骨的生物力学特性范文

导语：如何才能写好一篇骨的生物力学特性，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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一、职业道德要求

RICS会员必须证明自己是一位拥有专业地位、符合社会期望、技术熟练的从业者，同时，要求会员必须理解执业所在国的法律及法律体制的一般原则。职业道德共包括12项：行事光明磊落、诚信执业、透明公开、勇于承担责任 、明了自己的专业能力、保持客观、尊重他人、注重形象、敢于坚持自己的立场、遵纪守法、申明可能的利益冲突 、保守机密。

二、专业能力要求

会员级别共分为三级，专业能力要求共涵盖以下10项。申请者可根据本人专业水准和不同级别所要求达到的专业能力选项，申请不同的会员级别。

（一）会计原则与程序（M001）

这项能力涵盖会计基本原则及公司账目分析，以向客户提出合理的评估建议。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（二）资产识别与评估（T086）

运用知识识别和评估一个或多个类型的资产并报告结果，以支持所提出的合理评估建议。资产类型包括企业交易、企业资产（包括股别/股权、期权、知识产权、研发、金融工具）、负债和其他证券、无形资产权利。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（三）融资策划（T008）

这项能力要求掌握财产和其他有形、无形资产相关的税收激励/资本减免知识，申请者应注意在不同地理区域资本减免相关法规下可行的资本减免类型，并对实际工作中资本减免类型的选择问题有透彻的理解。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（四）强制购买及补偿（T011）

这项能力强调理解并实际应用有关强制购买权的合适法律框架，包括企业价值评估在立法和索赔方面应如何估算。即使只服务于其中一方，申请者也需要站在购买方和所有权人两方的立场进行考虑。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（五）企业财务（T018）

企业财务专门研究企业在商业世界中利用何种渠道及分析方法来做决策及做何种决策。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（六）企业复苏及破产（T020）

此项能力涉及当企业无力偿还债务时为有关各方提供合理的评估建议。这可能需要与固定抵押接管人或破产顾问或周转专家及债权人等方合作。提供的评估建议涵盖多种资产，包括商业资产、无形资产、研发、负债，以及交易相关的房地产和经营场所。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（七）购买与出售（T073）

这项能力涉及企业的购买和出售、企业组成部分和其他有形及无形资产，如知识产权、股票、衍生工具及期权。涉及范围包括所有设押资产与无抵押资产。

申请者应该考虑到所有市场、替代用途与标准。处置涵盖所有方式，包括私人协议、招标和公开拍卖方式。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（八）企业价值与无形资产评估（T087）

这项能力涉及准备并提出符合相应评估标准的、经过适当研究的评估建议，使客户能在企业价值和无形资产方面做出明智的决策。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（九）评估报告与研究（T088）

这项能力涉及准备正式的评估报告，使之满足使用需求并能结合背景提出合理、明确的评估评论和分析。各级别可能涉及的知识、技能及经验：

（十）税收（T089）

篇2

关键词：髋关节肌肉模型；生物力学；膝关节

引言

人体髋关节的运送生物力学模型研究属于运动生物力学研究范畴，而运动生物力学是运动科学中起步较晚，发展却很迅速的一门学科，其研究范围比较广泛，主要包括生物与测量学、生物力学模型的建立和生物运动机制的电脑模拟等。其中，人体自身的研究是运动生物力学中一个重要的研究方向，主要通过建模来实现。

髋关节是人体最大的一个关节，其结构稳定性与活动度兼备，能够高效地维持人身体的运动和平衡。髋关节是由盆骨和股骨两部分组成，通过股骨头和髋臼连接在一起，大概有二十条肌肉参与了髋关节的运动。近年来，髋关节在生物力学的基础理论研究和骨科临床的应用研究中都是非常受重视的环节。

1 髋关节力学模型和肌肉模型的概况

运动生物力学的能取得长足的进步，是与国内外学者不断的努力换来的结果，从而诞生了许多人体关节模型研究的成熟理论。人体关节力学模型的建立主要包括以下几个部分：肌肉力学的研究、关节周围肌肉的简化、关节肌骨力学模型的建立、模型调试和模型验证。

肌肉张力-长度特性和肌肉张力-速度特性是肌肉得以正常收缩的两个重要关系，两者既相互制约又相互影响。1938年，经典Hill方程的得出，使人们第一次从量的角度认识到了肌肉张力-速度的变化关系。Huxley从横桥和肌动蛋白理论的微观角度得出了横桥模型，其与Hill方程具有很强的相似度。两者的正确性得到了后来学者的研究认同。肌肉是动作的主要肌肉（原动机）、肌肉不是动作的主动肌肉，在运动中被拉伸的这两种形式是肌肉张力-长度特性的两种表现方式。在等张条件下肌肉张力-长度曲线中最大作用力比较大，对应的肌肉比较长，在运动荷载相同的条件下获得的肌肉张力-长度曲线中的最大力与同样情况下用等长条件所获得的的最大力相比有相当大地减少，骨骼肌不同工作条件下获得的数据将不能进行合成。当前的关节的肌骨模型研究瓶颈主要在于完整的肌肉张力-长度-速度模型的建立，而不是将两者孤立起来研究。

现在，研究关于下肢肌肉功能模型越来越多。2000年，一个解剖基人体下肢的生物动力模型有王西十、白瑞蒲所提出，该模型可以在仿真人体下肢运动的基础之上，计算人体下肢的冲击荷载或下肢节作用反力和肌肉群力，基本上堪称一个完整的二维人体下肢解剖模型。

随着人体动力学模型研究的不断深入，人体动力学的建模正在走向由整体到局部、由简单到复杂的发展道路。单纯的肌肉张力-长度或肌肉张力-速度模型以满足不了对肌肉的研究，并且模型中的参数越来越多，越来越精确。

2 肌肉力学模型的建立

2.1 肌肉生理特性分析

人体中的肌有多样性，附着在髋关节周围股骨和骨盆上的肌肉主要为骨骼肌，骨骼肌是髋关节运动的动力。骨骼肌主要由腹肌和福建两部分组成，其中肌腱是肌腹与骨骼的连接部分，结缔组织和肌外膜包裹在肌肉外边，起保护作用。

近似于连锁式的肌细胞排列而成肌纤维，又有多条肌纤维“捆绑”而成纤维素，二纤维素是肌肉产生张力的主要部分。梭形肌或菱形肌，是纤维束与肌长轴方向平行；半羽状肌与羽状肌，是与肌长轴成一定的夹角；这两种类型按纤维束排列方向和与肌长轴关系把肌肉分成了两种类型：单关节肌和多关节肌。单关节肌，顾名思义，即为直接穿过一个关节的肌肉，例如股四头肌中的股中肌、肌内侧肌等。膝关节的伸展与股中肌的伸展有直接关系，双关节肌是穿过两个关节的肌肉。多关节肌中最为常见的是双关节肌，其主要存在于人体的下肢肌肉群中。双关节肌的作用取决于关节中心到肌肉的垂直距离。若该距离较长，则具有较大的作用力臂和力矩。膝关节的功能主要通过股直肌实现，其力矩远比髋关节大，属于膝关节肌群范畴。而髋关节的功能主要表现在大腿的后群肌，后群肌的力臂又大于膝关节，故称之为髋关节肌。关节的角度位置决定着双关节肌的作用效率。股直肌对膝关节的伸膝效率增大，说明髋关节在伸展，如跑步中的后蹬阶段。当髋关节屈时，伸膝运动就会受到抑制。双关节肌在人体的运动过程中起到了储存和释放弹性的功能。起到减少单关节的做工量的主要作用的是下肢肌群中的双关节肌。双关节肌能够利用一个关节做功另一个关节做负功来实现能量的储存。

2.2 肌肉力学模型的分析

肌肉作为动物体最为主要的构成组织，具有极其重要的功能特性，最为主要的是能够接受神经刺激产生收缩，进一步牵引两端的骨骼实现相对运动。生物力学研究发现，影响肌肉张力大小的两个最主要的因素是肌肉纤维的长度变化关系和肌肉纤维的收缩速度变化关系，另外还与许多生理学因素相关。该项发现对肌肉的发力过程研究来说具有十分重大的意义。

随着人们对肌肉力学模型的研究不断深入，运用数学、力学等交叉学科的研究手段对模型的建立和修改发挥着越来越重要的作用。张力-长度特性和张力-速度特性是肌肉运动变化规律中最为重要的两个关系，也是肌肉力学建模中需要处理的两项主要内容。肌肉力学模型的未来发展方向，必将是两者关系的整合体。

3 结束语

综合上述，进一步完善人体肌肉力学模型，使肌肉力学模型能够充分反映肌肉收缩长度、速度和肌肉张力之间的变化关系；通过解剖学、生理学进一步清理髋关节周围肌肉在不同动作、不同位置和同一动作的不同时间段所起到的作用，以及韧带在运动过程中保护作用；将髋关节模型建立一个完善的空间三维模型，并和膝关节、踝关节的研究结合实现人体下肢运动的仿真。

参考文献

[1]郝智秀，周吉彬，金德闻，等. 不同足地界面对人体三维步态的影响[J]. 清华大学学报（自然科学版），2006（08）.

[2]苏佳灿. 髋臼三维记忆内固定系统治疗髋臼骨折记忆生物力学研究――骨盆、髋臼三维模型仿真、力学模拟与有限元分析[D]. 第二军医大学，2004.

[3]韩东太. 金属氧化物/尼龙1010复合材料热力学性能与摩擦热行为研究[D]. 中国矿业大学，2009.

