頸前路鈦網(wǎng)植骨重建術后鈦網(wǎng)沉陷的臨床意義及新型鈦網(wǎng)的研制和相關研究.pdf

1、背景：頸椎傷病的治療關鍵在于減壓以及減壓后頸椎的穩(wěn)定性重建，即根據(jù)患者具體病情，通過手術去除患者不同節(jié)段的頸椎致壓物，而后采用酌情選擇不同的植骨、融合技術，恢復維持手術節(jié)段的穩(wěn)定性，其中前者決定患者手術后近期療效，而后者是獲得良好遠期療效的保證。目前頸前路椎體次全切除減壓植骨融合術在臨床上被廣泛應用于頸椎退變、創(chuàng)傷、腫瘤等多種傷患。減壓后采用鈦網(wǎng)的原位植骨重建方式由于其操作相對方便，避免了供骨區(qū)并發(fā)癥，同時具有較高的植骨融合率，因此在臨

2、床上使用較為普遍。然而，術后鈦網(wǎng)發(fā)生沉陷的比例相當高，并有可能導致原有頸椎生理曲度和椎間高度的丟失，造成術后患者出現(xiàn)頸肩部酸痛，神經(jīng)功能恢復停止或再次加重，甚至出現(xiàn)頸椎后突畸形，融合固定失敗等嚴重并發(fā)癥，需要再次手術。目前普遍認為鈦網(wǎng)其外形設計上的缺陷是造成沉陷發(fā)生的重要原因。因此，有必要對影響患者術后鈦網(wǎng)沉陷的相關因素及其臨床意義進行研究，并設計一種新型鈦網(wǎng)來避免術后沉陷，以提高手術療效。 目的：通過本課題的研究進一步明確影響

3、頸前路鈦網(wǎng)植骨重建術后鈦網(wǎng)沉陷的相關因素及其臨床意義，在總結現(xiàn)有鈦網(wǎng)缺陷的基礎上，結合現(xiàn)代頸前路植骨融合材料的設計理念，設計和研制新型的全接觸式植骨重建鈦網(wǎng)，并通過計算機模擬技術建立頸前路椎體次全切除鈦網(wǎng)植骨重建手術的三維有限元模型，與現(xiàn)有鈦網(wǎng)進行對比，通過相關生物力學分析，驗證新型鈦網(wǎng)的安全性和有效性。 方法：(1)收集120例采用頸前路椎體次全切除減壓鈦網(wǎng)植骨融合術治療的頸椎患者臨床及影像學資料，分析患者年齡、性別、融合節(jié)段

4、、鋼板類型、墊片使用等因素對鈦網(wǎng)沉陷的影響；探討鈦網(wǎng)沉陷與患者頸椎曲度丟失、神經(jīng)功能改善不佳、頸肩痛、內固定失敗等問題的關系。(2)分析頸前路椎體次全切除減壓鈦網(wǎng)植骨融合術后鈦網(wǎng)沉陷的原因，在總結現(xiàn)有鈦網(wǎng)缺陷的基礎上，參考國人正常頸椎椎體上、下終板傾斜角等解剖數(shù)據(jù)，設計并研制新型全接觸式植骨重建鈦網(wǎng)，擴大鈦網(wǎng)-椎體終板接觸面，以期避免術后鈦網(wǎng)沉陷；(3)以現(xiàn)有鈦網(wǎng)為研究對照，建立使用兩種不同鈦網(wǎng)的椎體次全切除植骨重建手術的三維有限元模型

5、；比較其生物力學應力分布差異。 結果：(1)隨訪發(fā)現(xiàn)96例(79.7％)患者術后出現(xiàn)鈦網(wǎng)沉陷，其中包括73(60.7％)例輕度沉陷(1～3mm)和23(19.0％)例嚴重沉陷(＞3mm)。雙節(jié)段椎體次全切除減壓鈦網(wǎng)植骨重建較單節(jié)段更易出現(xiàn)鈦網(wǎng)沉陷(p＜0.001)。嚴重的鈦網(wǎng)沉陷可降低患者手術療效，并導致患者出現(xiàn)頸肩痛、癥狀復發(fā)、內固定失敗等并發(fā)癥；(2)分析導致患者術后鈦網(wǎng)沉陷的原因可能包括：患者自身骨質疏松、終板刮除過多、過

6、度撐開、鈦網(wǎng)一終板接觸不貼附、接觸面小、鈦網(wǎng)修建不當，其中患者自身骨質疏松、終板刮除過多和過度撐開可通過術前病例篩選、改進手術技術等加以避免，然而目前現(xiàn)有鈦網(wǎng)外形上的固有缺陷難以解決。結合現(xiàn)代頸前路植骨融合材料的設計理念，設計了新型全接觸式植骨重建鈦網(wǎng)，由鈦合金制成，由柱狀主體及上、下端面組成。拄狀主體設計與現(xiàn)有鈦網(wǎng)相似，兩端與上、下端面相連。上端面為環(huán)形，在矢狀面上向上拱起呈穹窿狀，外圈為一環(huán)形加厚結構，下端面同樣為環(huán)狀，矢狀面上呈向

7、后上方傾斜，外圈為一環(huán)形加厚結構。設計上考慮到不同患者椎體大小、形態(tài)上的個體差異可制成不同規(guī)格型號的產(chǎn)品。在實際使用中，根據(jù)減壓槽的長度和寬度可選用不同型號的鈦網(wǎng)，避免術中修剪造成鈦網(wǎng)終板接觸面銳利。新型鈦網(wǎng)通過擴大鈦網(wǎng)-椎體終板接觸面，避免術后鈦網(wǎng)沉陷。(3)建立了兩種頸前路C5椎體次全切除減壓鈦網(wǎng)植骨重建手術的三維有限元模型，在屈曲、側屈及扭轉三種載荷工況下，采用新型鈦網(wǎng)可降低鈦網(wǎng)椎體終板接觸面及鋼板表明應力分布，減少C4、C6椎體