前路單椎間隙固定治療胸腰椎骨折的生物力學研究.pdf

1、背景：脊柱骨折(fracture of the spine)是骨科臨床上的常見損傷，其發(fā)病原因多為高處墜落傷及車禍等。脊柱外傷性骨折多發(fā)生于脊柱的胸腰段，其它節(jié)段的椎體發(fā)病率較低，絕大多數為單個椎體骨折，兩個或兩個以上的椎體發(fā)生骨折的則更少；并且其發(fā)病率高，約為60/百萬，占全身骨折的5％～6％。由于大部分脊柱骨折的患者將造成不同程度的雙下肢癱瘓及大小便失禁，致殘率高；加之目前治療脊柱骨折的方法存在著較多的缺憾，如為了復位與內固定，要在

2、傷椎的上下正常的椎體上進行固定，犧牲了脊柱的正?；顒佣?，手術創(chuàng)傷大，出血多等增加了手術的風險性及手術后的并發(fā)癥，因此，為了提高脊柱骨折的治療效果，減小手術創(chuàng)傷、出血及術后并發(fā)癥，我們對胸腰椎骨折的前路手術采用單椎間隙固定進行了初步嘗試。目前脊柱手術入路有后路、前路及前后路聯(lián)合等，后路單椎間隙固定治療胸腰椎骨折已有相關報道，但前路行單椎間隙固定治療胸腰椎骨折其固定效果如何，是否優(yōu)于傳統(tǒng)雙椎間隙固定?尚未見相關報道。 目的：本實驗以

3、豬脊柱骨為研究對象建立豬脊柱骨折模型，并進行前路單椎間隙與雙椎間隙固定手術，探討比較前路行單椎間隙固定治療胸腰椎骨折與傳統(tǒng)雙椎間隙內固定治療胸腰椎骨折在生物力學上的不同，比較兩種術式對于脊柱骨折術后即時穩(wěn)定性的影響。如果通過相關生物力學實驗證實單椎間隙內固定治療胸腰椎骨折對于其術后即時穩(wěn)定性方面與傳統(tǒng)手術無明顯差異，則初步證明前路單椎間隙內固定應用于胸腰椎骨折是可行有效的，而且其在手術過程中對正常組織的搔擾減小，減少了固定節(jié)段，減少至少

4、一根椎體節(jié)段血管的結扎，最大限度地減少了手術對脊髓血供的影響，這無疑將減少患者術后并發(fā)癥的發(fā)生；如果實驗證實單椎間隙內固定治療胸腰椎骨折致使術后脊柱即時穩(wěn)定性降低，那么將警示我們更加嚴謹地對待單椎間隙前路內固定手術術式，以期探討出更合適的手術方法。 方法：本實驗以市售豬脊柱骨T11至L3段為研究對象，共10具。應用脊柱三維運動試驗機進行測量(載荷0 Nm～4．0 Nm)，所加負載為正常狀態(tài)下脊柱負載，故可以利用此標本進一步進行實

5、驗。實驗步驟為：1、測定完整狀態(tài)：將L3包埋端固定于加載盤，通過加載盤對標本施加一對大小相等、方向相反、相互平行的力，形成作用于標本的純力矩，通過控制施加于標本的力的大小、調整加載盤方向，使標本產生前屈(FL)、后伸(EX)、左側彎(LB)、左軸向旋轉(LR)4個方向的生理運動。由三維激光掃描儀攝取在零載荷(0 Nm)和最大載荷(4．0 Nm)時的脊柱運動圖像，用相應軟件進行圖像分析并計算出測量節(jié)段(T12～L2)的角位移運動范圍(ra

6、nge of motion，ROM)。每次測量均加載、卸載3次，加、卸載問隔30s，只記錄第3次的結果，這樣可以減少脊柱黏彈性對測試結果的影響，得到相對穩(wěn)定的運動學測量數據。2、測定骨折狀態(tài)脊柱運動：對標本造模參照Panjabi等的方法，用鋼鋸橫向鋸斷標本L1椎體至T12L1椎間盤前2/3部分，椎體做楔形截骨，造成L1前、中柱壓縮性損傷模型。將取出的碎骨留做植骨待用。拍X片確認所有模型均符合以下條件：①有一側終板完整無損；②殘存?zhèn)岛缶?/p>

7、至少50％骨質完整；對合格的標本利用脊柱三維運動試驗機進行骨折狀態(tài)下脊柱三維運動測試(載荷0 Nm～4．0 Nm)，過程同完整狀態(tài)組。3、測定內固定狀態(tài)下脊柱運動：將標本進行完成完整狀態(tài)、骨折狀態(tài)的檢測后，依次給予單椎間隙內固定術及雙椎間隙內固定。單椎間隙內固定：選擇傷椎及與骨折終板相鄰的正常椎置入前路鋼板及螺釘，即置釘于T12、L1；雙椎間內固定：按常規(guī)進釘點于骨折椎上下相鄰椎體側前方置入螺釘，即置釘于T12、L2。兩種術式均采用取自

8、體骨鈦網植骨方式恢復傷椎椎體高度。內固定完畢后分別按方法1給予測定不同方式內固定狀態(tài)下脊柱三維運動圖像。 將取得的脊柱運動圖像用Surfacer10．6軟件進行圖像分析，計算出各標本不同運動狀態(tài)下的ROM值，根據各組T12和L2節(jié)段在各個運動方向上的ROM，了解兩種內固定方法術后即刻穩(wěn)定性的異同。運用SPSS13．0統(tǒng)計軟件，對各組數據作隨機區(qū)組方差分析(least-significant difference，LSD法)。設定

9、顯著性水平P<0．05。 結果： 1．與完整狀態(tài)、骨折狀態(tài)之間相比，單椎間隙固定狀態(tài)的ROM在前屈、后伸、側彎3個運動方向上差異有顯著性(P<0．05)。與完整狀態(tài)、骨折狀態(tài)之間相比，雙椎間隙固定狀態(tài)下ROM在前屈、后伸、側彎3個運動方向上差異同樣有顯著性(P<0．05)。 2．單椎間隙固定狀態(tài)、雙椎間隙固定狀態(tài)與完整狀態(tài)之間在軸向旋轉運動方向上ROM差異沒有顯著性(P>0．05)。 3．單椎間隙固定組與

10、雙椎間隙固定組固定狀態(tài)下，脊柱在前屈、后伸、側彎及旋轉狀態(tài)下的ROM差異均無顯著性(P>0．05)。 結論： 1、與完整狀態(tài)、骨折狀態(tài)之間相比在前屈、后伸、側彎在上述3種方向上前路單椎間隙內固定術及雙椎間隙內固定術后不僅可以恢復脊柱的穩(wěn)定性，而且有增強穩(wěn)定性的作用。 2、單椎間隙固定狀態(tài)、雙椎間隙固定狀態(tài)與完整狀態(tài)之間在軸向旋轉運動方向上僅具有恢復穩(wěn)定性作用，尚無明顯增強脊柱術后穩(wěn)定性的作用。 3、單椎間