胸腰椎骨折前路兩種固定方式的比較.pdf

1、目的：1、通過(guò)動(dòng)物模型行胸腰椎爆裂骨折（TLBF)前路術(shù)，術(shù)中只結(jié)扎傷椎節(jié)段血管、傷椎椎體次全切后鈦網(wǎng)支撐植骨，并比較釘板系統(tǒng)和釘棒系統(tǒng)兩種不同內(nèi)固定方式固定后，推注亞甲基藍(lán)于固定椎節(jié)段性動(dòng)脈血管內(nèi)，比較其充盈量的差異，從而比較兩種內(nèi)固定方式對(duì)固定椎節(jié)段血管充盈的影響；2、通過(guò)模擬TLBF前路手術(shù)，椎體次全切除、鈦網(wǎng)植骨支撐，分別進(jìn)行前路釘棒系統(tǒng)與釘板系統(tǒng)內(nèi)固定，應(yīng)用生物力學(xué)測(cè)試機(jī)檢測(cè)術(shù)后胸腰椎的剛度及穩(wěn)定性，記錄數(shù)據(jù)，并作比較和統(tǒng)計(jì)學(xué)

2、分析，了解其生物力學(xué)性能及變化規(guī)律，為 TLBF前路術(shù)中為保護(hù)椎體和脊髓的血供及選擇合理內(nèi)固定提供理論依據(jù)。
　　方法：
　　第一部分：采用飼養(yǎng)12~14個(gè)月，體重約130 kg的豬胸腰段脊柱標(biāo)本（T10~L4）作模型，共12具。實(shí)驗(yàn)前所有胸腰椎標(biāo)本均行正、側(cè)位X光照片和CT三維掃描,排除先天畸形或者骨折脫位及骨病后，制成12個(gè)T14~L2功能單位(FSU)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，雙側(cè)節(jié)段性血管均在距腹主動(dòng)脈主干1cm處離斷，T14節(jié)

3、段雙側(cè)肋骨（約3cm）、前縱韌帶、椎間盤及后方上下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)囊、棘上韌帶、腰椎L1、L2橫突的完整。將標(biāo)本隨機(jī)分為2組，每組6具新鮮豬胸腰段(T14~L2)標(biāo)本。第一組為A組，第二組為 B組，A組為經(jīng)前路 L1椎體次全切除鈦網(wǎng)支撐植骨Z-plate釘板系統(tǒng)內(nèi)固定組；B組為經(jīng)前路L1椎體次全切鈦網(wǎng)支撐植骨雙棒系統(tǒng)內(nèi)固定組。實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一選擇椎體左側(cè)為術(shù)側(cè)，兩組術(shù)中均只結(jié)扎傷椎（L1）椎體表面節(jié)段性血管，保留固定椎節(jié)段血管并仔細(xì)加以保護(hù)。置釘入釘

4、點(diǎn)根據(jù)Cloutier及Lehman推薦的方式，胸椎為在椎體后壁前4.5mm,上椎體上終板之下4.5mm，下椎體下終板之上方4.5mm；腰椎在椎體后壁前8mm,上椎體上終板之下8mm，下椎體下終板之上方8mm，鉆入后微向前傾10度，并穿透對(duì)側(cè)皮質(zhì)。全部標(biāo)本置釘均由作者本人操作，術(shù)前分別自T14～L2雙側(cè)節(jié)段性動(dòng)脈起始處注入罌粟堿注射液和含肝素鈉20IU/ml的0.9％生理鹽水，確保血管通暢不痙攣。之后立即通過(guò)注射泵勻速向 T14～L2節(jié)

5、段性動(dòng)脈起始處以約0.2ml/s的速度注入亞甲藍(lán)溶液，至亞甲藍(lán)溶液溢出節(jié)段性動(dòng)脈遠(yuǎn)心端即停止并記錄每次亞甲藍(lán)灌注量。隨后行前路L1椎體次全切減壓植骨內(nèi)固定，內(nèi)固定術(shù)后再次向T14～L2雙側(cè)節(jié)段性動(dòng)脈注入含肝素鈉20IU/ml的0.9%生理鹽水，確保血管通暢。隨即同樣由T14～L2節(jié)段性動(dòng)脈起始處以約0.2ml/s的速度注入亞甲藍(lán)溶液，至亞甲藍(lán)溶液溢出節(jié)段性動(dòng)脈遠(yuǎn)心端即停止并記錄每次亞甲藍(lán)灌注量。且同一平面術(shù)側(cè)與對(duì)側(cè)數(shù)據(jù)作為配對(duì)樣本處理，

