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研究目的 随着会社发展，脊柱脊髓损伤及退行性脊柱病变日益增多，这类脊柱伤病主要治疗方法是行椎体融合术。而目前国内外应用的椎体融合支架都存在某些不足，本研究拟通过对自行研制的同种异体骨圈椎体融合支架(allograft fusion cage，简称AFC)，行生物力学评价、毒理学实验、动物实验及临床应用研究，明确AFC较好的弥补了以往融合支架的一些不足，是一种创伤小、固定可靠、操作简便、可吸收、经济，且可在国内目前广泛应用较理想的椎体融合支架。 材料方法 1．采用8具成人男性新鲜颈椎标本，将C3-T1用聚甲基丙烯酸甲脂包埋，用小螺钉将供脊柱三维运动测量系统识别的标尺固定在C3-T1椎体前缘，分别对C5-6椎间盘切除空白状态组，AFC植入组及髂骨块植入组放置在脊柱三维运动试验机上，通过摹拟脊柱在人体的生理运动特性，施加至2.0N.m纯力偶矩时，使颈椎产生相应的各方向运动。由互成角度的两个摄像机拍摄零载荷和最大载荷时的脊柱运动状态的图像，经计算机图像处理系分析，明确各组状态下颈椎稳定性变化。 2．用SWD-10材料试验机(长春试验机研究所)对4具标本C4.5节段植入AFC后，施以垂直压缩力挤压椎骨，明确骨破坏强度；再在另4具标本C4.5节段先后植入AFC及髂骨，施以拔伸力，明确移位强度；最后，将髂骨植入，行挤压破坏强度。 3．采用8具成年新鲜猪脊柱标本，将T12—L7用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包埋，并分为：正常组，正常脊柱标本；固定组：打入椎弓根钉，安装Steffee钢板的脊柱标本；AFC组：在内固定组状态下，从后拧入AFC脊柱标本，并随机将AFC，分为正中单枚、斜置单枚和正中双枚放置。将标本安置在MTS858双轴液压生物材料测试系统 (Minneapolis，Minisota，USA)上，在实验节段上下椎体间放置引伸仪，测试加载过程中节段的压缩位移，分析各状态轴向压缩刚度变化。 4.根据采用的Steffee钢板系统实际尺寸，建立钢板的几何模型，赋与材料性质，采用四面体单元，划分有限元网格;并固定、约束钢板的下位螺钉，在上位螺钉的上表面垂直进行位移加载，分别得到位移:0.smm，2.smm的Vi。n MISe应力分布图。 5.将分别由联合消毒法、70%乙醇、SOOmg/L环氧乙烷、1:1 000硫柳汞溶液及15一ZOKCy钻60照射各法处理后的AFC，无菌条件下将其敲碎，分别置于葡萄糖肉汤和牛心及牛脑浸液培养基中，置37℃培养箱培养24一48小时，观察灭菌结果。 6.选取SD健康大鼠48只，随机分四组，每组将经联合消毒法、75%乙醇浸泡处理的大鼠皮质骨和人体皮质骨块在无菌条件下，植入大鼠腰6骼骨右侧椎板骨面，按常规饲养90天后，测定6项血有形成份指标、9项血生化指标及脏器系数，并行病理组织学检查，明确联合消毒法毒理变化。 7.采用15只成年绵羊，均在C2，3节段行椎间盘切除，前路植入单枚羊深冻皮质骨制成AFe，分别于术后当天及Zw，4w，6w，sw，12w，i6w，24w摄X线片，明确骨融合强度变化，24W后动物处死并病检。 8.临床应用AFC对27例颈椎病人、26腰椎病人行57个椎间隙融合术，总结手术及并发症防治经验，并随访AFC脊柱融合术远期效果。结果 1.所有8例标本进行三维运动范围的测试结数据，经双向分类方差分析后，行配对t检验(Student一Ne啊an一Keuls法)。AFC组的运动范围与正常组和骼骨组相比，除后伸运动范围略有增大以外，其余方向的运动范围均减小，其中前屈和右侧弯的运动范围与正常组相应运动范围的差异有显著性(P<0.05)，左侧弯的差异有非常显著性(P<0.01)，前屈和左侧弯与骼骨组的差异均有非常显著性(P<0.001)。 2.垂直压缩载荷为502士1 14N时，AFC接触处的椎骨有挤压破坏，而AFC结构正常;垂直压缩载荷为135士42N时，植入的骼骨块产生变形破坏;在300士21N的拔力时，AFC与椎体间无明显松动移位;在60士13N一2一拔力时，植入骼骨块与椎体间产生松动移位。 3.所有8例标本共24个节段，进行轴向压缩刚度测试的数据，经单因素方差分析结果显示:AFC组各节段轴向压缩刚度值与正常组之间的差异无显著性意义(P>0 .05)，基本达到了正常椎间盘的轴向压缩刚度;AFC各种植入方式以及植入单、双枚各节段的轴向压缩刚度值之间的差异无显著性意义(P值均0.05);而内固定组节段轴向压缩刚度值仅为正常组的13.1%，AFC单枚斜置组的 14.2%，其与正常组及AFC组的差异具有非常显著性意义(p<0.01)。 4.未放置AFC时Steffee钢板所受最大应力约为放置AFC状态下的4.8倍;椎弓根钉与螺帽交界处所受应力为最大，尤其上位螺钉与靠近椎体侧螺帽交界处是应力值最大点，未放置AFC时椎弓根钉最大应力点约为放置AFC状态下的5.0倍。 5.70%乙醇浸泡法、1:1000硫柳汞浸泡法各有3份标本培养出细菌;环氧乙烷熏蒸法有2份标本培养出细菌;Y射线照射法1份标本有菌;而联合消毒法处理的标本均无细菌生长。 6.术后90天，大鼠一般体征良好，经t检验显示:实验组大鼠体重增长、主要脏器系数与对照组无显著性差异;除人体骨组中性粒细胞比例高于对照组，具有显著性差异外，其