篇3

【关键词】 脱钙骨基质颗粒

关键词: 脱钙骨基质颗粒;骨水泥;生物力学;犬 中图号:R687.3 文献标识码:A

摘 要:目的 研究不同质量比的犬脱钙骨基质颗粒骨水泥复合材料的生物力学性能，为临床应用该复合材料修复骨缺损提供理论依据. 方法 按Urist等方法制备犬脱钙骨基质颗粒后，再与骨水泥混合制成含骨粒质量比为0，400，500和600mg・g-1 的脱钙骨基质颗粒骨水泥复合材料，对其抗压极限强度、抗弯极限强度、抗扭转极限强度进行测定. 结果 含脱钙骨基质颗粒质量比为0，400，500和600mg・g-1 的复合材料的抗压极限强度分别为（81.0±3.0），（50.4±5.9），（48.8±2.0）和（33.8±3.6）MPa;抗弯极限强度分别为（65.3±6.7），（42.9±8.1），（37.2±2.9）和（25.0±2.4）MPa;抗扭转极限强度分别为（35.5±0.8），（16.3±2.2），（13.1±2.0）和（8.0±1.4）MPa. 结论 犬脱钙骨基质颗粒骨水泥复合材料具有良好的生物力学性能，易于塑形，能根据需要适应不同部位骨缺损的要求，其中含骨粒质量比为500mg・g

-1 的复合材料生物力学性能及骨诱导活性最为适宜，能作为支架材料有效地修复大块骨缺损.

Keywords:decalcified bone matrix;bone cement;biome-chanics;dogs

Abstract:AIM To study biomechanical properties of differ-ent mass ratio materials impregnated decalcified bone matrix（DBM）with bone cement（BC）in dogs，and seek some soli-dified processes to repair bone defects with the compound material.METHODS The DBM particles and the materials im-pregnated0，400，500，600mg・g

-1 mass ratio DBM parti-cles with BC were made according to the methods of Urist.The compound material compressive strength，bending strength and torsional strength were measured.RESULTS In the compound materials，the ultimate compressive strengths were（81.0±3.0）MPa for0mg・g-1 DBM，（50.4±5.9）MPa for400mg・g-1 ，（48.8±2.0）MPa for500mg・g-1 ，（33.8±3.6）MPa for600mg・g-1 .The ulti-mate bending strengths were（65.3±6.7）MPa for0mg・g-1 DBM，（42.9±8.1）MPa for400mg・g-1 ，（37.2±2.9）MPa for500mg・g-1 ，（25.0±2.4）MPa for600mg・g-1 .The ultimate torsional strengths were（35.5±0.8）MPa for0mg・g-1 DBM，（16.3±2.2）MPa for400mg・g-1 ，（13.1±2.0）MPa for500mg・g-1 ，（8.0±1.4）MPa for600mg・g-1 .CONCLUSION DBM impregnated with BC has better biomechanical properties and perfect plastic property，which could be used to repair large bone defects when it con-tains DBM of500mg・g-1 .

0 引言

研制理想的人工生物材料作为骨移植替代材料用于修复骨缺损，是当前骨科领域研究的主要课题之一.脱钙骨基质颗粒（decalcified bone matrix，DBM）用于骨缺损的修复临床上已多有报道［1-3］ ，由于DBM中含有骨形成蛋白而具有诱导成骨作用，但却因矿盐被去除，只留下有机部分骨基质，造成机械强度下降，不能承受应力，因此无法替代骨骼负重功能.骨水泥（bone cement，BC）是一种高分子聚合物，具有一定的生物力学强度，临床上早已被用作人工关节固定材料及骨缺损充填材料［4，5］ ，但单纯骨水泥填充骨缺损为机械填充，材料不能降解，且与骨界面间存在力学差异等缺陷.为使骨缺损修复材料有较好的生物力学性能，具备良好的骨传导和骨诱导能力，我们将犬脱钙骨基质颗粒与骨水泥按一定的比例复合制成生物性复合材料用于骨缺损的修复.我们报道这种复合材料的生物力学性能，为复合材料在临床的应用提供一定的科学依据.

1 材料和方法

1.1 材料

犬脱钙骨基质颗粒骨水泥复合材料的制备按Urist等［6］ 方法，取健康杂种家犬的四肢长骨，去除骨髓及软组织，砸成碎片，流水冲洗4～5h，用5倍于骨片体积的无水乙醇脱水2h，乙醚脱脂1h，室温下干燥过夜后置-80℃冰柜冻存，取出后用磨碎机将骨片粉碎研磨成骨粒，分样筛过筛筛取直径400～800μm的骨粒.骨粒室温下用0.5mol・L-1 盐酸脱钙3h（按1g骨粒比50mL盐酸），脱钙后骨粒流水冲洗2h，再用5倍于骨粒体积的无水乙醇浸泡1h，乙醚浸泡30min后通风处干燥过夜，制得脱钙骨基质颗粒.将脱钙骨基质颗粒与适量的骨水泥均匀混合，制备成含脱钙骨基质颗粒质量比分别为0，400，500和600mg・g-1 的复合材料，待骨水泥呈面团状时立即用力塞入5mL的注射器针筒内，并用最大力量推压以使复合材料在针筒内紧密接触，待复合材料聚合定型后取出，即制成含不同质量比的脱钙骨基质颗粒骨水泥复合材料样本（骨水泥为天津合成材料工业研究所研制）.生物力学测试样本［7］ 标准抗压试件为直径d=12mm，高度h=24mm的圆柱体，含0，400，500和600mg・g-1 质量比骨粒的不同试件各10个，另截取犬的新鲜股骨标本10个，用砂轮磨平加工成直径d=12mm，高度h=30mm的圆柱体，所有试件两端光滑平整，上下同心.标准抗弯试件为直径d=12mm，长度L=60mm的圆柱体，含0，400，500和600mg・g-1 质量比骨粒的不同试件各10个，另截取犬的新鲜股骨标本10个，用砂轮磨平加工成直径d=12mm，长度L=80mm的圆柱体.标准抗扭转试件为直径d=12mm，长度L=60mm的圆柱体，含0，400，500和600mg・g-1 质量比骨粒的不同试件各10个，另截取犬的新鲜股骨标本10个，用砂轮磨平加工成直径d=12mm，长度L=80mm的圆柱体.

1.2 方法

1.2.1 压缩试验

在材料力学综合试验台上，用生物力学测试装置进行测定.该装置由加载部分、压力和位移传感器、动态应变仪、微型计算机自动记录系统组成，试样测定时统一加载速度为5mm・min-1 .将抗压试件依次放在试验台上，对其施加压缩载荷，直至试件破坏，记下试件破坏时的载荷并算出抗压极限强度.

1.2.2 三点弯曲试验

将抗弯试件置放于综合试验台上，试件跨距为40mm，在其中点加载，直至试件 破坏，记录试件破坏时的载荷并计算抗弯极限强度.

1.2.3 扭转试验

在扭转试验机上，用专用夹具将抗扭转试件的两端分别装于扭转试验机的固定夹头和活动夹头中，对其施加扭矩，加载速度为120°・min-1 ，记录试件破坏时的载荷并算出扭转极限强度.

2 结果

经统计学分析，复合材料中含DBM骨粒为400，500和600mg・g-1 的生物力学性能均低于犬正常股骨组及骨水泥组（P

3 讨论

理想的骨移植材料应具备:①良好的生物相容性;②较强的力学性能;③有诱导成骨作用;④能够被吸收替代;⑤有良好的赋形性.DBM骨粒作为生物性骨缺损修复材料，在体内能被吸收替代，又具有成骨诱导活性，是骨缺损修复的最佳替代材料，但DBM骨粒本身不具备支撑能力，因此不宜用于修复承重长骨.骨水泥作为粘接赋形剂，易于塑形，有一定的力学性能，植入骨内起到镶嵌固定作用.我们将DBM骨粒与骨水泥按一定比例均匀复合，制成复合生物性修复材料，探索一条修复大块骨缺损的可行途径.

骨的生长及骨小梁的构建是根据Wolff定律，按机体生长的需要的应力分布排列，因此骨的生物力学特性较为复杂.修复骨缺损不仅要恢复骨形态的连续，更重要的是重建骨的支撑功能.这就要求骨移植材料的生物力学性能应达到正常皮质骨的力学性能，而不同的部位和不同程度的骨缺损修复要求不尽相同.本组实验中复合材料的生物力学性能低于犬正常股骨组，提示应用复合材料修复承重长骨骨缺损时，肢体应在保护下负重以分散部分载荷.在复合材料中随DBM骨粒所占的质量比增加，材料的抗压极限强度、抗弯极限强度和抗扭转极限强度均呈下降趋势，这是因随材料中DBM骨粒增加，材料间的孔隙及通道增多，造成材料的生物力学性能下降.我们既往在制作复合材料标准试件时［8］ ，模具中的材料不予加压使成自然裂隙状态下测定试件的生物力学性能，其结果为BC的抗压极限强度为（59.3±2.2）MPa、抗弯极限强度为（64.3±3.7）MPa;含DBM骨粒400mg・g-1 组的抗压极限强度为（19.3±1.6）MPa、抗弯极限强度为（13.3±1.4）MPa.与模具中材料尽量加压塞紧后测定的力学性能（Tab1）有显著差异.提示临床上修复骨缺损填入复合材料时应尽量加压塞紧，以减少骨粒间的裂隙，便于提高复合材料的机械强度.

含骨粒为400mg・g-1 组及500mg・g-1 组的生物力学性能均高于600mg・g-1 组，P

由于复合材料具有一定的孔隙和较强的生物力学性能，它在修复骨缺损时可作为支架发挥骨传导作用，又因DBM骨粒具有诱导成骨活性，故此种生物源性复合材料有可能成为很有发展前景的骨移植替代材料.我们在动物实验的基础上［9］ ，已将复合材料应用于临床治疗肿瘤性骨缺损和长骨大段骨缺损，取得了令人鼓舞的疗效［10，11］ ，但其材料在体内的力学性能及吸收降解等问题尚有待于进一步研究.

致 谢 数据的统计学处理得到本校统计学教研室尚 磊的指导.

