脱水程度对异体骨钉生物力学的影响

Influence of dehydration degree on biomechanics of allogeneic bone nails

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摘要背景:随着冷冻干燥时问的延长,异体骨的含水量越来越少,其骨力学强度也越来越小.冷冻干燥到什么程度,异体骨的力学强度改变不明显,又可以在室温下长期保存这个问题目前尚未有学者提出明确的见解.目的:通过三点弯曲生物力学检测不同脱水程度对牛骨钉力学特性的影响.设计、时间及地点:生物力学分析,对比观察实验,于2007-05/2008-05在南方医科大学力学实验室完成.材料:选用健康成年的牛股骨皮质骨制成长为50 mm,直径为3 mm的骨钉,分为未进行冷冻干燥组(对照组)与冷冻干燥8,1 2,24 h组.每组标本20个.方法:采用SH10A水分测量仪检测经过不同时间冷冻干燥和未进行冷冻干燥异体骨钉的含水量.采用MTS858型生物材料力学测试仪进行三点弯曲力学测试.设定的有关参数如下,载荷量程为0～2 000 N,分辨力为0.01 N,横梁位移分辨力为0.001 mm,跨距为50 mm,加载速度(即试验机的横梁位移速度)为2 mm/min.主要观察指标:含水量,最大载荷,弹性载荷.结果:对照组的含水量是7%～9%,而在其冷冻干燥8 h后,含水量为5.5%～6%,此时刚好达到冻干骨的标准,与对照组比较,最大载荷与弹性载荷分别下降了0.004%和0.000 8%,改变不明显,差异无显著性意义(P＞0.05);而在冷冻干燥12,24 h后,其含水量分别为3.5%～4%,1%～1.5%,与对照组比较,其最大载荷分别下降了21%,37%,弹性载荷下降了22.5%,39%,差异有显著性意义(P＜0.01).结论:冷冻干燥8 h为较好的脱水点,随着冷冻干燥时间的延长,力学载荷与弹性模量均呈下降趋势.