新型腰椎動態(tài)椎弓根螺釘的研制及其初步的生物力學研究.pdf

1、目的：設計一種新型的腰椎動態(tài)椎弓根釘棒系統，介紹其結構特點及原理，利用小牛脊柱對其進行生物力學測試，并與剛性椎弓根釘棒系統做對比分析，從而為其臨床應用提供一定的理論依據。
　　方法：新型腰椎動態(tài)釘棒系統的核心為萬向微動椎弓根螺釘，它是由鈦合金制成，螺釘表面有羥基磷灰石涂層，螺釘的尾部為表面光滑的球頭，頂端有內六角凹槽，外面被一球面螺母罩住，球面螺母的外表面有螺紋，內表面與螺釘圓柱頭的表面有微小的間隙，除此之外球面螺母的下端被均勻地

2、切割成八段彈片，連接固定棒與螺釘的部件為一“U”形支座，它的上部為帶有內螺紋的“U”形槽，下部為一表面光滑的內凹空心柱，螺釘通過釘尾部的球面螺母旋入“U”形槽，球面螺母高度與“U”形槽空心柱高度相當，螺釘通過球面螺母懸掛在“U”形槽的空心柱中，空心柱內凹平面與球形螺母外面也有一定的微小間隙，棒插入到“U”形槽壓緊釘尾，旋緊螺帽壓緊釘棒。
　　選取新鮮小牛腰椎標本(L2～L5)5具，排除腰椎外傷、腫瘤和骨質增生等脊柱疾病。將小牛腰椎

3、用塑料膜包裹后放在零下20℃冰箱中保存，在該條件下保存的小牛腰椎標本生物力學特征保持不變。試驗時將標本放在室溫下解凍12～15h，仔細去除椎體周圍軟組織，保留棘上韌帶及前縱韌帶，然后用UHMWPE(聚甲基丙烯酸甲脂)將端椎（L2和L5）椎體包埋，然后根據試驗順序分成四組：A組（正常組）、B組（腰椎減壓失穩(wěn)組）、C組（新型腰椎動態(tài)內固定器固定組）、D組（腰椎剛性內固定器固定組），5個標本按正常、損傷及用剛性固定、彈性固定4個狀態(tài)依次在生物

4、力學試驗機：HD-5000B多功能材料試驗機（蘇州大學骨科研究所提供）上進行生物力學測試，分別測試壓縮力由0N逐漸增加到試驗機的最大壓縮力5000N，樣本的形變量，用位移（mm）來表示，從而分別得到了四組實驗組的五條曲線，即載荷—形變量（位移）曲線，并將相關數據進行統計分析。
　　結果：初步設計并生產出了以下幾種型號的萬向微動螺釘，分別是直徑6.0mm×長40mm、6.0mm×45mm、6.0mm×50mm、6.5mm×40mm、

5、6.5mm×45mm、6.5mm×50mm。順利通過安全質量測試，我們將新型腰椎內固定系統置入新鮮小牛尸體脊柱標本中，并與剛性椎弓根釘棒系統進行比較，力學測試結果顯示：在任意給定的壓力載荷下，四個處理組任意兩組之間的比較，符合方差齊性檢驗（P>0.05）；任意給定載荷下 B組形變量均大于A組，差異有統計學意義（P<0.05）；任意給定載荷下C組、D組的形變量均小于A組、B組，差異有統計學意義（P<0.05）；任意給定載荷下C組與D組存在