新型腰椎间盘纤维环成形器的生物力学的研究分析

发布时间：2020-07-20 21:58

【摘要】：目的:通过生物力学的方法,研究家猪椎间盘摘除纤维成形器封堵后生物力学效果。在生物力学加载系统上测量术前与术后猪腰4/5节段在前屈方向、后伸方向、侧弯方向、旋转方向及压缩方向等生理状态下的活动度及疲劳测试,比较家猪的腰椎间盘摘除纤维环封堵后活动度及疲劳测试的变化情况,观察纤维环成形器修复纤维环的生物力学效果。方法:选取30头三窝同天出生的加系大白猪,猪龄为200-210天,体重110-130kg的腰椎样本,去除标本的脂肪、肌肉及筋膜等软组织,完整保留韧带及关节囊完整性,保留完整的骨性结构。将标本随机分为A组行标准的椎板开窗但保留椎间盘的完整性,开窗大小及部位与各组保持一致;B组行标准的椎板开窗纤维环切开后摘除部分髓核后行纤维环封堵修复;C组行标准的椎板开窗纤维环切开后摘除部分的髓核,纤维环切开宽度约6mm,共3组。每个标本造模前进行三维运动测试,包括前屈方向、后伸方向、侧弯方向、旋转方向及压缩方向等7种生理情况下的运动情况。造模成功后再次进行三维运动测试,测试运动情况。测试装置包括Instron E10000运动测量系统以及万能材料试验机。三维运动测试完成后,每具标本仍在万能材料试验机进行循环疲劳加载测试。直至椎间盘再次突出、标本破坏或纤维环成形器损坏。结果:三组实验标本基本情况猪龄及体重不具有统计学差异(P0.05)。力学加载实验结果显示,三组造模前后在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左轴向旋转及右轴向旋转时的活动范围(range of movement,ROM)及中性区活动度(neutral zone,NZ)值均小于造模后组,差异有统计学意义(P0.05),但压缩时的ROM和NZ值均差异无统计学意义(P0.05)。三组组间比较,造模前前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左轴向旋转、右轴向旋转及压缩时的ROM和NZ值无差异(P0.05),在左侧弯、右侧弯、左轴向旋转、右轴向旋转两组对称方向上的的ROM和NZ值无差异(P0.05),前屈、后伸对称方向上的的ROM和NZ值具有统计学差异(P0.05)。造模后组间比较前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、右轴向旋转及压缩时的ROM和NZ值具有差异(P0.05),但在左轴向旋转时的ROM和NZ值不具有统计学差异(P0.05),三组之间两两比较,三组在后伸、左侧弯、右侧弯时的ROM值均具有统计学差异(P0.05),且三组均值大小为ABC,在前屈、右轴旋转、及压缩方向上A组与B组无有统计学意义(P0.05),A组与C组、B组与C组差异有统计学意义(P0.05);三组在前屈、左侧弯、右侧弯、压缩时的NZ值均具有统计学差异(P0.05),且三组均值大小为ABC,在后伸时NZ值A组与B组无有统计学意义(P0.05),A组与C组、B组与C组差异有统计学意义(P0.05)、右轴旋转方向上NZ值B组与C组无有统计学意义(P0.05),A组与B组、A组与C组差异有统计学意义(P0.05)。在疲劳加载测试实验中,最后的极限次数从A组、B组、C组依次是(10.41 ±0.22)万次、(9.52±0.32)万次、(7.96±0.44)万次。三组在组间自主效应具有统计学差异(F=133.13,P=0.00),其中除了组A、B和C之间之间均具有无显著性差异,加载次数均值呈ABC。结论:纤维环成形器对椎间盘摘除术后的脊柱的运动节段稳定性有很好的的维持作用,主要是通过纤维环封堵成形来实现,并且纤维环封堵成形能阻挡髓核突出,维持椎间盘内的压力,部分恢复纤维环结构的完整性,继而维持脊柱运动节段的稳定性,减缓椎间盘的退变。在疲劳加载实验中,使用纤维环成形器封堵成形的标本疲劳加载效果较单纯椎间盘摘除的效果好,纤维环成形器具有很好的抗疲劳作用。
【学位授予单位】：广州中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R318.01;R687.3
【图文】：

模具包埋图B包埋成功图

造模前力学加

造模前力学加

【参考文献】

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1 顾韬;张超;何R

本文编号：2764003