ASTM生物力学研究将AxioMed腰部粘弹性圆盘与人类腰部圆盘数据进行比较
Kingsley R Chin1, Sukanya Chebrolu2, Roger D Sung3
1Less Exposure Spine Surgery Institute (LESS Institute aka LESS Clinic), Fort Lauderdale, Florida, USA; LESS Institute of Jamaica, Kingston, St. Andrew, West Indies, Jamaica; Department of Orthopedics, Herbert Wertheim College of Medicine at Florida International University, Miami, Florida, USA; Faculty of Science and Sports, University of Technology, Kingston, St. Andrew, Jamaica; Less Exposure Spine Surgery (LESS) Society 501©(3), Fort Lauderdale, Florida, USA.
这项研究发现,AxioMed®粘弹性全盘置换 (VTDR) 比以前的设计更能模仿自然的腰椎硬度. 这种改进的生物力学性能可能为患有椎间盘退行症的患者提供更好的脊髓融合替代方案.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 脊柱生物力学 脊柱生物力学
- 整形外科手术 整形外科手术
背景情况:
- 人工磁盘置换的目的是保持运动,但往往无法复制自然的腰椎磁盘刚性.
- 现有的设计可能允许过度运动,并且缺乏本地脊柱生物力学的非线性,负载依赖性特性.
- 在以前的体外试验中,没有任何研究直接将粘弹性全盘置换 (VTDR) 与生理条件下的自然腰椎硬度进行比较.
研究的目的:
- 评估AxioMed®腰椎VTDR的生物力学性能,通过将其度与健康人腰椎硬度进行比较.
- 评估VTDR复制本土脊柱生物力学特征的非线性,负载依赖的度的能力.
主要方法:
- 十个AxioMed®腰部VTDR在模拟生理环境 (PBS在37°C) 中根据标准化的ASTM协议进行了测试.
- 使用伺服液压系统测量了轴向压缩,曲延伸,轴向旋转和压力剪切刚度.
- 植入物受到高达20,000N的静态轴负荷,所有刚度值与健康的腰椎盘的公布数据进行了比较.
主要成果:
- 轴度在2.56到3.48 kN/mm之间,重叠于原生范围 (0.5-2.5 kN/mm).
- 屈曲-延伸度 (1.69-2.14 Nm/deg) 与生理范围 (0.8-2.5 Nm/deg) 相匹配,而旋转度低于原始值.
- 压缩剪切刚度 (0.49-0.59 kN/mm) 处于本土的腰椎盘范围 (0.4-0.7 kN/mm),所有植入物都经受到了20,000 N,没有故障.
结论:
- 与以前的人工磁盘设计相比,AxioMed® VTDR表现出改善的腰椎硬度再现.
- 它能够复制兼容和刚性负载区域的能力表明增强了生物力学性能和细分稳定性.
- 这些发现支持VTDR作为治疗腰椎椎间盘退化的脊柱融合的潜在替代方案.
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