棘板螺釘固定的腰椎棘突間動(dòng)態(tài)內(nèi)固定器的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及生物力學(xué)研究.pdf

1、隨著腰椎棘突間動(dòng)態(tài)內(nèi)固定器越來(lái)越多地應(yīng)用在退變性腰椎疾病中，大量的實(shí)驗(yàn)研究及臨床報(bào)告揭示了該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，但其中也有許多問(wèn)題，諸如腰椎棘突間動(dòng)態(tài)內(nèi)固定器對(duì)腰椎后柱結(jié)構(gòu)的影響以及對(duì)脊柱穩(wěn)定性的影響等將有待于進(jìn)一步解決。本研究目的是通過(guò)對(duì)中國(guó)人下腰椎棘突椎板區(qū)域相關(guān)應(yīng)用解剖學(xué)參數(shù)的測(cè)量及棘突間三維空間的測(cè)量，由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)新型棘板螺釘固定式腰椎棘突間動(dòng)態(tài)內(nèi)固定器，從生物力學(xué)方面評(píng)價(jià)在單純棘突間固定方式時(shí)和應(yīng)用棘板螺釘固定方式時(shí)下腰椎穩(wěn)定性

2、的變化及鄰近節(jié)段椎間盤(pán)、小關(guān)節(jié)突應(yīng)力改變，為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。 1、應(yīng)用解剖參數(shù)測(cè)量和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)棘板螺釘固定的腰椎棘突間動(dòng)態(tài)內(nèi)固定器 通過(guò)對(duì)20具完整脊柱骨骼標(biāo)本L3-S1雙側(cè)棘突椎板區(qū)域厚度的測(cè)量及20位和40位健康志愿者的L3-S1CT掃描、三維CT重建，獲得中國(guó)人下腰椎棘突椎板區(qū)域相關(guān)應(yīng)用解剖學(xué)參數(shù)及下腰椎棘突間三維空間結(jié)構(gòu)的樣本數(shù)據(jù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換，以獲得棘突間隙的空間數(shù)據(jù)和圖像，根據(jù)棘突間隙立體模型進(jìn)行計(jì)算

3、機(jī)輔助內(nèi)固定器設(shè)計(jì)。內(nèi)容是：棘板螺釘最佳進(jìn)釘部位，最佳進(jìn)釘角度，棘突間間隔物與棘突間空間結(jié)構(gòu)的解剖匹配和最適契合。 2、生物力學(xué)研究 取新鮮尸體脊柱標(biāo)本L3-S1節(jié)段12具，通過(guò)切除擬固定節(jié)段上位椎體雙側(cè)下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶的方式建立腰椎不穩(wěn)模型，分別進(jìn)行雙側(cè)棘板螺釘固定和wallis棘突間固定兩種固定方式的固定。應(yīng)用電阻應(yīng)變式傳感器技術(shù)和光柵位移傳感器技術(shù)對(duì)非損傷性加載下的前屈、后伸、軸向壓縮、側(cè)彎及扭轉(zhuǎn)狀態(tài)

4、的腰椎的載荷-應(yīng)變變化、載荷-位移變化及腰椎的應(yīng)力強(qiáng)度、剛度，腰椎的扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能、相鄰節(jié)段力學(xué)變化等進(jìn)行分析研究。 選用經(jīng)過(guò)檢查無(wú)損傷(腫瘤、外傷、手術(shù))的12具成人新鮮冰凍尸體脊柱標(biāo)本(L3-S1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分組：1、完整標(biāo)本(記作N組)；2、L4/5上位椎體雙側(cè)下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶切除組(記作A1組)：3、L4/5上位椎體雙側(cè)下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶切除雙側(cè)棘板螺釘固定組(記作A2組)；4、L4/5上位椎體雙側(cè)

5、下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶切除wallis植入組(記作A3組)；5、L5/S1上位椎體雙側(cè)下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶切除組(記作A4組)；6、L5/S1上位椎體雙側(cè)下關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)1/2及部分黃韌帶切除雙側(cè)棘板螺釘固定組(記作A5組)。各組按隨機(jī)順序進(jìn)行4項(xiàng)非損傷性等級(jí)加載，最后進(jìn)行扭轉(zhuǎn)力學(xué)試驗(yàn)。用電阻應(yīng)變式傳感器技術(shù)和光柵位移傳感器技術(shù)進(jìn)行生物力學(xué)測(cè)量。分析完整標(biāo)本、不穩(wěn)定標(biāo)本及各固定組之間穩(wěn)定性的差異，以及鄰近節(jié)段椎間盤(pán)及小關(guān)節(jié)

6、間隙應(yīng)力變化的差異。結(jié)果顯示兩種固定方式均可使固定節(jié)段除扭轉(zhuǎn)外的穩(wěn)定性恢復(fù)至接近正常狀態(tài)(P＞0.05)，而在扭轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，兩種固定方式均較正常標(biāo)本差(P＜0.05)。棘板螺釘固定方式較wallis棘突間固定對(duì)降低鄰近節(jié)段椎間盤(pán)和小關(guān)節(jié)突應(yīng)變，改善應(yīng)力集中的作用更明顯(P＜0.05)。綜合比較，棘板螺釘固定方式更接近于正常狀態(tài)。 結(jié)論： 在腰椎棘突間非融合技術(shù)中，采用棘板螺釘固定可以有效的提高術(shù)后脊柱穩(wěn)定性，在降低固定后鄰