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文檔簡介
1、近年來,椎弓根螺釘固定系統(tǒng)在各種脊柱疾患的外科治療中應(yīng)用日漸廣泛,但部分患者也出現(xiàn)了螺釘松動、脫出等并發(fā)癥,究其原因,螺釘對骨的把持力不足是導(dǎo)致螺釘松動和軸向脫出的主要因素。目前,椎弓根螺釘與骨界面的結(jié)合強(qiáng)度,即螺釘?shù)目拱纬鰪?qiáng)度已成為學(xué)者研究的重點。前期研究已經(jīng)證實椎弓根皮質(zhì)下骨質(zhì)骨密度較骨小梁高,椎弓根螺釘固定縱向負(fù)載強(qiáng)度的80%,拔出強(qiáng)度的60%取決于椎弓根而不是椎體,而目前常用的椎弓根螺釘(如CCD螺釘)的螺紋為自上而下螺距一致,
2、椎弓根部分與椎體部分的螺紋并無差別。我們根據(jù)中國漢族人種椎弓根的解剖特點及生物力學(xué)原理,設(shè)計了一套專門適用于中國患者的新型PCS(Part Concentrated Screw)椎弓根內(nèi)固定系統(tǒng)。螺釘頸部即椎弓根部分改進(jìn)為螺距更小,更為致密的螺紋,以期增加螺釘與椎弓根骨質(zhì)的嚙合面積,進(jìn)而增加椎弓根螺釘?shù)陌殉至?,達(dá)到增強(qiáng)椎弓根螺釘固定系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。
目的:
本研究擬利用實體生物力學(xué)實驗比較新型PCS螺釘與常
3、用CCD螺釘?shù)墓琴|(zhì)錨定牢固程度,并利用有限元分析方法測量PCS螺釘致密螺紋部分對螺釘錨定能力的貢獻(xiàn)比值,為PCS螺釘?shù)南乱徊介_發(fā)與應(yīng)用提供理論依據(jù)。
方法:
自成年漢族男性尸體獲取15個椎體標(biāo)本(30側(cè)椎弓根),利用骨密度儀測定各標(biāo)本椎體部分和椎弓根部分的骨密度值。隨后將30側(cè)椎弓根隨機(jī)分為3組,采用Magerl法分別擰入PCSI螺釘、PCSⅡ螺釘和普通CCD螺釘,擰入深度標(biāo)準(zhǔn)為螺釘所有螺紋均旋入骨質(zhì),且釘尾
4、鈦棒固定部分前表面與椎板緊密接觸,利用力矩扳手讀出各螺釘?shù)淖畲髷Q入扭矩。然后在CSS-22100型材料試驗機(jī)上進(jìn)行拔出試驗,觀察3種不同形狀螺紋的椎弓根螺釘?shù)淖畲筝S向拔出力和屈服位移,了解兩種的椎弓根螺釘在椎體中的松動生物力學(xué)規(guī)律。利用UG軟件分別建立三種螺釘和骨質(zhì)的三維模型,在ANSYS有限元分析環(huán)境中裝配后,模擬拔出過程.利用有限元方法計算螺釘拔除時各個螺紋處骨質(zhì)所提供的最大把持力值,分析致密部分螺紋對螺釘整體錨定強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率。
5、r> 結(jié)果:
1.各標(biāo)本椎體部分和椎弓根部分骨密度值分別為0.494±0.058g/cm2和0.783±0.134g/cm2,統(tǒng)計學(xué)顯示兩組間存在顯著性差異(p<0.05)。對兩組間進(jìn)行正態(tài)性檢驗,顯示兩組內(nèi)各值均來源于各自的正態(tài)分布總體,組間各數(shù)據(jù)無顯著性差異,說明各椎體間骨密度差異對實驗結(jié)果無顯著性影響。
2.生物力學(xué)試驗測定PCSI螺釘、PCSⅡ螺釘?shù)淖畲筝S向拔出力、屈服位移和最大擰入扭矩均顯著高
6、于CCD螺釘,采用SNK檢驗和最小顯著差檢驗分別進(jìn)行兩兩比較,結(jié)果顯示結(jié)果均有顯著性差異(p<0.05)。PCSI螺釘?shù)淖畲筝S向拔出力和最大擰入扭矩較PCSⅡ螺釘明顯提高,結(jié)果具有顯著性差異。兩種PCS螺釘?shù)那灰茻o顯著性差異。
3.每一椎弓根骨質(zhì)螺紋所提供的把持力值是椎體骨質(zhì)螺紋所提供的3倍以上.椎弓根內(nèi)骨質(zhì)所能提供的總把持力值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過椎體內(nèi)骨質(zhì)所提供的總把持力,其比重可以占到螺釘所獲得總把持力的85%以上,對螺釘總
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