《創傷性頸脊髓中央管綜合徵損傷機制的生物力學研究》是依託同濟大學，由朱睿擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：創傷性頸脊髓中央管綜合徵損傷機制的生物力學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱睿
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
創傷性頸脊髓中央管綜合徵是頸椎過伸傷主要的、最為典型的臨床表現，其力學損傷機制尚無統一認識，上肢症狀重於下肢等臨床表現的原因缺乏清晰闡述。有學者認為主要因中央管損傷出血致結構破壞，另有學者認為白質損傷影響傳導功能致上肢運動功能障礙。目前已有有限元分析探索了其損傷機制，但僅通過材料屬性區分灰質和白質，研究結論值得商榷。進一步細化有限元模型，仿真神經元和突觸組成的灰質及軸突纖維束組成的白質的結構特點，系統性分析不同載荷及退行性因素的影響，可加深對疾病的理解，改進防治方案。. 本項目擬結合磁共振彌散張量成像技術及有限元法，用實體單元、桿單元模擬灰質、白質以還原頸脊髓生物力學性能。仿真不同形式過伸載荷及退行性病理因素，分析灰質、白質的力學回響及其與臨床表現的關聯，闡述損傷機制，研究損傷載荷的域值及預警範圍，為創傷性頸脊髓中央管綜合徵的臨床防治提供生物力學依據。
結題摘要
背景：創傷性頸脊髓中央管綜合徵是頸椎過伸傷主要的、最為典型的臨床表現，其力學損傷機制尚無統一認識，上肢症狀重於下肢等臨床表現的原因缺乏清晰闡述。有學者認為主要因中央管損傷出血致結構破壞，另有學者認為白質損傷影響傳導功能致上肢運動功能障礙。進一步細化有限元模型，仿真灰質、白質、軟脊膜等的結構特點，系統性分析不同載荷及退行性因素的影響，可加深對疾病的理解，改進防治方案。 主要研究內容：該項目建立了可重複使用的脊柱粘彈性三維有限元模型，研究了脊柱肌肉載荷載入方式的影響，為脊柱生物力學研究提供了符合生理載荷的生物力學模型。建立了脊髓三維有限元模型，研究了不同載荷及退行性因素對脊髓壓迫的影響。採用數位化3D列印方法構建納米表層，改善植入物生物性能。發表SCI論文3篇，中文期刊論文1篇。建立和驗證仿真模型，申請發明專利2項。相關成果參與申請獲得了上海市醫學科技獎推廣獎及華夏醫學科技獎一等獎。 重要結果、關鍵數據及其科學意義：(1)結果表明不同肌肉載荷載入方向對脊柱的負荷有明顯影響，沿前斜方向載入的豎脊肌肌力需要的外力或力矩較低，符合生理情況，為進一步脊柱脊髓有限元數字仿真研究提供基礎數據。(2) 建立了脊髓三維有限元模型，發現前部壓迫較後部壓迫更易早成應力集中，引起損傷，瀰漫性椎間盤突出的壓迫較局限性引起更大的應力問題。 (3) 採用數位化3D列印方法製備Ti6Al4V植入物，構建納米表層。納米表面修飾有利於骨髓間充質幹細胞的粘附和成骨分化，加速骨的癒合。
