文档介绍：上海第二医科大学
博士学位论文
动载荷下腰椎关节突关节和纤维环的生物力学研究
姓名:李华
申请学位级别:博士
专业:外科学(骨科专业)
指导教师:侯筱魁

英文缩写注解随机讯号和分析系统左侧弯英文定义中文定义二氧化硅统计分析系统下腰痛前屈后伸右侧弯左旋右旋缩写
动载荷下腰椎关节突关节和纤维环的生物力学研究中文摘要/许多腰椎疾患如骨折、脱位和退行性腰椎病等的发生、发展或治疗方臼笛榻具成年人尸体的整个腰椎玈作为研究材料,在标传感器和加载装置的性能进行了测定。对关节突关节和椎间盘纤维环在各案的选择都同局部力学环境和力学性能的改变或恢复有着密切的联系。腰椎关节突关节和椎间盘是腰椎功能单位的重要组成部分,能够控制功能单位的运动方向,承受载荷,维持腰椎稳定性。有许多研究资料表明腰椎关节突关节和椎间盘的损伤和退行性变是引起腰椎不稳定和下腰痛的重要因素。治疗过程中腰椎稳定性的重新获得不仅仅同内固定器械的力学性能有关,还与尚存的关节突关节或椎间盘的力学作用有关。因此,腰椎关节突关节和椎间盘的生物力学研究有着非常重要的临床意义。既往对于这两个荷,而日常生活或刨伤如坠落伤或车祸伤中,所承受的是一种加速度不断变化的动态载荷。同时,由于技术要求高,测量困难等原因,对于关节突关节内应力进行直接测量的报道也非常少见,尽管这种测量能够更加真实的反映关节内的实际应力。与椎间盘髓核相比,纤维环部位的生物力学研究相对少见。/本的制备过程中完整地保留了所有的韧带和关节囊。以~、一、~三个平面共个关节突关节,以~和~二个平面的椎间盘纤维环的前、后和左右两侧共个部位作为研究对象。利用砝码的自由落体运动产生冲击动态载荷,进而使标本在三维空间内产生前屈、后伸、左右弯曲和旋转共六种运动。将研制成功的压电晶体传感器植入被研究部位,直接感应应力变化。利用放大器、模拟数字转换板、随即讯号和分析并对最具代表性的关节内最大应力进行了记录和统计分析。整个实验中对部位的生物力学研究多采用的是不随时间变化或变化非常缓慢的静态载系统等仪器和软件对讯号进行放大转换和采集,得到时间历程响应曲线,上海第科大学级博士研究生学位论文、/,
在时间历程曲线中表现为非周期性瞬态讯号,整个讯号延续后种运动中的应力变化规律,对未固定、单侧和双侧椎弓根螺钉固定状态下,相应的固定节段和未固定节段关节内的应力变化规律,对关节突关鄣男在实验方法学研究中,通过对微型传感器的标定和实际运用,发现以硅为主要材料制成的传感器其灵敏度和线形动态范围能够满足对关节突关节和椎间盘纤维环内应力直接测量的需要,同时具有工作性能稳定、重复性较好的特点。、后伸和左右侧弯力偶矩,甿的旋转力偶矩,真实地模拟脊柱在三维空间中的运动。运动中前述两个部位内应力在动载荷下腰椎关节突关节应力变化的研究中,增加了一种加载方式,即用砝码提供预加载荷,预先产生了同向的运动。结果发现关节内应力普遍下降,但各运动方向中下降幅度并不一致。旋转运动中关节内应力最大,出现在于与所处部位相反的运动中,如右侧关节突关节在左旋时关节内应力明显大于其他运动方向时的应力。后伸运动时应力值仅次于旋转运动,较前屈平均增大约%.W笥也嗤涫庇αΡ浠狈γ飨在运动状态下腰椎纤维环内应力变化的研究中,发现旋转运动中纤维环内应力最大。纤维环后侧的应力在各个方向的运动中应力始终大于其它部位.@砺凵峡捎糜诮馐托T硕泻妥导渑毯蟛嗍撬鹕撕梅⒉位的原因。纤维环前侧和后侧之间,前侧、。在椎弓根螺钉对关节突关节内应力影响的研究中,将标本分为未固定,单侧固定和双侧椎弓根螺钉固定三组,并对相对应的~平面潭ń使用椎弓根螺钉之后,固定节段关节内应力明显减少,%,%,%。邻近的未固定节段关节内应力明显增大,状和应力的相关性分别进行了探索。逐渐消失。的规律。段琇矫邻近的为固定节段泄亟谀谟α辛瞬饬浚⑾衷上海第二医科大学级博士研究生学位论文
关键词:生物力学腰框“凄节突关节纤维环膨稻瞎性,/方法也需要不断的改进和完善。,,本实验是在动载荷下对腰椎关节突关节和壁闷宣箜丝巫内应力的直接和对一些治疗方案的改进有很大的帮助。怕于研究本身证明这种实验方法由此推断出使用内固定器械后,腰椎局部的力学环境发生了改变。通过单侧和双侧固定组的比较发现在邻近的未固定节段,单侧固定时关节内应力普遍小于双侧固定。在固定节段,出旋转运动外,各种状态下关节内应力相差不大,由此推断单侧器械固定对局部力学环境的影响小于双侧固定。在腰椎关节突关节形状对起应力影响的研究中,对关节形状的研究是通过对扫描照片的测量进行的。发现在