前路經寰樞椎關節(jié)螺釘內固定生物力學穩(wěn)定性研究.pdf

1、目的：對前路單、雙側經寰樞關節(jié)螺釘固定技術與Gallie鋼絲固定技術,Brooks鋼絲固定技術,Magerl單、雙側螺釘固定技術,Magerl單螺釘+Gallie固定技術,Magerl雙螺釘+Gallie固定技術的穩(wěn)定性進行比較.為臨床應用提供生物力學參考. 材料與方法 取5具意外死亡的新鮮尸體標本,年齡平均35歲,X線排除頸椎病變.截取其枕骨至第7頸椎,用雙層塑料袋密封保存于-20°.試驗前將標本放于室溫下解凍12小

2、時,解剖并保留頸椎各韌帶、小關節(jié)囊和完整骨結構.以4-5枚螺釘固定C2以下節(jié)段,將C2下緣至C7用聚甲基丙烯酸甲脂包埋在鐵制包埋盒中,制作成試驗模型.將標本依次按:①正常試驗組(M1),②寰樞椎不穩(wěn)組(M2),③前路單側經寰樞椎關節(jié)螺釘固定組(左側)(M3),④前路雙側經寰樞關節(jié)螺釘固定組(M4),⑤Brooks固定組(M5),⑥Gallie固定組(M6),⑦Magerl單螺釘(左側)+Gallie固定組(M7),⑧Magerl雙螺釘+

3、Gallie固定組(M8),⑨Magerl雙螺釘固定組(M9),⑩Magerl單螺釘固定組(左側)(M10)順序測試. 將標本固定于三思的移動平臺上測定應力,測力探頭分別在寰椎前、后、左、右四個方向施加負荷,造成寰椎前屈,后伸,左側彎,右側彎運動,施力點均位于寰椎中心(齒狀突基底后緣中點)3.8cm處.測定寰椎移位1mm時的負荷,速度為1mm/分鐘.每個標本在每種試驗模型下分別測試6次,彈性蠕變基本消除后,記錄第6次的測試值進行

4、剛度的計算.在自制旋轉測力機測試右軸向旋轉時設定旋轉角度為3°,消除標本的彈性蠕變后記錄第6次的測試值,將質量轉化成重力后計算旋轉剛度. 結果 屈、伸和側彎的剛度的計算公式為應力(牛頓)*力臂(38mm)/位移(1mm).旋轉剛度計算公式為:質量M(單位千克)木重力加速度g(9.8牛頓/千克)木旋轉力臂L(90毫米)/旋轉角度(3度).應用spss13.0英文版進行配伍組設計方差分析和LSD-t檢驗,α=0.05,比較1

5、0種試驗模型的剛度. 各種試驗模型的前屈與后伸結果完全相同.剛度大小依次為M8>M4=M7=M9>M3=M5=M6=M10>Ml>M2,即Magerl雙螺釘+Gallie組>前路雙螺釘組,Magerl單螺釘+Gallie組,Magerl雙螺釘組>前路單螺釘組,Gallie組,Brooks組,Magerl單螺釘組>正常組>寰樞椎不穩(wěn)組.其中前路雙螺釘組、Magerl單螺釘+Gallie組、Magerl雙螺釘組;前路單螺釘組、Gal

6、lie組、Brooks組、Magerl單螺釘組剛度無顯著差別.左側彎剛度大小依次為MS>M4=M7=M9>M3=M5=M10>M6>M1=M2,即Mager1雙螺釘+Gallie組>前路雙螺釘組,Magerl單螺釘+Gallie組,Magerl雙螺釘組>前路單螺釘組,Brooks組,Magerl單螺釘組>Gallie>正常組,寰樞椎不穩(wěn)組.其中前路雙螺釘組、Magerl單螺釘+Gallie組、Magerl雙螺釘組;前路單螺釘組、Broo

7、ks組、Magerl單螺釘組;正常組,寰樞椎不穩(wěn)組剛度無顯著差別. 右側彎剛度大小依次為M8>M4=M7=M9>M5>M3=M6=M10>M1=M2,即Magerl雙螺釘+Gallie組>前路雙螺釘組, Magerl單螺釘+Gallie組, Magerl雙螺釘組>Brooks組>前路單螺釘組,Gallie組,Magerl單螺釘組>正常組,寰樞椎不穩(wěn)組.其中前路雙螺釘組、Magerl單螺釘+Gallie組、Magerl雙螺釘組;前

8、路單螺釘組、Gallie組、Magerl單螺釘組;正常組、寰樞椎不穩(wěn)組剛度無顯著差別. 旋轉剛度大小依次為M8>M4=M7=M9>M3=M5=M10>M6>M1>M2,即Magerl雙螺釘+Gallie組>前路雙螺釘組, Magerl單螺釘+Gallie組, Magerl雙螺釘組>前路單螺釘組,Brooks組,Magerl單螺釘組>Gall ie組>正常組>寰樞椎不穩(wěn)組.其中前路雙螺釘組、Magerl單螺釘+Gallie組、Ma

9、gerl雙螺釘組;前路單螺釘組、Brooks組、Magerl單螺釘組剛度無顯著差別. 結論 上頸椎生物力學試驗表明,所有內固定術式的穩(wěn)定性較正常和寰樞椎不穩(wěn)狀態(tài)均有顯著增高.其中寰樞椎不穩(wěn)組的屈伸、旋轉穩(wěn)定性最差,而側彎與正常組無明顯差異.在各種固定組中,Magerl雙螺釘+Gallie固定組的各方向穩(wěn)定性均最優(yōu),該術式為三點固定法,較單純雙側螺釘技術更加牢靠,目前認為是金標準.前路雙螺釘組、Magerl單螺釘+Gall

10、ie組、Magerl雙螺釘組均為二點固定法,各方向穩(wěn)定性低于三點固定,但較單螺釘固定和鋼絲固定更為可靠,目前仍然是臨床應用的主流術式.前路單螺釘組和Magerl單螺釘組均為一點固定法,旋轉穩(wěn)定性與Brooks相當,均優(yōu)于Gallie固定;前屈、后伸穩(wěn)定性則與Gallie固定、Brooks固定相當.因單螺釘固定在椎體左側,故左、右側彎的結果不同,其中右側彎的穩(wěn)定性與Gallie固定相當,低于Brooks固定;左側彎的穩(wěn)定性與Brooks固

11、定相當,均高于Gallie固定.Brooks是后路雙側椎板鋼絲固定,雖是兩點固定,但距活動中心較遠,且固定強度不足,其穩(wěn)定性總體上與單根螺釘相比差異不大.Gaile由于僅后路一點固定,且固定點離寰樞關節(jié)活動中心較遠,穩(wěn)定性差,僅屈伸和右側彎與單側螺釘固定相當. 前路雙側經寰樞椎關節(jié)螺釘固定技術的穩(wěn)定性及臨床療效較為可靠,在一定程度下可取代傳統(tǒng)的Magerl技術和后路鋼絲固定術,對于部分不適合雙側螺釘固定者,采用單側螺釘固定仍可取