彎曲載荷下融合術(shù)后鄰近節(jié)段應(yīng)力松弛特性研究

彎曲載荷下融合術(shù)后鄰近節(jié)段應(yīng)力松弛特性研究

摘    要

彎曲松弛特性是反映脊柱粘彈性的重要標(biāo)志。脊柱融合術(shù)后鄰近節(jié)段會發(fā)生繼發(fā)性加速退變。而目前，暫時還未有融合術(shù)后脊柱彎曲松弛特性的相關(guān)報道。研究彎曲載荷下鄰近節(jié)段的彎曲松弛特型變化對解釋融合術(shù)后鄰近節(jié)段加速退變的機(jī)制具有重要的臨床意義。

本課題根據(jù)融合術(shù)前后患者運(yùn)動姿態(tài)保持一致的實(shí)際特點(diǎn)，設(shè)計了以下彎曲松弛實(shí)驗(yàn)：先對完好樣本進(jìn)行純力矩3Nm的加載。之后對進(jìn)行了下節(jié)段模擬融合手術(shù)的融合術(shù)組進(jìn)行相同路徑的加載，即彎曲角度一致。對得到的力矩松弛曲線進(jìn)行Prony五參數(shù)模型的擬合，定量得出融合前后粘性與彈性元素的變化即力學(xué)環(huán)境的改變。根據(jù)上臨近節(jié)段的力矩-角度曲線得到融合術(shù)前后上鄰近節(jié)段的能量吸收情況。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：前屈后伸載荷下融合術(shù)后的剛性系數(shù)均有顯著性增長（p<0.05），表征粘性特性的松弛時間系數(shù)顯著下降(p<0.05)。側(cè)彎與扭轉(zhuǎn)載荷下融合術(shù)前后粘彈性參數(shù)無顯著性改變(p>0.2)。融合術(shù)后上鄰近節(jié)段的能量吸收高于完好組，但無顯著性差異（p>0.05）。上臨近節(jié)段的運(yùn)動范圍顯著性增大。

結(jié)論：三個剛性系數(shù)均增加說明融合術(shù)提升了脊柱的剛度，而松弛時間的下降則是因?yàn)橥瓿上嗤�運(yùn)動姿態(tài)脊柱承受了更大的力矩載荷。融合術(shù)后上鄰近節(jié)段吸收了更多的能量，這可以一定程度解釋鄰近節(jié)段出現(xiàn)加速退變。通過本實(shí)驗(yàn)得到的融合術(shù)后的松弛曲線和能量關(guān)系，可以更好的解釋融合術(shù)后臨近節(jié)段加速退變的機(jī)制.

關(guān)鍵詞：彎曲松弛，融合術(shù)，鄰近節(jié)段，松弛曲線擬合

Abstract

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目  錄

1 緒  論1

1.1 研究背景與意義1

1.1.1脊柱的生理結(jié)構(gòu)及其生物力學(xué)特性1

1.1.2脊柱融合術(shù)及鄰近節(jié)段病介紹1

1.1.3 研究背景2

1.1.4 研究意義3

1.2 研究現(xiàn)狀3

1.3 課題研究方法5

1.4 論文構(gòu)成及研究內(nèi)容6

2 課題實(shí)驗(yàn)方法的探究與驗(yàn)證7

2.1 本章內(nèi)容7

2.2實(shí)驗(yàn)器材與方法7

2.2.1實(shí)驗(yàn)器材7

2.2.2樣本制備7

2.2.3樣本包埋固定方法8

2.2.4純力矩加載方法8

2.2.5 圖像數(shù)據(jù)的采集9

2.2.6 脊柱融合術(shù)的操作10

2.2.7 應(yīng)力數(shù)據(jù)曲線方程的擬合方法10

2.2.8 樣本運(yùn)動角度的測量方法12

2.3 準(zhǔn)確度驗(yàn)證13

2.4 本章小結(jié)14

3 彎曲應(yīng)力松弛特性變化規(guī)律研究16

3.1 研究內(nèi)容16

3.2 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與選擇16

3.2.1 實(shí)驗(yàn)樣本的選擇16

3.2.2 預(yù)實(shí)驗(yàn)17

3.3彎曲松弛實(shí)驗(yàn)20

3.3.2 實(shí)驗(yàn)進(jìn)度22

3.3.3 擬合方程模型的選擇22

3.3.4 力矩-角度數(shù)據(jù)曲線的計算22

3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果24

3.4.1 松弛特性24

3.4.2 彎曲松弛方程曲線擬合數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)比較24

3.4.3 上節(jié)段最大運(yùn)動角度數(shù)據(jù)28

3.4.5 鄰近節(jié)段力矩變化與運(yùn)動角度變化趨勢關(guān)系30

4 討論31

結(jié)論33

致謝34

參考文獻(xiàn)35