参考文献

［1］Tuli SM，Gupta KB.Bridging of large chronic osteoperiosteal gaps by allogeneic decalcified bone matrix implants in rabbits ［J］.J Trauma，1981;21（10）:894-898.

［2］Einhorn TA，Lane JM，Burstein AH，Kopman CR，Vigorita VJ.The healing of segmental bone defects induced by deminer-alized bone matrix ［J］.J Bone Joint Surg，1984;66A（2）:274-278.

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［4］Lu SB，Zhu SX，Chen JY，Wang JF，Wang ZL，Tong YC，Sun BQ，Zhang JH.TJ-bone cement:Preparation and clinical appli-cation ［J］.Zhonghua Waike Zazhi（J Chin Surg），1980;18（3）:258-261.

［5］O’Donnell RJ，Springfield DS，Motwani HK，Ready JE，Geb-hardt MC，Mankin HJ.Recuurence of giant-cell tumors of the long bones after curettage and packing with cement ［J］.J Bone Joint Surg，1994;76A（12）:1827-1833.

［6］Urist MR，Strates BS.Bone formation in implants of partially and wholly.Demineralized bone matrix ［J］.Clin Orthop，1970;71:271-278.

［7］Meng H，Gu ZH，Tan ZQ.Orthopedic biomechanics ［M］.Bei-jing:Renmin Weisheng Chubanshe（People’s Medical Publish-ing House），1991:13-46.

［8］Zhou Y，Fan QY，Cai HP.Constructive and biomechenical properties of material of decalcified bone matrix impregnated with bone cement ［J］.Di-si Junyi DaxueXuebao（J Fourth Mil Med Univ），1999;20（3）:233-235.

［9］Zhou Y，Fan QY，Jiang WZ，Cai HP，Wen YH.Bone induction of compound material of decalcified bone matrix with rhBMP-2impregnatrd bone cement ［J］.Di-si Junyi Daxue Xuebao（J Fourth Mil Med Univ），1999;20（12）:1085-1087.

篇4

1．1材料来源经过严格筛选的人手掌肌腱45根,男35根,女10根,供者平均年龄为(55±3)岁,由中国人民第401医院提供.肌腱经过－80℃深低温冷冻7周后随机分成A、B、C组共3组。

1．2研究方法A组肌腱在干冰环境下行3．5kGy高能电子束照射10次,总辐射剂量为35kGy.B组在干冰环境下行3．5kGy的γ射线照射,共10次,总辐射剂量为35kGy.C组肌腱只在干冰环境下保存.

1．3组织学观察对各组肌腱分别行苏木精G伊红(HE)染色和胶原纤维经典VG染色,观察组织形态学改变.

1．4羟脯氨酸(Hyp)含量检测采用高效液相色谱法分别检测各组肌腱Hyp的含量.

2结果

2．1组织学观察C组肌腱染色均匀,纤维排列规整紧密,肌腱细胞沿纤维走行排列.A组肌腱染色仍较均匀,纤维排列欠规整,纤维之间出现缝隙,肌腱细胞沿纤维走行排列.B组肌腱染色不均匀,纤维排列杂乱,大部分出现断裂,纤维之间缝隙更大更明显.

2．2各组Hyp含量比较A、B、C组肌腱Hyp含量分别为2．809±0．353、3．20±0．376及2．52±0．331.B组Hyp含量明显高于C、A组(F＝16．32,q＝4．60、8．05,P＜0．05),A组Hyp含量与C比较差异无显著性(P＞0．05).

3讨论

随着同种异体移植物在骨关节修复重建中使用的逐渐增多,对移植物不同消毒灭菌方法的研究也越来越多,同时对于各种消毒灭菌方法的灭菌效果和安全性也逐渐引起了人们的重视.采用γ射线照射对异体移植物进行消毒灭菌被认为是一种简单实用的消毒方法.但有充分证据表明,超过20kGy的大剂量γ射线照射则会造成肌腱结构特性的改变.生物材料对γ射线照射存在剂量依赖性,由于对组织结构的破坏,生物材料的力学性能随照射剂量的改变而改变.BALSLY等研究显示,照射剂量≥25kGy时,移植物的生物力学强度随着照射剂量增大明显降低.RAPPE等[对前交叉韧带重建术后6个月的病人进行随访显示,使用照射肌腱的病人手术失败率明显增高.FIDELER等分别以人和山羊髌腱G骨为研究对象,用γ射线照射,发现照射组肌腱生物力学性能显著下降.

HOBURG等研究显示,大剂量电子束分次照射与不照射比较,不会降低异体移植物生物力学特性,而单次大剂量电子束照射或者单次大剂量γ射线照射会显著降低其生物力学特性.电子束除了具有γ射线照射优点外,其达到相同灭菌效果时在经济上更加节约.与γ射线照射比较,其穿透性仅在照射高密度或厚度超过50mm的组织时才降低.因此,在应用于软组织移植物特别是ACL重建时,这一缺点可忽略.虽然与γ射线相比较,电子束照射肌腱可维持更好的生物力学特性,但其大剂量(＞30kGy)照射与非照射组织生物力学特性比较仍显著降低.KAMINSKY等对25~100kGy电子束照射BPTB移植物灭菌进行评估,且与非照射组进行了比较,发现其结构性能降低20％左右.总之,大剂量电子束对异体移植物分次照射不会降低其生物力学特性已经被国内外认可,但是其具体的机制仍然不明.肌腱主要由Ⅰ型和Ⅱ型胶原组成.胶原纤维表面镶嵌着胶原蛋白分子,胶原蛋白分子将纤维之间以及纤维与胞外基质连接起来,形成稳定的分子结构,该结构为肌腱提供强大机械力学性能.Hyp是胶原蛋白的特异性氨基酸,大部分Hyp都存在于胶原中,其含量约占胶原氨基酸含量的13％.因此,通过检测肌腱组织中Hyp的含量,就能反映肌腱中胶原蛋白含量,间接反映肌腱结构的变化.

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【摘要】 【目的】 研究使用异体骨混合骨髓间质干细胞移植治疗骨缺损的可行性及动物实验初步结果。【方法】 将15只新西兰白兔双侧桡骨造成1 cm骨缺损模型，随机选择同一只动物的一侧为实验侧，自体配对的另一侧为对照侧。将表面脱钙的同种异体骨和来源于受体的体外培养增殖的骨髓间质干细胞混合植入实验侧骨缺损，对照侧仅植入同样制作的异体骨。12周后，进行X线检查、生物力学检查和组织学检查，将结果进行对比。【结果】 动物在术后12周，实验侧X线片光密度测量结果，破坏载荷时扭矩和扭角测量结果均优于对照侧；组织学评分中，实验侧骨痂量评分优于对照侧，骨连接成熟程度和骨髓发育程度两者没有明显差异。【结论】 骨髓间质干细胞可以促进异体骨在移植后的成骨作用，在增多成骨量的同时不影响骨组织发育。

【关键词】 异体骨； 骨髓间质干细胞； 移植； 骨缺损

Abstract: 【Objective】 To study the feasibility and result of transplanting bone allograft with bone marrow stem cell in treatment of bone defect in animal experiment. 【Methods】 Fifteen New Zealand white rabbitswere chosen for the 1 cm bone defect model of both radiuses. Randomly， one radial side was chosen for the model， and the other side was for the control one. The bone defect of experimental side was filled with surface-demineralized bone allograft and bone marrow stem cell cultured in vitro. The control side was filled with bone allograft only. After 12 weeks， all the animals were observed by X ray， biomechanics， and histology. The results were analyzed and compared. 【Results】 After 12 weeks， the X ray density， the torsional moment and angle in failure load test and the score of callus in histological grading were all improved in the experimental side， compared with the control side. There was not statistically significant difference in both mature degree of bone union and growth degree of bone marrow. 【Conclusion】 Bone marrow stem cell can enhance the osteogenesis of bone allograft after transplantation， which increases the bone formation without affecting the development of bone tissue.

Key words: allergenic bone; bone marrow stem cell; allograft

[J SUN Yat-sen Univ(Med Sci)， 2007， 28（5）:515-519]

骨移植是治疗骨缺损最主要的方法，同种异体骨以其生物学特性和形态结构与自体骨相近，可以长期保存等优点而已广泛应用于临床，但大段异体骨移植后，由于骨融解吸收的速度快于新骨形成，影响了大段异体骨结构性骨移植的远期疗效。已有实验证实骨髓间质干细胞（bone marrow stem cell，MSC）在一定诱导因素作用下能向成骨细胞分化，促进成骨[1，2]，但将异体骨和骨髓间质干细胞混合移植后的效果如何，目前未见报道。本研究应用异体骨混合骨髓间质干细胞植入动物体内进行实验性探索，希望通过骨髓间质干细胞的成骨作用，达到改善治疗效果的目的，为临床提供参考。

1 材料和方法

1．1 实验动物

健康新西兰白兔15只，雌雄不限，体质量2.8～3.5 kg，平均为3.1 kg，兔龄5～10(S=7)月。

1．2 实验试剂和材料

低糖型DMEM干粉培养基（Dulbecco’s Modified Eagle Medium）：13.75 g/包（美国Gibco公司）。胎牛血清（FBS；美国Hyclone公司）。0.25％胰蛋白酶（美国Sigma公司）。淋巴细胞分离液（天津TBD生物技术中心），密度为1.077。PBS平衡盐溶液（美国Hyclone公司）。青霉素－硫酸链霉素双抗溶液：青霉素1万 U＋链霉素10 mg/mL（美国Gibco公司）。异体骨：从健康5月龄新西兰白兔桡骨截取。

