单侧椎弓根螺钉在腰椎融合手术中应用探究.doc

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1、单侧椎弓根螺钉在腰椎融合手术中应用探［摘要］目前关于腰椎椎弓根螺钉的钉棒系统在腰椎融合手术中的应用研究成果尚不能反映长期的椎弓根螺钉固定系统的疲劳特性，不能达到与人体完全仿真的程度，而且有些组织的材料性质目前尚不清楚。在研究过程中,人们对脊柱相关软组织的生物力学特性进行线性的简化和处理，一定程度上会对模型的结果产生影响。所以，对于脊柱生物力学性能方面的研究，能为今后的研究设计及应用提供一定的借鉴。［关键词］单侧椎弓根螺钉；腰椎融合术；临床应用［中图分类号］R687.3［文献标识码］B［文章编号］1674-4721(2014)02(

2、a)-0187-03脊柱后路内固定手术是一种重要的脊柱稳定手术，它的发展及演变起源于人们对脊柱畸形的矫正及脊椎骨折内固定的病理学发展和生物力学特性的认识。1911年Hibbs第一次报道了关于脊柱融合的手术，并且规定了脊柱融合手术的最基本原则。20世纪80年代以后随着相关脊柱生物力学方面的研究逐渐增多，脊柱以及椎间盘的解剖结构的生物力学、脊柱内固定器械的生物力学以及不同的手术方式对脊柱的结构及其稳定性产生的影响等方面的试验，深入阐述了脊柱后方结构及其椎间关节在维持脊柱的稳定性方面的重要作用，从而为脊柱融合手术的临床应用提供了一定的科

3、学依据⑴。现在的微创技术已被广泛地用于外科手术领域，并逐渐在脊柱外科的手术中的占据主导地位［2-3］o在脊柱手术的过程中如何避免组织损伤，减少术中出血，这已经变成了目前需要克服的一项难题。近年来关于单侧腰椎椎弓根螺钉在腰椎融合手术中应用方面的报道逐渐增多［4-5］,本文对单侧腰椎椎弓根螺钉系统在腰椎融合手术中的应用和研究进展进行综述。1单侧椎弓根螺钉固定系统的生物力学特性1.1单侧椎弓根钉与双侧椎弓根螺钉的对比研究Harris等［6］通过对尸体标本的生物力学检测，认为在脊柱单侧、双侧稚弓根螺钉固定系统稳定性的人体试验中，双侧脊柱椎

4、弓根螺钉内固定系统具有较好的脊柱稳定性，但是在目前的临床应用中未得到满意的疗效，在最佳的脊柱内固定强度方面还没有统一标准［7-9］oSuk等［10］通过对87例患者实施的脊柱后外侧单节段内固定融合和双节段内固定融合手术中得出，单侧脊柱椎弓根内固定与双侧脊柱椎弓根能固定的脊柱融合率分别为91.5%和97.5%,差异无统计学意义（P-0.121）,但是，在降低患者手术费用和缩短手术时间方面，单侧椎弓根螺钉内固定系统具有明显优势。贡小强等［11］在行后正中手术切口腰椎间融合术(posteriorlumbarinterbodyfusion

5、,PLIF)中，对单、双侧脊柱椎弓根螺钉内固定系统进行对比，两者的术中出血量和手术时间差异有统计学意义，脊柱椎体间的植骨融合率以及JOA评分改善率差异无统计学意义。1.2模拟仿真的研究陈志明等［12］根据正常人体的腰3〜5节段CT扫描数据，利用GeomagicStudio9.0>Simpleware2.0和Abaqus6.7系统软件重建了人体正常的腰3〜5三维的有限元模型(INF),并以此为基础，建立了腰4/5单侧椎弓根钉棒固定加后外侧横突间植骨融合系统的手术模型(Ml),脊柱单侧椎弓根钉棒固定并应用单个融合器械放入模具(M2)、

6、脊柱双侧椎弓根钉棒固定系统并应用单个融合器械放入模具(M3)。在模拟腰椎活动中，进行腰椎前曲后伸旋转及侧屈的基本活动，并在腰3椎体上面加500N的预载荷以及10N・ni的转矩。在不同情况下分别观察腰4、腰5节段的角移位、脊柱椎弓根钉内固定以及融合器的应力作用分布。结果显示，在不同情况下Ml、M2、M3各个角移位都比INF少，以M3减少最多；除了脊柱右屈以及后伸，M2、M3角移位降低的程度相差不大，但是在脊柱左屈、右屈以及右旋转、左旋转的时候Ml的稳定性较差。在脊柱椎弓根钉应力峰值方面，Ml较M2和M3高，尤其是在脊柱后伸、左侧屈时

7、脊柱椎弓根钉的应力峰值最大。M2椎弓根钉的应力峰值较M3高。在各种情况下，M2脊椎椎间融合器的应力峰值均较M3高。所以，脊柱的单侧椎弓根钉固定系统加用单个椎间融合器，能够为脊柱提供足够的稳定性，该方法可以用于腰椎退变性疾病的手术内固定。在脊柱融合器的应力峰值方面，脊柱单侧椎弓根钉棒固定系统并应用单个融合器械放入模具明显高于双侧椎弓根钉棒固定系统的模具，但是在脊柱融合器沉降方面，脊柱单侧椎弓根钉棒固定系统较双侧椎弓根钉棒固定系统高。董健文等［13］切除腰4〜5的椎间盘以及同侧＞2/3的椎体间的关节，造成脊柱单节段的不稳定，结果显示，

8、除了脊柱左侧弯以外，脊柱单侧椎弓根钉棒固定系统组在脊柱其他各个方向上的活动与双侧椎弓根钉棒固定系统组比较，运动范围(rangeofmotion,ROM)没有明显增加，即使在左侧弯，其ROM也较双侧组小。因此脊柱单侧椎弓根钉棒固定系统和双侧脊柱椎弓根