國人樞椎椎板螺釘固定的可行性研究.pdf

1、目的：目前臨床上常用的上頸椎融合固定技術(shù)(Harms、Magerl技術(shù)等)發(fā)生椎動(dòng)脈損傷的危險(xiǎn)比較高,樞椎椎板螺釘固定技術(shù)與椎弓根釘內(nèi)固定相比,具有操作簡(jiǎn)單、血管損傷幾率小等優(yōu)點(diǎn)。本文從樞椎椎板螺釘固定技術(shù)的要素,確定研究的主要內(nèi)容和范圍,測(cè)量國人樞椎的解剖學(xué)及影像學(xué)參數(shù),建立寰樞椎三維有限元模型,探討樞椎椎板螺釘固定的可行性和有效性。
　　 方法：(1)解剖學(xué)測(cè)量組(GroupA):測(cè)量96例(男51例,女45例)成人樞椎干燥

2、骨標(biāo)本的解剖學(xué)數(shù)據(jù)。影像學(xué)測(cè)量組(GroupB):測(cè)量112例(男58例,女54例)健康成人的影像學(xué)數(shù)據(jù)。所測(cè)量參數(shù):樞椎椎板長(zhǎng)度、厚度和高度,棘突根部的高度,進(jìn)釘點(diǎn)到側(cè)塊外緣及椎板外緣的距離、椎板棘突角。(2)應(yīng)用VTK(VisualizationToolkit)三維圖像處理軟件處理1名健康成年男性寰樞椎CT圖像,獲得寰樞椎三維幾何模型,并賦以非均質(zhì)材料后導(dǎo)入大型有限元分析軟件ABAQUS中,構(gòu)建寰椎側(cè)塊-樞椎椎板螺釘固定的有限元模型

3、,分析中立、前屈/后伸、側(cè)彎、平移、旋轉(zhuǎn)等狀態(tài)下寰樞側(cè)塊螺釘-樞椎椎板螺釘所受應(yīng)力變化情況。
　　 結(jié)果：(1)結(jié)果顯示除了椎板棘突角以外的其他各項(xiàng)參數(shù)男性大于女性(P<0.05)。樞椎椎板長(zhǎng)度、椎板厚度、椎板高度、棘突根部高度、進(jìn)釘點(diǎn)至側(cè)塊外緣及椎板外緣的距離、椎板棘突角,解剖學(xué)測(cè)量(GroupA)結(jié)果分別為1.81±0.51cm，0.62cm±0.15cm，1.36cm±0.69cm1.21±0.16cm，3.22±0.13

4、cm，2.85±0.16cm，45.0°±5.0°；影像學(xué)測(cè)量(GroupB)結(jié)果則分別為1.79±0.32cm，0.66cm±0.15cm,1.60cm±0.23cm，1.18±0.33cm,3.32±0.45cm,2.44.±0.41cm,46.89°±4.89°。45％椎板厚度小于6mm,椎板長(zhǎng)度小于2.5cm,5％進(jìn)釘點(diǎn)至椎板外緣的距離大于3.0cm,進(jìn)釘點(diǎn)至側(cè)塊外緣的距離2.5～4.0cm,只有5％大于4.0cm。雙側(cè)椎板參數(shù)

5、無顯著性差異。(2)所建立有限元模型中,椎骨包含130982個(gè)節(jié)點(diǎn),83776個(gè)單元,螺釘包含52381個(gè)節(jié)點(diǎn),32306個(gè)單元,逼真地描繪了寰樞椎的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。有限元分析結(jié)果顯示在中立、屈伸、側(cè)彎、旋轉(zhuǎn)和前后平移等不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,螺釘應(yīng)力分布與寰樞椎沿釘?shù)朗芰?duì)應(yīng),主要集中在螺釘?shù)墓?釘交界處和釘棒連接處,應(yīng)力沿螺釘軸向方向逐漸減小。在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,最大應(yīng)力均產(chǎn)生在螺釘置入點(diǎn)周圍,寰椎側(cè)塊螺釘承受的應(yīng)力最大。
　　 結(jié)論：(1

6、)國人樞椎具備椎板螺釘內(nèi)固定條件,術(shù)前影像學(xué)測(cè)量可為樞椎椎板準(zhǔn)確置釘提供可靠參數(shù),一般可置入直徑3.5mm、長(zhǎng)度>20mm的螺釘,建議術(shù)前行影像學(xué)檢查確定患者是否適合椎板螺釘技術(shù)及選擇合適規(guī)格的螺釘。我們提出了一種新的更精確的影像學(xué)測(cè)量方法。(2)在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,螺釘應(yīng)力分布與寰樞椎沿釘?shù)朗芰?duì)應(yīng),主要集中在螺釘?shù)墓?釘交界處和釘棒連接處,最大應(yīng)力均產(chǎn)生在螺釘置入點(diǎn)周圍。寰椎側(cè)塊-樞椎椎板螺釘固定的有限元模型能有效模擬寰樞椎運(yùn)動(dòng)的生物