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第一部分腰椎新型动力性内固定器械的设计目的设计一种适合椎间盘源性腰痛治疗的新型动力性内固定器械。方法器械由椎弓根螺钉和椎弓根螺钉连接棒构成。连接棒由钛缆、钛环及半空心钛棒组成。钛缆由不同股数、不同直径的钛丝编织而成,其有效长度有不同规格。钛环规格依据钛缆有效长度进行相应调整。结果初步设计出两个规格的椎弓根螺钉连接棒,形成Ⅰ型及Ⅱ型2个型号的新型动力性内固定器械。结论腰椎新型动力性内固定器械设计新颖、合理,使用简单,符合动力性内固定技术的理念。第二部分腰椎新型动力性内固定器械的初步生物力学测试测试一固定节段的稳定性测试目的测试新型动力性内固定器械对固定节段活动度的影响及稳定性作用。方法成人新鲜尸体脊柱标本(L1～L5)共7具(男4具、女3具),制作成L3/4节段损伤失稳模型,测试L3/4节段在完整、损伤失稳、SCOFIX固定、Ⅰ型固定、Ⅱ型固定、DePuy固定共6个状态下的三维运动范围。结果损伤失稳状态的L3/4节段运动范围明显大于其它状态(p＜0.05)。Ⅰ型、Ⅱ型及DePuy三种方法固定后,L3/4节段运动范围均明显大于SCOFIX固定(P＜0.05),但均小于完整标本(P＜0.05)。Ⅱ型固定后的L3/4节段运动范围大于Ⅰ型固定和DePuy固定(P＜0.05)。Ⅰ型固定和DePuy固定两者之间,L3/4节段运动范围无差异,P＞0.05。结论新型动力性内固定器械对固定节段有较好的稳定作用,同时又保留了固定节段部分运动范围。Ⅱ型较Ⅰ型保留了更多的固定节段运动范围。测试二邻近节段的稳定性测试目的测试新型动力性内固定器械对邻近节段稳定性的影响。方法尸体脊柱标本同测试一。L3/4节段损伤失稳后,测试L2/3节段在完整、损伤失稳、SCOFIX固定、Ⅰ型固定、Ⅱ型固定、DePuy固定共6个状态下的三维运动范围。结果损伤失稳状态的L2/3节段运动范围明显小于其它状态(p＜0.05)。SCOFIX、Ⅰ型、Ⅱ型、DePuy四种固定方法对L2/3节段运动范围的影响无明显差别(P＞0.05),均大于完整标本(p＜0.05)。结论新型动力性内固定器械、SCOFIX系统、DePuy系统对邻近节段稳定性的影响作用无明显差异。Ⅰ型和Ⅱ型对邻近节段稳定性的影响作用无明显差异。测试三腰椎新型动力性内固定器械疲劳特性的测试目的测试新型动力性内固定器械的短期植入稳定性,初步评价器械的疲劳特性。方法完成测试一和测试二后,重新在标本上植入Ⅰ型后进行500N轴向压缩力、10Nm扭矩、0.3Hz频率、10000周期的屈伸疲劳实验。测试L3/4节段在完整、损伤失稳、SCOFIX固定、Ⅰ型固定、疲劳实验后共5个状态下的三维运动范围。结果Ⅰ型行疲劳实验后,L3/4节段运动范围与疲劳前相比无明显差异(P＞0.05)。结论新型动力性内固定器械植入后短期内仍可以提供满意的固定节段稳定性,具有较好的抗疲劳特性。