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目的:融合器下沉现象始于融合器-骨界面的塌陷,是腰椎融合术后常见的并发症之一。随着医疗技术的快速发展,设计与患者解剖结构更为匹配的植入物成为可能。本文旨在研究腰椎融合器形态与终板匹配性对融合器-骨界面强度的影响,为个性化定制匹配型融合器能否减少融合器下沉提供实验依据。研究方法:1.选取12具6月龄猪腰椎标本,行计算机断层扫描(CT)后使用PACS系统分析影像学资料,测量的终板相关解剖学参数包括:上终板宽度(Endplate width upper,EPWu),上终板深度(Endplate depth upper,EPDu),下终板宽度(Endplate width lower,EPW1),下终板深度(Endplate depth lower,EPD1)。结合已有文献报道的人腰椎终板相关解剖学参数,设计并制作用于本次研究的融合器模具2.利用义齿基托丙烯酸树脂制作与终板表面完全贴合的匹配型融合器,后使用匹配型融合器和不匹配型融合器行生物力学测试。8具标本用于终板轴向压缩实验,4具标本用于终板循环压缩实验,实验分为四组:上终板不匹配组;上终板匹配组;下终板不匹配组;下终板匹配组。实验测量压缩过程中的最大压缩载荷、最大压缩载荷下位移和界面刚度,不同循环次数下的融合器下沉距离,以比较两种不同融合器形态对融合器-骨界面强度和刚度的影响。结果:1.标本测量结果:猪腰椎上终板宽度占人腰椎比例为63.3%-65.1%,上终板深度占人腰椎比例为43.2%-46.6%,下终板宽度占人腰椎比例为63.7%-66.1%,下终板深度占人腰椎比例为41.6%-43.8%,猪腰椎终板相对人类左右宽度较大而前后较窄。2.终板轴向压缩实验:匹配组最大压缩载荷与不匹配组无明显差异(P>0.05),匹配组最大压缩载荷下位移小于不匹配组(P<0.05),匹配组刚度值高于不匹配组(P<0.05),不同匹配状态下上、下终板的力学性质无明显差异(P>0.05)。匹配型融合器较不匹配型融合器显著提高了上终板53.5%刚度值,下终板47.2%刚度值。3.终板循环压缩实验:不同循环次数下上、下终板匹配组下沉距离均小于不匹配组(P<0.05),融合器在循环实验的初始阶段表现出较快的下沉速度,随后表现出越来越缓的下沉趋势。结论:融合器形态与终板匹配性对融合器下沉的具有重要影响,定制与终板完全匹配的融合器没有提高抗压强度,但能够提高融合器-骨界面的刚度,减少融合器下沉风险。