小牛胸腰椎解剖、生物力学研究及其临床意义

摘要

目的测量小牛胸腰椎相关解剖数据并测试其生物力学性能,探讨其作为胸腰椎前路内固定模型的可行性.方法采集1周以内的新鲜小牛胸腰椎脊柱标本20具,测量椎体及椎间盘的最大横径、矢状径和前部高度.测试屈曲、伸展、侧屈及扭转状态下的载荷-应变、载荷-位移关系以及最大载荷时的应力强度及轴向刚度,并进行极限力学性能测试.结果小牛胸腰椎椎体及椎间盘矢径、横径、高度自T10至L5逐渐递增,椎体横径与矢径之比约为1∶1,其T10～L5段椎间盘高度之和与椎体高度比值为1∶0.9.小牛胸腰椎载荷-应变及载荷-位移关系呈线性变化,生理载荷下屈曲、伸展及侧屈状态下的应力强度分别为(2.86±0.24)N/mm2,(2.17±0.20) N/mm2,(5.29±0.50) N/mm2.屈曲、伸展、侧屈及扭转状态下的轴向刚度分别为(37.13±4.30) N/mm,(35.38±4.20) N/mm,(34.56±4.20) N/mm,(51.69±1.62) N/mm.结论小牛胸腰椎形态及大小可满足前路内固定模型的需要,以小牛标本作为体外非破坏性生物力学实验模型具有可行性.