6、A、B組術(shù)側(cè)數(shù)據(jù)則作為兩獨(dú)立樣本處理。所測(cè)得數(shù)據(jù)用SPSS14.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行正態(tài)分布分析、單因素方差分析和t-檢驗(yàn),設(shè)定p<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　第二部分：動(dòng)物模型的選取和和檢查篩選等處理同第一部分，然后將胸腰椎標(biāo)本的T14～L2椎體用牙科骨水泥分別包埋，保持標(biāo)本的中立位及包埋物上下表面的平行以保證加載負(fù)荷的力線和加載負(fù)荷的均勻性。測(cè)試前將每個(gè)標(biāo)本置入4個(gè)球形標(biāo)志物(Marker)以跟蹤標(biāo)本運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)驗(yàn)中利用KG-1

7、01高精度光柵數(shù)顯儀和Cortex軟件來(lái)記錄標(biāo)本的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)而測(cè)出各載荷下標(biāo)本的位移。測(cè)試時(shí)首先將兩組完整標(biāo)本置于萬(wàn)能力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)上分別施加5.0Nm及7.0Nm載荷，測(cè)試其在前屈(FL)、后伸(EX)、左側(cè)彎(LB)、右側(cè)彎(RB)4個(gè)方向的位移；在力學(xué)扭轉(zhuǎn)儀器上對(duì)標(biāo)本依次施1、2、3、4、5Nm的左、右旋轉(zhuǎn)力矩，測(cè)試其左右旋轉(zhuǎn)位移變化。其次對(duì)兩組標(biāo)本進(jìn)行前路L1減壓鈦籠支撐植骨后分別行釘棒和釘板系統(tǒng)內(nèi)固定后，再次重復(fù)上述測(cè)試流程，測(cè)得

8、兩組標(biāo)本內(nèi)固定術(shù)后各種載荷下的位移。在軸向載荷試驗(yàn)中分別予以兩組術(shù)后標(biāo)本100、300、500、700、900N載荷，測(cè)定其載荷位移變化。最后在3.0Nm純力偶矩下做前后屈伸5000次的疲勞試驗(yàn)后，在5.0Nm載荷下重復(fù)進(jìn)行上述六個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的載荷試驗(yàn)，并在記錄各次的載荷位移后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較。實(shí)驗(yàn)中在每次測(cè)量前，均進(jìn)行3次加載、卸載的預(yù)處埋，對(duì)標(biāo)本予調(diào)校，以使標(biāo)本粘彈性滯后和蠕變效應(yīng)降至最小。每次加載、卸載后待復(fù)位后，使標(biāo)本松弛10分鐘后

9、再進(jìn)行下次加載、卸載、復(fù)位操作，每次實(shí)驗(yàn)測(cè)定三次取平均值。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷用生理鹽水濕潤(rùn)標(biāo)本，以減少實(shí)驗(yàn)對(duì)標(biāo)本造成的組織變性，使結(jié)果更可靠，更具可比性。所測(cè)得數(shù)據(jù)用SPSS14.0統(tǒng)計(jì)軟件下進(jìn)行數(shù)據(jù)正態(tài)分布分析和t-檢驗(yàn)，對(duì)單因素進(jìn)行方差分析，設(shè)定p<0.05為差異顯著性水準(zhǔn)。
　　結(jié)果：
　　第一部分：（1）術(shù)前 A、B組分別行 T14、L2節(jié)段組內(nèi)雙側(cè)比較，亞甲藍(lán)平均灌注量無(wú)顯著差異（p>0.05），無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；（2）

10、內(nèi)固定術(shù)后 A、B兩組分別行 T14、L2節(jié)段組內(nèi)雙側(cè)比較：術(shù)側(cè)亞甲藍(lán)灌注量均比對(duì)側(cè)少，而且差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05），說(shuō)明A、B兩組行內(nèi)固定術(shù)后對(duì)置釘椎體的節(jié)段血管充盈度均有影響；（3）術(shù)后A組與B組T14節(jié)段術(shù)側(cè)比較：A組亞甲藍(lán)灌注量均明顯比B組少，差異有顯著性（p<0.05），有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；說(shuō)明A組內(nèi)固定對(duì)T14椎體的節(jié)段血管充盈度影響大于B組；（4）術(shù)后A組與B組L2節(jié)段術(shù)側(cè)比較：A組亞甲藍(lán)灌注量均明顯比 B組少，差

