新型腰椎間盤纖維環(huán)成形器的生物力學(xué)的研究分析
發(fā)布時(shí)間:2020-07-20 21:58
【摘要】:目的:通過生物力學(xué)的方法,研究家豬椎間盤摘除纖維成形器封堵后生物力學(xué)效果。在生物力學(xué)加載系統(tǒng)上測量術(shù)前與術(shù)后豬腰4/5節(jié)段在前屈方向、后伸方向、側(cè)彎方向、旋轉(zhuǎn)方向及壓縮方向等生理狀態(tài)下的活動(dòng)度及疲勞測試,比較家豬的腰椎間盤摘除纖維環(huán)封堵后活動(dòng)度及疲勞測試的變化情況,觀察纖維環(huán)成形器修復(fù)纖維環(huán)的生物力學(xué)效果。方法:選取30頭三窩同天出生的加系大白豬,豬齡為200-210天,體重110-130kg的腰椎樣本,去除標(biāo)本的脂肪、肌肉及筋膜等軟組織,完整保留韌帶及關(guān)節(jié)囊完整性,保留完整的骨性結(jié)構(gòu)。將標(biāo)本隨機(jī)分為A組行標(biāo)準(zhǔn)的椎板開窗但保留椎間盤的完整性,開窗大小及部位與各組保持一致;B組行標(biāo)準(zhǔn)的椎板開窗纖維環(huán)切開后摘除部分髓核后行纖維環(huán)封堵修復(fù);C組行標(biāo)準(zhǔn)的椎板開窗纖維環(huán)切開后摘除部分的髓核,纖維環(huán)切開寬度約6mm,共3組。每個(gè)標(biāo)本造模前進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)測試,包括前屈方向、后伸方向、側(cè)彎方向、旋轉(zhuǎn)方向及壓縮方向等7種生理情況下的運(yùn)動(dòng)情況。造模成功后再次進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)測試,測試運(yùn)動(dòng)情況。測試裝置包括Instron E10000運(yùn)動(dòng)測量系統(tǒng)以及萬能材料試驗(yàn)機(jī)。三維運(yùn)動(dòng)測試完成后,每具標(biāo)本仍在萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行循環(huán)疲勞加載測試。直至椎間盤再次突出、標(biāo)本破壞或纖維環(huán)成形器損壞。結(jié)果:三組實(shí)驗(yàn)標(biāo)本基本情況豬齡及體重不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。力學(xué)加載實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,三組造模前后在前屈、后伸、左側(cè)彎、右側(cè)彎、左軸向旋轉(zhuǎn)及右軸向旋轉(zhuǎn)時(shí)的活動(dòng)范圍(range of movement,ROM)及中性區(qū)活動(dòng)度(neutral zone,NZ)值均小于造模后組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),但壓縮時(shí)的ROM和NZ值均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。三組組間比較,造模前前屈、后伸、左側(cè)彎、右側(cè)彎、左軸向旋轉(zhuǎn)、右軸向旋轉(zhuǎn)及壓縮時(shí)的ROM和NZ值無差異(P0.05),在左側(cè)彎、右側(cè)彎、左軸向旋轉(zhuǎn)、右軸向旋轉(zhuǎn)兩組對(duì)稱方向上的的ROM和NZ值無差異(P0.05),前屈、后伸對(duì)稱方向上的的ROM和NZ值具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。造模后組間比較前屈、后伸、左側(cè)彎、右側(cè)彎、右軸向旋轉(zhuǎn)及壓縮時(shí)的ROM和NZ值具有差異(P0.05),但在左軸向旋轉(zhuǎn)時(shí)的ROM和NZ值不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),三組之間兩兩比較,三組在后伸、左側(cè)彎、右側(cè)彎時(shí)的ROM值均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),且三組均值大小為ABC,在前屈、右軸旋轉(zhuǎn)、及壓縮方向上A組與B組無有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),A組與C組、B組與C組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);三組在前屈、左側(cè)彎、右側(cè)彎、壓縮時(shí)的NZ值均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),且三組均值大小為ABC,在后伸時(shí)NZ值A(chǔ)組與B組無有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),A組與C組、B組與C組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)、右軸旋轉(zhuǎn)方向上NZ值B組與C組無有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),A組與B組、A組與C組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。在疲勞加載測試實(shí)驗(yàn)中,最后的極限次數(shù)從A組、B組、C組依次是(10.41 ±0.22)萬次、(9.52±0.32)萬次、(7.96±0.44)萬次。三組在組間自主效應(yīng)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(F=133.13,P=0.00),其中除了組A、B和C之間之間均具有無顯著性差異,加載次數(shù)均值呈ABC。結(jié)論:纖維環(huán)成形器對(duì)椎間盤摘除術(shù)后的脊柱的運(yùn)動(dòng)節(jié)段穩(wěn)定性有很好的的維持作用,主要是通過纖維環(huán)封堵成形來實(shí)現(xiàn),并且纖維環(huán)封堵成形能阻擋髓核突出,維持椎間盤內(nèi)的壓力,部分恢復(fù)纖維環(huán)結(jié)構(gòu)的完整性,繼而維持脊柱運(yùn)動(dòng)節(jié)段的穩(wěn)定性,減緩椎間盤的退變。在疲勞加載實(shí)驗(yàn)中,使用纖維環(huán)成形器封堵成形的標(biāo)本疲勞加載效果較單純椎間盤摘除的效果好,纖維環(huán)成形器具有很好的抗疲勞作用。
【學(xué)位授予單位】:廣州中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R318.01;R687.3
【圖文】:
模具包埋圖B包埋成功圖
造模前力學(xué)加
造模前力學(xué)加
【學(xué)位授予單位】:廣州中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R318.01;R687.3
【圖文】:
模具包埋圖B包埋成功圖
造模前力學(xué)加
造模前力學(xué)加
【參考文獻(xiàn)】
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1 顧韜;張超;何R
本文編號(hào):2764003
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