棘板螺釘固定的腰椎棘突間動態(tài)內固定器的計算機輔助設計及生物力學研究.pdf

1、隨著腰椎棘突間動態(tài)內固定器越來越多地應用在退變性腰椎疾病中，大量的實驗研究及臨床報告揭示了該項技術的優(yōu)勢，但其中也有許多問題，諸如腰椎棘突間動態(tài)內固定器對腰椎后柱結構的影響以及對脊柱穩(wěn)定性的影響等將有待于進一步解決。本研究目的是通過對中國人下腰椎棘突椎板區(qū)域相關應用解剖學參數(shù)的測量及棘突間三維空間的測量，由計算機輔助設計新型棘板螺釘固定式腰椎棘突間動態(tài)內固定器，從生物力學方面評價在單純棘突間固定方式時和應用棘板螺釘固定方式時下腰椎穩(wěn)定性

2、的變化及鄰近節(jié)段椎間盤、小關節(jié)突應力改變，為臨床應用提供依據(jù)。 1、應用解剖參數(shù)測量和計算機輔助設計棘板螺釘固定的腰椎棘突間動態(tài)內固定器 通過對20具完整脊柱骨骼標本L3-S1雙側棘突椎板區(qū)域厚度的測量及20位和40位健康志愿者的L3-S1CT掃描、三維CT重建，獲得中國人下腰椎棘突椎板區(qū)域相關應用解剖學參數(shù)及下腰椎棘突間三維空間結構的樣本數(shù)據(jù)。通過計算機轉換，以獲得棘突間隙的空間數(shù)據(jù)和圖像，根據(jù)棘突間隙立體模型進行計算

3、機輔助內固定器設計。內容是：棘板螺釘最佳進釘部位，最佳進釘角度，棘突間間隔物與棘突間空間結構的解剖匹配和最適契合。 2、生物力學研究 取新鮮尸體脊柱標本L3-S1節(jié)段12具，通過切除擬固定節(jié)段上位椎體雙側下關節(jié)突內側1/2及部分黃韌帶的方式建立腰椎不穩(wěn)模型，分別進行雙側棘板螺釘固定和wallis棘突間固定兩種固定方式的固定。應用電阻應變式傳感器技術和光柵位移傳感器技術對非損傷性加載下的前屈、后伸、軸向壓縮、側彎及扭轉狀態(tài)

4、的腰椎的載荷-應變變化、載荷-位移變化及腰椎的應力強度、剛度，腰椎的扭轉力學性能、相鄰節(jié)段力學變化等進行分析研究。 選用經過檢查無損傷(腫瘤、外傷、手術)的12具成人新鮮冰凍尸體脊柱標本(L3-S1)進行實驗分組：1、完整標本(記作N組)；2、L4/5上位椎體雙側下關節(jié)突內側1/2及部分黃韌帶切除組(記作A1組)：3、L4/5上位椎體雙側下關節(jié)突內側1/2及部分黃韌帶切除雙側棘板螺釘固定組(記作A2組)；4、L4/5上位椎體雙側

5、下關節(jié)突內側1/2及部分黃韌帶切除wallis植入組(記作A3組)；5、L5/S1上位椎體雙側下關節(jié)突內側1/2及部分黃韌帶切除組(記作A4組)；6、L5/S1上位椎體雙側下關節(jié)突內側1/2及部分黃韌帶切除雙側棘板螺釘固定組(記作A5組)。各組按隨機順序進行4項非損傷性等級加載，最后進行扭轉力學試驗。用電阻應變式傳感器技術和光柵位移傳感器技術進行生物力學測量。分析完整標本、不穩(wěn)定標本及各固定組之間穩(wěn)定性的差異，以及鄰近節(jié)段椎間盤及小關節(jié)

6、間隙應力變化的差異。結果顯示兩種固定方式均可使固定節(jié)段除扭轉外的穩(wěn)定性恢復至接近正常狀態(tài)(P＞0.05)，而在扭轉狀態(tài)時，兩種固定方式均較正常標本差(P＜0.05)。棘板螺釘固定方式較wallis棘突間固定對降低鄰近節(jié)段椎間盤和小關節(jié)突應變，改善應力集中的作用更明顯(P＜0.05)。綜合比較，棘板螺釘固定方式更接近于正常狀態(tài)。 結論： 在腰椎棘突間非融合技術中，采用棘板螺釘固定可以有效的提高術后脊柱穩(wěn)定性，在降低固定后鄰