（外科学专业论文）关于椎弓根螺钉置入深度对其稳定性影响的生物力学研究.pdf

铽r，、袄0。“ ，-，一，、。，k，口 目录 | | i | | | i | i | | | | 1 1 i i l l i l | | l i | f 1 i l l l | | l l l l | l 0 | y 19 0 0 7 7 2 中文摘要1 英文摘要2 研究论文关于椎弓根螺钉置入深度对其稳定性影响的生物力学研究 前言“”一”一“一一4日u 吾”“”“”一一”“”一”一“”一”一4 材料与方法4 结果一”“”一6 附i 訇”“”一”“一”一“”一”一一8 附表1 6 讨 仑1 8 结 仑2 6 参考文献2 7 综述关于椎弓根螺钉生物力学特点对其稳定性影响的研究进展3 0 致调 4 1 个人简历4 2 一1 中文摘要 关于椎弓根螺钉置入深度对其稳定性影响的生物力学研究 摘要 目的：探讨椎弓根钉置入椎体深度与其稳定性的生物力学关系，并比 较椎弓根钉置入椎体后同等条件下在胸1 2 至腰5 椎体中之稳定性。 方法：实验标本选取成年防腐尸体标本6 例，其中男性3 具，女性3 具。年龄2 8 5 8 岁，平均4 3 岁；剔除椎旁肌肉、韧带、椎间盘等软组织， 获取离体椎体( 胸1 2 椎体至腰5 椎体) ，标本采集后均摄正侧位x 线片， 排除畸形、骨质疏松、骨肿瘤、外伤等病理异常及骨骼疾病。将标本随机 分为3 组( a 、b 、c ) ，每组两具尸体标本。( a 组标本再分为a 1 标本及 a 2 标本) ，a 1 标本椎体( 胸1 2 腰5 ) 左侧椎弓根钉置入深度为椎体矢状 径的5 0 ，椎体右侧椎弓根钉置入深度为椎体矢状径的8 0 ；a 2 椎体( 胸 1 2 腰5 ) 左侧椎弓根钉置入深度为椎体矢状径的8 0 ，椎体右侧椎弓根 钉置入深度为椎体矢状径的1 0 0 ；( b 组标本再分为b 1 标本及b 2 标本， c 组标本再分为c 1 标本及c 2 标本) ，b 1 、c l 椎弓根钉置入同a l ；b 2 、 c 2 椎弓根钉置入同a 2 。置入椎弓根钉后的椎体以椎体夹具加以固定，置 于c s s 4 4 0 2 0 生物力学测试机，测出各椎弓根钉拔出时所需最大拉力( n ) 。 结果：( 1 ) 与置入椎体深度5 0 的椎弓根钉相比，置入深度为8 0 的椎弓根钉拔出时所需的力量大，两者有统计学差异( p o 0 5 ) ；( 3 ) 在置入椎 体深度均为8 0 时，以腰5 椎体之椎弓根钉拔出时所需力量最大。 结论：在置入深度为椎体矢状径的8 0 时，椎弓根钉拔出时所需的 力量最大，椎弓根钉的稳定性最强；在各椎体置入深度均为8 0 时，腰5 椎体椎弓根钉拔出时所需力量最大，其稳定性最强。 关键词：脊柱；椎弓根钉；置入深度；稳定性；生物力学；最大拉力 英文摘要 t h eb i o m e c h a n i c s s t l l d y o nt h e s t a b i l i 锣o fp e d i c l e s c r e w s w i t hd i f f e r e n ti n s e r t i o nd e p t h a b s t r a c t o b j e c t i v e ：t oi n v e s t i g a t et h eb i o m e c h a n i c sr e l a t i o nb e t w e e ni n s e r t i o n d 印t ho fp e d i c l es c r e w sa n ds t a l b i l i t y ，a n dt h es t a b i l i t yo fp e d i c l es c r e w si n t 1 2t ol 5 m e t h o d ：s i xf 沁s hc a d a v e rs p e c i m e ni n c l u d i n gt h r e em a l e ，t h r e ef e m a l e ， f 而m2 8y e a r so l dt 05 8y e a r s0 l d ，t h ea v e r a g ea g ew a s4 3y e a r so l dw e r e d e v i d e dm r e eg r o u p s ( a ，b ，c ) e a c hg r o u pi n c l u d e dt w os p e c i m e n s t h es o r t i s s u e i n c l u d i n gm u s c l e ，l i g a m e n t ， i n t e e r t e b r a ld i s c sw a sr e s e c t e da n dt h e e xv i v ov e r t e b r a lb o d y sw e r eo b t a i n e d a 1 1v e r t e b r a lb o d y sw e r ee x a m i n e d b yx r a yi no r d e rt o e x c l u d et h em a l f o m l a t i o n ，o s t e o p o