新型空心側(cè)孔椎弓根螺釘?shù)淖罴言O(shè)計和骨水泥椎體內(nèi)最合理分布的研究.pdf

1、骨質(zhì)疏松在老年人群中相當(dāng)普遍,一旦因腰椎滑脫、感染、創(chuàng)傷或腫瘤需要手術(shù)治療時,脊柱外科醫(yī)生不可避免的需要使用內(nèi)固定器械。如何在嚴(yán)重骨質(zhì)疏松病人的脊柱上植入穩(wěn)定的椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng),將是一個很大的挑戰(zhàn)。很多研究指出骨質(zhì)疏松病人植入椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)后臨床預(yù)后較差,大多因為螺釘?shù)乃蓜?、旋出、移位等并發(fā)癥導(dǎo)致。近來有研究證實(shí)骨水泥強(qiáng)化椎體能顯著提高螺釘在椎體內(nèi)的生物力學(xué)穩(wěn)定性,因此成為脊柱外科的關(guān)注熱點(diǎn),特別是對空心側(cè)孔螺釘(Fenest

2、ratedpediclescrewFPS)的研究越來越多,但FPS的設(shè)計仍然沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。本課題組設(shè)計的新型FPS,圍繞其安全性、合理骨水泥注射劑量、生物力學(xué)穩(wěn)定性的綜合評價,為FPS的設(shè)計優(yōu)化和臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　實(shí)驗一：骨水泥分布對空心側(cè)孔螺釘應(yīng)用安全性及生物力學(xué)影響的實(shí)驗研究
　　目的:探討骨水泥螺釘強(qiáng)化骨質(zhì)疏松條件下椎體后,骨水泥不同分布形態(tài)對新型空心側(cè)孔骨水泥椎弓根螺釘?shù)陌踩砸约奥葆斏锪W(xué)影響。方

3、法:使用平均年齡76歲的完整新鮮脊柱標(biāo)本(T11~L5)3具,選取18個椎體,平均骨密度為0.542±0.13g/cm2。隨機(jī)分為三組。側(cè)孔間隔一個螺紋為A組(FPS-1)和側(cè)孔間隔兩個螺紋為B組(FPS-2),這兩組均通過加壓灌注筒裝置進(jìn)行骨水泥釘?shù)拦嘧?.5ml,C組為常規(guī)椎弓根螺釘(conventionalpediclescrewgroup)CPS組,不灌注骨水泥。24小時后行三維CT掃描,觀察骨水泥椎體內(nèi)的分布;隨后進(jìn)行生物力學(xué)

4、實(shí)驗。結(jié)果:三維重建顯示:FPS-1組骨水泥均分布于椎體內(nèi),FPS-2組有部分骨水泥分布于椎弓根內(nèi)。最大軸向拔出力:A組(573.2±136.30)N,B組(769.2±92.30)N,C組(361.8±58.84)N。FPS-1組和FPS-2組的螺釘穩(wěn)定性均顯著強(qiáng)于CPS組(P<0.05),且FPS-2組優(yōu)于FPS-1組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論:空心側(cè)孔椎弓根螺釘遠(yuǎn)端三分之一為側(cè)孔設(shè)計的安全區(qū)域;骨水泥在椎體內(nèi)的分布形

5、態(tài)能夠影響螺釘?shù)纳锪W(xué)。
　　實(shí)驗二：可灌注骨水泥螺釘最佳側(cè)孔設(shè)計及合理骨水泥劑量的實(shí)驗研究
　　目的:比較兩種不同設(shè)計的可灌注骨水泥椎弓根螺釘(FenestratedpediclescrewFPS)對椎體內(nèi)骨水泥分布形態(tài)以及螺釘生物力學(xué)的影響,探討FPS的最佳設(shè)計方案以及合理骨水泥注射劑量。方法:設(shè)計兩種FPS。側(cè)孔直徑相同的為FPS-A組,側(cè)孔直徑不等的為FPS-B組;CPS為對照組。將各組螺釘打入骨質(zhì)疏松椎體內(nèi),FP

6、S-A和FPS-B組均進(jìn)行骨水泥釘?shù)拦嘧?劑量分別為1.0ml、1.5ml、2.0ml,CPS組不灌注骨水泥。24小時后行三維CT掃描,觀察骨水泥椎體內(nèi)分布;隨后進(jìn)行生物力學(xué)實(shí)驗。結(jié)果:三維重建顯示:FPS-A組骨水泥在椎體內(nèi)分布形態(tài)為圓錐形,FPS-B組骨水泥分布形態(tài)為圓柱形,當(dāng)注射劑量達(dá)到2.0ml時,骨水泥滲漏的風(fēng)險開始增加,且FPS-B較FPS-A滲漏風(fēng)險小。最大拔出力實(shí)驗:FPS-A和FPS-B的各劑量組的螺釘穩(wěn)定性均不同程度