骶骨嵌于骨盆環內,猶如拱橋中楔形石塊,加強“股骶弓”的結構強剛度。而骶骨骨折受傷機制大都由直接暴力或間接暴力所致,常引起骶骨的橫形骨折和縱形骨折,按Denis分類骶骨I型損傷為單純骶骨翼骨折,Ⅱ型損傷為骶骨孔骨折,Ⅲ型損傷為骶骨中央椎管骨折,這些損傷會累及一側或兩側神經根損傷。此時不僅危及骨盆環的穩定,而且造成兩側骨盆神經系統的破壞,甚至危及生命。由于骶骨骨折形態與臨床表現和治療選擇密切相關,所以探討骶骨骨折的形成機理與應力傳遞、力學響應與結構破壞顯得非常重要。
本課題研究的目的就是探討人體骨盆在動態沖擊載荷下發生骶骨骨折的機理和骶骨孔骨折累及神經根損傷的形態。由于我國目前交通事故和建筑業發展造成高速沖擊、墜落事故的創傷特別頻繁,這類病例發生概率日益增加,研究它的致傷力學與機理顯得十分重要。但是,由于該課題研究有一定難度,國內外開展此項研究極少,為此本課題進行以上針對性的研究,對我國開展骨盆骶骨骨折的研究、固定、及防治工作會帶來不少亮色,對推動骶骨的臨床治療是十分有益的。我們選擇生物力學動態沖擊技術,模擬人體骶骨骨折的受傷方式,對骶骨進行動態沖擊和靜態壓縮試驗,得到骶骨的各類骨折的相關數據和各類骨折的形態,包括I、II、III型及各種混合型骨折和橫斷型等各種骨折類型形態,并探及到骶孔骨折和骶骨翼骨折移位傷神經根的機理,具有客觀性和真實性,結論具有臨床指導意義。臨床技術的應用,須得到基礎理論的有力支持,本課題將基礎與臨床應用結合,以基礎理論指導臨床實踐,為臨床手術提供科學依據。 該項目屬于應用基礎研究,研究采用人體新鮮骨盆骨骼標本,以動態沖擊力學方法行沖擊試驗,測量動態骨折時的一系列動力學參數,及與骶骨形態及微結構的關聯度。實驗結果提示:(1)、骶骨縱向沖擊時,骶骨骨折的平均沖擊載荷為9366±514N,沖擊時間為2.78±1.02S,動荷系數為1.21;(2)、得到了骶骨的載荷響應曲線與應變響應曲線;(3)、骶骨在沖擊載荷作用下,其動力學性質呈粘彈性特點,應力波呈現周期性衰減;(4)、骶骨骨折的形態與受到沖擊能量大小有關;(5)、骨盆的動態破壞機制與靜態破壞機制兩者在力學性質上有很大的不同。實驗結果也顯示骶骨骨折與骶骨的力學結構、力的傳導、沖擊動力學特性以及應力、應變分布相關,在微觀上同骶骨的微觀結構形態、骨小梁分布、骨膠原纖維、骨陷窩與哈佛氏系統有較強的關聯性。該課題能緊密結合臨床實際問題,構思合理,方法科學、先進,數據可靠,分析客觀,結論可信。它為臨床治療提供了重要的科學數據,為我國開展骶骨骨折固定及防治提供了實驗依據,具有極高的實用與學術價值。經文獻檢索,國內外尚未見骶骨—骨盆的在動態沖擊下生物力學研究的報道,該項目為國內首次開展研究,已公開在國家Ⅰ級雜志上發表論文7篇,經評審委員會討論認為:該研究已達到國內領先水平。