r o s i s ，b o n et i l m o r ， t r a u m aa n do t h e rs k e l e t o nd i s e a s e s t h ei n s e r t i o nd 印t hi nl e rp e d i c l es c r e w s o fa1 s p e c i m e nv e r t e b r a lb o d y s ( f 两mt 12t o l 5 ) w a s5 0 d 印t ho ft h e v e r t e b r a lb o d y s ，a n dt h ei n s e r t i o nd 印t hi nr i g h tp e d i c l es c r e w so fa1 s p e c i m e n v e r t e b r a lb o d y s ( f i 0 mt12t ol 5 ) w a s8 0 d 印t ho ft h ev 酣e b r a lb o d y s t h e i n s e r t i o nd e p t hi nl e rp e d i c l es c r e w so fa 2s p e c i m e nv e r t e b r a lb o d y s ( f 而m tl2t ol 5 ) w a s8 0 d 印t ho ft h ev 鲋e b r a lb o d y s ，a n dt h ei n s e r t i o nd e p t hi n r i g h tp e d i c l es c r e w so fa 2s p e c i m e nv e r t e b r a lb o d y s ( f j r o mt 12t ol 5 ) w a s 10 0 d e p t ho ft h ev e n e b r a lb o d y s t h ei n s e n i o nd 印t hi nb l ，clw e r es a m e w i t ha 1 ，a n dt h ei n s e r t i o nd 印t hi nb 2 ，c 2w e r es a m ew i t ha 2 a 1 1t h ev e r t e b r a l b o d y sw e r ef i x e dw i mt o n g sa n dt h ep e d i c l es c r e w sw e r et e s t e db yc s s 4 4 0 2 0 b i o m e c h a n i c st e s t e r t h em a x i m u mt e n s i l es t r e n g t hw h e nt h ep e d i c l es c r e w s w e r ed r a w e dw a so b t a i n e d r e s u l t s ：( 1 ) c o m p a r e dt h ep e d i c l es c r e w sw h i c ht h ei n s e r t i o nd 印t hw a s 5 0 i nt h ev e r t e b r a lb o d y r s ，t h em a x i m u mt e n s i l es t r e n g t ho ft h ep e d i c l e s c r e w sw h i c ht h ei n s e r t i o nd 印t hw a s8 0 i nt h ev e r t e b r a lb o d y sw a s b i g g e r ，a n dt h e r ew 嬲s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e ( p o 0 5 ) ；( 3 ) m e nt h ei n s e n i o nd e p m w a s8 0 i nt h e v e n e b r a lb o d y s ，t h em a x i m u mt e n s i l es t r e n g t ho ft h ep e d i c l es c r e w sm l w a st h eb i g g e s t c o n c l u s i o n ：w h e n t h ei n s 鲥i o nd 印t hw a s8 0 i n t h e v 叭e b r a lb o d y s ，t h em a x i m u m t e n s i l es t r e n g t ho ft h ep e d i c l es c r e w sm w a st n e b i g g e s ta i l dt h es t a b i l i t yw a s t h em o s tb i g g e s t ；w h e nm ei n s e r t l o nd 印t hw a s 8 0 i nt h ev 献e b r a lb o d y s ，t h em a x i m u mt e n s i l e s t r e n g t ho f t h ep e d l c l e s c r e w si nl 5w a st h eb i g g e s t k e y w 。