1．3 异体骨的制备

从5月龄的健康新西兰白兔双侧取出桡骨，截去两段干骺端后得到直径均匀的长约5 cm的骨段，将每段骨截成3段各长约1.5 cm的骨段，在充分清除骨髓和软组织后，先用三氯甲烷 ∶ 乙醇=1 ∶ 1的溶液浸泡24 h进行脱脂；用0.6 mol/L的盐酸浸泡15 min进行表面脱钙；用PBS溶液冲洗后，再用PBS溶液，37 ℃浸泡24 h中和盐酸；测定浸泡后的溶液pH值约为7.0～7.2后，用超纯水250 mL+青霉素10万U+庆大霉素8万U+链霉素100 ?滋g浸泡24 h，然后在超净台内晾干。将上述处理的异体骨分别装入2 mL的冻存管内密封，在－80 ℃下深度冰冻2周；然后用2.0 Mrads剂量的γ射线照射12 h灭菌。再放入－80 ℃下深度冰冻保存备用。使用时，将异体骨放入约37 ℃的PBS中浸泡解冻后使用。

1．4 细胞培养

对于骨髓间质干细胞的制备、原代培养和保存方法，具体见参考文献［3］。

1．5 动物实验

将15只5月龄新西兰兔随机选择一侧桡骨植入已经制备好的异体骨；另一侧桡骨植入制备好的异体骨和自体来源的经过培养增殖的骨髓间质干细胞。手术后每只动物单笼伺养，定期观察。

手术方法和步骤：剥离桡骨中段骨膜约长1.2 cm，锯断并取出1.0 cm长桡骨，造成骨缺损，并用刮匙刮除骨断端各约0.5 cm的骨髓腔内的骨髓组织。将随机选择的一侧作为实验侧，在桡骨缺损处植入上述已制备好的异体骨，然后用1 mL注射器吸出事先准备好的骨髓间质干细胞混悬液，在植入的异体骨髓腔内注入0.5 mL细胞混悬液。不作内固定，逐层缝合肌间软组织和皮下组织。将注射器针头穿过软组织刺入植骨周围的间隙内，将剩余的0.5 mL细胞悬液注入植骨周围的间隙。缝合皮肤，关闭切口。将另一侧桡骨缺损处同上方法植入异体骨，但不加骨髓间质干细胞悬液，作为对照侧。

1．6 观察方法

①症状和体征观察：包括动物术后伤口情况和肢体功能恢复情况。②X线照片检查：在术后12周时对白兔行X线照片检查。X线片结果利用图像分析系统进行灰度测试，达到半定量测量。③生物力学检查：在第12周时，用空气栓塞法处死动物，取出双侧桡骨，剔净附丽的软组织。将桡骨截取包括手术区域的一段长约4 cm的骨段，将截取的骨段两端包埋，在生物力学测试机上进行扭转应力测定，电脑记录破坏扭矩和扭角。④组织学检查：将生物力学检测前的桡骨，按照骨缺损修复形态学标准进行评分。在生物力学检测后的桡骨上异体骨和自体骨交接处截取一段长为0.8 cm的部分进行纵行切片。10%福尔马林浸泡固定后，脱钙、石蜡包埋、脱水，HE染色后进行光镜下检查。参照Nilsson等提供的方法建立组织学评分标准(表1)。

1.7 统计方法

用SPSS10.0软件进行统计处理，计量资料采用配对两两样本的t检验进行处理，计数资料采用配对设计差值的符号秩和检验（Wilcoxon法）。

2 结 果

2．1 细胞培养结果

实验中观察到，MSCs在接种到培养瓶后24 h，大部分细胞贴壁，多呈圆形，在倒置显微镜下折光性较强。48 h后，部分细胞开始出现多形性变化，呈现出多角样、椭圆形和短梭形；部分细胞开始呈巢状生长。在培养初期的2～3 d内，细胞变化缓慢；其后，细胞增殖加快，尤其在细胞较密集处，增殖和变形较明显。6～12 d为细胞快速增殖期，此时仍以短梭形细胞为主，但是，部分细胞开始逐渐变成长梭形。培养12～14 d左右，细胞铺满瓶底，呈现类似成纤维细胞样的长梭形。此时细胞表现为典型的“鱼群样”聚集（图1）。第一次传代后，培养24 h，可见细胞大部分贴壁，部分细胞开始变形。传代后细胞生长和增殖速度加快。培养7 d后，细胞呈长梭形，可以铺满培养瓶底。此时，细胞生长表现为旋涡状生长，分布均匀（图2）。

2．2 动物大体观察

所有实验动物均得到有效观察。植骨手术后所有动物觅食正常，活动能力相似，伤口无滲出，肿胀程度轻。所有切口得到一期愈合，术后两周伤口缝线自行脱落。术后12周，取出桡骨后，见到实验侧和对照侧的桡骨均得到骨性愈合。实验侧骨痂生成量较对照侧多。实验侧可见到植入的异体骨周围生成明显的骨痂和骨桥，骨质较硬。对照侧虽然也达到骨性愈合，但是，异体骨植入区骨量较另一侧少，骨痂生成也较少（图3）。

2．3 X线检查结果

在动物饲养12周时，行X光检查，见实验组骨折断端骨质生长良好，有连续性骨痂通过骨折断端，骨折线模糊至消失；对照组也见有骨痂生长，但部分骨折断端仍可见透亮线（图4）。检查结果用JVC ky-F30B 3-CCD彩色图象摄录输入仪输入德国产KORTRON IBAS 2.0全自动图象分析系统测量光密度。同一只动物双侧肢体为配对样本，测量相同长度（包括手术植入异体骨部位和两端的一段自体骨）的骨段，结果为：实验侧光密度均值为1699.3±305.3，对照侧均值为(1510.4±281.4），t＝2.292， P< 0.05（表2），提示光密度的总体均数不等，实验侧比对照侧骨量更多。

2．4 生物力学检查结果

将同一只动物双侧桡骨作为配对样本，在美国产MTS 858 mini Bionix生物材料试验机上测量破坏扭矩和扭角，结果为：实验侧扭矩均值为(0.243±0.018) Nt/m，对照侧均值为(0.179±0.025) Nt/m， t=3.064， P< 0.01（表2），提示实验侧骨的强度更好；实验侧扭角均值(21.056°±2.262°)，对照侧均值(15.007°±0.964°)， t=2.413， P< 0.05（表2），提示实验侧骨的弹性更好。

2．5 组织学检查结果

组织学由病理研究人员根据表1的方法评分，评分结果为：骨组织连接情况实验组23分，对照组23分；骨髓腔情况实验组18分，对照组17分；骨痂生长情况实验组28分，对照组20分。结果用配对设计差值的符号秩和检验（Wilcoxon法）进行统计分析，结果显示，实验侧与对照侧骨组织连接：T=0.333， P >0.05，差异没有显著意义；实验侧与对照侧骨髓腔情况：T=0.816， P >0.05；实验侧与对照侧骨痂生长情况：T=2.111， P< 0.05（图5）。

3 讨 论

3．1 骨髓间质干细胞在修复骨缺损中的作用

MSC是一种来源广泛，获取容易，能在体外培养得到大量增殖并保持成骨活性的细胞[2，3]。本实验根据MSC的这些特点，利用MSC具有的分化成骨的能力，将MSC作为种子细胞植入动物体内，在局部促使其转化为成骨细胞，形成新的骨质，填补缺损，最终达到修复骨缺损的目的。

3．2 骨髓间质干细胞成骨的环境

MSC向成骨细胞分化需要在一定的环境中，在一定的诱导因素存在下进行。干细胞存在的微环境称为“干细胞壁龛”[4-6]。本实验通过提供骨髓腔和骨周间隙为MSC生存和分化的微环境，利用异体骨和自体骨中诱导骨生长的BMP、TGF－β、bFGF等为诱导因子，使MSC获得向成骨细胞分化生长的有利环境。实验表明，在上述环境中，MSC通过分化为成骨细胞等方式，促进了成骨。研究表明，局部MSC浓度要超过2×107/cm3才能确保新骨形成，本实验使骨髓腔和骨周间隙MSC细胞浓度接近2×108/cm3，手术野的出血形成血肿，将植入的MSC包裹，使MSC局限于术野置入的异体骨周围。

3．3 异体骨的作用

本实验采用特殊方法处理异体骨，降低了异体骨的抗原性的目的，使异体骨在植入受体体内后，免疫反应引起移植失败的可能性得到较大程度控制。实验中，在对异体骨采用表面脱钙，表面脱钙可以使异体骨中的BMP等骨诱导因子部分暴露，促进成骨；同时保持了异体骨具有一定的机械强度[7，8]。表面脱钙后，在骨质表面（包括骨外壁和骨髓腔内壁）形成一层胶原样结构，有利于吸附植入的MSC细胞。实验中，异体骨还在植入前经过抗菌素溶液浸泡、γ射线照射等处理，避免了感染影响植骨的效果。研究发现，γ射线照射的剂量在2 M rads，时间达到12 h能够杀灭包括芽孢在内的所有细菌。经过上述的处理使得异体骨在植入受体之前达到完全无菌，较低的抗原性又保持了一定的外形和机械强度，适合作为修复骨缺损的组织工程材料［9］。

3．4 骨髓间质干细胞与异体骨结合治疗骨缺损的效果和意义

本实验显示，实验侧异体骨植入体内后达到骨性愈合。其成骨作用不仅发生在异体骨和自体骨连接处，而且在整个植骨区域都可以观察到不同程度的新骨形成。由于手术中植入异体骨周围的MSC是在缝合骨周软组织后，穿过软组织注射到异体骨周围，可以在一些大体标本观察到部分区域形成隆起较明显的骨痂。这种现象可能是在穿刺部位形成的针道中残留的MSC成骨作用的结果。这表明MSC有很好的成骨效果。纵行剖开骨质后，可以见到植入的异体骨与自体骨之间的分界不明显，部分样本在骨髓腔内形成红骨髓样成分，部分样本的异体骨骨髓腔未完全再通。在骨皮质外壁和骨髓腔内壁都可以见到类似软骨样物质，说明存在软骨成骨作用。对照侧，也全部达到骨性愈合，但骨痂主要分布在异体骨与自体骨连接处，骨痂的量也较实验侧少。纵行剖开骨质可见到大部分骨髓腔未再通，红骨髓样物质也较实验侧少。通过大体标本观察可见实验侧比对照侧形成的骨痂多，而且分化程度更成熟。

