摘要：目的探讨记忆合金椎体支架在动物椎体内扩张支撑的初步结果,检验支架设计的可操作性。方法将自行研制的记忆合金可扩张椎体支架植入猪椎体,可吸收骨材料填充入椎体支架空腔内。实验对同一猪选择两节椎体L1、L3间隔植入的对照方式。本次实验选用3头大白猪:1号猪(编号8420)、2号猪(编号8439)、3号猪(编号8424),分7、13、26周3个时间观察点作为终末结果观察节点。术后4周与实验预定结束时间点前1周采集X线片,实验结束后取标本的Micro-CT影像观测支架在猪椎体内的植入情况,对支架在椎体内的稳定性和支架扩张结果进行分析。结果支架在植入椎体内的操作过程中顺利,获得微创置入预期;支架植入椎体内如期扩张并且随即稳定卡在椎体空腔内。在本实验的观察过程中,2号猪(编号8439)术后出现犬坐,术后3 d恢复正常行走,但在第46 d发现死亡,检查后为睾丸疝,因与实验时间差距不大,其实验结果被列入观察,将2号猪(编号8439)与1号猪(编号8420)互换观察,1号猪(编号8420)与3号猪(编号8424)完成后两组实验观察。支架植入猪椎体在影像观察中未见滑移、移出椎体。大体标本观察,支架均稳定在椎体内。支架在植入后4周与处死前1周的影像测量中高度略有变化,术后4周支架影像测量高度为(8.967±0.952)mm,处死前1周的支架影像测量高度为(9.532±0.708)mm,两者比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论记忆合金椎体支架具有良好的临床可操作性与椎体内植入的安全性,具有良好的力学支撑和椎体内的可扩张性能;记忆合金可扩张椎体支架对于椎体压缩骨折的微创治疗是一项有前景的微创技术。

摘要：随着生物力学的发展,人们发现生物组织和细胞外基质(ECM)的力学特性不仅具有弹性,也有一定黏性,称为黏弹性,其在组织的稳态和再生中起着至关重要的作用。细胞能够感知其组织微环境黏弹性的差异,通过改变其行为来做出相应的反应。因此,设计一种能够调控黏弹性,同时具有可注射性、自愈合性和高黏附性的明胶基水凝胶用于调控干细胞行为的研究。

摘要：目的 探讨一种新型的骨折复位固定系统,为临床寻找一种新的骨折复位固定的治疗方法。方法 通过对现有骨折固定技术的理念与临床各种骨折类型的分析,研发一种全新的长骨骨折可调式锁定复位固定系统。以锁定板的锁定结构为原型,将固定系统拆分为二,综合现有固定理念与机械原理,连接杆具有调节长度功能;骨折端复位采用提拉钉,结合临床透视辅助骨折线对位。外架长度设计参考选取南京大学医学院附属苏州医院2019年1月至2022年7月期间部分正常成人四肢全长X线片,测量其骨性标志间的长度,作为本设计的长度参考。结果 本复位固定系统以一种新的视角治疗长骨骨折。操作上以体表骨性标志为固定点,提拉钉的经皮隔空对骨折端复位:主螺母对骨折端的长度调节,复位架可对骨折端复位,实现对骨折端的空间三维的复位与固定的设计方法。结论 可调式锁定复位固定系统在设计上具有操作方便、微创固定、一次性手术固定长骨骨折、骨愈合后不必二次手术的设计优点。

