胸腰椎内固定和椎体增强技术对邻近节段影响的生物力

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1、胸腰椎内固定和椎体增强技术对邻近节段影响的生物力【摘要】探讨采用内固定或椎体增强技术后邻近节段生物力学特性的变化。［方法］12具尸体胸腰椎标本，分为正常对照组、椎体压缩骨折后经椎弓根自体骨植骨组、椎体成形术组、RF内固定组分别进行实验应力分析。应力加载方式为轴向压缩、前屈、后伸、侧屈等4种，通过各种工况的生物力学测试，说明采用内固定或椎体增强技术后邻近节段力学特性的变化。［结果］采用椎体内植骨或骨水泥填充的方法，有使邻近节段的刚度降低，应力强度提高的轻微趋势，但无显著性差异(P>0.05)。而

2、采用内固定后，邻近节段刚度明显降低，应力强度明显提高，呈显著性差异(P<0.05)。［结论］采用椎体内植骨或骨水泥填充的方法对邻近节段的影响较小，而采用内固定后对邻近节段产生了不利的生物力学影响。【关键词】内固定椎体增强技术邻近节段生物力学Abstract：［Objective］Tostudythebiomechanicaleffectsontheadjacentsegmentofthoracolumbarspineent.［Method］Tbarspinespecimenslydivided

3、into4group:Normalcontral;Thoracolumbarfracturesbarfracturesentgrafting;Thoracolumbarfracturesulations(axialpression.flexion,extensionandlateralbending)echanicaltestingmachine.Dataoftherigidityandstressoftheadjacentsegmententcouldmakeatinytendencythatth

4、eadjacentsegmentrigiditydegradeandstressraise,butthereaketheadjacentsegmentrigiditydegradeandstressraisesignificanly(P<0.05).［Conclusion］Vertebralbodyenhancementhaslittleeffectontheadjacentsegment.Internalfixationhasdisadvantageouseffectontheadjacen

5、tsegment.Keyent;adjacentsegment;biomechanics椎弓根螺钉系统内固定是严重胸腰椎骨折的常规治疗方法之一。而椎体增强技术是近年来出现的一项新技术，它通过向椎体内注入增强剂来提高椎体的刚度和抗压缩能力。广义的椎体增强剂包括各种骨水泥、生物陶瓷材料、自体骨。椎体成形术和经椎弓根椎体内植骨是椎体增强技术的代表。临床上普遍运用内固定和椎体增强技术后发现，邻近节段增生、退变加快，骨折、滑脱的发生增多。究竟运用内固定或者椎体增强技术后对邻近节段产生了什么影响?通过对胸腰椎标

6、本的生物力学测试，对其进行探讨。1材料与方法1.1标本制备与分组采集12具成人新鲜脊椎标本T12～L４，男性标本7例，女性标本5例，随机抽样，X线检查排除外伤、肿瘤、畸变等疾患。剔除骨周围肌肉、脂肪和结缔组织，保留椎间盘、韧带和骨性结构的完整。标本置于-20℃的低温冰柜内保存。试验前逐级解冻。12具标本随机分为正常标本组(N组)、椎体压缩骨折后经椎弓根自体骨植骨组(SB组)、椎体压缩骨折后经椎弓根PMMA骨水泥填充组(BC组)、椎体压缩骨折后采用RF内固定组(RF组)等4组自身对照测试。骨折标本均在

7、前屈位加载至前缘压缩1／3，后伸加载至复位或在与伤椎相隔一个椎体加用椎弓根系统复位后拆除。PMMA填充至出现渗漏，自体骨填充至填满压紧。1.2力学模型的建立胸腰椎结构均采用新鲜人尸体标本，保持新鲜度，符合人体力学运动要求；胸腰椎的力学性质，采用脊柱动能节段(FSU)来测量［1］，结果见表1。所有标本在结构、载荷、力学性质、重心、实验手段方法上保持一致，以确保实验精度。表1胸腰椎的力学性质1.3测试方法与数据处理在m)，并进行温度补偿。采用KG-101高精度数显光栅位移测微计测定位移。对数值进行线形回

8、归、方差分析、最小二乘法等统计方法。统计软件为SPSS10.0，显著水平置于0.05。2结果2.1自体植骨、骨水泥填充及内固定对邻近节段应力强度的影响结果数据见表2。自体骨和骨水泥单纯植入后相邻椎体强度平均提高4％，椎间盘强度平均提高1％，小关节上应力相反有下降的趋势，减少约5％，无明显差异(P>0.05)。说明有使邻近节段的应力强度提高的轻微趋势，但影响并不大。自体骨和骨水泥组之间比较，骨水泥组>5％，无明显差异(Ｐ>0.05)，说明两种方法差异不