腰椎終板生物力學特性及其與骨密度關系的實驗研究.pdf

1、目的：
　　通過研究腰椎終板生物力學特性分布規(guī)律及其組織學結構，分析骨密度對腰椎終板最大壓縮力的影響為椎間置入物的放置，改進椎間融合器的設計及臨床手術相關操作提供實驗依據(jù)。
　　方法：
　　13具成人新鮮腰椎標本（L1-L5），共65個椎體，年齡30～70歲，LUNARBX-1L型雙能X線吸收骨密度儀（dual energy X-ray absorptiometry，DEXA）測試每個椎體的BMD后，按骨質(zhì)疏松試行診斷

2、標準將骨密度正常的定為正常對照組（n=35）、骨量減少的定為骨密度減低組（n=16）、符合骨質(zhì)疏松診斷標準的定為骨質(zhì)疏松組（n=14）。標本置于-20℃冰箱冷凍保存，實驗前于室溫下解凍。每個椎體終板表面直接建立坐標系統(tǒng)，用858minibionixⅡ材料測試系統(tǒng)（MTS公司、明尼阿波尼斯，美國）對腰椎終板表面點進行壓縮測試，計算機記錄壓縮力-位移曲線，在最大壓縮力(最大破壞載荷)下降5％后停止加載，于實驗機上讀取最大壓縮力數(shù)值。應用SP

3、SS13.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，采用單因素方差分析最大壓縮力與骨密度的關系（雙側a=0.05）。并對最大壓縮力與骨密度進行Spearman相關分析，分別對3個分組腰椎終板表面橫線與縱線之間最大壓縮力進行析因分析，對橫線、縱線之間的最大壓縮力進行SNK檢驗，顯著性水平設為雙側a=0.05。通過對各終板平面各組分別進行析因分析，觀察最大壓縮力與終板橫線、縱線之間的關系。將三組腰椎終板表面最大壓縮力分布特征分別進行比較并制圖分析骨密

4、度對腰椎終板生物力學分布的影響。4具成人新鮮腰椎標本（L1-L5），共20個椎體，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)的組織結構并用工具軟件分別精確測定終板中央?yún)^(qū)和周邊區(qū)孔狀結構的面積大小并對這兩組孔狀結構的面積進行Satterthwaite

5、檢驗，顯著性水平設為雙側a=0.05。
　　結果：
　　腰椎終板表面外周部的生物力學強度大于中央部(P＜0.05)，最大壓縮力由前向后有逐漸增大的趨勢，腰椎終板的最大抗壓部位位于終板的后外側部。腰椎終板最大抗壓力與骨密度呈顯著正相關（rs=0.782，P＜0.01）。骨密度對腰椎終板生物力學分布無明顯影響。終板中央?yún)^(qū)孔狀結構的面積大于終板周圍區(qū)孔狀結構的面積(P＜0.05)。
　　結論：
　　椎體BMD是預測椎體