11、異有顯著性（p<0.05），有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明A組內(nèi)固定對(duì)L2椎體的節(jié)段血管充盈度影響大于B組；
　　第二部分：（1）標(biāo)本在完整狀態(tài)下，對(duì)脊柱標(biāo)本 T14~L2節(jié)段施加載荷為5.0Nm純力偶矩,測(cè)試釘兩組標(biāo)本在前屈、后伸、左側(cè)彎、右側(cè)彎及左、右旋轉(zhuǎn)六個(gè)方向上的位移，經(jīng)比較兩組標(biāo)本無(wú)顯著差異(p>0.05)；（2）行前路減壓鈦籠支撐植骨內(nèi)固定術(shù)后，對(duì)兩組標(biāo)本分別施加軸向載荷，隨著載荷的增加，兩組標(biāo)本T14~L2之間的位移均增加，分別

12、取100、300、500、700、900牛頓的位移變化值相比較，以釘板系統(tǒng)增加更明顯，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05），說(shuō)明釘棒系統(tǒng)在抗軸向載荷上優(yōu)于釘板系統(tǒng)；（3）分別給予兩組術(shù)后標(biāo)本1、2、3、4、5Nm的左、右旋轉(zhuǎn)力矩，測(cè)定 T14~L2之間的扭轉(zhuǎn)角度，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較，釘棒系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)角度均小于釘板系統(tǒng)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05），說(shuō)明釘棒系統(tǒng)在抗左、右側(cè)旋轉(zhuǎn)上均優(yōu)于釘板系統(tǒng)；（4）分別給予兩組術(shù)后標(biāo)本施加5Nm、7Nm的前屈、后伸

13、載荷，比較兩組標(biāo)本上標(biāo)志物的夾角變化，釘棒系統(tǒng)的變化小于釘板系統(tǒng)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05），說(shuō)明釘棒系統(tǒng)更具有穩(wěn)定性；（5）分別給予兩組術(shù)后標(biāo)本5Nm、7Nm的左、右側(cè)屈載荷，比較兩組標(biāo)本上標(biāo)志物的夾角變化，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p>0.05）；（6）在兩組術(shù)后標(biāo)本疲勞實(shí)驗(yàn)完后，再測(cè)試兩組標(biāo)本在5.0Nm純力偶矩下前屈、后伸、左右側(cè)屈及左右旋轉(zhuǎn)等載荷下兩組標(biāo)本的生物力學(xué)穩(wěn)定性。兩組術(shù)后標(biāo)本分別與術(shù)前完整標(biāo)本比較，無(wú)論A組或 B組，p<0.0

14、5，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，即內(nèi)固定術(shù)后穩(wěn)定性增強(qiáng)。在疲勞試驗(yàn)后A、B兩組測(cè)試結(jié)果行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較，p<0.05，說(shuō)明釘棒系統(tǒng)疲勞試驗(yàn)后仍較釘板系統(tǒng)穩(wěn)定。
　　結(jié)論：1、胸腰椎前路固定系統(tǒng)無(wú)論使用釘板還是釘棒系統(tǒng)均會(huì)導(dǎo)致對(duì)應(yīng)椎體節(jié)段血管充盈度均有干擾，但兩種內(nèi)固定器對(duì)椎體節(jié)段血管充盈度干擾程度有顯著性差異(p<0.05),兩種內(nèi)固定器間無(wú)論在比較對(duì)T14節(jié)段血管的干擾還是比較對(duì) L2節(jié)段血管的干擾，兩者間的干擾程度均有顯著性差異(p<0.05)

15、，其中釘棒系統(tǒng)對(duì)固定椎節(jié)段血管的干擾程度明顯小于釘板系統(tǒng)，其對(duì)節(jié)段血管的保護(hù)更確切。
　　2、兩種前路固定系統(tǒng)在軸向壓力、左右旋轉(zhuǎn)、以及前屈、后伸載荷下的位移比較中，釘棒系統(tǒng)位移均小于釘板系統(tǒng)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05），說(shuō)明兩種前路內(nèi)固定系統(tǒng)中釘棒系統(tǒng)的生物力學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于釘板系統(tǒng)；在左、右側(cè)屈載荷下實(shí)驗(yàn)，相同載荷下釘棒系統(tǒng)與釘板系統(tǒng)的位移無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p>0.05），即在左右側(cè)彎運(yùn)動(dòng)上兩者無(wú)區(qū)別。疲勞試驗(yàn)后再次進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，數(shù)