对标本行X光照片后，通过图像分析系统测量其光密度可以半定量测量骨密度的强弱。从实验结果可以看到：实验侧结果的均值比对照侧高，实验侧与对照侧有显著性差异。表明实验侧平均骨密度较对照侧高，成骨量较对照侧多。说明MSC植入后成骨，促进了骨缺损的修补。

在生物力学试验机上测量标本的扭矩和扭角，可以了解成骨后骨质的强度和弹性。扭矩为在做扭转应力试验时达到骨质破裂的所需力矩。扭矩越大，骨质强度越大，达到骨折时所需力矩越大。扭角为扭转应力试验中达到骨质破裂时，骨质两端围绕中轴线相对旋转的角度差值。扭角越大，骨质抗扭转的能力越强，弹性越好[10-12]。实验结果可见实验侧的扭矩的均值和扭角均值均比对照侧高，差异有显著性。说明实验侧不仅成骨量比对照侧多，而且形成的骨质强度比对照侧高，弹性更好。

组织学观察，对照侧与实验侧在组织连接程度和骨髓腔再通程度上差异不明显，但骨痂量差异显著。组织连接程度和骨髓腔发育程度反映了新形成的骨质的成熟程度，两者之间差异不显著。说明植入的骨髓间质干细胞发育速度和成骨速度与动物体内的细胞相类似。骨痂量的差异可以看出实验侧主要通过成骨量增加达到增大骨强度的作用。

综上所述，异体骨结合骨髓间质干细胞移植能够达到促进异体骨成骨的目的，这种作用主要是通过增加局部或骨量来实现的，植入的骨髓间质干细胞使局部形成较多的自源的骨性组织，当异体骨逐渐被受体动物吸收后，这些新形成的骨质可以在局部提供较多的力量支持和维持一定的体积［13］，不仅一定程度适应了肢体活动的需要，而且维持一定骨的形态，有利于以后进一步的骨质修复。这种方法可以为临床提高异体骨远期疗效提供帮助。

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篇6

关键词：人体脊柱；跌到冲击载荷；力学响应特性

胸腰段是人体脊柱易发生骨折部位之一，约有79.5%的脊柱损伤为胸腰段骨折，且多由高处坠落所致。由于该处损伤机制十分复杂，治疗费用昂贵，严重增加了患者家庭及社会的经济负担[1]。人体胸腰段有限元研究的主要方向为评价手术内固定与构建脊柱骨折模型，而关于脊柱保护器的研究集中于矫形治疗脊柱侧弯的领域。目前，临床对脊柱保护器的正确运用仍缺乏相应有的有限元研究[2]。本研究通过建立脊柱胸腰段模型，设计并建立脊柱保护器及三维模型，根据生物力学原理分析人体脊柱骨折机制，探讨保护人体胸腰段的有效途径。现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料 选取中国力学虚拟人数据集切片，共9000张图片，格式为冷冻切片。给予三维有限元分析，观察单一样本。

1.2方法 ①建立胸腰段三维模型：经中国力学虚拟人数据库提取软组织、骨等轮廓曲线，通过软件构建人体躯干模型，包括简化的躯干轮廓软组织，骨盆、肋骨、骶骨、脊柱等轮廓曲线，软组织应用Mooney-Rivlin超弹性材料，应用Hypermesh软件将几何面模型划分成网格，建立人体躯干三维仿真模型，截取T11～L12节段模型为观察对象。应用四面体单元划分模型中软组织与松质骨，三角形壳单元划分皮质骨。②建立脊柱护具模型：运用Hypermesh软件构建脊柱保护器模型，其形状贴合腰背部、胸腹部与双侧肩部轮廓，下缘与骶尾部水平持平。选用1 cm厚海绵材料与厚度为3 mm的聚乙烯硬性材料，要求具有韧性。为固定脊柱保护器，模拟束缚带，分别于腰部与肩关节前面两侧施以60N与80N的预紧力。③边界条件与加载：对照组胸腰段模型未使用脊柱保护器，而观察组应用脊柱保护器。两组模型均模仿真人体自高处坠落时坐骨着地情形，重力加速度设为9.8 m/s2，人体落地瞬间速度设为2 m/s，地面与模型之间摩擦系数为0.5。④采样等效应力单元：将胸腰椎横断面分为4个区，为中柱中心、前柱中心、后柱左右侧中心。取4个区域等效应力并计算平均值，予以分析。

1.3观察指标 对两组模型目标单元等效应力及应变进行赋值、加载、运算。

1.4统计学方法 采用SPSS19.0统计软件处理数据，采用Bartlett方差齐性检验模型中T11～L12椎体所受应力，P>0.1为满足方差齐性；采用样本t检验，P

2结果

2.1胸腰椎体所受应力变化情况 观察组各椎体受力较对照组均匀平缓，且各椎体所受应力较对照组均呈不同程度的下降，其中T11椎体降幅最小，T12椎体降幅最大。应用脊柱保护器后总体上减轻了胸腰段椎体所受应力。两组模型应力峰值最大的椎体均为L2，见表1。

2.2成对样本分析 配对t检验发现，T12段与L2段P分别为0.21、0.13，均P0.05，故此处应用脊柱保护器o显著差异，见表2。

3 讨论

胸腰段位于活动的腰椎与固定的胸椎之间，包括T11、T12、L1、L2四个节段。胸椎与腰椎之间关节突关节排列在解剖结构上由冠状位转化为矢状位，椎体受外力作用时其刚度迅速增加[3-4]。脊柱承受躯干与上肢垂直载荷后即刻传至胸腰段生理弯曲，再经骨盆传至双侧下肢，从而形成X形分布的应力，同时应力高度集中的X形中点正是胸腰段部位。由于自上肢传导的有害应力过度集中于胸腰段，无法迅速分散至骨盆及双下肢，故易造成胸腰段骨折[5]。

临床研究表明[6]，正常情况下，人体重心部位是脊柱椎体前缘，依靠后部韧带与肌肉的收缩力及椎体前方重力，形成一个力学天平，且支点为椎体。两端正常条件下处于平衡状态，但躯体受外力作用而导致重心前倾时，必然增加支点与重心之间的力臂，若需维持平衡状态，后部韧带与肌肉需产生强大的力量进行对抗[7]。脊柱保护器可尽量阻止重心前移，同时可增加后部肌肉后伸力量，以最大限度的平衡脊柱力学。本研究中脊柱保护器的主要作用原理如下[8]：①脊柱保护器可通过与腰围良好的贴合，将腰腹区覆盖，并均匀加压周围组织。腹部可作为密闭水囊，起到一定的缓冲作用，从而自椎旁肌分散并吸收由脊柱传导的应力，最终减轻脊柱的应力。②脊柱保护器通过对躯干前倾的有效抑制，促使重心后移，可起到良好的平衡作用。③脊柱保护器可跨过包围腹部的腰围与双肩的肩带，通过预紧力对躯干起到束缚的作用，进而较好的分流应力。本研究发现，两组椎体应力均分布于L2椎体后缘、椎板周缘、双侧上下关节突处及双侧椎弓根处，这与大多数学者关于胸腰段应力集中部位的研究结果相似。另外，观察组各椎体所承受的应力较对照组明显降低，其中T12与L2段降幅最为明显，P均

综上所述，基于有限元的分析结果，对比研究两组模型冲击下载荷力学的响应特性，运用脊柱保护器可有效分散、减小脊柱胸腰段不良应力，能够较好的保护脊柱胸腰段，值得应用。

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篇7

【关键词】 转子间骨折;近端防旋髓内钉;髓内设计

作者单位：451191 郑州,河南省第二人民医院骨科 转子间骨折是老年人的主要健康危险，尽管大量的内固定物被应用，但是转子间骨折理想的内置物是允许治疗后早期活动。稳定的固定应尽可能小得损伤。髓内设计的生物力学特性最适合这种观点。股骨近端带锁髓内钉(PFN)被AO/ASIF设计解决了器械问题，文献报道有好的结果，很少有并发症［1］。现在AO/ASIF发展了一种新的髓内钉系统，防旋型股骨近端髓内钉(PFNA)，这一新的内置物改善了转之间骨折的治疗，尤其是老年患者。2008年1月至2010年12月我院PFNA固定治疗老年股骨粗隆间骨折100例, 取得满意疗效,我们比较PFNA与其他髓内设计，以了解PFNA的优点和缺点，手术时间, 术中出血量,术中和术后的并发症。

1 资料与方法

11 一般资料 2008年1月至2010年12月100例转子间骨折应用PFNA手术，患者均有骨质疏松，应用骨密度测量仪确定，男32例,女68例; 年龄68～90岁, 平均82岁。骨折根据AO分型，A1型50例，A2型40例，A3型10例。全部骨折由低能量引起，最常见为摔伤。

12 手术方法 采用全身麻醉或腰硬联合麻醉, 取仰卧位, 手法牵引或用牵引床维持牵引, C型臂X线机监视下闭合复位，患肢稍内收位，取股骨大粗隆顶点向近端作直切口。确定大粗隆顶点偏内侧前1/ 3与后2/3交界处为进针点, 透视确认在髓腔内，近端扩髓，置入髓腔内钉，深度合适后，确定前倾角，再向股骨颈内分别打入导针，位于股骨颈下半部，测量螺旋刀的长度, 股骨外侧皮质扩孔, 选择相应的螺旋刀片用锤敲入,锁定螺旋刀片。瞄准器导向动态或静态锁定远端螺钉, 近端拧入尾帽。

