基于壓敏片材料的小型豬上胸椎生物力學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-02 05:08
本文關(guān)鍵詞:基于壓敏片材料的小型豬上胸椎生物力學(xué)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目的:通過(guò)對(duì)小型豬上胸椎節(jié)段的椎間盤(pán)進(jìn)行生物力學(xué)研究,明確不同節(jié)段脊柱的生物力學(xué)特點(diǎn),完善相關(guān)數(shù)據(jù),為后續(xù)的脊柱側(cè)彎實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),驗(yàn)證基于生物力學(xué)治療脊柱畸形的可行性。方法:1第一部分:上胸椎的形態(tài)學(xué)觀察。選取2月齡小型豬脊柱12具。CT檢查無(wú)骨質(zhì)疏松及脊柱畸形等病變。結(jié)合CT數(shù)據(jù)與標(biāo)本觀察小型豬上胸椎形態(tài)學(xué)特點(diǎn),測(cè)量小型豬上胸椎椎間盤(pán)橫徑與矢徑。2第二部分:生物力學(xué)研究。取12具小型豬脊柱,6具截取T1-T2、T3-T4、T5-T6、T7-T8節(jié)段,另6具截取T2-T3、T4-T5、T6-T7、T8-T9節(jié)段,合并為6組完整上胸椎數(shù)據(jù)。將各節(jié)段用自凝牙托粉上下包埋,上下厚度均為1.5CM,保證脊柱處于牙托粉中央,且牙托粉上下平行,與脊柱垂直。連接至Bose生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī),每個(gè)節(jié)段首先進(jìn)行300N,15min的軸向垂直加壓以減少椎間盤(pán)過(guò)度水合效應(yīng)的影響。切開(kāi)各節(jié)段椎間盤(pán),注意不破壞前、后縱韌帶及關(guān)節(jié)突。將日本富士壓敏片裁剪成合適形狀,包裹保鮮膜,置于切開(kāi)的椎間盤(pán)內(nèi)。將處理好的脊柱節(jié)段再次固定于生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī),之后依次進(jìn)行100N、150N、200N的垂直加壓,每次加壓應(yīng)先行預(yù)加壓3次以消除蠕變作用。之后同一節(jié)段進(jìn)行連續(xù)加壓,如三次加壓結(jié)果相似,則取最后一次加壓的壓敏片作為結(jié)果。應(yīng)用牙托粉制備5度的楔形斜面,置于實(shí)驗(yàn)機(jī)與模型之間,模擬5度的前屈、后伸及側(cè)彎,實(shí)驗(yàn)過(guò)程同第一部分,保留合適的壓敏片作為結(jié)果。應(yīng)用日本富士光密度計(jì)讀取每個(gè)壓敏片的壓強(qiáng)。以1mm范圍為單位依次讀數(shù),計(jì)算壓敏片前方、后側(cè)、側(cè)彎凹側(cè)及整體范圍壓強(qiáng)平均值。根據(jù)不同壓強(qiáng)范圍進(jìn)行分組(不同載荷下前方纖維環(huán)壓強(qiáng)、后側(cè)纖維環(huán)壓強(qiáng)、側(cè)彎凹側(cè)纖維環(huán)壓強(qiáng)、纖維環(huán)整體平均壓強(qiáng)),應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行ONE-WAY-ANOVA分析。3第三部分:椎體破壞性病理觀察實(shí)驗(yàn)。將包埋好的各上胸椎節(jié)段分別連接于生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī),5°斜面模擬左側(cè)彎放置于模型與實(shí)驗(yàn)機(jī)之間。逐漸升高壓力直至椎體破壞,記錄壓力數(shù)值。取破壞椎間盤(pán)組織進(jìn)行病理he染色及masson染色,觀察細(xì)胞破壞情況。結(jié)果:1第一部分:上胸椎具有獨(dú)特的形態(tài)特點(diǎn),近似蠶豆形,之后隨著節(jié)段逐漸變化,直至t9-t10轉(zhuǎn)變?yōu)樾男。形態(tài)變化是界定小型豬上胸椎范圍的初步指標(biāo),本研究中根據(jù)影像學(xué)初步選用t1-2至t8-9節(jié)段作為上胸椎節(jié)段。2第二部分:隨著載荷增大,各節(jié)段椎間盤(pán)內(nèi)壓強(qiáng)呈增加趨勢(shì)(前方纖維環(huán)、后側(cè)纖維環(huán)、側(cè)彎時(shí)凹側(cè)纖維環(huán)及纖維環(huán)整體平均壓強(qiáng)等不同受力范圍在不同載荷下對(duì)比,p0.05)。在整體平均壓強(qiáng)測(cè)量中,t7-8及t8-9節(jié)段椎體整體纖維環(huán)受力增加幅度未見(jiàn)明顯變化(p0.05);但在其余多數(shù)上胸椎中,椎體整體纖維環(huán)受力增加幅度逐漸減小(p0.05)。