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(cè)量納米羥基磷灰石/聚乳酸材料的力學(xué)強(qiáng)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(jìn)一步研究開發(fā)提供參考資料。 方法：研究由三個(gè)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(duì)其力學(xué)性能（抗彎強(qiáng)度、壓

2、縮強(qiáng)度和彎曲模量）進(jìn)行測(cè)試，選力學(xué)性能最佳者進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。（二）以8具青年男性新鮮腰椎（L1～L5）尸體標(biāo)本進(jìn)行試驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果分為三組：對(duì)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(cè)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(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法，測(cè)量不同情況下腰椎軸向剛度，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(jī)分為3組，分別是：對(duì)照組、自體髂骨組、復(fù)合椎間融合器組。將待測(cè)實(shí)驗(yàn)組標(biāo)本安放于電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行極限載荷-位移測(cè)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(diǎn)，即椎體的載荷出現(xiàn)下降。試驗(yàn)機(jī)的載荷信號(hào)由計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄，并由相應(yīng)的測(cè)試分析分別測(cè)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(qiáng)度逐漸增大，彎曲強(qiáng)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(shí)彎曲強(qiáng)度出現(xiàn)峰值（159.6MPa）。與對(duì)照組比較，自體髂骨組在后伸以及左右側(cè)彎時(shí)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(shí)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(jì)學(xué)差異（P>0.05）。髂骨組的承載能力最差，僅為對(duì)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