2 结果

手术时间30~80 min,平均45 min, 术中出血量平均50 ml(30~100 ml)。平均随访146个月(12~24个月)。术中和术后并发症(见表1)，无深部感染，无失败或内置物断裂，螺旋刀片侧滑(>10 mm)，有4例，但没必要再手术，因为患者没有临床症状。

表1 术中和术后并发症

并发症 PFNA(N=100)

深部感染 0(0%)

螺旋刀片侧滑(>10 mm) 4(4%)

内置物移位 1(1%)

股骨干骨折 1(1%)

必须再手术2例(2%)，1例内置物退出，给予全髋关节置换治疗。1例股骨干骨折(见图1)，由于新的损伤，应用加长PFNA后愈合。骨折除1例外余全部愈合。

图1 术后股骨干骨折

3 讨论

转子间骨折在老年人很常见，如果长期卧床后果极差。稳定的固定允许早期活动是最佳的治疗的选择，髓内设计广泛的应用，因为它们的生物力学的优点。我们的研究的目的是确定PFNA于其他髓内设计是否一样有效。

PFNA系统被AO/ASIF在2004设计成功，主要的设计的特点是螺旋刀片有大的表面积，未锁定的螺旋刀片敲入时自旋转进入骨质对骨质起填压作用，逐渐增加的芯直径确保最大程度的骨质填压以及理想的锚合力和稳定性［2］。钉尖的形状减少了应力集中，远端可选择静态或动态锁定。

在骨质疏松的患者，PFNA的设计达到更好的固定力量，一个简单的设计比其他的内置物，插入的螺旋刀片完成骨的压缩，并且比螺钉有更少的骨折移位，生物力学测试螺旋刀片比螺钉有更高的抵抗退出能力［3］。PFNA的螺旋刀片生物力学上更适合不稳定的转子间骨折和骨质疏松的转子间骨折。然而，我们的研究PFNA螺旋刀片的退出可能由于插入的不足，细心和足够的刀片的插入或尾帽的锁定可能比生物力学的稳定更重要。

在我们的研究中，手术时间和术中出血比PFN的研究更少［4,5］。我们认为PFNA的螺旋刀片比PFN的手术过程更简单，PFNA有更低的侵入力，可能为转子间骨折更好的内置物，尤其在老年人。

PFN解决了术前和术后的技术并发症。根据文献这些并发症3%~7%的患者需要在手术。在我们的研究中，再手术(2%)和PFN一样低［3］。我们有2例再手术，1例股骨干骨折，由于摔伤；1例内固定退出，由于螺旋刀片插入的不足。指出细心和足够的刀片的插入或尾帽的锁定对于预防并发症最重要。

在我们的研究中，螺旋刀片侧滑有4例。尽管在其他的髓内内置物大腿侧面压痛叫温和，我们的研究没有这些不适。原因可能是PFNA的螺旋刀片的尾部加工为圆型能减少皮肤和筋膜的刺激。

我们的研究PFNA与以前的髓内设计一样有效，PFNA比PFN并发症低。转子间骨折内固定物的设计，没有一种没有并发症。因此，手术中骨折的最佳的复位和合适的内固定物选择最重要。

参 考 文 献

［1］ Alyassari G, Langstaff RJ, Jones JW, Al Lami M The AO/ASIF proximal femoral nail (PFN) for the treatment of un stable trochanteric fracture Injury, 2002,16:38693.

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篇8

广州第一军医大学卫生处　（510515）

关键词　脊椎推拿　手法研究　生物力学　重要性

脊柱推拿是以各种力学，特别是生物力学为其理论和假说依据的。与脊柱源性致病的相关学说有很多，较为认同的有脊柱各节段的固定学说、椎体的偏歪学说和由于脊柱内外的平衡失调所致的神经传导障碍学说等。虽然脊柱推拿可缓解患者脊柱的功能障碍，但脊柱推拿治疗的治疗机理仍不十分清楚。由于无法确定脊柱或椎体的位置异常与脊柱功能改变之间的关系，因此，将与之相关的临床表现（现象）都统称为"半脱位"（Subluxation）。

半脱位包含了"骨错缝"，即脊柱的偏歪学说和"骨固定"，为脊柱的固定学说的两种。脊柱的固定学说认为脊柱固定或僵硬可导致脊神经的功能障碍。这些半脱位概念是临床上使用脊柱推拿手法的理论依据。脊柱是由骨骼、肌肉、血管和神经组成，具有许多机构力学和生物力学性质，其功能类似于船桁、发动机和液压装置等，许多临床现象都证实有关脊柱关节半脱位的假说是成立的、合理的。这种将脊柱结构简单化的描述对脊柱推拿者来讲是很容易接受的。作为研究探索极度复杂脊柱功能和性质的一种有效方法，机械工程模型在生物体（包括人体）中的应用正在被广泛地接受。这并不是说脊柱的结构和功能完成等同于简单的结构，因为单一的脊柱结构或功能是无法完成脊柱复杂和精确的运动和负重等功能。

在推拿界一些人将脊柱病变只是简单的分为静力下移位和动力下的功能障碍，对此可采用各种脊柱推拿手法来治疗，然而这种看法未免有些肤浅。临床应用的各种脊柱推拿手法，如一些上颈段的推拿手法是根据脊柱移位的方向来设计的。临床医师根据患者颈椎的活动度将颈椎的功能障碍分为颈椎活动度增大或颈椎活动度减少。

根据推拿临床和基础研究所提供的资料，有关研究小组在对此进行深入研究后得出的结论是："目前，尚无法证明一些脊柱病变，如半脱位的确切病理机制和病变过程。"著名的生物力学专家white和Panjabi在对脊柱推拿的基础研究进行综合分析后于1978年发表了"脊柱推拿疗法的研究状况"一文。文章对脊柱推拿的核心问题如半脱位进行了评价，认为："目前，不同学科的专家尚无法定量或定性地重复出由推拿医师所介绍的脊柱半脱位的征象，因此，仅就现有的资料无法使人信服推拿的治疗机制。"

脊柱推拿的生物力学致力于研究脊柱推拿理论上不足，它是用科学的观点和方法，客观地研究脊柱内在的生物力学关系、脊柱整体的力学系统和基本的生物力学特性。运用生物力学的方法和观点来阐述脊柱推拿的基本概念和作用机制，如半脱位的确切定义等。如何将脊柱移位的功能障碍的关系有机的结合在一起，将是脊柱基础研究所面临的难题之一。

通过科学的研究方法了解脊柱生物力学的性质，进而改进脊柱推拿手法的技巧，是脊柱推拿研究的目的之一。它是要将脊柱复杂的解剖结构、生物力学性质、功能以及脊柱在正常和异常状态下的功能特点，介绍给脊柱推拿者。运用科学的定义来阐述脊柱关节"半脱位"，而不是简单地将脊柱看成是机械装置。

目前尚无法确切地阐述脊柱推拿的作用机制，因而研究脊柱推拿，不仅仅是更准确地描述脊柱关节半脱位、脊柱病变时的神经功能障碍，而且也是为了更确切地阐述脊柱推拿的作用机制，完善和改进脊柱推拿手法。通过研究更进一步了解脊柱解剖结构的特点和生物力学性质。由于在推拿界对脊柱关节半脱位的描述多是基于抽象思维或是由理论上的推测而来，医学界对脊柱推拿普遍存在着一定的偏见或有不同的看法，所以我们要用科学的方法和术语，如解剖学、生物力学和物理学等来定义和描述脊柱关节半脱位。

一般认为脊柱关节脱位多是由于脊柱力学结构的完整性受到破坏所致，所以对半脱位进行准确的定义必将有助于消除目前有关脊柱推拿中的某些模糊概念，对进一步理解和掌握脊柱的解剖结构和生物力学性质，提供可靠的、基本的理论依据。

对脊柱进行科学地研究，在于要运用科学的观点来阐述脊柱关节半脱位，这样可扩大，而不是限制脊柱生物力学的临床运用。应当认识到脊柱并不是象计算机构筑的模型一样，它是处于不断地更新和变化着的，虽然这种变化很慢，但与所有活体一样，脊柱的各个部分并不是一个静止的部件，它是不在断地变化着、更新着、修复着和生长着的，是生物体的一部分。正常脊柱的许多生理参数都不是恒定着的，而是不断地变化着。根据一些理论和假说，有人认为椎体间只是简单的联结，并不复杂，而实际上，维系椎体内稳定的各种机制是相当复杂的。

虽然人体脊柱的整体轮廓和功能基本相同，但没有两个不同的个体间的脊柱会是完全相同的。由于脊柱的退行性改变和各种各样的解剖学变异，使得我们对脊柱不同部位间的关系也不能简单机械地推断。我们所强调的是研究脊柱基本的生物学原理和特点，而不是仅研究脊柱运动节段的"半脱位"、"关节固定"或是仅探讨脊神经的嵌压等问题。

与机械结构不同的是，脊柱的功能是根据反馈机制调节的，主要是由负反馈控制的。一般来讲，影响负反馈调节的单一因素容易被确定。一般认为人体内维持体内平衡的所有控制系统都是受负反馈调节机制调节的，这是人体很重要的生理功能之一。通过机体内相互联系的反馈通道和正负反馈机制，许多因素可影响人体的反馈系统。脊柱的非线和脊柱内外平衡的统一表明，运用脊柱推拿手法来治疗脊柱疾患，其机制是试图将脊柱病变与影响脊柱功能改变的单一因素联系在一起，如脊柱的对线失调、脊柱的僵硬固定等，由于将脊柱结构和功能过于简单化，因而，对此有很大的争议。所以在脊柱推拿的研究中应尽最大可能地了解和发现，影响复杂反馈过程的非正常干扰因素，以避免无效劳动和无谓的争议。

