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同种异体皮质骨横穿钉重建前交叉韧带的实验研究

刘畅  
【摘要】:目的:研究同异质骨横穿钉(ACBCP)力学特及重建前交叉韧带(ACL)动物实验生物力学、影像学、组织学转归和临床应用可行。 方法:第一部分同异质骨横穿钉生物力学研究:采用新鲜深低温冷冻人质骨,加工成4.0mm,长75.0mm质骨钉棒材,进行材料三点抗弯实验、双剪切实验,测ACBCP力学参数,与Rigidfix可吸钉进行了对比研究。以中山羊膝关节为实验模型,采用羊跟腱重建前交叉韧带,实验组采用 4.0mmACBCP进行固定;对照组采用3.3mmRigidfix进行固定,在标本上进行单次拔出实验和劳实验。比较组单次拔出实验固定刚度、效载荷和最大载荷;比较组劳实验第1次、30次、200次、400次和1000次循环位移和刚度。第二部分,采用钴-60、环氧乙烷和过氧化氢低温等离三 不同消毒法对ACBCP钉进行消毒,为实验组。未经消毒ACBCP为对照组。比较不同消毒法效及对ACBCP力学特影响研究。第三部分,建立了跟腱移采用不同固定重建前交叉韧带动物模型,分别采用山羊ACBCP、Rigidfix和Endobutton(袢长1.5mm)固定法,研究其影像学变化、腱骨愈合和不同固定物与骨界面组织学转归。比较三重建法在不同固定时间(术后即刻、10周、24周)移物单次拔出最大败载荷与刚度。 结果:4.0mmACBCP三点弯实验平均最大抗弯载荷为88.008±4.852N,双剪切实验平均最大抗剪切载荷为1236.998±201.940N。3.3mmRigidfix抗剪切平均最大载荷为807.929±110.511N。ACBCP平均最大剪切强度大于Rigidfix,差异有统计学意义,P0.05。离单次拔出实验ACBCP组刚度为247.116±31.897N/mm,效载荷为867.104±132.856N,最大载荷为1032.243±196.281N。对照组Rigidfix刚度为220.413±51.332N/mm,效载荷为640.935±42.836N,最大载荷为800.568±64.890N。组间比较刚度差别无统计学意义,P=0.179,效载荷、最大败载荷差异有统计学意义,P=0.000;劳实验第1次,30次,200次,400次和1000次循环位移、刚度差别无统计学意义,P0.05。动物实验无感染案例,ACBCP固定14例标本中3例被宿主新生骨爬行代,无断钉。Rigidfix固定14例中1例发生断钉。10周时ACBCP组,Rigidfix组和Endobutton组单次拔出实验败模均为肌腱移物被固定物切割骨隧道内拔出;24周时三组单次拔出实验败模均为肌腱移物隧道入口处断裂。10周、24周时三组间单次拔出实验最大败载荷、刚度差异无统计学意义,P0.05。三组动物实验均腱骨愈合,CT显24周时三固定骨道均有扩大,ACBCP组与Rigidfix组隧道扩大具有可比,P0.05。Endobutton组骨隧道前后、左右扩大大于ACBCP组和Rigidfix组,前后相比差异具有统计学意义,P0.05;左右差异无统计学意义,P0.05。 结论:同异质骨横穿钉具有好抗折,抗剪切力学特;同异质骨横穿钉具有优于Rigidfix效载荷和最大败载荷,适宜临床对早期功能锻炼要求。同异质骨横穿钉最与宿主骨愈合被吸转变为肉芽组织, 转归不影响固定效。


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