【doc】四种内固定器械矫正脊柱侧凸的生物力学实验研究

【doc】四种内固定器械矫正脊柱侧凸的生物力学实验研究 四种内固定器械矫正脊柱侧凸的生物力学 实验研究 第9卷第2期 1994年6月 弧一, 1 酋稳慨1凸萄羟,嚣僦,扬力 医用生物力学》 J0UHNALOFAPPLIEDB10MECHANICS V0】.9No.2 Jur,e,1994 四种内固定器械矫正脊柱侧凸的 生物力学实验研究 堂廉z (温州医学院附属:院骨科) [摘要]本文介绍一种经椎弓根多钉固定的撑压器,具有坚强的固定力,撑 开,压缩和抗旋转能力达到脊柱三维固定的目的.经实验测定,其抗旋转能力比 哈氏棒乖音氏棒联合固定提高3,1一6,比双根鲁氏棒固定提高35, 躺.其抗 弯能力是哈氏棒和鲁氏棒联合固定的130~141,O/o,是双根鲁氏捧固定的13O, 14~g(P<O.OO1). 近年来,内固定器械及其固定方法的改进成为研究脊桂生物力学的重要课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 .1989年 底作者 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 了经椎弓根多钉固定撑压器治疗脊柱侧凸(图1),改变了传统韵固定方法,取 得令人满意的疗效….本实验通过四种不同固定器械和方法,测定其抗扭转和抗弯曲的生 物力学能力,来评定该器械矫正脊柱侧凸畸形的效果. 图1经椎弓根多钉固定撑压器结构目 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 一 , 316L不锈钢经椎弓根多钉固定撑压器(图1). 二,316L不锈钢哈氏棒和鲁氏棒. 三,防腐成人尸体脊柱8具,截取c一S段,剔除椎旁肌肉,保留脊柱韧带. 第埔四种内固定器械矫正脊柱德凸的生物力学实验研究鲒 标本制备 在保留韧带的脊柱C一s.段标本上,作四种内固定器械的术式固定. 一 ,取自行设计的经椎弓根多钉固定的撑开棒长350mm,上位椎弓根螺钉固定在Tl, 中位螺钉固定在T8,下位螺钉固定在L,另一耐用长160ram压缩棒,椎弓撮螺钉分别固定 在L和Tl0. 二,从上法中去除压缩棒,仅保留撑开棒固定. 三,取长度为350mm的哈氏棒和鲁华棒,哈氏棒上钩固定在Ts,下钩固定在Ll,鲁氏 棒用直径为1ram的单股钢丝从T.一穿越椎板下固定. 四,两根长度为350ram鲁氏棒从Ta—L用直径为lmm的单股锕丝穿越椎投下固定. 标本上部的C椎体和下部S椎体及L椎体,用牙托粉包埋,下部刚性固定在澍试装置上, 上部与加截器连接,负重lOkg(图2).每具标本随机抽样作上述四种术式固定的力学测 试. 图2力标本反复作四种内固定,先后顺序随机 医角生物力学第9卷 抽样.2.施加同样的作用力(弯曲力和扭矩)于标本同样位置.3.实验固 定方式完全按临 床手术要求进行. 实验方法 将脊柱标本以直立状态按置在自制加载测试台上,先后安装四种内固定器进行试验. 对标本施加樱}向弯曲力和扭转力用百分表检测脊柱的侧向位移,用量角器检测脊柱的 扭转角度.通过滑轮装置用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 砝码逐级加载,扭转试验分别施加1. 47Nm,2.94Nm, 4.?4lNm,5. 88Nr~1,7.35Nm和8.32Nm六级载荷.侧向弯曲试验的标志点取在L处侧 向点,方向为撑开侧.加在标志点的负载为9.8N,19.6N,以后逐级递增9.8N,直至 98N,珙十级.加力点距上端平均为2O厘米,距下端平均为2;厘米.经予调后进行测试, 每种测试三次,实验数据取平均值. 实验结果 将所有的实验数据经统计学处理,采用配对t检验后的结果见袭l1表2. 表1四种内固定器旋转力矩与角度间的统计值比较(n:8?s) 1_47N皿 2.94N皿 4.41N皿 2.58.?1.76. 7.54.?3.18’ J1.50.?4.92 6.69?1.90. 13.17.?3.38 l8.38=5.33 ? 6.88.?238. l3.73?527 l9.49.?7.62. 表2四种内固定器侧屈力与位移间统计值比较(n=8?s)单位;nllll \III?目,, 98N0—46?0.280—51?0.190.79?0.55084?O.49 19.6N0—92?0—451. ?0.331.8?e86l68?0. 