棘板螺釘固定的腰椎棘突間動態(tài)內(nèi)固定器的計算機輔助設(shè)計及生物力學(xué)研究.pdf

1、隨著腰椎棘突間動態(tài)內(nèi)固定器越來越多地應(yīng)用在退變性腰椎疾病中，大量的實驗研究及臨床報告揭示了該項技術(shù)的優(yōu)勢，但其中也有許多問題，諸如腰椎棘突間動態(tài)內(nèi)固定器對腰椎后柱結(jié)構(gòu)的影響以及對脊柱穩(wěn)定性的影響等將有待于進一步解決。本研究目的是通過對中國人下腰椎棘突椎板區(qū)域相關(guān)應(yīng)用解剖學(xué)參數(shù)的測量及棘突間三維空間的測量，由計算機輔助設(shè)計新型棘板螺釘固定式腰椎棘突間動態(tài)內(nèi)固定器，從生物力學(xué)方面評價在單純棘突間固定方式時和應(yīng)用棘板螺釘固定方式時下腰椎穩(wěn)定性

2、的變化及鄰近節(jié)段椎間盤、小關(guān)節(jié)突應(yīng)力改變，為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。 1、應(yīng)用解剖參數(shù)測量和計算機輔助設(shè)計棘板螺釘固定的腰椎棘突間動態(tài)內(nèi)固定器 通過對20具完整脊柱骨骼標(biāo)本L3-S1雙側(cè)棘突椎板區(qū)域厚度的測量及20位和40位健康志愿者的L3-S1CT掃描、三維CT重建，獲得中國人下腰椎棘突椎板區(qū)域相關(guān)應(yīng)用解剖學(xué)參數(shù)及下腰椎棘突間三維空間結(jié)構(gòu)的樣本數(shù)據(jù)。通過計算機轉(zhuǎn)換，以獲得棘突間隙的空間數(shù)據(jù)和圖像，根據(jù)棘突間隙立體模型進行計算

3、機輔助內(nèi)固定器設(shè)計。內(nèi)容是：棘板螺釘最佳進釘部位，最佳進釘角度，棘突間間隔物與棘突間空間結(jié)構(gòu)的解剖匹配和最適契合。 2、生物力學(xué)研究 取新鮮尸體脊柱標(biāo)本L3-S1節(jié)段12具，通過切除擬固定節(jié)段上位椎體雙側(cè)下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶的方式建立腰椎不穩(wěn)模型，分別進行雙側(cè)棘板螺釘固定和wallis棘突間固定兩種固定方式的固定。應(yīng)用電阻應(yīng)變式傳感器技術(shù)和光柵位移傳感器技術(shù)對非損傷性加載下的前屈、后伸、軸向壓縮、側(cè)彎及扭轉(zhuǎn)狀態(tài)

4、的腰椎的載荷-應(yīng)變變化、載荷-位移變化及腰椎的應(yīng)力強度、剛度，腰椎的扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能、相鄰節(jié)段力學(xué)變化等進行分析研究。 選用經(jīng)過檢查無損傷(腫瘤、外傷、手術(shù))的12具成人新鮮冰凍尸體脊柱標(biāo)本(L3-S1)進行實驗分組：1、完整標(biāo)本(記作N組)；2、L4/5上位椎體雙側(cè)下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶切除組(記作A1組)：3、L4/5上位椎體雙側(cè)下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶切除雙側(cè)棘板螺釘固定組(記作A2組)；4、L4/5上位椎體雙側(cè)

5、下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶切除wallis植入組(記作A3組)；5、L5/S1上位椎體雙側(cè)下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶切除組(記作A4組)；6、L5/S1上位椎體雙側(cè)下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶切除雙側(cè)棘板螺釘固定組(記作A5組)。各組按隨機順序進行4項非損傷性等級加載，最后進行扭轉(zhuǎn)力學(xué)試驗。用電阻應(yīng)變式傳感器技術(shù)和光柵位移傳感器技術(shù)進行生物力學(xué)測量。分析完整標(biāo)本、不穩(wěn)定標(biāo)本及各固定組之間穩(wěn)定性的差異，以及鄰近節(jié)段椎間盤及小關(guān)節(jié)

6、間隙應(yīng)力變化的差異。結(jié)果顯示兩種固定方式均可使固定節(jié)段除扭轉(zhuǎn)外的穩(wěn)定性恢復(fù)至接近正常狀態(tài)(P＞0.05)，而在扭轉(zhuǎn)狀態(tài)時，兩種固定方式均較正常標(biāo)本差(P＜0.05)。棘板螺釘固定方式較wallis棘突間固定對降低鄰近節(jié)段椎間盤和小關(guān)節(jié)突應(yīng)變，改善應(yīng)力集中的作用更明顯(P＜0.05)。綜合比較，棘板螺釘固定方式更接近于正常狀態(tài)。 結(jié)論： 在腰椎棘突間非融合技術(shù)中，采用棘板螺釘固定可以有效的提高術(shù)后脊柱穩(wěn)定性，在降低固定后鄰