不同骨質(zhì)疏松條件下膨脹式椎弓根螺釘?shù)姆€(wěn)定性測定及臨床應(yīng)用研究.pdf

1、研究背景：
　　經(jīng)椎弓根內(nèi)固定以其卓越三柱固定生物力學(xué)優(yōu)勢，已成為脊柱后路手術(shù)中最常用的內(nèi)固定方式。其穩(wěn)定性主要取決于椎弓根螺釘在骨質(zhì)中的把持力，骨質(zhì)疏松條件下螺釘?shù)姆€(wěn)定性因受到骨質(zhì)條件的影響而會顯著下降。前期研究表明，膨脹式椎弓根螺釘可顯著性提高螺釘抗拔出能力；但是，將其應(yīng)用于什么程度的骨質(zhì)疏松是安全的，這一問題仍未完全明了，本課題正是緊密圍繞此實(shí)際問題而設(shè)計(jì)開展的。
　　研究目的：
　　一、評價不同骨質(zhì)疏松條件下膨

2、脹式椎弓螺釘?shù)姆€(wěn)定性，以及螺釘穩(wěn)定性是否可經(jīng)一種新型鈣基骨水泥強(qiáng)化提高。
　　二、測量不同骨密度條件下椎體松質(zhì)骨顯微結(jié)構(gòu)參數(shù)和力學(xué)特性指標(biāo)，與螺釘拔出力作相關(guān)性分析，以了解與螺釘穩(wěn)定性相關(guān)的骨顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)特性指標(biāo)，進(jìn)一步明確螺釘松動的原因。
　　三、觀察膨脹螺釘對合并有骨質(zhì)疏松癥的脊柱疾病的初步臨床療效，為進(jìn)一步開展膨脹螺釘相關(guān)的臨床試驗(yàn)提供理論和實(shí)踐依據(jù)。
　　材料方法：
　　一、采用新鮮尸體脊柱標(biāo)本，根據(jù)骨

3、密度檢測結(jié)果，按臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)分成骨質(zhì)正常、骨量減少、骨質(zhì)疏松和重度骨質(zhì)疏松4個水平；設(shè)計(jì)分非強(qiáng)化普通釘、非強(qiáng)化膨脹釘、強(qiáng)化普通釘和強(qiáng)化膨脹釘4種方案進(jìn)行植釘。用平衡不完全隨機(jī)區(qū)組的統(tǒng)計(jì)學(xué)分組方法，對標(biāo)本進(jìn)行組間分配。每個骨密度水平，每種植釘方案植入螺釘9枚。然后，進(jìn)行螺釘軸向拔出實(shí)驗(yàn)，測定最大拔出力、剛度和能量吸收值3項(xiàng)指標(biāo)，對所測指標(biāo)進(jìn)行植釘方案間和骨密度水平間的縱橫對比分析。
　　二、收集螺釘拔出實(shí)驗(yàn)后未行強(qiáng)化釘?shù)赖淖刁w標(biāo)本，

4、在椎體中央部鉆取松質(zhì)骨柱狀骨樣，對骨樣進(jìn)行顯微CT掃描、力學(xué)壓縮實(shí)驗(yàn)，以獲取椎體松質(zhì)骨顯微結(jié)構(gòu)參數(shù)和力學(xué)特性指標(biāo)。并作各項(xiàng)指標(biāo)的不同骨密度水平間的比較分析，在了解這些指標(biāo)隨骨質(zhì)疏松程度加重的變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，再將骨顯微結(jié)構(gòu)、力學(xué)特性指標(biāo)與所對應(yīng)的螺釘?shù)淖畲蟀纬隽ψ飨嚓P(guān)性分析。
　　三、前瞻性設(shè)計(jì)，納入合并有骨質(zhì)疏松癥的脊柱疾病患者共63例，在內(nèi)固定手術(shù)治療中應(yīng)用膨脹式椎弓根螺釘。采用視覺模擬量表VAS、Oswestry功能障礙指數(shù)

