納米羥基磷灰石-聚乳酸可吸收椎間融合器的生物力學(xué)研究.pdf

1、目的：通過測量納米羥基磷灰石/聚乳酸材料的力學(xué)強度，及分析納米羥基磷灰石/聚乳酸復(fù)合椎間融合器的生物力學(xué)性能，為該復(fù)合材料的進一步研究開發(fā)提供參考資料。 方法：研究由三個部分組成：（一）將納米羥基磷灰石于粘均分子量50萬單位的聚乳酸采用超聲振蕩共混，真空干燥后在170℃，110MPa熱壓成型制備成不同納米羥基磷灰石質(zhì)量百分比（0、5％、10％、15％、20％、25％）的納米羥基磷灰石/聚乳酸復(fù)合材料，并對其力學(xué)性能（抗彎強度、壓

2、縮強度和彎曲模量）進行測試，選力學(xué)性能最佳者進行下一步實驗。（二）以8具青年男性新鮮腰椎（L1～L5）尸體標(biāo)本進行試驗，將實驗結(jié)果分為三組：對照組、自體髂骨組、納米羥基磷灰石/聚乳酸復(fù)合椎間融合器組。分別測量完整腰椎標(biāo)本、自體髂骨植入和納米羥基磷灰石/聚乳酸復(fù)合椎間融合器植入后腰椎在軸向壓縮、前屈、后伸、左右側(cè)彎工況下載荷-位移情況，采用實驗應(yīng)力分析方法，測量不同情況下腰椎軸向剛度，并對結(jié)果進行統(tǒng)計學(xué)處理，比較不同情況下的即刻穩(wěn)定性。（

3、三）取新鮮成年人體腰椎及髂骨標(biāo)本12具，隨機分為3組，分別是：對照組、自體髂骨組、復(fù)合椎間融合器組。將待測實驗組標(biāo)本安放于電子萬能材料試驗機上進行極限載荷-位移測試，記錄載荷--位移曲線，椎體出現(xiàn)塌陷或壓縮性骨折的標(biāo)準(zhǔn)是載荷--位移曲線出現(xiàn)最高點，即椎體的載荷出現(xiàn)下降。試驗機的載荷信號由計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄，并由相應(yīng)的測試分析分別測量其最大載荷及位移。 結(jié)果：隨著納米羥基磷灰石的質(zhì)量比增加其復(fù)合材料的壓縮強度逐漸增大，彎曲強度

4、開始隨著納米羥基磷灰石質(zhì)量比的增加而增大，在羥基磷灰石微粒的質(zhì)量比為15％時彎曲強度出現(xiàn)峰值（159.6MPa）。與對照組比較，自體髂骨組在后伸以及左右側(cè)彎時的軸向剛度分別降低13.8％、15.3％、14.0％，可吸收椎間融合器組在后伸以及左右側(cè)彎時的軸向剛度分別降低了12.6％、14.3％、16.4％，但后兩者之間并無統(tǒng)計學(xué)差異（P>0.05）。髂骨組的承載能力最差，僅為對照組標(biāo)本的60.4％；復(fù)合椎間融合器組承載能力明顯好于自體髂骨