胸椎椎弓根螺钉固定失败经椎弓根外入路补救的生物力学研究

论文摘要

研究背景椎弓根螺钉固定技术是近年来脊柱后路内固定方法最显著的发展。在40年代最早报告使用椎弓根螺钉,1959年Boucher[1]将其应用于后路腰椎融合稳定手术, 1969年Harrington和Tullos[2]使用椎弓根螺钉联合Harrington棒结构行L5-S1滑脱的复位治疗,法国的Roy-Camille[3]等人随后发展了椎弓根固定系统。近年来,椎弓根螺钉内固定系统已广泛应用于脊柱畸形,脊柱骨折脱位,脊椎滑脱和退变性椎间盘病变等多种疾病的治疗。但是随着临床应用的日益广泛,与之相关并发症也相继报导,其中有由于手术时椎弓根螺钉位置不佳如打破内壁穿透骨皮质或是螺钉的松动、脱出、断裂,导致椎弓根螺钉固定失败。胸椎作为脊柱的重要组成部分,其位置和解剖结构都有较大的特殊性,周围有较多重要的血管和神经,椎弓根矢状径,横向宽度及矢状面角度变化较大。因此,胸椎椎弓根的固定失败率较其他椎体为高,而且失败后极易造成严重后果。胸椎椎弓根螺钉穿透椎弓根内侧壁所致固定失败后,改用椎弓根外入路法进行补救,国内尚未有生物力学的研究报道,本课题对此展开了研究,目的是为临床提供基础理论依据。目的:1.比较胸椎椎弓根螺钉椎弓根入路、椎弓根外入路置钉的螺钉抗拔出力,评价椎弓根外入路置钉的可行性。2.比较胸椎椎弓根螺钉固定失败后经椎弓根入路,椎弓根外入路补救的抗拔出力及刚度,探讨胸椎椎弓根螺钉固定失败后经椎弓根外入路补救置钉的可行性。方法:1. 4例男性胸椎（T6-T11）标本,自椎间盘、小关节及上位椎体的下肋椎关节分解为单椎体,去除标本周围肌肉,脂肪等软组织,保留韧带、两侧肋骨（约5cm）及肋椎、肋横突关节完整。测量以下参数:①椎弓根入路螺钉通道长度②椎弓根入路横径③椎弓根入路矢状角④椎弓根外入路矢状角⑤椎弓根外入路横径⑥椎弓根外入路螺钉通道长度。2. 24个椎体标本共有48个椎弓根,根据配对随机分组的原则,随机选取左右侧椎弓根,标本分四组:椎弓根入路组,椎弓根外入路组,椎弓根入路补救组,椎弓根外入路补救组。测试各组螺钉的最大抗拔出力及不同拔出力时螺钉的位移。结果:1.正常胸椎椎弓根入路螺钉固定,螺钉最大抗拔出力为793.42±204.56N;椎弓根外入路螺钉固定,螺钉最大抗拔出力为775.33±148.57N,配对资料t检验,椎弓根入路置钉和椎弓根外入路置钉,螺钉抗拔出力无显著差异,（p=0.613）2.胸椎椎弓根入路螺钉固定失败后,经椎弓根入路补救,螺钉最大抗拔出力为522.33±172.80N,固定失败后经椎弓根外入路补救,螺钉最大抗拔出力为661.67±158.51N,椎弓根外入路大于内入路,且有显著差异（p<0.05）。对四组数据进行单因素方差分析,椎弓根入路补救螺钉抗拔出力和根入路,根外入路螺钉抗拔出力有显著差异（p<0.05）,椎弓根外入路补救螺钉抗拔出力和根入路,根外入路螺钉抗拔出力无显著差异（p=0.162）。3.椎弓根入路螺钉固定其轴向刚度为276.33±52.61N/mm,根外入路轴向刚度为255±37.54N/mm,椎弓根入路补救刚度为190.58±49.21N/mm,椎弓根外入路补救刚度为231.67±44.27N/mm,四组数据单因素方差分析,椎弓根入路补救组刚度和其他三组有统计学差异（p<0.05）,椎弓根外入路补救组和根入路组,根外入路组无明显统计学差异（p=0.057）.结论:1.胸椎椎弓根外入路置钉和椎弓根入路置钉的生物力学性能相似,考虑到其手术技术尚不成熟,对肋横突关节,肋椎关节部分破坏的远期效果及并发症尚不明确,对于因胸椎椎弓根横径过于窄小螺钉置入困难的部分胸椎,可选择椎弓根外入路置钉的方式作为一种有益的补充。对于椎弓根螺钉穿破内侧壁而致的胸椎椎弓根螺钉固定失败,可选择椎弓根外入路的方式进行补救。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 英文缩略词表
• 前言
• 胸椎椎弓根螺钉固定失败经椎弓根外入路补救的生物力学
• 材料与方法
• 一、 标本制备
• 1. 标本制作
• 2. 标本分组
• 3. 模型建立
• 二 、生物力学实验模型
• 三 、测定程序和方法
• 四、数据处理
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 综述 胸椎椎弓根螺钉置入技术研究进展
• 参考文献
• 在校期间第一作者发表论文
• 致谢