现代医学是根据疾病的病理状况来说明和表达人体异常的解剖结构和功能的。如果将脊柱的各个部分看成是相互之间没有联系的部件，那必将把人体解剖结构和功能的病理性变化情况用纯力学术语来定义和表达。由于机械应力有可能引起脊柱的病变，一些病变可能还会影响到脊柱结构的完整性，所以应当用力学的概念，特别是用生物力学的概念来描述脊柱的疾病状况。

脊柱推拿中的许多内容，如推拿术语和操作是很自然地受到力学概念的影响。如对横突和棘突推搬手法的运用以及对推拿手法的分析也是根据力学概念进行的。由于生物力学概念的应用与现代医学的内涵密不可分，所以对脊柱推拿手法的评价进而转向基本的生物力学，除此，还应包括物理学和工程学等内容，以寻求应用新的理论和方法，重新研究脊柱推拿。通过研究使我们能更进一步地了解脊柱推拿的作用机制、创新脊柱推拿手法、淘汰繁琐和不合理的脊柱推拿手法。

篇9

[关键词]颧骨“L”形截骨降低术；三维有限元；生物力学

[中图分类号]R782 [文献标识码]A [文章编号]1008-6455（2012）01-0043-04

Three dimensional finite elements modeling and analysis of the reduction malarplasty with L-shaped osteotemy

QIU Shuang,WANG Meng,CHEN Ying,NIU Feng,YU Bing,LIU Jian-feng,LIU Wei,GUI Lai

(Craniomaxillofacial Surgery Center,Plastic Surgery Hospital,Chinese Academy of Medical Science,Peking Union Medical College,Beijing 100144,China)

Abstract: Objective To establish three dimensional finite element model of the Reduction Malarplasty with L-shaped Osteotemy,and to explore biomechanical characteristics of the surgery. Methods By using medical image processing software,three dimensional reconstruction and L-shaped osteotemy simulation were performed based on the CT data of a patient with prominent malar complex.Followed the 3D model remeshing,material properties assignment with gray value conversion，and setting the boundary conditions,the finite element model of the Reduction Malarplasty with L-shaped Osteotemy was established.The FEA model was carried out biomechanical analysis under the load of simulated zygomatic pressure. Results The finite element model established in this study has high geometric and mechanical similarity.The zymomatic pressures performed in operation caused a single stress concentration on the root of the zygomatic arch,and an inward displacement of the malar complex. Conclusion Pressing the zygoma in the Reduction Malarplasty with L-shaped Osteotemy can lead to an expected greenstick fracture just on the root of the zygomatic arch,which result in an inward and lower deformation.

Key words:Reduction Malarplasty with L-shaped Osteotemy;three dimensional finite elements;biomechanics

颧骨复合于面中部突出位置，其形态不规则，结构较为复杂，是组成面中部外形和行使功能的关键结构之一，在面部外形轮廓中占据显著位置。口内入路颧骨“L”型截骨降低术是由我科首创，并早在1996年就首先应用于临床，用于矫正高颧骨畸形[1-2]、双侧颧骨不对称（包括颧上颌复合体骨纤维异常增殖症[3]，半侧颜面短小畸形[4-5]等）。该术式的主要优点在于,其截骨量容易精确控制，保持了颧骨体和颧弓解剖结构的相对完整性，使颧骨体和颧弓整体得到自然降低，并且手术是在骨膜下进行，对面部软组织和面神经的损伤几率很小，口内入路，不遗留皮肤瘢痕，美学视觉效果好。该手术主要是通过眶外下缘的斜行截骨和颧骨体前份的垂直截骨，以及术中按压颧骨颧弓，造成颧弓根部的“青枝骨折”所构成，配合坚强内固定技术从而达到术后稳定效果。

颧弓根部的青枝骨折，是手术的一个关键。它的重要性体现在，保持了颧骨颧弓解剖结构的相对完整性，避免了面部皮肤切口（比如耳前切口[6-9]、颞部发际内切口[10]、冠状切口[11]等），避免了颧弓截骨术遗留的台阶感、局部不平整，保持了颧弓的自然弧度和曲线。但是关于此“青枝骨折”，医生和患者一直存有担心和置疑。比如术中对颧骨的按压是否能在颧弓根部造成“青枝骨折”？其产生的机制是怎样的？该术式的生物力学特性是怎样的？为此，笔者设计本研究，对口内入路颧骨“L”型截骨降低术进行三维有限元的建模，并对其生物力学性质进行分析。

1 材料和方法

1.1三维有限元模型的建立

1.1.1临床资料：选取来我科就诊要求行手术治疗的1例24岁女性患者，先天性双侧颧骨突出（由4名临床经验丰富的高年资医师共同诊断），排除颅颌面及其他疾病。

1.1.2数据采集：首先采用Siemens Sensation螺旋CT，在120Kv，300mAs，层厚0.75mm条件下，扫描患者头颅，数据以DICOM格式存储。

1.1.3分体三维重建：将得到的DICOM数据，导入Mimics软件，以阈值226～3071 HU提取骨组织，手工分离颞下颌关节处下颌骨的附着，仅选取患者左侧颧骨颧弓及手术相关区域（包括部分上颌骨），进行三维重建。

1.1.4手术模拟：运用Mimics的骨切割功能，对三维模型进行颧骨“L”形截骨术的模拟：眶外下缘的斜行截骨的宽度为1.5mm，颧骨体前份的垂直截骨、去除骨块宽度7mm。即获得关于颧骨“L”形截骨术的三维虚拟模型（如图1a～b）。

1.1.5网格划分：打开Mimics有限元分析模块中的网格划分功能，即自动运行Magics软件进行面网格的划分。回到Mimics中，通过Ansys专用接口导出所构建的面网格文件。将该面网格文件导入有限元分析软件Ansys中，将面网格转化为solid92类型10节点二阶单元的体网格，在进行更精细的体网格划分。导出体网格文件，将其保存为PREP7、NODES、ELEMENTS 3种格式。

1.1.6材质赋值：将上述的3种格式体网格文件载入Mimics中，运行材质赋值功能。将CT扫描所得的每个体素的灰度值，连续分为10类，以中位数代表该类的灰度值。利用有限元网格中的每一个单元与CT扫描每一个体素的对应关系，通过经验公式（Density =-13.4+1017*Gray value,E-Modulus=-388.8+5925*Density[12-13]）将灰度值转化为表观密度、弹性模量。再对每一个网格单元的表观密度、弹性模量、泊松比进行对应赋值。赋值完成后，体网格模型中的每一个单元按照灰度值的不同呈现10种颜色以示区别。最后，将完成了赋值的所有有限元体网格以lis，nodes,elements的格式再导入到Ansys软件，这样，就完成了颧骨“L”形截骨术的三维有限元模型的构建。

1.2载荷及边界条件：在Ansys软件中，根据人体解剖和术中实际情况，对颧弓根部与颞骨的附着处以及截骨线内侧的颧骨、上颌骨部分进行所有自由度的完全约束。模拟实际手术中对颧骨的按压操作：对颧骨中份处直径为10mm的部位施加方向为垂直局部骨面向内的压力。力的大小从0开始，以10N为递增幅度，逐步增大至50N。分析颧骨复合体上的形变位移和应力分布。各次有限元分析均重复3次。

2 结果

2.1三维有限元模型的构建：本研究最终建立了颧骨“L”形截骨术的三维有限元模型，其几何和力学相似性形态良好，整个模型共有节点100 421个，单元57 225个。经有限元网格质量检测，可以看出该模型所划分的网格质量高，是良好的有限元模型（如图1c）。

2.2形变分析：在各载荷加载条件下，颧骨颧弓向内发生形变位移，从颧弓根部至颧骨的前份位移量逐渐增大，颧骨截骨端顶点是位移量最大。图中的形变位移量以颜色梯度表示（如图3）。

2.3应力分析：von mises应力分布图中显示：在颧弓的根部出现一个单一独立的应力明显集中区域，它主要分布在颧弓根部的内外侧，且内侧应力强度大于外侧（如图4）。

3 讨论

有限元分析方法是利用数学近似的方法将真实物理系统划分为大量小单元而进行模拟[14]。这种方法能将几何形态和材料性质较为复杂的结构进行模拟和计算，这是其他方法所不能及的[15]。它已广泛应用于工科和医学领域，有研究将其成功运用于对骨折方式的预测[16]。

3.1本研究所构建的有限元模型保留了CT三维重建影像的绝大部分细节，因此几何相似性较高。同时为了减少软件运算中的负荷和时间，该三维有限元模型去除了与手术无关的结构。对于这样一个仅保留了最精简结构的有限元模型，其单元、节点的密度是同类研究中最高的。因此本研究构建了一个较为简洁、高效、高精度的颧骨“L”形截骨术的三维有限元模型。

3.2材质赋值是有限元建模的一个关键问题。因为正常人体的骨组织实际包含着无数种材质，其密度和力学性质各异，它们之间是连续过渡的，在皮质骨与松质骨之间并无绝对界限。目前国内外有限元模型的建模过程，多采用将骨组织简单的人为划分为皮质骨和松质骨两种材质，并对二者赋予单一的弹性模量和泊松比[14，17-20]。这与实际解剖结构和生物力学情况相差很大。而本研究采用了根据实际CT对每个体素扫描得到的灰度值，再一一对应转化为有限元模型中每一个单元的表观密度值、弹性模量和泊松比，从而较精确地进行赋值。这就提高了有限元模型的真实性。对于像颧骨复合体这样复杂的不规则骨而言，这样的方法得到的结果才更为可靠。