85 29.4N1—36?0—54I. 51?0.342.27?lO926?0.9I 39.2Nl一82?0?l2.O2:0.3q2.94?1.O93. 9O.91 49N2?26?0—482.50?G423.55?1. 223.9?09t 58.8N2一l60.493.O0?O.454. O8?1.24.2i?O.98 68.6N3一O0?0—623.56?0.504.66?l454.76?0. 78.4N3?’l?0?5739j?O50Sl9?1. 4aS.25?0.87 88.2N3? 87i0—4843S?0.555.69?i.545.69?0.83 .98N4?29?0—464.76?O626.1S?l6l6.17?079 . ~I-2,图2中,I:经椎弓根多钉固定撑开棒和压缩捧同时固定 ,?:仅单撤椎弓 根多钉固定撑刃:谗尉定,?:哈氏捧与鲁氏棒联台固定,?;双根鲁氏棒吲定. 一 一=三 第2期四种内固定器械矫正脊柱侧凸的生物力学实验研究 对实验数据采用最小二乘法回归方程,直线拟合成图3和图4,分别得到抗旋转刚度和 抗弯曲刚度,蹦反映出固定器的效果(表3). 图3扭转力矩和角度间关苹 图4目{弯力和向位移间关系 表3四种内固定器的抗旋转刚度和抗弯曲刚度 旋转实验结果表明;椎弓根多钉田定撑开柞羽1压缩棒同时固定与单根椎弓根多钉固定 撑开棒固定,哈氏棒和鲁氏棒联合固定,双根鲁氏棒固定,均有显着差异(P<0.OO1).弯曲 医用生物力学第9卷 实验结果表明经椎弓根多钉固定撑开棒和压缩棒同时固定与单根椎弓根多钉固定撑开 棒固定有显着差异(P<O.05)J与哈氏棒和鲁氏棒联合固定及双根鲁氏棒固定有非常显着 性差异(P<O.001).而哈氏棒和鲁氏棒联台固定与双根鲁氏棒固定在本组实验中,两者均 无显着性差异(P>0.05). 讨论 传统的固定方法是从脊柱后方将内固定器械安置在小关节突,椎板,横突或棘突上, 尽管固定形式在不同程度上有所改进,但其本质均为固定在脊柱的后柱上.而经椎弓根多 钉固定撑压器打破传统的固定方法,固定螺钉从椎板经椎弓根到椎体前缘,固定范围贯穿 了脊柱的前,中,后柱,固定程度和稳定性及抗旋转能力明显提高,符合Denis—Mcafee 三柱理论_2,1.从表l和表2中看到经椎弓根多钉固定撑开棒和压缩棒同时应用,抗旋转能 力比单根撑开棒固定提高22~-~1,比哈氏棒和鲁氏棒联合固定提高44,l6%J比双根鲁 氏棒固定提高35,8.即使只用单根撑开棒,由于经过多t.椎弓根螺钉固定,其抗旋转 能力仍比哈氏棒与鲁氏棒联合固定及双根鲁氏棒固定强.在抗弯曲方面,用此棒抗弯曲 能力可提高11~19.同样经椎弓根多钉固定撑开棒与压缩棒同时应用,其抗弯曲能力比 哈氏棒和鲁氏棒联合固定提高l3O,1-11%J比双根鲁氏棒固定提高l30,l45. 实验中发现,当扭转力或弯曲力较小时,哈氏椁与鲁氏棒联合固定均呈比较稳定的状 态.随着加载的增大,产生滑坡瑚象,而滑坡又随着载荷的增大而增强,呈极不稳定状 态.此现象提示;哈氏棒固定,力作用于两端的牵【钩,稳定与否决定牵【钩与其安装的 位置.尽管哈氏棒的设计具有强大的撑开力,但其具有很大的缺点即只供给纵轴方向的 力,而没有水平力和旋转力,同吲应力集中在牵引钩上容易产生安装处施力区的骨折而脱 钩或断棒J.鲁氏棒固定程度决定棒体与椎板接触的程度,更决定于结扎钢丝的牢固度及 拧紧程度.壬予彬从鲁氏棒生理负荷下的实验应力 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 中得出:棒体两端的固定钢丝受力 最大,钢丝旋紧程度的差异,导致固定棒间受力不平衡,呈单捧受力状态而使棒体超负 荷】.因此,过发拧紧钢丝会产生钢丝断裂,或因钢丝与棒体间松动而失去其固定强度. 鲁氏棒固定最大缺点是缺乏垂直撑开力和抗旋转力 本实验结果证实经椎弓根多钉固定撑压器是矫正脊柱侧凸畸形较为理想的内同定器 械.从脊柱侧凸的生物力学受力分析中可知,要使脊柱侧凸畸形得到充分矫正,内固定器 必须在凹侧具有垂直撑开力,顶椎部位产生水平力,在凸侧应有压缩力,同时在畸形的两 端施有旋转力,经椎弓根多钉固定撑压器完全具备上述条件,符合生物力学受力要求,具 有省力,安全,矫正可靠,术后无需外固定等优点. 参考文献 1.池永虎,等.经推弓楹多钉固定的脊柱衡凸矫正器的设计与临席应用.中华外科杂志1991’29(8)t468. columo5ph’coccepti 2.De~isF.SplvaIiDstabi]i:tyBsd~ioedbythethree— Dacutes~ira1 trauma.Cli?orthop1976,117l157. 