摘要：目的研制一种新型的专用于治疗Hangman骨折的椎弓根拉力螺钉。方法选取20具成人干燥颈椎标本，采用游标卡尺测量枢椎的椎弓根高度、椎弓根宽度、侧块中点（进钉点）至椎体前缘的距离、椎体上关节突前后径；6例Hangman骨折患者术前牵引复位后的X线片，采用计算机测量工具测量枢椎侧块中点至椎体前缘的距离、侧块中点至骨折线的距离、骨折线至椎体前缘的距离。参考Herbert螺钉的特点，根据测得的枢椎椎弓根的解剖数据设定新型螺钉各参数，研制一种专用于治疗Hangman骨折的双螺纹加压空心螺钉。用10个PVC高分子塑料制成的枢椎Hangman骨折模型，分别采用新型椎弓根拉力螺钉和普通螺钉对其进行固定，然后进行生物力学抗拉伸测试。结果标本测量：椎弓根高度平均为（7．40±1．04）mm，椎弓根宽度平均为（7．45±1．54）mm，侧块中点至椎体前缘的距离平均为（27．95±1．69）mm，上关节突前后径平均为（17．29±1．51）mm。X线片测量：侧块中点至椎体前缘的距离平均为（29．19±3．54）mm，侧块中点至骨折线的距离平均为（10．71±2．44）mm，骨折线至椎体前缘的距离平均为（15．35±1．66）mm。标本左、右侧椎弓根相关参数的差异无统计学意义。新型螺钉组抗拉伸力平均为（2266．47±158．82）N，普通螺钉组抗拉伸力平均为（1715．51±69．99）N，两组比较差异有统计学意义。结论新型螺钉经椎弓根内固定治疗Hangman骨折的生物力学性能优于普通螺钉。

摘要：背景:目前关于椎间盘退变机制的研究仍不透彻,尤其是不同退变机制影响下退变椎间盘纳米级改变的研究几乎处于空白状态。目的:建立一种简便易行的大鼠尾椎椎间盘退变模型,探索针刺及异常机械应力退变机制对纤维环单根胶原纤维纳米级别生物力学特性的影响。方法:取8只骨发育成熟的雄性SD大鼠,手法定位每只大鼠第5-11尾椎间盘位置,其中Co5-Co6椎间盘为正常组;对Co6-Co7椎间盘实施半程穿刺操作(针刺组);对第7-10椎间盘加装自行设计的外固定支架(其中Co8-Co9椎间盘为异常压应力组);Co10-Co11椎间盘为邻近组。4周后,对大鼠尾椎行磁共振矢状位T2加权像扫描,椎间盘组织行苏木精-伊红与番红O-快绿染色,以及椎间盘组织纤维环内外层原子力显微镜观察。结果与结论:(1)异常压应力组、针刺组大鼠尾椎间盘MRI信号明显低于正常组及邻近组(P <0.05),正常组及邻近组尾椎间盘MRI信号无明显差异;(2)组织学观察显示,邻近组尾椎间盘组织表现与正常组相似;针刺组一侧纤维环明显紊乱、增厚且突入髓核区域之内,髓核与纤维环界限紊乱,穿刺一侧髓核内细胞数量明显下降,空泡状结构消失;异常压应力组纤维环髓核区域面积下降,髓核细胞数量减少、聚集,空泡状结构消失,髓核与纤维环界限清晰;(3)原子力显微镜观察显示,各组纤维环外层的胶原纤维弹性模量均高于内层(P <0.05);邻近组、异常压应力组纤维环内、外层的胶原纤维弹性模量与正常组比较无差异;针刺组纤维环内、外层的胶原纤维弹性模量大于正常组、异常压应力组(P <0.01);(4)结果表明与异常压应力诱导机制不同,针刺机制诱导的椎间盘退变纤维环胶原纤维表现出明显僵硬化现象。

摘要：目的对计算机辅助设计的3D打印脊柱侧弯矫形器进行优化设计,从而使其实现具有良好力学强度和模型轻量化等优点。方法利用手持式三维扫描仪对志愿者躯干体廓进行扫描,构建志愿者体表模型;根据三点力原理、牵引及免荷原理,对志愿者体表模型进行修型,设计出压力区和释放区,初步设计出脊柱侧弯矫形器模型;采用正交试验方法对32种不同尺寸的镂空组合进行局部优化对比研究,根据优化结果,对脊柱侧弯矫形器模型进行镂空处理和生物力学分析,对比镂空设计的3D打印脊柱侧弯矫形器的应力分布,验证矫形器模型的优化效果。结果采用半径为9 mm的圆孔和间距23 mm的局部镂空优化设计(局部减重约40%),可得到质量更轻、透气性更好和足够强度的3D打印脊柱侧弯矫形器。结论基于有限元生物力学分析,采用非压力区域的局部圆孔镂空优化设计,可以实现3D打印脊柱侧弯矫形器的打印材料减少、透气性增加等优点,最终可提高患者的穿戴舒适度和依从性。

