適合國人的微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)的初步設(shè)計及相關(guān)研究.pdf

1、目的： 評估國人應(yīng)用微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)的可行性，初步設(shè)計適合國人的微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)及手術(shù)方式，并研究內(nèi)固定系統(tǒng)在材料力學(xué)和機械性能等方面的特點，同時評估其對腰骶椎運動節(jié)段穩(wěn)定性的生物力學(xué)影響，探討其在保持腰骶椎穩(wěn)定中的作用和意義，從而對自主設(shè)計的適合國人的微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)進行評估，為進一步加以改進和臨床應(yīng)用提供實驗基礎(chǔ)。 方法： ①通過對我國正常男女兩組實

2、驗對象腰骶椎影像解剖數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)測量和分析，參考國外相關(guān)手術(shù)操作，對國人應(yīng)用微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)的可行性進行評估。 ②結(jié)合實驗中分析所得的我國正常男女腰骶椎影像解剖數(shù)據(jù)和特點，按照人性化設(shè)計的基本要求和人機工程學(xué)的設(shè)計規(guī)范，設(shè)計適合國人的微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)及手術(shù)方式。 ③通過有限元分析，探討自行設(shè)計的微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)在材料力學(xué)和機械性能方面的特點。 ④結(jié)合實驗

3、動物腰骶椎運動節(jié)段進行生物力學(xué)測試，在運動節(jié)段的不同狀態(tài)下，檢測應(yīng)用微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)所引起的生物力學(xué)變化，評估其對腰骶椎運動節(jié)段穩(wěn)定性的影響，探討其在保持腰骶椎穩(wěn)定中的作用和意義。 結(jié)果： ①腰骶椎影像解剖統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)顯示，具備滿足微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)最基本要求的手術(shù)路徑，但手術(shù)切口和骶骨手術(shù)進入點的位置均與國外手術(shù)方式不同。 ②初步設(shè)計出適合國人的微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固

4、定系統(tǒng)及手術(shù)方式，其理論上具有合理優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，可以完成椎間盤切除、椎間隙處理、椎間隙撐開、椎間融合和體內(nèi)固定等手術(shù)操作，最大限度的減少對手術(shù)入路組織、椎旁軟組織和脊柱結(jié)構(gòu)的損傷和破壞。 ③對設(shè)計的適合國人的微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)的有限元分析顯示，在人體腰骶椎生理和極限兩種負(fù)荷狀態(tài)下，以鈦合金或不銹鋼合金為制造材料，內(nèi)固定系統(tǒng)均達(dá)到了強度設(shè)計要求，而且機械性能特點基本相同。 ④腰骶椎運動節(jié)段應(yīng)用設(shè)計的微創(chuàng)經(jīng)骶

5、骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)后，軸向抗壓剛度明顯提高，并且在后柱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的情況下，其在前屈、后伸、左右側(cè)屈及旋轉(zhuǎn)六個方向的運動范圍顯著縮??；在單側(cè)峽部斷裂的情況下，其向健側(cè)旋轉(zhuǎn)的運動范圍有所擴大，但仍顯著小于正常運動范圍；在雙側(cè)峽部斷裂的情況下，其旋轉(zhuǎn)運動的范圍進一步增大，接近正常運動范圍，但聯(lián)合后路椎弓根螺釘固定后，范圍即又顯著縮小。 全文結(jié)論： 在我國正常男女腰骶椎的解剖結(jié)構(gòu)條件下，應(yīng)用微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固

6、定系統(tǒng)是可行的，但其具體實施方式與國外不同，有自己的特點。自行設(shè)計的微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)及手術(shù)方式，理論上達(dá)到了人性化設(shè)計的基本要求和人機工程學(xué)的設(shè)計規(guī)范，即適合國人、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、能夠完成基本腰骶椎手術(shù)操作和最大限度的降低手術(shù)創(chuàng)傷。不論是以鈦合金還是不銹鋼合金為制造材料，內(nèi)固定系統(tǒng)的設(shè)計均滿足在人體腰骶椎生理和極限狀態(tài)下的強度要求，并且機械性能特點基本相同。內(nèi)固定系統(tǒng)能夠顯著提高腰骶椎的軸向抗壓能力。在腰骶椎后柱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的

7、情況下，內(nèi)固定系統(tǒng)能夠明顯限制腰骶椎運動節(jié)段的各方向運動，顯著增強腰骶椎穩(wěn)定性；在后柱結(jié)構(gòu)相對不穩(wěn)的情況下，其限制運動節(jié)段旋轉(zhuǎn)運動的作用有所減弱，但仍能明顯增強腰骶椎穩(wěn)定性；在后柱結(jié)構(gòu)絕對不穩(wěn)的情況下，其限制運動節(jié)段旋轉(zhuǎn)運動的作用進一步減弱，不能顯著增強腰骶椎在旋轉(zhuǎn)運動方向上的穩(wěn)定性，需要聯(lián)合后路椎弓根螺釘固定加以輔助。綜上所述，自行設(shè)計的適合國人的微創(chuàng)經(jīng)骶骨前入路腰骶椎融合內(nèi)固定系統(tǒng)，達(dá)到了結(jié)構(gòu)、材料、機械性能、生物力學(xué)等多方面的設(shè)計