前路單椎間隙固定治療胸腰椎骨折的生物力學(xué)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(shù)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(fù)位與內(nèi)固定，要在

2、傷椎的上下正常的椎體上進(jìn)行固定，犧牲了脊柱的正常活動度，手術(shù)創(chuàng)傷大，出血多等增加了手術(shù)的風(fēng)險性及手術(shù)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(shù)創(chuàng)傷、出血及術(shù)后并發(fā)癥，我們對胸腰椎骨折的前路手術(shù)采用單椎間隙固定進(jìn)行了初步嘗試。目前脊柱手術(shù)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(guān)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(guān)報道。 目的：本實(shí)驗(yàn)以

3、豬脊柱骨為研究對象建立豬脊柱骨折模型，并進(jìn)行前路單椎間隙與雙椎間隙固定手術(shù)，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(nèi)固定治療胸腰椎骨折在生物力學(xué)上的不同，比較兩種術(shù)式對于脊柱骨折術(shù)后即時穩(wěn)定性的影響。如果通過相關(guān)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)單椎間隙內(nèi)固定治療胸腰椎骨折對于其術(shù)后即時穩(wěn)定性方面與傳統(tǒng)手術(shù)無明顯差異，則初步證明前路單椎間隙內(nèi)固定應(yīng)用于胸腰椎骨折是可行有效的，而且其在手術(shù)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(jié)扎，最大限度地減少了手術(shù)對脊髓血供的影響，這無疑將減少患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生；如果實(shí)驗(yàn)證實(shí)單椎間隙內(nèi)固定治療胸腰椎骨折致使術(shù)后脊柱即時穩(wěn)定性降低，那么將警示我們更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙Υ龁巫甸g隙前路內(nèi)固定手術(shù)術(shù)式，以期探討出更合適的手術(shù)方法。 方法：本實(shí)驗(yàn)以市售豬脊柱骨T11至L3段為研究對象，共10具。應(yīng)用脊柱三維運(yùn)動試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測量(載荷0 Nm～4．0 Nm)，所加負(fù)載為正常狀態(tài)下脊柱負(fù)載，故可以利用此標(biāo)本進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)

5、驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)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(biāo)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(biāo)本的純力矩，通過控制施加于標(biāo)本的力的大小、調(diào)整加載盤方向，使標(biāo)本產(chǎn)生前屈(FL)、后伸(EX)、左側(cè)彎(LB)、左軸向旋轉(zhuǎn)(LR)4個方向的生理運(yùn)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(yùn)動圖像，用相應(yīng)軟件進(jìn)行圖像分析并計(jì)算出測量節(jié)段(T12～L2)的角位移運(yùn)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(jié)果，這樣可以減少脊柱黏彈性對測試結(jié)果的影響，得到相對穩(wěn)定的運(yùn)動學(xué)測量數(shù)據(jù)。2、測定骨折狀態(tài)脊柱運(yùn)動：對標(biāo)本造模參照Panjabi等的方法，用鋼鋸橫向鋸斷標(biāo)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(rèn)所有模型均符合以下條件：①有一側(cè)終板完整無損；②殘存?zhèn)岛缶?/p>

7、至少50％骨質(zhì)完整；對合格的標(biāo)本利用脊柱三維運(yùn)動試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行骨折狀態(tài)下脊柱三維運(yùn)動測試(載荷0 Nm～4．0 Nm)，過程同完整狀態(tài)組。3、測定內(nèi)固定狀態(tài)下脊柱運(yùn)動：將標(biāo)本進(jìn)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(nèi)固定術(shù)及雙椎間隙內(nèi)固定。單椎間隙內(nèi)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(nèi)固定：按常規(guī)進(jìn)釘點(diǎn)于骨折椎上下相鄰椎體側(cè)前方置入螺釘，即置釘于T12、L2。兩種術(shù)式均采用取自

8、體骨鈦網(wǎng)植骨方式恢復(fù)傷椎椎體高度。內(nèi)固定完畢后分別按方法1給予測定不同方式內(nèi)固定狀態(tài)下脊柱三維運(yùn)動圖像。 將取得的脊柱運(yùn)動圖像用Surfacer10．6軟件進(jìn)行圖像分析，計(jì)算出各標(biāo)本不同運(yùn)動狀態(tài)下的ROM值，根據(jù)各組T12和L2節(jié)段在各個運(yùn)動方向上的ROM，了解兩種內(nèi)固定方法術(shù)后即刻穩(wěn)定性的異同。運(yùn)用SPSS13．0統(tǒng)計(jì)軟件，對各組數(shù)據(jù)作隨機(jī)區(qū)組方差分析(least-significant difference，LSD法)。設(shè)定

9、顯著性水平P<0．05。 結(jié)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(cè)彎3個運(yùn)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(cè)彎3個運(yùn)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(zhuǎn)運(yùn)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(cè)彎及旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的ROM差異均無顯著性(P>0．05)。 結(jié)論： 1、與完整狀態(tài)、骨折狀態(tài)之間相比在前屈、后伸、側(cè)彎在上述3種方向上前路單椎間隙內(nèi)固定術(shù)及雙椎間隙內(nèi)固定術(shù)后不僅可以恢復(fù)脊柱的穩(wěn)定性，而且有增強(qiáng)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(zhuǎn)運(yùn)動方向上僅具有恢復(fù)穩(wěn)定性作用，尚無明顯增強(qiáng)脊柱術(shù)后穩(wěn)定性的作用。 3、單椎間