3.McafeePC.Thevalueofcomputetomographyjthoracolambarfractures.IB 01~.eJoint S~trg1983J65(A):461. 4藏立式.脊拄倒l的痛理学和对暗是雌矫正术玫置.中华外科杂志L983,21(i)t27. 5.王予彬?等.Luqae棒生理负荷下的宴驻应力廿析.生物学工螽}1991,8(1)’l3, 第2期四种内固定器桃矫正脊拄侧凸的生物力学实验研究89 B10MECHANICALEXPERIMENTALRESEARCH OFFOURKINDSOFDEVICEFORINTERNAL FIXATIONOFSCOLIOSIS ChiYong一;ong.etn; (DePartmentotOrthopedics.SecondAffillatedHospita1.~VenzhouMedica lCollege) TheauthorsdesignedanewinternaIfixatorforseoliosls一一-multi—screw fixeddlstraetur—compressorviathevertebralpedlcle.TheIxewdevicehas strongforcesoffixation,distraction,compressioP.andanti—rotation.Itcan producefreemovemelntinthree—differentlevelsandfixthevertebralcolum n dimensionSItsanti—rotaJonabilityis34—40percenthigherthan inthree— thatofHarrlngton—Luquerods,alqdis35-38perCe]2thigherthanthatof tWOLuquerods. Itsanti—laterMbendabilityis1BO一141percenthigher thanthatofKarrington—LuqueroJs,ap.dis130—145percenthigherthan thatoftWOLuquerods(P<0.001). ANANALYSISONAXIALDISPLACEMENT WAVEINELASTICTUBE t’VuChi,LiuZhao—rong (Fi:d衄Uxfiversity) Traditionallyonlythetransmissioaofthera,aiMdisplacementwaveused tobeemphasizedinthetheoriesthat,xnatysethetiaP.smissioo,ofthepulse waveintheelastictube.Tounderstandthebehavioroftheaxialdisplacement waveintheelastictube,especially,inthearteries,thiscontextanalysing thetransmissior.oftheaxiald】splaceme~?twaveintheelastictube,and comparisonbeingmadewiththeradiald_;splacementwaveinW~.veveloelty andwavedampinginthephysiologicrange,andiaquantitiesdescribing theeffectofthesewavesOF/.theeardJovascularsystem.Theresultshows that.OD.mostconditioo.saadinW.ostarteries,theaxiaidisplaeementwave exertsmuchlessinfluenceOnthecardiovascularsystemthantheradial displacemeatwave.soitcanbeomJttedIbut021so/liespecjalconditlons, theaxiald】SDlcen1e【Vr’aveiSaSimportantaSthera$ialdisplaeemeatwave (originaiarticleonpage00)