新型鎂合金頸椎前路鋼板的生物力學初步評價.pdf

1、研究背景與目的：
　　 頸椎病系骨科常見病之一,是指頸椎間盤退行性改變,及其繼發(fā)性椎間關(guān)節(jié)退行性改變所致的脊髓、神經(jīng)根和血管受損害而表現(xiàn)的相應癥狀和體征。其病因除了常見的頸椎間盤退變外,急、慢性損傷及先天性頸椎管狹窄均可引起頸椎病,出現(xiàn)相應的癥狀和體征。因頸椎間盤突出,頸髓和神經(jīng)根是最常見受壓迫而引起相應癥狀和體征的結(jié)構(gòu),神經(jīng)根型頸椎病及脊髓型頸椎病的發(fā)病率與其他類型頸椎病相比較高。對頸椎病的治療,目前尚無有效的藥物能解除壓迫。

2、因此,經(jīng)非手術(shù)治療無效的頸椎病,或反復發(fā)作者,或脊髓型頸椎病癥狀進行性加重者均應及時手術(shù)。尤其是脊髓型頸椎病,因脊髓受壓過久會將導致不可逆轉(zhuǎn)的后果,一旦確診,應盡早解除脊髓壓迫,保護和改善神經(jīng)功能。因后路手術(shù)不能解除來自脊髓前方的壓迫,所以手術(shù)方式以前路為主,除了多節(jié)段受累合并椎管狹窄或者后縱韌帶骨化癥。自頸椎前路鋼板首次用于治療頸椎創(chuàng)傷后,因其效果明顯隨即被廣泛用于頸椎前入路手術(shù)。隨后,頸椎前路鋼板得到了不斷的完善與發(fā)展,出現(xiàn)了多種頸

3、椎前路鋼板系統(tǒng)。其材質(zhì)以鈦合金為主。鈦合金鋼板以其優(yōu)良的生物相容性、耐腐蝕性及不具備磁性在臨床上得到廣泛的應用。然而,伴隨著鈦合金頸前路鋼板的普及應用,頸椎內(nèi)固定物引起的相關(guān)并發(fā)癥越來越受到脊柱外科醫(yī)師的重視,例如,螺釘偏斜傷及脊神經(jīng)根;鋼板和螺釘?shù)乃蓜蛹懊撀?并可刺傷食管或氣管而形成縱膈炎導致死亡;融合術(shù)后引起局部應力遮擋導致鄰近節(jié)段的退變加速,導致再次出現(xiàn)頸椎病的相應的臨床癥狀和體征,甚至需要行二次手術(shù)等。這些并發(fā)癥一旦發(fā)生,不僅增

4、加了患者的痛苦及住院治療時間,極大地影響了患者對頸椎手術(shù)的滿意度,同時也消耗更多的醫(yī)療資源,增加了患者及社會的經(jīng)濟負擔。
　　 鎂合金鋼板以其優(yōu)良的生物相容性及生物力學性能,且具有可吸收性的特點,為解決因鈦合金鋼板在臨床應用中出現(xiàn)的上述問題提供了新的思路和方法。動物體內(nèi)試驗發(fā)現(xiàn),羥基磷灰石表面改性后的Mg-2wt％Zn(含2%鋅)鎂合金具備良好的骨傳導和骨誘導作用,同時能夠有效地控制鎂合金的降解速率,是一種極具潛力的可降解金屬生

5、物材料。目前對此種鎂合金的生物力學評價尚未見報道,本文在分析了可吸收性鎂合金材料的特點及生物力學相關(guān)技術(shù)的基礎上,設計了一種新型頸椎前路鋼板,初步探討頸椎前路鎂合金鋼板與傳統(tǒng)鈦合金鋼板的術(shù)后即刻穩(wěn)定性方面的差異,為進一步研究鎂合金鋼板的生物力學性能及進一步的動物實驗打下基礎,以期為解決臨床中由于鈦合金頸椎前路鋼板應用所導致的一系列問題設計一種新型的內(nèi)固定材料。
　　 材料與方法：
　　 14具山羊頸椎標本隨機分為鎂合金組

6、(A組)與鈦合金組(B組),測量兩組正常頸椎標本在2.5Nm純力矩載荷下的三維運動范圍(ROM)和中性區(qū)(NZ),將兩組頸椎標本行環(huán)鋸減壓椎間植骨融合術(shù)后,分別以新型鎂合金板和鈦合金鋼板固定,再測量兩組頸椎標本的ROM和NZ。
　　 結(jié)果：
　　 1.兩組標本在正常狀態(tài)下的三維運動范圍和中性區(qū)比較均無明顯統(tǒng)計學差異(采用兩獨立樣本的t檢驗,p＞0.05),說明兩組標本運動范圍和中性區(qū)的變異在統(tǒng)計學中是可以接受的。

7、　　 2.鎂合金組與鈦合金組固定后的運動范圍與兩組正常狀態(tài)下測得的運動范圍相比均有明顯的統(tǒng)計學差異(采用兩配對樣本的t檢驗,p＜0.05),說明兩組鋼板固定后頸椎的運動范圍較正常狀態(tài)下減少,使標本的穩(wěn)定性較正常狀態(tài)下提高。
　　 3.兩組標本在鎂合金及鈦合金鋼板固定后的運動范圍在前屈、后伸、左右旋轉(zhuǎn)和左右側(cè)彎狀態(tài)下均無明顯統(tǒng)計學差異(采用兩獨立樣本的t檢驗,p＞0.05),兩組標本固定后中性區(qū)在屈曲、側(cè)彎及旋轉(zhuǎn)位也無明顯統(tǒng)計學