適合國人的微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)的初步設計及相關研究.pdf

1、目的： 評估國人應用微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)的可行性，初步設計適合國人的微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)及手術方式，并研究內固定系統(tǒng)在材料力學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，從而對自主設計的適合國人的微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)進行評估，為進一步加以改進和臨床應用提供實驗基礎。 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據的統(tǒng)計學測量和分析，參考國外相關手術操作，對國人應用微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)的可行性進行評估。 ②結合實驗中分析所得的我國正常男女腰骶椎影像解剖數據和特點，按照人性化設計的基本要求和人機工程學的設計規(guī)范，設計適合國人的微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)及手術方式。 ③通過有限元分析，探討自行設計的微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)在材料力學和機械性能方面的特點。 ④結合實驗

3、動物腰骶椎運動節(jié)段進行生物力學測試，在運動節(jié)段的不同狀態(tài)下，檢測應用微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)所引起的生物力學變化，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。 結果： ①腰骶椎影像解剖統(tǒng)計學數據顯示，具備滿足微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)最基本要求的手術路徑，但手術切口和骶骨手術進入點的位置均與國外手術方式不同。 ②初步設計出適合國人的微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固

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

5、骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)后，軸向抗壓剛度明顯提高，并且在后柱結構穩(wěn)定的情況下，其在前屈、后伸、左右側屈及旋轉六個方向的運動范圍顯著縮?。辉趩蝹葝{部斷裂的情況下，其向健側旋轉的運動范圍有所擴大，但仍顯著小于正常運動范圍；在雙側峽部斷裂的情況下，其旋轉運動的范圍進一步增大，接近正常運動范圍，但聯合后路椎弓根螺釘固定后，范圍即又顯著縮小。 全文結論： 在我國正常男女腰骶椎的解剖結構條件下，應用微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固

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。自行設計的微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)及手術方式，理論上達到了人性化設計的基本要求和人機工程學的設計規(guī)范，即適合國人、結構優(yōu)化、能夠完成基本腰骶椎手術操作和最大限度的降低手術創(chuàng)傷。不論是以鈦合金還是不銹鋼合金為制造材料，內固定系統(tǒng)的設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。在腰骶椎后柱結構穩(wěn)定的

7、情況下，內固定系統(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；在后柱結構相對不穩(wěn)的情況下，其限制運動節(jié)段旋轉運動的作用有所減弱，但仍能明顯增強腰骶椎穩(wěn)定性；在后柱結構絕對不穩(wěn)的情況下，其限制運動節(jié)段旋轉運動的作用進一步減弱，不能顯著增強腰骶椎在旋轉運動方向上的穩(wěn)定性，需要聯合后路椎弓根螺釘固定加以輔助。綜上所述，自行設計的適合國人的微創(chuàng)經骶骨前入路腰骶椎融合內固定系統(tǒng)，達到了結構、材料、機械性能、生物力學等多方面的設計