冷冻、冻干、辐照对用于脊柱融合的胫骨皮质骨力学性能的影响

目的 研究冷冻、冻干及辐照处理方法对胫骨皮质骨抗压强度和硬度的影响,探讨适合的胫骨皮质骨处理方法.方法 收取外伤截肢的胫骨干中段皮质骨,将其加工成大小约10 mm×10 mm×5 mm的皮质骨板,并随机平均分为7组:正常组(A组)、深冻组(B组)、冻干组(C组)、冷冻+60Co辐照(25 J/g)组(D组)、冷冻+60Co辐照(50 J/g)组(E组)、冻干+60Co辐照(25 J/g)(F组)、冻干+60Co辐照(50 J/g)组(G组).应用生物材料试验机分别对不同处理方法的同种皮质骨进行抗压强度和硬度测试.结果 胫骨皮质骨的最大抗压强度为6.089 ～9.089 kN.与A组比较,B、C、D、F组胫骨皮质骨的抗压强度无明显区别(P＞0.05),B、C组硬度无明显区别(P＞o.05),但D、F组硬度分别减少9.6％(P＜0.05)和8.7％(P＜0.05);E、G组与A组比较,抗压强度分别减少29.6％(P＜0.05)和33.1％ (P ＜0.05),硬度分别减少16.7％ (P ＜0.05)和14.8％ (P ＜0.05).结论 对胫骨皮质骨进行冷冻、冻干处理时,抗压强度及硬度较无处理组无明显变化.与无处理组比较,冷冻后或冻干后接受小剂量60Co辐照时胫骨皮质骨的抗压强度无明显变化,但硬度有一定降低;大剂量60Co辐照时,抗压强度及硬度均有明显降低.在应用同种皮质骨融合支架行椎间融合时,辐照灭菌剂量应控制在15～25 J/g.