不同骨質疏松條件下膨脹式椎弓根螺釘?shù)姆€(wěn)定性測定及臨床應用研究.pdf

1、研究背景：
　　經椎弓根內固定以其卓越三柱固定生物力學優(yōu)勢，已成為脊柱后路手術中最常用的內固定方式。其穩(wěn)定性主要取決于椎弓根螺釘在骨質中的把持力，骨質疏松條件下螺釘?shù)姆€(wěn)定性因受到骨質條件的影響而會顯著下降。前期研究表明，膨脹式椎弓根螺釘可顯著性提高螺釘抗拔出能力；但是，將其應用于什么程度的骨質疏松是安全的，這一問題仍未完全明了，本課題正是緊密圍繞此實際問題而設計開展的。
　　研究目的：
　　一、評價不同骨質疏松條件下膨

2、脹式椎弓螺釘?shù)姆€(wěn)定性，以及螺釘穩(wěn)定性是否可經一種新型鈣基骨水泥強化提高。
　　二、測量不同骨密度條件下椎體松質骨顯微結構參數(shù)和力學特性指標，與螺釘拔出力作相關性分析，以了解與螺釘穩(wěn)定性相關的骨顯微結構和力學特性指標，進一步明確螺釘松動的原因。
　　三、觀察膨脹螺釘對合并有骨質疏松癥的脊柱疾病的初步臨床療效，為進一步開展膨脹螺釘相關的臨床試驗提供理論和實踐依據(jù)。
　　材料方法：
　　一、采用新鮮尸體脊柱標本，根據(jù)骨

3、密度檢測結果，按臨床診斷標準分成骨質正常、骨量減少、骨質疏松和重度骨質疏松4個水平；設計分非強化普通釘、非強化膨脹釘、強化普通釘和強化膨脹釘4種方案進行植釘。用平衡不完全隨機區(qū)組的統(tǒng)計學分組方法，對標本進行組間分配。每個骨密度水平，每種植釘方案植入螺釘9枚。然后，進行螺釘軸向拔出實驗，測定最大拔出力、剛度和能量吸收值3項指標，對所測指標進行植釘方案間和骨密度水平間的縱橫對比分析。
　　二、收集螺釘拔出實驗后未行強化釘?shù)赖淖刁w標本，

4、在椎體中央部鉆取松質骨柱狀骨樣，對骨樣進行顯微CT掃描、力學壓縮實驗，以獲取椎體松質骨顯微結構參數(shù)和力學特性指標。并作各項指標的不同骨密度水平間的比較分析，在了解這些指標隨骨質疏松程度加重的變化規(guī)律的基礎上，再將骨顯微結構、力學特性指標與所對應的螺釘?shù)淖畲蟀纬隽ψ飨嚓P性分析。
　　三、前瞻性設計，納入合并有骨質疏松癥的脊柱疾病患者共63例，在內固定手術治療中應用膨脹式椎弓根螺釘。采用視覺模擬量表VAS、Oswestry功能障礙指數(shù)

5、ODI、JOA腰椎評分等量表和影像學資料對臨床療效進行隨訪評價。觀察內固定在位情況，計算骨性融合率。并對某一病種所特有的評價指標作專門測量統(tǒng)計；例如，對腰椎滑脫病例的影像學評價中要測量滑脫百分比Taillard指數(shù)，椎間隙平均高度，滑脫角及腰椎前凸角，以評價復位矯正和維持情況。
　　結果：
　　一、螺釘軸向拔出實驗結果示：（1）骨密度水平相同條件下，膨脹螺釘?shù)淖畲蟀纬隽?、剛度均顯著性高于普通螺釘。（2）對同類型螺釘來說，采用

6、新型鈣基骨水泥強化可提高螺釘?shù)淖畲蟀纬隽?，但是對提高螺釘拔出剛度無顯著作用。（3）骨質疏松水平時，膨脹螺釘、強化普通釘以及強化膨脹釘組的最大拔出力至少可以達到骨量減少時普通釘?shù)乃健＃?）但是，重度疏松時，所有植釘方案的螺釘最大拔出力均顯著下降，故在此骨質條件下沒有任何一種植釘方案的最大拔出力能達到骨量減少時普通釘?shù)乃健?br>　　二、經椎體松質骨顯微CT掃描、壓縮實驗發(fā)現(xiàn)：（1）隨骨密度水平的依梯次下降，即骨質疏松程度進行性加重，椎

7、體松質骨顯微結構參數(shù)、力學特性指標隨之發(fā)生相應明顯變化，存在骨密度水平間的顯著性差異。（2）廣泛的相關性存在于骨密度、顯微CT、壓縮實驗和螺釘拔出實驗等指標之間。（3）其中普通螺釘和膨脹螺釘?shù)淖畲蟀纬隽c顯微CT掃描所得的骨體積分數(shù)BV/TV、骨小梁厚度Tb.Th和小梁間隙Tb.Sp呈高度相關關系，同時還與壓縮實驗中得出的極限應力σult和彈性模量E也高度相關。
　　三、臨床初步應用結果示：（1）納入63例患者均獲隨訪，平均隨訪

8、時間約21.8月。（2）與術前相比，末次隨訪的VAS、ODI值下降依次72.9％和66.7％，JOA顯效率、有效率依次為73.0％（46/63）和20.7％（13/63），總有效率為93.7％（59/63），三項指標術前與術后相比，均存在顯著性差異。（3）末次隨訪影像學，所有63例病例，未見螺釘內固定的松動、斷裂，內固定位置良好，成功骨性融合率為96.8％（61/63）。（4）其中8例腰椎滑脫，術后、隨訪Taillard指數(shù)，滑脫角和腰

9、椎前凸角與術前相比均顯著性下降，而椎間隙高度則顯著性提高。
　　結論：
　　一、骨密度下降程度為骨量減少和骨質疏松時選用膨脹式椎弓根螺釘作內固定是安全的；新型鈣基骨水泥強化可以進一步提高螺釘（包括膨脹螺釘）的抗拔出強度。
　　二、隨骨密度下降，骨組織會同時發(fā)生質的退變；螺釘?shù)淖畲蟀纬隽εc部分骨顯微結構參數(shù)、力學性能指標高度相關，檢測這些指標能提高對螺釘發(fā)生松動風險的判斷力。
　　三、在合并有骨質疏松的脊柱疾病的內