新型鎂合金頸椎前路鋼板的生物力學(xué)初步評(píng)價(jià).pdf

1、研究背景與目的：
　　 頸椎病系骨科常見(jiàn)病之一,是指頸椎間盤(pán)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(yīng)癥狀和體征。其病因除了常見(jiàn)的頸椎間盤(pán)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(yīng)的癥狀和體征。因頸椎間盤(pán)突出,頸髓和神經(jīng)根是最常見(jiàn)受壓迫而引起相應(yīng)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(duì)頸椎病的治療,目前尚無(wú)有效的藥物能解除壓迫。

2、因此,經(jīng)非手術(shù)治療無(wú)效的頸椎病,或反復(fù)發(fā)作者,或脊髓型頸椎病癥狀進(jìn)行性加重者均應(yīng)及時(shí)手術(shù)。尤其是脊髓型頸椎病,因脊髓受壓過(guò)久會(huì)將導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的后果,一旦確診,應(yīng)盡早解除脊髓壓迫,保護(hù)和改善神經(jīng)功能。因后路手術(shù)不能解除來(lái)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(yīng)用。然而,伴隨著鈦合金頸前路鋼板的普及應(yīng)用,頸椎內(nèi)固定物引起的相關(guān)并發(fā)癥越來(lái)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?dòng)及脫落,并可刺傷食管或氣管而形成縱膈炎導(dǎo)致死亡;融合術(shù)后引起局部應(yīng)力遮擋導(dǎo)致鄰近節(jié)段的退變加速,導(dǎo)致再次出現(xiàn)頸椎病的相應(yīng)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(shí)間,極大地影響了患者對(duì)頸椎手術(shù)的滿意度,同時(shí)也消耗更多的醫(yī)療資源,增加了患者及社會(huì)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
　　 鎂合金鋼板以其優(yōu)良的生物相容性及生物力學(xué)性能,且具有可吸收性的特點(diǎn),為解決因鈦合金鋼板在臨床應(yīng)用中出現(xiàn)的上述問(wèn)題提供了新的思路和方法。動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)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(dǎo)和骨誘導(dǎo)作用,同時(shí)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(duì)此種鎂合金的生物力學(xué)評(píng)價(jià)尚未見(jiàn)報(bào)道,本文在分析了可吸收性鎂合金材料的特點(diǎn)及生物力學(xué)相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)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(jìn)一步研究鎂合金鋼板的生物力學(xué)性能及進(jìn)一步的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ),以期為解決臨床中由于鈦合金頸椎前路鋼板應(yīng)用所導(dǎo)致的一系列問(wèn)題設(shè)計(jì)一種新型的內(nèi)固定材料。
　　 材料與方法：
　　 14具山羊頸椎標(biāo)本隨機(jī)分為鎂合金組

6、(A組)與鈦合金組(B組),測(cè)量?jī)山M正常頸椎標(biāo)本在2.5Nm純力矩載荷下的三維運(yùn)動(dòng)范圍(ROM)和中性區(qū)(NZ),將兩組頸椎標(biāo)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(cè)量?jī)山M頸椎標(biāo)本的ROM和NZ。
　　 結(jié)果：
　　 1.兩組標(biāo)本在正常狀態(tài)下的三維運(yùn)動(dòng)范圍和中性區(qū)比較均無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(采用兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn),p＞0.05),說(shuō)明兩組標(biāo)本運(yùn)動(dòng)范圍和中性區(qū)的變異在統(tǒng)計(jì)學(xué)中是可以接受的。

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