【摘要】：目的:脊柱微創(chuàng)手術(shù)快速發(fā)展對(duì)椎間融合器外形尺寸提出更高的要求,醫(yī)用鈦合金已經(jīng)廣泛應(yīng)用,增材制造技術(shù)取得重大進(jìn)展。本課題的目的是1、測(cè)量腰椎退行性疾病相關(guān)解剖參數(shù),評(píng)估需手術(shù)患者進(jìn)行個(gè)體化定制腰椎間融合器的必要性。2、利用增材制造技術(shù)制備多孔鈦合金椎間融合器。3、多孔鈦合金椎間融合器的力學(xué)實(shí)驗(yàn),探討其可行性。方法:1、收集我科行椎間融合術(shù)的腰椎退行性疾病患者術(shù)前腰椎ct圖像資料,共60例。利用surgimap軟件測(cè)量退變腰椎相關(guān)解剖參數(shù),分析退變腰椎解剖特征。2、選取合適的鈦合金原材料,構(gòu)建多孔單元結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)腰椎間融合器三維模型,利用EBM技術(shù)制造椎間融合器。3、通過(guò)與PEEK材料椎間融合器對(duì)比,測(cè)試EBM技術(shù)制備的多孔鈦合金椎間融合器的力學(xué)性能。結(jié)果:1、L1-S1椎間隙中部高度均較同節(jié)段椎間隙前緣和后緣高度大,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。腰椎前后緣、中部椎間隙高度及腰椎后緣椎體高度均未表現(xiàn)顯著遞增趨勢(shì)。男性L2、L3椎體后緣高度為33.89±2.08mm、33.51±2.15mm,分別高于女性的33.37±1.48mm、33.01±2.35mm,有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。腰椎間隙高度并未表現(xiàn)出從頭到尾遞增趨勢(shì),腰椎間隙高度普遍位于8-12mm。男性椎體各層面橫徑、矢狀徑均大于女性,有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。L1-S1各椎體的矢狀面徑均小于橫斷面徑,差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。L1-L5的橫斷面徑漸增大,S1略有減小。L5椎體矢狀面徑最大。L1上緣層面至S1上緣層面每個(gè)椎體上下緣橫徑均大于椎體中部橫徑,椎體上緣橫徑自L1到L5依次遞增,椎體下緣橫徑自L1到L4依次遞增而L5減小。椎體上緣、下緣及中部矢狀徑自L1到L5依次遞增。2、選定45-105umTi-6Al-4V ELI粉末,融合器外型上采用雙凸曲面立方體設(shè)計(jì),長(zhǎng)度為22-26mm,寬度為9-11mm,高8-12mm,孔隙率為63.6%,單元尺寸620um。3、多孔鈦合金cage組平均屈服載荷為15.8±0.8kN、平均壓縮剛度為 9.01±0.37 kN/mm 均大于 PEEK 組 13.04±0.41kN、8.49±0.11 kN/mm,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。多孔鈦合金組的平均壓縮彈性模量1.41±0.07GPa與對(duì)照組3.52±0.13GPa有差異,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論:1、腰椎退行性疾病患者存在腰椎解剖參數(shù)變異,尤其是椎間隙高度變化較大。批量化生產(chǎn)椎間融合器并不能完全滿足臨床需求,有必要進(jìn)行個(gè)體化定制椎間融合器。2、EBM技術(shù)成功制備有規(guī)則多孔的鈦合金椎間融合器,孔隙率為63.6%,單元尺寸620um。通過(guò)EBM技術(shù)可對(duì)金屬結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)優(yōu)化,改變孔隙率、連通性以及孔洞直徑大小等,最終有效控制支架的強(qiáng)度以及彈性模量,獲取目標(biāo)多孔鈦合金椎間融合器。3、多孔鈦合金椎間融合器屈服負(fù)荷,壓縮剛度均優(yōu)于PEEK材料,平均壓縮彈性模量1.41±0.007GPa介于皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨之間,有利于骨融合。
【圖文】：

邐解放軍醫(yī)學(xué)院碩士學(xué)位論文三、測(cè)量數(shù)據(jù)逡逑搜集６０位腰椎退行性患者術(shù)前腰椎ＣＴ平掃＋三維重建圖片資料，應(yīng)用ｓｕｒｇｉ軟件測(cè)量相關(guān)參數(shù)，所用ｓｕｒｇｉｍａｐ軟件版本為２．２．９．９．６。逡逑１、矢狀面上：分別測(cè)量Ｌ１上緣－Ｓ１上緣范圍內(nèi)腰椎間隙前緣、后緣、中部和后緣椎體高度。腰椎間隙中部高度即為腰椎間隙穹頂處高度。逡逑２、橫斷面上：把Ｌ１上緣－Ｓ１上緣范圍內(nèi)腰椎ＣＴ橫斷面圖像分為四層，即上緣、椎體下緣、椎體中部和椎間隙層面，分別測(cè)量數(shù)據(jù)。橫斷面矢狀徑即椎體皮質(zhì)外緣之間的距離或椎間隙前后緣之間距離。椎體橫徑即每層橫斷面選擇椎體間隙兩側(cè)最向外突出兩點(diǎn)之間直線距離。測(cè)量數(shù)據(jù)使用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，單ｖ邐■Ｉ

圖１．３邋Ｌｌ－Ｓｌ后緣無(wú)論是椎體高度還是椎間隙高度均未表現(xiàn)顯著的從頭到尾遞增趨逡逑勢(shì)，，椎間隙后緣高度普遍低于１０＿
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)人民解放軍醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R687.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2644133