r d s ： s p i n e ； p e d i c l e s c r e w ； i n s e r t i o nd 印t h ； s t a b i li t y ； b i o m e c h a n i c s ；t h em a x i i n u mt e n s i l es t r e n g t h 研究论文 关于椎弓根螺钉置入深度对其稳定性影响的生物力学研究 - 上- _ j 一 翮舌 脊柱退行性疾病是由于各种因素所致的脊柱局部生理曲线改变和椎 间盘、关节等组织的退行性变化，进而导致脊柱椎体或小关节骨质及相关 组织的增生，出现一系列症状体征的疾病，多随着人体的老化而出现。随 着我国已经逐步进入人口老龄化社会，包括腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄 等脊柱退行性疾病逐渐成为常见病、多发病。当前，对于腰椎间盘突出症、 腰椎管狭窄等老年性退变性腰椎病变的治疗方法较多如中医针灸、手法 推拿、腰椎牵引、理疗、内服及外敷中药等，但疗效不确定，效果不理想。 在这些疾病的治疗中，经后路椎弓根钉内固定治疗充当着重要的角色。所 以有学者认为以上疾病常常需要采取手术方式治疗【1 1 。 椎弓根螺钉固定系统目前已经成为脊柱外科后路内固定系统的主要 手术方式之一。椎弓根螺钉概念最早是在1 9 5 9 年由b o u c h e r 提出，1 9 世纪 6 0 年代由r o v c 锄i l l e 将此项技术推广，他被认为是现代椎弓根螺钉置入 技术的先驱者【2 】。椎弓根螺钉固定系统用于脊柱外伤性及病理性骨折、脊 柱肿瘤及老年性退行性病变治疗已经被临床脊柱外科医师广泛认可。其置 入失败的主要原因是椎弓根螺钉的疲劳松动和折断，许多研究证明椎弓根 螺钉的直径和长度是影响其生物力学稳定性的最主要因素【3 】。其置入深度 对其稳定性的影响，目前国内尚未报道。 本实验选取成年防腐尸体的胸1 2 至腰5 椎体为研究对象，将椎弓根 螺钉置入椎体矢状径的深度分别为进入椎体的5 0 、8 0 、l o o ，以特 定生物力学测试机测试其拔出时所需的最大力量，以此探讨椎弓根钉置入 椎体深度与其自身稳定性之间的关系，并比较椎弓根钉在各椎体的稳定 性，为临床工作中降低椎弓根钉松动、断裂的发生率提供理论依据。 材料与方法 1 实验材料与仪器 1 1 实验材料：防腐尸体标本6 具，男女各3 具( 河北医科大学解剖教研 研究论文 室提供) 。 1 2 实验仪器 1 2 1 长春市实验机研究所生产c s s 4 4 0 2 0 生物力学机( 河北省骨科研究 所提供) 1 2 3 椎弓根螺钉及置入装置( 江苏省创生医疗器械有限公司提供) 1 2 3c 型臂x 线透视机( 河北省骨科研究所提供) 1 2 4 锥体夹具( 河北省骨科研究所提供) 2 实验方法 2 1 实验标本制作及分组 实验标本选取成年防腐尸体标本6 例，其中男性3 具，女性3 具。年龄 2 8 5 8 岁，平均4 3 岁；剔除椎旁肌肉、韧带、椎间盘等软组织，获取离体 椎体( 胸1 2 椎体至腰5 椎体) ，所有标本采集后均摄正侧位x 线片，排除畸 形、骨质疏松、骨肿瘤、外伤等病理异常及骨骼疾病。将标本随机分为3 组( a 、b 、c ) ；a 组再分为a 1 组及a 2 组；b 组再分为b 1 组b 2 组；c 组再 分为c 1 组及c 2 组，每组两具标本，行特殊干燥处理后经双层塑料袋密封 于3 0 0 c 保存，实验前室温下解冻。 2 2 生物力学实验 。 a 1 标本椎体( 胸1 2 一腰5 ) 于左侧椎弓根处椎弓根钉置入深度为椎体 矢状径的5 0 ( 共6 个椎体) ，于椎体右侧椎弓根处椎弓根钉置入深度为 椎体矢状径的8 0 ( 共6 个椎体) ( 图l ，图2 ) ；a 2 椎体( 胸1 2 腰5 ) 于左侧椎弓根处椎弓根钉置入深度为椎体矢状径的8 0 ( 共6 个椎体) ， 于椎体右侧椎弓根处椎弓根钉置入深度为椎体矢状径的1 0 0 ，但不突破 椎体前缘骨皮质( 共6 个椎体) ( 图3 ，图4 ) ，b l 椎体、c 1 椎体椎弓根 钉置入同a 1 椎体；b 2 椎体、c 2 椎体椎弓根钉置入同a 2 椎体( 以上置 入椎弓根钉型号为6 5 i i u l l 4 5 衄) 。椎弓根钉置入完毕后，置入椎弓根钉 的椎体以椎体夹具( 图5 ) 固定，置于长春试验机研究所生产的c s s 4 4 0 2 0 生物力学机( 图6 ，图7 ，图8 ) 上，以5 m 州m i n 位移缓慢给予垂直拉力， 当椎弓根钉出现松动拔出时( 图9 ，图1 0 ，图1 1 ) ，记录其最大拉力值( n ) ( 图1 2 ) 。b 组、c 组实验方法同a 组。 2 3 数据处理 对记录的数据均以( i 士s ) 形式表示，应用s p s s1 3 o 统计软件进行配 研究论文 对t 检验，p o 0 5 ) ：进钉点 咬除部分骨皮质，探明骨道，进而准确进钉，与未咬除骨皮质的方法在位 移、强度、应变、刚度差异无显著性意义( p o 0 5 )