【摘 要】
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目的 :评估新型微创椎弓根钉-板内固定系统的生物力学强度。方法:根据美国材料测试协会(ASTM)标准构建单钉-棒测试组件,在万能材料试验机上分别对微创椎弓根钉-板、单向椎弓
【基金项目】
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国家科技攻关计划(2012BAI14B00);重庆市科委重大专项资助项目(CSTC2012gg_yyjs B10012)
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目的 :评估新型微创椎弓根钉-板内固定系统的生物力学强度。方法:根据美国材料测试协会(ASTM)标准构建单钉-棒测试组件,在万能材料试验机上分别对微创椎弓根钉-板、单向椎弓根钉-棒和万向椎弓根钉-棒组件进行生物力学强度测试。测试内容包括静态侧压测试和疲劳测试。在静态侧压测试中使用6套组件,记录组件屈服载荷、屈曲刚度以及失效模式。在疲劳测试中记录完成250万次循环负荷的最大应力数值。结果:微创椎弓根钉-板组件的屈服载荷和屈曲刚度显著低于单向椎弓根钉-棒组件(834.6±74.5N vs 1087.7±59.0N,218.1±22.4N vs 300.0±14.9N,P<0.001)。微创椎弓根钉板组件的屈服载荷与万向椎弓根钉-棒组件比较无显著性差异(834.6±74.5N vs 762.8±88.6N,P=0.118);而钉-板组件的刚度显著低于万向钉-棒组件(218.1±22.4N/mm vs 389.5±37.2N/mm,P<0.001)。单向椎弓根钉-棒组件的失败模式为连接棒发生塑性形变,万向椎弓根钉-棒组件为"球窝偶联"结构失效,微创椎弓根钉-板组件为钛板的塑性形变和钉-板连接部位失效。在250万次动态侧压疲劳测试中,单向椎弓根钉-棒组件、微创椎弓根钉-板组件和万向椎弓根钉-棒组件分别在450N、450N和350N循环载荷下完成测试。结论:新型微创椎弓根钉-板内固定系统可耐受250万次450N循环载荷作用,同时具有高屈服载荷和低屈曲刚度的特点。
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