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新型钛合金金属橡胶颈椎间盘假体生物力学分析
目的:评估新型钛合金金属橡胶颈椎间盘假体的生物力学性能.方法:特殊绕丝机制作新型金属橡胶颈椎间盘假体,电镜观察假体表面结构并对假体力学性能、疲劳特性进行测试;将24个新鲜羊颈椎依次按C4/5完整标本、髓核摘除、假体置换、椎间盘切除植骨融合内固定(ACDF)处理后,给予2.5Nm载荷,分别测量其在屈曲、后伸、左右侧屈及左右旋转时的位移,通过计算得出角度变化值,观察置换节段和相邻上下节段的运动范围(ROM).结果:假体孔隙率为60％～80％,孔径大小90～500μm,弹性模量7MPa,疲劳试验(循环极限次数500×104次,极限载荷设置为200N)后未见假体断裂、高度降低.手术节段ROM测定显示,髓核摘除组各向ROM均显著大于完整组(P＜0.05),ACDF组的各向ROM均显著小于完整组(P＜0.05),而假体置换组各向ROM均与完整组无显著性差异(P＞0.05).对于相邻上位节段,假体置换组各向ROM与完整组无明显差异(P＞0.05),而ACDF组ROM则大于完整组(P＜0.05).相邻下位节段,假体置换组前屈ROM与完整组相比无明显差异,后伸ROM小于完整组(P＜0.05),侧屈、扭转时ROM较完整组增加(P＜0.05),但变化幅度小于ACDF组(P＜0.05).结论:钛合金金属橡胶人工颈椎间盘假体保留了手术节段活动度,置人后对相邻椎间节段活动度及力学影响小,理论上可以成为较好的颈椎间盘置换假体.
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金属橡胶角度人工颈椎间盘植入后颈椎的稳定性变化
背景:前期实验设计和制作了钛合金金属橡胶角度人工颈椎间盘假体,于试图复制椎间盘在运动及应力分布这两方面的作用上进行了可行性研究.目的:进一步观察金属橡胶角度人工颈椎间盘植入后山羊颈椎的稳定性变化.方法:将 9 只山羊随机分为手术组(n=6)和正常对照组(n=3),手术组在 C4/5节段植入金属橡胶角度人工颈椎间盘,正常对照组不予任何处理.分别于术前,术后即刻、4周、8周、12周行X射线正侧位、过伸过屈位,测量 C4/5节段椎间隙高度、活动度及椎间角度,并进行手术节段硬组织切片包埋,苦味酸品红骨染色和扫描电镜观察.结果与结论:手术组术后不同时间点 C4/5节段椎间隙高度、脊柱活动度与术前及正常对照组比较差异无显著性意义;手术组术后即刻、4周、8周C4/5节段椎间角度高于术前(P< 0.05);手术组术后4,8,12周C4/5节段椎间角度与正常对照组比较差异无显著意义(P > 0.05).术后4周时,手术组骨尚未与假体边缘接触;8周时骨与假体边缘间隙缩小,假体边缘有少量新生骨附着;12周时,假体表面有少量骨细胞存在,假体内部已有新生骨组织长入.表明金属橡胶角度人工椎间盘植入椎间隙后短期可维持椎间隙高度和活动度,与椎体结合牢固.
