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目前,用于填充修补颈椎前路次全椎体切除减压后形成的脊柱前柱骨质缺损的植入物,术后均有相关的并发症和不适。而纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66是“十五”国家科技攻关计划研制出的具有中国自主知识产权和国际领先水平的新型纳米粒晶的骨修复替代材料,在骨修复和组织工程方面具有广阔的应用前景,以此为材料制作的颈椎仿生骨块,通过此实验中验证其体外力学性能稳定,评价其与自体髂骨相比,在颈椎的轴向刚度,强度和旋转能力上的优越性。为临床选择应用提供依据。纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66(n-HA/PA)是目前材料学方面已经进行一定验证可以用于承重部位骨缺损的新型材料。该材料中羟基磷灰石以纳米尺寸附着于聚合物基质中,聚酰胺66是具有一定强度和韧性的无毒聚合物。该材料植入人体后主要的生物力学性能与人骨基本接近,避免出现应力遮蔽,引起骨吸收和植入物松动不融合。本课题组与南京航空航天大学材料学院合作,以该材料为基础联合开发新一代颈椎前路成骨支架支撑系统。本实验着重研究n-HA/PA颈椎仿生骨块材料的生物力学性能。n-HA/PA颈椎仿生骨块材料的制备把羟基磷灰石制成20%的浆液,加入聚乙二醇溶解并搅拌均匀,然后在二甲基乙酰胺中充分扩散;把PA66溶于甲醇中并强力搅拌2个小时,然后把PA66缓慢滴加到分散好的n-HA浆液中,把混合溶液用去离子水、酒精洗涤多次,并烘干,得复合粉末。最后经模压真空加热成型。生物力学研究取新鲜冰冻尸体标本C1-T1节段8具,建立颈椎前路全椎板切除减压植骨融合钢板螺钉内固定术(C5椎体)。应用数字相关法对非损伤性加载下的前屈、后伸、左弯、右弯、左旋、右旋六个自由度的三维运动及垂直加载下的压缩位移进行动态分析研究。选择经过检查的无损伤(肿瘤、外伤、手术)的8具成人新鲜冰冻尸体脊柱标本(C1-T1)进行实验分组:1、完整标本组(记作N组);2、前路减压颈椎仿生骨块材料植入钢板螺钉内固定组(记作A组):3、前路减压自体髂骨植入钢板螺钉内固定组(记作B组)。各组随机进行非损伤性加载,用数字相关法进行稳定性测试。分析后两组之间以及与完整标本组的颈椎强度、刚度、扭转力学比较分析以及植入后临近节段的影响。结果显示颈椎强度方面颈椎仿生骨块材料可以替代自体髂骨材料,在力学性能上比髂骨号,有优势(P＜0.05)。而颈椎刚度、扭转力学性能仿生骨块材料性能也优于自体髂骨(P＜0.05)。颈椎两种材料植入钢板螺钉内固定后,对临近节段都会产生应力集中、位移活动性增大,导致临近节段椎间盘发生退变可能性加大,但是颈椎仿生骨块材料组要损伤性明显低于常规髂骨植入钢板螺钉内固定组(P＜0.05)。结论:在颈椎前路减压术后,采用纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66(n-HA/PA)材料的颈椎仿生骨块植入可以有效的提高术后脊柱的稳定性,减少临近节段发生退变得几率,是很有前景的临床颈椎内固定材料。