5、ODI、JOA腰椎評分等量表和影像學(xué)資料對臨床療效進(jìn)行隨訪評價。觀察內(nèi)固定在位情況，計(jì)算骨性融合率。并對某一病種所特有的評價指標(biāo)作專門測量統(tǒng)計(jì)；例如，對腰椎滑脫病例的影像學(xué)評價中要測量滑脫百分比Taillard指數(shù)，椎間隙平均高度，滑脫角及腰椎前凸角，以評價復(fù)位矯正和維持情況。
　　結(jié)果：
　　一、螺釘軸向拔出實(shí)驗(yàn)結(jié)果示：（1）骨密度水平相同條件下，膨脹螺釘?shù)淖畲蟀纬隽?、剛度均顯著性高于普通螺釘。（2）對同類型螺釘來說，采用

6、新型鈣基骨水泥強(qiáng)化可提高螺釘?shù)淖畲蟀纬隽?，但是對提高螺釘拔出剛度無顯著作用。（3）骨質(zhì)疏松水平時，膨脹螺釘、強(qiáng)化普通釘以及強(qiáng)化膨脹釘組的最大拔出力至少可以達(dá)到骨量減少時普通釘?shù)乃?。?）但是，重度疏松時，所有植釘方案的螺釘最大拔出力均顯著下降，故在此骨質(zhì)條件下沒有任何一種植釘方案的最大拔出力能達(dá)到骨量減少時普通釘?shù)乃健?br>　　二、經(jīng)椎體松質(zhì)骨顯微CT掃描、壓縮實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：（1）隨骨密度水平的依梯次下降，即骨質(zhì)疏松程度進(jìn)行性加重，椎

7、體松質(zhì)骨顯微結(jié)構(gòu)參數(shù)、力學(xué)特性指標(biāo)隨之發(fā)生相應(yīng)明顯變化，存在骨密度水平間的顯著性差異。（2）廣泛的相關(guān)性存在于骨密度、顯微CT、壓縮實(shí)驗(yàn)和螺釘拔出實(shí)驗(yàn)等指標(biāo)之間。（3）其中普通螺釘和膨脹螺釘?shù)淖畲蟀纬隽c顯微CT掃描所得的骨體積分?jǐn)?shù)BV/TV、骨小梁厚度Tb.Th和小梁間隙Tb.Sp呈高度相關(guān)關(guān)系，同時還與壓縮實(shí)驗(yàn)中得出的極限應(yīng)力σult和彈性模量E也高度相關(guān)。
　　三、臨床初步應(yīng)用結(jié)果示：（1）納入63例患者均獲隨訪，平均隨訪

8、時間約21.8月。（2）與術(shù)前相比，末次隨訪的VAS、ODI值下降依次72.9％和66.7％，JOA顯效率、有效率依次為73.0％（46/63）和20.7％（13/63），總有效率為93.7％（59/63），三項(xiàng)指標(biāo)術(shù)前與術(shù)后相比，均存在顯著性差異。（3）末次隨訪影像學(xué)，所有63例病例，未見螺釘內(nèi)固定的松動、斷裂，內(nèi)固定位置良好，成功骨性融合率為96.8％（61/63）。（4）其中8例腰椎滑脫，術(shù)后、隨訪Taillard指數(shù)，滑脫角和腰

9、椎前凸角與術(shù)前相比均顯著性下降，而椎間隙高度則顯著性提高。
　　結(jié)論：
　　一、骨密度下降程度為骨量減少和骨質(zhì)疏松時選用膨脹式椎弓根螺釘作內(nèi)固定是安全的；新型鈣基骨水泥強(qiáng)化可以進(jìn)一步提高螺釘（包括膨脹螺釘）的抗拔出強(qiáng)度。
　　二、隨骨密度下降，骨組織會同時發(fā)生質(zhì)的退變；螺釘?shù)淖畲蟀纬隽εc部分骨顯微結(jié)構(gòu)參數(shù)、力學(xué)性能指標(biāo)高度相關(guān)，檢測這些指標(biāo)能提高對螺釘發(fā)生松動風(fēng)險的判斷力。
　　三、在合并有骨質(zhì)疏松的脊柱疾病的內(nèi)