在各載荷條件下,前屈時(shí),上胸椎節(jié)段前方纖維環(huán)壓強(qiáng)呈增大趨勢(shì)(前屈前方纖維環(huán)壓強(qiáng)與垂直前方纖維環(huán)壓強(qiáng)對(duì)比,p0.05),而后側(cè)纖維環(huán)壓強(qiáng)常出現(xiàn)無(wú)明顯改變(前屈后側(cè)纖維環(huán)壓強(qiáng)與垂直后側(cè)纖維環(huán)壓強(qiáng)對(duì)比,p0.05)或增加趨勢(shì)(p0.05);后伸時(shí),上胸椎節(jié)段前方纖維環(huán)壓強(qiáng)減小(后伸前方纖維環(huán)壓強(qiáng)與垂直前方纖維環(huán)壓強(qiáng)對(duì)比,p0.05),而后側(cè)纖維環(huán)壓強(qiáng)常出現(xiàn)減小趨勢(shì)(后伸后側(cè)纖維環(huán)壓強(qiáng)與垂直后側(cè)纖維環(huán)壓強(qiáng)對(duì)比,p0.05)或無(wú)明顯變化(p0.05);側(cè)彎時(shí),各節(jié)段側(cè)彎凹側(cè)纖維環(huán)壓強(qiáng)明顯增加(側(cè)彎凹側(cè)纖維環(huán)壓強(qiáng)與整體平均纖維環(huán)壓強(qiáng)對(duì)比,p0.05)。3第三部分:凹側(cè)椎體破壞更加明顯,骨性結(jié)構(gòu)呈粉碎性破壞,生長(zhǎng)帶細(xì)胞柱結(jié)構(gòu)破壞明顯,軟骨組織保存較好。結(jié)論:1上胸椎具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn),后側(cè)椎體在上胸椎節(jié)段運(yùn)動(dòng)及受力分配中起著重要作用,隨著載荷增大,上胸椎更傾向于用后側(cè)結(jié)構(gòu)吸收壓力。2上胸椎側(cè)彎時(shí)凹側(cè)壓強(qiáng)明顯增大,表明受力不對(duì)稱可能是脊柱側(cè)彎進(jìn)展的重要原因之一,驗(yàn)證了骨骺阻滯理論的應(yīng)用基礎(chǔ)。根據(jù)各節(jié)段不同特點(diǎn)正確的改善脊柱的不平衡受力,減小脊柱運(yùn)動(dòng)節(jié)段的載荷,是治療脊柱畸形的重要手段。3重力因素是脊柱側(cè)彎進(jìn)展的重要影響因素,同時(shí)上胸椎后側(cè)椎體結(jié)構(gòu)分擔(dān)壓力的作用不可忽視,兩者的同時(shí)作用使得上胸椎椎間盤(pán)范圍所受壓強(qiáng)減小,病變進(jìn)展緩慢。4軟骨組織及椎間盤(pán)具有更好的承重能力,椎體的壓縮破壞多是由于骨性組織的粉碎性破壞。5細(xì)胞柱的損傷可能與創(chuàng)傷性脊柱側(cè)彎的發(fā)生有關(guān),同時(shí)細(xì)胞柱等脊柱生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期受壓與脊柱側(cè)彎的進(jìn)展密切相關(guān)。
【關(guān)鍵詞】:生物力學(xué) 上胸椎 重力因素 感壓材料 脊柱側(cè)彎
【學(xué)位授予單位】:河北醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:R681.5;R318.01
【目錄】:
- 中文摘要4-7
- 英文摘要7-10
- 英文縮寫(xiě)10-11
- 前言11-13
- 材料與方法13-17
- 結(jié)果17-22
- 附圖22-34
- 附表34-36
- 討論36-41
- 結(jié)論41-42
- 參考文獻(xiàn)42-48
- 綜述 脊柱側(cè)彎的生物力學(xué)研究進(jìn)展48-61
- 參考文獻(xiàn)54-61
- 致謝61-62
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷62
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 劉長(zhǎng)征;姚慶強(qiáng);鄭圣鼐;唐城;徐燕;;非融合棘突間固定器不同棘突間撐開(kāi)高度對(duì)植入節(jié)段椎間盤(pán)壓力分布的影響[J];中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);2011年39期
2 李志君;李巖;史常德;馬威;張竹峰;隋鴻錦;徐飛;;中國(guó)北方地區(qū)成人椎體形態(tài)的測(cè)量[J];中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);2008年28期
本文關(guān)鍵詞:基于壓敏片材料的小型豬上胸椎生物力學(xué)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):340340
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