齿状突几何参数、骨密度与生物力学性质的相关性研究

目的:齿状突骨折是颈椎的严重损伤,其中大部分需要行前路螺钉内固定术治疗,齿状突的几何参数对螺钉的选择起决定性作用,其骨密度则影响螺钉对骨质的把持力,齿状突固有的生物力学性质对齿状突骨折固定效果进而对骨折愈合有较大影响,基于以上考虑,本课题分析并比较了几何参数、骨密度与生物力学性质的相关性,评价其指导临床应用的意义。方法:将15例经福尔马林浸泡的国人枢椎标本剔除周围软组织,分别测量并分析各个标本的几何参数、骨密度以及扭转刚度、剪切刚度、拉伸刚度等生物力学性质的特点,并比较它们之间的相关性。结果:齿状突为一椭球形结构,难以容纳两枚内固定螺钉,齿状突的几何参数、骨密度和生物力学性质之间没有相关性。结论:临床上在对齿状突骨折采用螺钉内固定前需要了解齿状突的解剖结构并据此选取适当尺寸的螺钉,应根据齿状突基底部的横径选择螺钉的直径,根据基底部到前唇的距离选择螺钉光滑段的长度,根据枢椎高度选择螺钉长度,齿状突的几何参数、骨密度和齿状突的生物力学性质之间并无相关性,并不能根据齿状突几何参数、骨密度来预测其生物力学强度进而预测内固定的初始稳定性。     

脊柱-骨盆固定系统的生物力学研究

目的:研究髂骨钉在脊柱-骨盆固定系统中对腰骶稳定性及螺钉应力分布的影响。方法:6具成人腰椎-骨盆防腐标本,分别按照三种不同的固定方式完成置钉连接操作,制成3个实验组:单纯腰椎后路长节段固定组(L2-L5组)、腰骶固定组(L2-S1组)、髂骨钉固定组(L2-S1-I组)。生物力学测试采用8 N·m纯力矩执行前屈、后伸、左右侧弯、左右旋转6个工况运动,比较各固定组L2、L5水平活动度以及L5椎弓根钉、S1螺钉应力。结果:L2-S1组、L2-S1-I组内固定系统以及腰骶关节活动度均明显降低(P0.05),L2-S1-I组的优势更加显著,尤其在抵抗固定系统旋转活动以及腰骶关节前屈活动时作用更明显。L2-S1-I组、L2-S1组L5椎弓根钉应力均较L2-L5组明显减小(P0.05);L2-S1-I组S1螺钉应力较L2-S1组显著减小(P0.05)。结论:髂骨钉技术能够提供良好的脊柱-骨盆固定效果,在维持腰骶稳定性方面优势明显;对近端固定螺钉有保护作用,在与S1螺钉联合使用时,能有效分担S1螺钉所受应力,显著降低螺钉松动、拔出的风险。