摘要：目的·构建一种携载抗菌黏性脂质体的水凝胶(A-LIP-PEG),探究其抗菌及促进骨修复作用。方法·基于脂质体和多巴胺的席夫碱反应,制备黏性脂质体(A-LIP)。将A-LIP和巯基化的聚乙二醇(4SH-PEG)混合,用Ag+交联4SH-PEG制备复合脂质体水凝胶。通过A-LIP对骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein2,BMP-2)的包载,实现BMP-2在水凝胶网络中均匀分散和缓慢释放。采用粒度仪考察A-LIP的粒径和电位;采用透射电镜观察A-LIP的形态;采用冲洗黏附实验评估A-LIP的黏性;通过CCK-8验证A-LIP-PEG的生物相容性;通过骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶测定及茜素红S染色评定其促成骨活性。结果·体外研究表明,A-LIP对软组织有很强的黏附性;A-LIP-PEG对金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用;A-LIP-PEG具有较脂质体水凝胶(LIP-PEG)更显著的促进成骨分化作用,且不影响细胞的增殖。结论·该A-LIP-PEG在拓宽水凝胶装载和控释药物及抗菌、骨修复方面有良好的前景。

摘要：为满足医学上多孔植入体的力学性能和生物相容性要求,研究一种利用Voronoi-Tessellation算法生成可控多孔结构的参数化设计方法。分析了以孔棱直径、不规则度及单元距离为结构参数,以弹性模量、抗压强度及孔隙率为响应目标的Box-Behnken设计。结合灰色关联分析,得到多响应目标的最佳结构参数,并建立了灰色关联度预测模型,通过方差分析验证了模型的准确性。结果表明,孔棱直径是影响多孔结构性能最显著的因素。不规则多孔结构的最佳结构参数为孔棱直径0.3 mm,不规则度0.5,单元距离2 mm。得到不规则多孔结构的弹性模量为2.987 GPa,抗压强度为210.048 MPa,孔隙率为89.43%,灰色关联度为0.7895,优化结果与预测结果的符合程度高,误差为1.2%,表明该优化方法切实可行。

摘要：目的探讨三维可视化穿刺置管技术辅助经椎间孔入路经皮内窥镜下腰椎椎间盘切除术(PETD)治疗腰椎椎间盘突出症(LDH)的临床疗效。方法回顾性分析2017年1月-2019年9月在南京中医药大学附属张家港医院接受PETD治疗的42例单节段LDH患者临床资料,采用半随机法分为观察组与对照组,观察组(20例)术前使用Mimics软件模拟PETD工作通道,规划术中穿刺角度及关节突打磨程度,参考模拟结果行PETD;对照组(22例)采用常规C形臂X线机透视穿刺行PETD。记录2组穿刺置管时间、术中透视次数及并发症发生情况。术前、术后1周、术后3个月及末次随访时采用疼痛视觉模拟量表(VAS)评分、Oswestry功能障碍指数(ODI)、日本骨科学会(JOA)评分评估患者疼痛程度及腰椎功能。结果所有手术顺利完成,所有患者随访(8.19±2.23)个月。观察组穿刺置管时间、术中透视次数与对照组相比明显减少,差异均有统计学意义(P 0.05)。2组各发生1例神经根减压不彻底术后遗留部分腰腿痛,经非手术治疗后恢复;对照组1例发生小骨片卡压神经根致腰腿痛较术前加重,行开放手术取出卡压骨块,并行后路减压植骨融合内固定术治疗后症状消失。结论三维可视化穿刺置管辅助PETD可明显缩短穿刺置管时间、减少术中透视次数,做到更精准、快速置管,更少的辐射暴露,具有良好的临床应用价值。

摘要：单侧TLIF和双侧TLIF两种固定方法的疗效在临床上一直存在争议。参照骨科生物力学测试方法,根据骨科研究所现有的力学测试仪器,设计一套生物力学测试加载装置,进行TLIF生物力学实验研究。