基于腰椎小關(guān)節(jié)動態(tài)穩(wěn)定原理的內(nèi)固定設(shè)計(jì)及微創(chuàng)術(shù)式研究.pdf

1、目的:設(shè)計(jì)一種新型的基于腰椎小關(guān)節(jié)動態(tài)穩(wěn)定原理的內(nèi)固定裝置及其微創(chuàng)植入術(shù)式。通過生物力學(xué)及影像解剖學(xué)的方法對該固定及其植入術(shù)式的可行性進(jìn)行綜合評價(jià)。
　　方法:1.擬跟專業(yè)醫(yī)療器械公司合作改進(jìn)現(xiàn)有的一種基于腰椎小關(guān)節(jié)動態(tài)穩(wěn)定原理的內(nèi)固定裝置，制作相應(yīng)的內(nèi)固定及配套器械，同時(shí)提出改良的手術(shù)方式。2.我們納入了50例病人的腰椎薄層CT影像資料，然后通過多平面重建的方法對新型動態(tài)固定植入方法下的釘?shù)缹挾取⒏叨?、深度、外傾角及頭傾角進(jìn)行評

2、估。3.通過有限元模型對該種新型內(nèi)固定及其固定方式進(jìn)行仿真，并對其在正常生理運(yùn)動下的生物力學(xué)特性進(jìn)行初步的評價(jià)，內(nèi)容包括建立下腰椎正常模型、堅(jiān)強(qiáng)固定模型及新型動態(tài)固定模型;在不同工況下（直立、前屈、后伸、側(cè)彎及旋轉(zhuǎn)）分析新型動態(tài)固定的固定釘承受的峰值應(yīng)力和部位，及固定后脊柱后部骨性結(jié)構(gòu)承受的峰值應(yīng)力及部位;比較各個(gè)工況動態(tài)固定模型、堅(jiān)強(qiáng)固定模型及完整模型腰椎的活動度，及固定節(jié)段和臨近節(jié)段椎間盤的峰值應(yīng)力。4.通過對單個(gè)椎體的透視研究，我

3、們將評價(jià)一種自內(nèi)而外椎弓根螺釘經(jīng)皮植入時(shí)的參數(shù)，包括椎弓根峽部投影界定及其在各個(gè)階段與進(jìn)針前端的位置關(guān)系。5.通過在尸體標(biāo)本上的模擬經(jīng)皮內(nèi)固定植入術(shù)來評估上述監(jiān)測方法的可靠性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)和分析該種自內(nèi)而外椎弓根螺釘植入方法存在的相關(guān)問題。6.利用新設(shè)計(jì)的內(nèi)固定器械、配套工具、CT解剖參數(shù)及透視影像學(xué)監(jiān)測方法來進(jìn)行尸體標(biāo)本上的模擬內(nèi)固定植入術(shù)，評估術(shù)式的可行性。
　　結(jié)果:1.設(shè)計(jì)了一種新型的基于腰椎小關(guān)節(jié)穩(wěn)定原理的內(nèi)固定系統(tǒng)及其配套

4、工具。新的內(nèi)固定器具有多種不同的規(guī)格，可以在體外完成組裝。新設(shè)計(jì)的術(shù)式不破壞腰椎小關(guān)節(jié)，手術(shù)過程更加簡化。2.CT重建研究發(fā)現(xiàn)了各個(gè)節(jié)段新型內(nèi)固定釘?shù)绤?shù)的規(guī)律，其中釘?shù)缹挾?、高度、深度、外傾角及頭傾角存在著明顯的節(jié)段性差異;線性指標(biāo)存在性別差異，而角度指標(biāo)性別間差異不大。3.有限元分析發(fā)現(xiàn)新型內(nèi)固定的固定釘峰值應(yīng)力在后伸工況時(shí)最大，應(yīng)力集中在釘身與釘尾交界處。骨質(zhì)部分的峰值應(yīng)力也在后伸工況時(shí)最大，應(yīng)力集中在置釘椎體的峽部、置釘與椎體的

5、交界處。新型固定器能明顯減少固定節(jié)段后伸活動度，同時(shí)減少后伸及側(cè)彎時(shí)候固定節(jié)段椎間盤內(nèi)的應(yīng)力水平，對固定毗鄰節(jié)段的運(yùn)動學(xué)和椎間盤應(yīng)力影響較小。4.透視影像學(xué)研究了一種逐步法來監(jiān)測這種自內(nèi)而外椎弓根螺釘植入時(shí)在各個(gè)關(guān)鍵觀測點(diǎn)的透視參數(shù)，發(fā)現(xiàn)了進(jìn)釘點(diǎn)、進(jìn)針到椎體椎弓根交界處時(shí)，針端與椎弓根峽部邊界的距離存在著明顯的節(jié)段性變化規(guī)律。5.通過尸體模擬經(jīng)皮置釘，我們驗(yàn)證了上述透視影像學(xué)參數(shù)的可靠性。置釘總的準(zhǔn)確率為85.8％，而且節(jié)段越靠下準(zhǔn)確性

6、越高，在骶1達(dá)到95.8％;另外我們發(fā)現(xiàn)這種置釘方法存在著一定的學(xué)習(xí)曲線。6.以上述CT釘?shù)绤?shù)及透視影像學(xué)逐步監(jiān)測參數(shù)為指導(dǎo)，我們在5例尸體標(biāo)本上通過模擬手術(shù)，最終順利地在所有的下腰椎及骶椎（腰4、5及骶1）進(jìn)行了新型小關(guān)節(jié)動態(tài)穩(wěn)定裝置的植入，而部分上腰椎（2例腰2和1例腰3）因間隙狹窄而不能順利完成植入。
　　結(jié)論:本研究改良了一種基于腰椎小關(guān)節(jié)動態(tài)穩(wěn)定原理的內(nèi)固定裝置及相應(yīng)的微創(chuàng)手術(shù)方法，首次完成了這種微創(chuàng)植入術(shù)的影像解剖學(xué)