3.3通过模拟手术中按压颧骨的操作，使其向内移动，产生“青枝骨折”的过程，发现应力集中的部位恰好是在颧弓根部。在颧弓根部的内侧是应力最大的部位。这就提示，在上述的按压力量的作用下，颧弓根部将发生变形，从而带动整个颧弓、颧骨体一起发生向内的移动，从而降低的颧骨复合体的突度和宽度。当力量达到屈服极限时，最大应力集中区域将会发生塑性变形。这个结果也同时得到了另一临床现象的支持。对于单纯性颧弓骨折的患者，受伤时当颧骨受到从侧方而来的巨大力量时，在颧弓根部往往发生明显的骨折[21]，并可以从CT影像上清楚的看到（如图5）。这个现象说明颧弓的根部确实是应力容易集中的区域，这也在一定程度上验证了本研究方法和结果的可靠性。

3.4有限元分析不但对生物力学做出了清楚的分析，同时也模拟出了在此过程中颧骨复合移的变化。形变图上的颜色梯度，清楚的反映了颧骨复合体各部分内收的程度，这为理解手术的过程，预测、评估手术效果也提供了参考。

3.5 有限元分析只是一种运用数学建模的方式近似模拟实际物理情况的方法，它不可能完全精确。颧弓是人体中一个特殊的结构，它是由颧骨体的颞突和颞骨的颧突通过颧颞缝的连接所构成的。因为颧颞缝的真实结构、力学性质太过复杂，目前国内外均无法准确模拟[22-23]。本研究仅通过了材质赋值这一项来模拟。另外因为在手术当中肌松药的使用，对颧骨复合体进行了骨膜下的剥离，故在本研究中颧肌、咬肌、颞肌以及软组织等的牵拉附着等影响，笔者认为是可以忽略不计的。在本研究中的材质赋值过程，笔者引用了两个经典公式来将CT灰度值转化为有限元模型中的各单元的弹性模量和表观密度。但该经典公式系国外学者通过股骨的生物力学实验得出的[12-13]，而对于颧骨的转化公式尚无相关报道。笔者引用的经典公式虽有可能不完全适用于颧骨，但却是目前最为可靠的方法。因此，由于上述因素的存在，本研究结果可能存在具体数值上的一定偏差。

3.6 根据笔者的手术经验，按压颧骨使其产生“青枝骨折”的力量存在着较为明显的个体差异，与性别、年龄、颧骨发育的程度等因素有关。本研究所选取的是排除了颅颌面畸形及其他疾病的年轻女性，能在最大程度上代表目前就诊群体的情况。

3.7“青枝骨折”的形成是手术的一个关键性步骤，应该根据患者的具体情况从较小的力量开始，逐步施加力量，过程不应急促粗暴。对于一次按压难以形成“青枝骨折”的患者，也可以通过反复小力度按压，做小范围的往复运动，使颧弓根部产生疲劳形变，从而形成“青枝骨折”。术中应注意保护颧颞缝等结构，防止意外骨折。

4 结论

通过本研究，笔者利用有限元方法发现，在口内入路颧骨“L”形降低截骨术中，通过对颧骨颧弓的按压，是能够在颧弓根部产生一个单一的应力集中区域，从而使颧弓根部发生青枝骨折，使颧弓发生向内的形变，进而使颧骨复合体的宽度和突度都得到减小。本研究的结果和方法，为理解、研究该术式具有很好的参考价值。

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文章编号：1004-7484（2014）-03-1786-02

临床上以滋补肝肾、止痛活血等保守治疗方案来治疗OVCFs取得了不错的疗效。而1984年法国的一位医生Galibert首创了椎体压缩性骨折的微创手术治疗方法经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PV）[1]，较大程度的缓解了病人的症状。经皮球囊扩张椎体成形术（PKP）可缓解病人的疼痛，加强椎体的强度，恢复椎体正常的生物力线，减少对神经根的压迫[2]。经皮球囊扩张椎体成形术（PKP）可缓解病人的疼痛，加强椎体的强度，恢复椎体正常的生物力线，减少对神经根的压迫，较大程度的缓解了病人的症状[3-7]。中医方法与PVP和PKP治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折也存在很多并发症的问题，本文就骨质疏松性椎体压缩性骨折的中西医治疗研究进展的问题的研究综述如下。

1 祖国医学对骨质疏松的理解

肾主骨，故骨质疏松与肾精的充足与否有着密切的关系。由于骨痿引发的椎体压缩性骨折的病人肝肾不足，气机不畅，淤血内阻。祖国医学对此类的病人的治疗主要是汤药滋补肝肾、长期卧床、活血止痛等方法。

1.1 补肾壮骨汤在补肝肾强筋骨方面的特点 巴戟天、仙灵脾具有强筋壮，骨补肾助阳，祛风除湿的功效；紫河车具有益精，补气，养血的功效；丹参有祛瘀止痛，凉血活血，行气改善微循环的功效；白术益气健脾，促进消化机制得以改善；黄精、山药补肾精强骨骼。这多种药物合用，有补益肾精行气活血强壮骨骼之功。

1.2 长期卧床治疗的并发症 因骨质疏松性椎体压缩性骨折而长期卧床的病人，特别是老年病人，容易并发坠积性肺炎，褥疮等并发症。

2 椎体成形术

椎体成形术是近年来流行的一种微创手术治疗，分为经皮椎体成形术和经皮经球囊扩张椎体成形术两种，有手术切口小，基本上恢复脊柱的力线等优点。其中以经皮经球囊扩张椎体成形术疗效最显著[3]。两种方法已普遍在临床上应用。

2.1 椎体成形术术后止痛效果的比较 骨质疏松性椎体压缩性骨折断端移位，所以恢复椎体正常生物力线与缓解病人的疼痛有一定的关系[4]。椎体成形术的止痛机理还不明确，我国一些专家认为：首先微创技术最大程度的减少了病人的疼痛其次椎体内注入骨水泥加强了椎体，部分的恢复了椎体的生物力线；再次骨水泥硬化时所放出的热量而对椎体内的神经有烧灼作用，所以可以缓解病人的疼痛[5]。

2.2 对于椎体高度的恢复和纠正后凸畸形 原则上这两项技术无法明显恢复脊柱的正常高度，PKP技术所采用的扩张球囊在椎体内的扩张容积最大为3ml，相对正常成人胸腰椎椎体20ml的容积还差甚远，恢复脊柱椎体高度可能性不大；PVP则更无此机制。恢复椎体高度往往靠复位来部分实现。

目前，后凸畸形能否通过PVP和PKP来矫正尚不明确。在国外，Stepen等学者认为椎体成形术可以部分的恢复椎体高度但是无法矫正椎体的后凸畸形。有研究表明这两项技术通过注入骨水泥不仅可以增加椎体的强度还可以部分恢复椎体前缘高度。近些年来，PVP和PKP对后凸畸形及椎体高度的改善其疗效是均等的。在我国，韩松辉等认为，PVP和PKP对这两项指标均无明显改善。刘尚礼[6]等对74例OVCFs患者采用椎体成形术治疗，椎体后凸角术前术后平均相差了8.5b。而王文军[7]等人对12例OVCFs患者进行椎体成形术治疗统计，术前术后平均相差11.2b。徐宝山[8]等人则综合评价了椎体成形术对椎体高度和后凸畸形的作用，有一定的疗效，但不是很明显。

3 单双侧入路的比较

随着椎体成形术的不断发展，该技术在欧美地区成为治疗OVCFs的主要手段。双侧入路是椎体成形术中比较普遍的入路，操作简单，对恢复脊柱椎体的稳定性和椎体的强度有更好的把握，但是因为费用问题，很多人开始使用单侧入路[9]。

3.1 生物力学角度 仅从生物力学的角度上看，双侧椎弓根入路比单侧椎弓根入路更符合生物力学原理。但是可以从注射方法和穿刺部位及入路的角度来不断完善，从而达到接近双侧椎弓根入路的生物力学效果。

3.2 影像学和骨折部位 骨质疏松性椎体压缩性骨折手术方案通常要根据影像学资料进行判断从而确定。如果影像学资料显示椎弓根比较肥大的骨折患者，手术方案可以确定为单侧椎弓根入路。术前也要测量椎弓根从而确定导针进入椎体的角度。一般单侧椎弓根入路要考虑横向角的大小，一般选择椎弓根根部，导针放入的位置一定要确保球囊位于椎体的中线的前面。无论单侧入路还是双侧入路，导针置入椎体时一定要确保球囊的位置超过椎体的中线[10]。

3.3 单侧入路椎体成形穿刺注射技术改进的必要性 椎体成形术有单侧椎弓根入路和双侧椎弓根入路。双侧椎弓根入路需要较单侧椎弓根入路多一套穿刺系统，医疗费用增加，而且手术时间较长，更有的患者伴发高血压及糖尿病等疾病，手术时间较长增加了该类患者的痛苦；有的医院双侧椎弓根入路由两名术者同时进行推注，相对而言就更加较为简便。单侧椎弓根入路较双侧椎弓根入路少一套穿刺系统，从而减少了接近一半的手术操作，手术占用时间较短。有人做过研究同一类型椎体压缩性骨折双侧和单侧方法适当注入等量骨水泥对脊柱椎体的强度和刚度恢复的相似的。单侧椎弓根入路的缺点主要体现在骨水泥注入是骨水泥在椎体内的分布和控制骨水泥的扩散方面。一般来讲针尖应该穿刺到椎体前中三分之一，然后固定注射，这很不稳定，无法确保骨水泥在椎体内均匀分布，对骨水泥的渗漏更是无法控制。现在单侧椎弓根入路一般采取退针法注射，合理的利用了脊柱椎体的生物力学和解剖学特性，骨水泥向后流动应该尽量减少，因为越到椎体后方脊髓等重要组织就越来越多。退针法注射的优点是能够更加均匀合理的使骨水泥分布于椎体内部，从而使椎体更加稳定；缺点是注射越到后期骨水泥就越来越硬化，注入困难，操作相对而言难度加大，后期容易渗漏到椎体后缘神经根或者静脉丛出。因此，要合理的选择注射方式，这对于后期疗效评价及减少并发症的发生有着重要的临床意义。

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