胸腰椎(L2)爆裂骨折前后路短節(jié)段內(nèi)固定粘貼應(yīng)力生物力學(xué)研究.pdf

1、目的：通過對(duì)模型的加載，分析腰1椎體（以下稱L1）、腰3椎體（以下稱L3）的應(yīng)力情況；比較得出正常椎體與固定椎的力學(xué)關(guān)系。從而進(jìn)一步從力學(xué)角度上分析胸腰椎爆裂骨折術(shù)后，固定椎體的受力應(yīng)變分布，解釋椎體固定后、出現(xiàn)成角畸形、慢性疼痛、鄰近關(guān)節(jié)退變的原因，為臨床選擇前路、后路固定、術(shù)后并發(fā)癥提供生物力學(xué)依據(jù)。
　　 方法：采集成人濕潤固定的胸腰椎標(biāo)本6具，保留胸12-腰4，5個(gè)功能節(jié)段，固定方式采用后路固定和前后路固定兩種手術(shù)方法。

2、然后分組，骨折前為空白組。首先進(jìn)行測試，保存數(shù)據(jù)，然后建立L2骨折模型，進(jìn)行椎弓根釘棒系統(tǒng)行后路內(nèi)固定，進(jìn)行測試，保留數(shù)據(jù)；完畢后，在后路的基礎(chǔ)上進(jìn)行前路固定，同時(shí)進(jìn)行生物力學(xué)測試，采集數(shù)據(jù)。為保證標(biāo)本的重復(fù)使用，試驗(yàn)的最大載荷確定為500N，符合人體胸腰椎的生理狀態(tài)，其變形為線性變化，標(biāo)本可重復(fù)使用。實(shí)驗(yàn)用應(yīng)力分析比較脊柱的載荷形變，位移、剛度等生物力學(xué)性能。測試數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)方法用單因素?cái)?shù)方差分析SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件，進(jìn)行處理。

3、r>　　 結(jié)果：對(duì)三組標(biāo)本進(jìn)行，載荷應(yīng)-應(yīng)變、載荷-位移、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度分析脊柱在軸向壓縮、前屈、后伸、側(cè)彎、及扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行分析結(jié)果表明：1、載荷應(yīng)一應(yīng)變測試中，軸向壓縮、前屈、后伸、側(cè)屈、及扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下系統(tǒng)分析結(jié)果表明：L1在垂直壓縮、前屈、后伸、左側(cè)彎時(shí)，空白組的應(yīng)變最大，其次為后路組，前后路組應(yīng)變最小，應(yīng)變有顯著差別（p<0.01），前后路固定組穩(wěn)定性優(yōu)于后路固定組。右側(cè)彎時(shí)，后路組L1椎體承受的應(yīng)力增大，大于空白組，說明應(yīng)力集中于固

4、定椎體右側(cè)，此處應(yīng)力集中區(qū)域，內(nèi)固定系統(tǒng)使得受傷脊柱應(yīng)力二次分布。2、三組標(biāo)本在載荷一位移測試中，在載荷500N作用下，脊柱的平均縱向位移，無固定組位移最小，前后路固定組次之，后路組位移最大，統(tǒng)計(jì)學(xué)顯示有顯著性差異（P<0.01）。腰椎位移越大，說明脊柱越不穩(wěn)定，以上結(jié)果均顯示，前路固定后的脊柱穩(wěn)定性要優(yōu)于后路固定的脊柱，且兩者穩(wěn)定性均小于正常脊柱。3、測試4°時(shí)扭矩為：對(duì)照組、后路固定組和前后聯(lián)合固定組比較，統(tǒng)計(jì)學(xué)顯示均有顯著性差異（

5、P<0.01）。以上結(jié)果說明，經(jīng)前路或后路固定后的脊柱扭轉(zhuǎn)抗變形能力后路固定組和前后路固定組的脊柱扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度均小于正常的脊柱，但是前后路的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度大于后路扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，因此前后路固定穩(wěn)定性仍優(yōu)于后路固定。
　　 結(jié)論：1、內(nèi)固定系統(tǒng)對(duì)脊柱的應(yīng)力傳導(dǎo)有遮擋作用，內(nèi)固定系統(tǒng)對(duì)脊柱應(yīng)力遮擋作用的大小反應(yīng)其穩(wěn)定骨折的作用大小。
　　 2、內(nèi)固定系統(tǒng)使得受傷脊柱應(yīng)力二次分布，這種分布，導(dǎo)致脊柱活動(dòng)的幅度及力矩發(fā)生改變，部分區(qū)域應(yīng)力明顯集