腰椎終板生物力學(xué)特性及其與骨密度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的：
　　通過研究腰椎終板生物力學(xué)特性分布規(guī)律及其組織學(xué)結(jié)構(gòu)，分析骨密度對(duì)腰椎終板最大壓縮力的影響為椎間置入物的放置，改進(jìn)椎間融合器的設(shè)計(jì)及臨床手術(shù)相關(guān)操作提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　方法：
　　13具成人新鮮腰椎標(biāo)本（L1-L5），共65個(gè)椎體，年齡30～70歲，LUNARBX-1L型雙能X線吸收骨密度儀（dual energy X-ray absorptiometry，DEXA）測(cè)試每個(gè)椎體的BMD后，按骨質(zhì)疏松試行診斷

2、標(biāo)準(zhǔn)將骨密度正常的定為正常對(duì)照組（n=35）、骨量減少的定為骨密度減低組（n=16）、符合骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)的定為骨質(zhì)疏松組（n=14）。標(biāo)本置于-20℃冰箱冷凍保存，實(shí)驗(yàn)前于室溫下解凍。每個(gè)椎體終板表面直接建立坐標(biāo)系統(tǒng)，用858minibionixⅡ材料測(cè)試系統(tǒng)（MTS公司、明尼阿波尼斯，美國）對(duì)腰椎終板表面點(diǎn)進(jìn)行壓縮測(cè)試，計(jì)算機(jī)記錄壓縮力-位移曲線，在最大壓縮力(最大破壞載荷)下降5％后停止加載，于實(shí)驗(yàn)機(jī)上讀取最大壓縮力數(shù)值。應(yīng)用SP

3、SS13.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用單因素方差分析最大壓縮力與骨密度的關(guān)系（雙側(cè)a=0.05）。并對(duì)最大壓縮力與骨密度進(jìn)行Spearman相關(guān)分析，分別對(duì)3個(gè)分組腰椎終板表面橫線與縱線之間最大壓縮力進(jìn)行析因分析，對(duì)橫線、縱線之間的最大壓縮力進(jìn)行SNK檢驗(yàn)，顯著性水平設(shè)為雙側(cè)a=0.05。通過對(duì)各終板平面各組分別進(jìn)行析因分析，觀察最大壓縮力與終板橫線、縱線之間的關(guān)系。將三組腰椎終板表面最大壓縮力分布特征分別進(jìn)行比較并制圖分析骨密

4、度對(duì)腰椎終板生物力學(xué)分布的影響。4具成人新鮮腰椎標(biāo)本（L1-L5），共20個(gè)椎體，分別從終板表面的中央和外周區(qū)域切取厚度2mm的終板表面組織，固定于1％的福爾馬林溶液中，經(jīng)過脫鈣、石蠟包埋和HE染色后將組織切片按終板中央?yún)^(qū)和周邊區(qū)分類后置于10倍光鏡下進(jìn)行觀察。用圖像攝取軟件在光鏡下攝取照片。觀察終板中央?yún)^(qū)和周邊區(qū)的組織結(jié)構(gòu)并用工具軟件分別精確測(cè)定終板中央?yún)^(qū)和周邊區(qū)孔狀結(jié)構(gòu)的面積大小并對(duì)這兩組孔狀結(jié)構(gòu)的面積進(jìn)行Satterthwaite

5、檢驗(yàn)，顯著性水平設(shè)為雙側(cè)a=0.05。
　　結(jié)果：
　　腰椎終板表面外周部的生物力學(xué)強(qiáng)度大于中央部(P＜0.05)，最大壓縮力由前向后有逐漸增大的趨勢(shì)，腰椎終板的最大抗壓部位位于終板的后外側(cè)部。腰椎終板最大抗壓力與骨密度呈顯著正相關(guān)（rs=0.782，P＜0.01）。骨密度對(duì)腰椎終板生物力學(xué)分布無明顯影響。終板中央?yún)^(qū)孔狀結(jié)構(gòu)的面積大于終板周圍區(qū)孔狀結(jié)構(gòu)的面積(P＜0.05)。
　　結(jié)論：
　　椎體BMD是預(yù)測(cè)椎體