腰椎間盤纖維環(huán)縫合的生物力學(xué)研究.pdf

1、一、研究目的
　　臨床上對于患有椎間盤突出癥的患者，如果椎間盤退變較輕或急性突出，目前仍推薦使用包括椎間盤鏡在內(nèi)的單純腰椎間盤切除術(shù)。但該手術(shù)并不能直接修復(fù)受損的椎間盤，部分切除突出的髓核及纖維環(huán)組織后，由于失去了纖維環(huán)的保護(hù)，剩余的髓核組織在壓力作用下很可能發(fā)生再突出，許多患者不得不接受再次手術(shù)。隨著組織工程領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步，近年來一些研究者希望通過髓核置換或髓核再生的辦法來修復(fù)椎間盤，但是由于無法很好地處理受損的纖維環(huán)，限制了其

2、在臨床的應(yīng)用和推廣。因此，椎間盤纖維環(huán)的修復(fù)和重建是一個(gè)亟待解決的熱門問題。本課題擬通過生物力學(xué)的方法，研究小牛腰椎間盤纖維環(huán)縫合后，脊柱在前屈、后伸、側(cè)彎以及旋轉(zhuǎn)等狀態(tài)下的活動度和椎間盤內(nèi)壓力的變化情況。然后利用疲勞測試以及椎間盤內(nèi)的定量壓力測試，比較不同方法修復(fù)纖維環(huán)切口后的力學(xué)效果。
　　二、研究方法
　　(1)采集1月內(nèi)出生新鮮的小牛腰椎脊柱標(biāo)本20具，去除標(biāo)本的肌肉等軟組織，完整保留韌帶及關(guān)節(jié)囊，且不損傷其骨性結(jié)構(gòu)

3、。將標(biāo)本分為纖維環(huán)完整、切開及縫合3組，均采用自身前后對照。隨機(jī)選取10個(gè)標(biāo)本進(jìn)行三維運(yùn)動測試，包括前屈、后伸、左側(cè)彎、右側(cè)彎、左軸向旋轉(zhuǎn)、右軸向旋轉(zhuǎn)6種運(yùn)動工況。測試裝置包括MTS機(jī)、雙相機(jī)的運(yùn)動測量系統(tǒng)以及扭轉(zhuǎn)測試機(jī)。另外10個(gè)標(biāo)本進(jìn)行纖維環(huán)抗靜水壓強(qiáng)度測試，選用自制的定量椎間盤內(nèi)壓力測量儀。
　　(2)另選取小牛腰椎標(biāo)本17具(T12～L5)，以椎間盤和2個(gè)相鄰椎體作為1個(gè)脊柱功能節(jié)段(FSU)，共制成50個(gè)FSU，按不同修

4、復(fù)方法隨機(jī)分為5組，從組1到組5分別為:粘合劑組、簡單縫合組、MPSS縫合組、粘合劑+簡單縫合組以及粘合劑+MPSS縫合組。每組隨機(jī)抽取5個(gè)標(biāo)本，使用自制的定量椎間盤內(nèi)壓力測量儀進(jìn)行測試。剩余標(biāo)本進(jìn)行循環(huán)加載測試，實(shí)驗(yàn)在MTS-Bionix疲勞測試機(jī)上進(jìn)行。
　　三、研究結(jié)果
　　(1)纖維環(huán)切開組在前屈、左側(cè)彎和右側(cè)彎時(shí)的ROM和NZ值大于完整組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;纖維環(huán)縫合組在前屈、左側(cè)彎和右側(cè)彎時(shí)的ROM和NZ值小于切

5、開組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;纖維環(huán)縫合組和完整組各向ROM和NZ值差異無顯著性。纖維環(huán)切開組的平均泄露壓力為0.5MPa，縫合組為1.7MPa，均小于完整組的5MPa，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;泄露壓力在纖維環(huán)切開組要明顯小于縫合組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　(2)在纖維環(huán)的抗靜水壓強(qiáng)度測試中，組1到5的泄露壓力依次是(0.76±0.11) MPa、(1.66±0.11) MPa、(1.84±0.15) MPa、(1.88±0.13) MPa、

6、(2.16±0.24) MPa。結(jié)果顯示組2、3和4之間差異無顯著性，而其他的各組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在疲勞測試中，最后的極限轉(zhuǎn)數(shù)從組1到5各組依次是(4.42±0.59)萬次、(8.06±0.75)萬次、(8.44±1.01)萬次、(9.76±0.23)萬次、(9.88±0.21)萬次。其中除了組2和3之間、組4和5之間差異無顯著性，其他各組之間的差異都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　四、結(jié)論
　　脊柱的運(yùn)動節(jié)段穩(wěn)定性一部分可以通過