改良Galveston技術(shù)的數(shù)種改良方式用于骶骨次全切除術(shù)后重建的生物力學(xué)研究及臨床應(yīng)用.pdf

1、研究背景高位骶骨腫瘤的治療常常需要行骶骨次全切除術(shù)，不同程度地破壞骶髂關(guān)節(jié)及其周?chē)Y(jié)構(gòu)，術(shù)后患者需長(zhǎng)時(shí)間臥床，并易留下腰痛等后遺癥。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，目前術(shù)后應(yīng)用器械進(jìn)行重建的病例越來(lái)越多，有效減少了患者術(shù)后臥床時(shí)間，改善了生活質(zhì)量。改良Galveston技術(shù)(Modified Galveston Technique，MGT)是目前臨床應(yīng)用最多的腰骶部重建方法之一。Gokaslan等在最初提出利用這一方法進(jìn)行腰骶部重建時(shí)，建議重建時(shí)采

2、用6枚椎弓根螺釘雙側(cè)固定L3-5節(jié)段的下腰椎，并且要放置2-3根橫連接。但在實(shí)際工作中由于種種原因，MGT的臨床使用并非完全按照其標(biāo)準(zhǔn)的方式實(shí)施，例如有的醫(yī)師會(huì)根據(jù)患者的經(jīng)濟(jì)能力和病情而酌情減少橫連接以及腰椎椎弓根螺釘?shù)臄?shù)目，或者對(duì)于單側(cè)骶髂關(guān)節(jié)破損的患者只進(jìn)行單側(cè)重建等等。這樣能夠節(jié)省治療費(fèi)用、簡(jiǎn)化手術(shù)操作步驟并減少患者的創(chuàng)傷，但缺乏長(zhǎng)期的臨床隨訪(fǎng)以及足夠的生物力學(xué)依據(jù)。 研究目的探討臨床上出現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)MGT的生物力學(xué)特性，進(jìn)

3、而尋找一種更加符合生物力學(xué)原理的腰骶部重建方式，以期為臨床應(yīng)用提供一定的依據(jù)和參考。 研究方法： 臨床隨訪(fǎng)：對(duì)臨床病例的功能效果進(jìn)行隨訪(fǎng)，對(duì)比末次隨訪(fǎng)與術(shù)后即刻的X線(xiàn)片，利用國(guó)際保肢學(xué)會(huì)(International Society of Limb Salvage，ISOLS)制定的骨與軟組織腫瘤術(shù)后功能重建評(píng)分表(下肢)對(duì)患者進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，記錄各項(xiàng)評(píng)分。 生物力學(xué)研究：建立完整(Intact)、骶骨次全切除術(shù)后(

4、Defect)以及MGT重建后(Recon)的三維有限元模型，利用生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)以及文獻(xiàn)對(duì)比的方法，對(duì)所建的三維有限元模型進(jìn)行驗(yàn)證。然后再(1)對(duì)Recon模型進(jìn)行修改，在垂直壓縮、前屈、后伸、左彎和右旋5種工況下進(jìn)行計(jì)算，探討橫連接以及腰椎椎弓根螺釘?shù)臄?shù)目和位置對(duì)MGT重建的穩(wěn)定性的影響：(2)對(duì)Intact模型進(jìn)行修改，建立單側(cè)骶髂關(guān)節(jié)損壞后行單側(cè)固定重建(1SF)和雙側(cè)固定重建(2SF)的三維有限元模型并計(jì)算，對(duì)單側(cè)骶髂關(guān)節(jié)損壞后行

5、單側(cè)MGT重建的方式進(jìn)行探討；(3)提出一種新型的四棒內(nèi)固定方式，利用三維有限元分析的方法將其與傳統(tǒng)的MGT進(jìn)行對(duì)比。 結(jié)果： 臨床隨訪(fǎng)：重建后患者功能滿(mǎn)意，各固定組之間疼痛、功能、心理承受、支持物、行走和步態(tài)評(píng)分之間無(wú)明顯差別，并發(fā)癥主要并發(fā)癥為切口感染、脫棒和腰部僵直感。 生物力學(xué)研究：(1)橫連接的數(shù)目和位置對(duì)于垂直壓縮、前屈、后伸和左彎四種工況下的剛度沒(méi)有影響。與不使用橫連接相比，使用1根橫連接后內(nèi)固定系

6、統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)剛度的增加較為明顯；與使用1根橫連接相比，使用2或3根橫連接時(shí)扭轉(zhuǎn)剛度的增加幅度相對(duì)較小，在L5椎弓根螺釘下方使用橫連接可能會(huì)增加內(nèi)固定系統(tǒng)的最大應(yīng)力；與僅固定L5椎體時(shí)相比，增加L4的椎弓根螺釘能夠明顯提高內(nèi)固定系統(tǒng)在屈、后伸、左彎和右旋四種狀態(tài)下的剛度，但繼續(xù)增加L3的椎弓根螺釘并不繼續(xù)增加內(nèi)固定系統(tǒng)的剛度。(2)單側(cè)固定能夠限制骶髂關(guān)節(jié)的活動(dòng)，但沒(méi)有雙側(cè)固定時(shí)明顯。器械上的應(yīng)力分布形式基本相同，但單側(cè)固定模型的棒和髂骨釘上

7、的應(yīng)力峰值較大。(3)在骶骨次全切除時(shí)，新型四棒內(nèi)固定方式的在各方向上的剛度都要大于MGT重建，但器械上的最大應(yīng)力要大于MGT重建；在全骶骨切除時(shí)，新型四棒內(nèi)固定方式的位移和最大應(yīng)力都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的MGT重建方式。 結(jié)論： 各種非標(biāo)準(zhǔn)的MGT方式均可以有效增強(qiáng)腰骶部的穩(wěn)定性，促進(jìn)患者早期活動(dòng)，減少臥床相關(guān)并發(fā)癥。但腰椎固定節(jié)段過(guò)少可能會(huì)增加術(shù)后脫棒的風(fēng)險(xiǎn)，腰椎固定節(jié)段過(guò)多則可能會(huì)引起明顯的腰部僵直感。增加橫連接能夠增強(qiáng)

8、內(nèi)固定系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)剛度，增加椎弓根螺釘?shù)臄?shù)目能夠增強(qiáng)內(nèi)固定系統(tǒng)在屈伸、側(cè)彎和扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的剛度。根據(jù)本研究的結(jié)果，推薦“L4-5雙側(cè)椎弓根螺釘+1根橫連接(位于L5椎弓根螺釘上方)”的重建方式。單側(cè)固定在術(shù)后早期能夠起到足夠的固定作用，但與雙側(cè)固定比較，骶髂關(guān)節(jié)的活動(dòng)幅度相對(duì)較大，可能會(huì)降低器械抗疲勞壽命，并且L5椎弓根螺釘至髂骨釘之間的鈦棒以及髂骨釘尾部的應(yīng)力也顯著增加，加大了釘棒斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。新型四棒內(nèi)固定重建腰骶部能夠顯著增加腰骶部的穩(wěn)