腰椎融合固定和非融合固定生物力學(xué)研究.pdf

1、目的：
　　 探討腰椎Isola椎弓根釘系統(tǒng)堅強內(nèi)固定模擬的腰椎融合固定和DIAM動態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)代表的非融合固定對腰椎生物力學(xué)的影響。
　　 方法：
　　 9具尸體腰椎標本L1-L5(保留骨間膜、椎間盤、椎間關(guān)節(jié)囊及所有韌帶組織，去除骶棘肌、腰大肌等軟組織)，通過大體解剖或攝片排除腫瘤及先天畸形，建立力學(xué)測試模型，分為正常對照組、DIAM固定組、Isola椎弓根釘系統(tǒng)固定組。模擬手術(shù)進行測量。測量工況為軸向壓縮、

2、前屈、后伸、側(cè)屈等4種，測試其生物力學(xué)變化。
　　 結(jié)果：
　　 從腰椎椎體、間盤和關(guān)節(jié)突上的載荷-應(yīng)變來看，DIAM和Isola系統(tǒng)內(nèi)固定都有穩(wěn)定脊柱的作用。DIAM除了增加脊柱穩(wěn)定性作用之外，在后伸位時小關(guān)節(jié)的應(yīng)力更加均勻，后部結(jié)構(gòu)承載能力增大，從而使得脊柱更加穩(wěn)定。
　　 從腰椎椎體、間盤和關(guān)節(jié)突上的應(yīng)力強度來看，DIAM固定三者的應(yīng)力強度接近正常的應(yīng)力狀態(tài)，Isola系統(tǒng)內(nèi)固定系統(tǒng)有同樣效果，但是關(guān)節(jié)突關(guān)

3、節(jié)應(yīng)力強度下降過大，提示應(yīng)力遮擋效應(yīng)，從而易對鄰近椎體等產(chǎn)生不良影響。
　　 從生理載荷下腰椎的總體位移和椎間盤的水平位移來看，DIAM和Isola都具有穩(wěn)定脊柱作用。前者比后者接近正常組，后者固定作用更強，因此會加重了鄰近節(jié)段的位移代償，從而有加重ASD的可能。
　　 從生理載荷下腰椎的軸向剛度和椎間盤水平剪切剛度變化來看，兩個系統(tǒng)對軸向剛度和水平剪切剛度都具有較強的抗壓縮、剪切變形的能力。DIAM固定后抗壓縮、剪切變

4、形的能力接近生理狀態(tài)，Isola椎弓根堅強固定系統(tǒng)抵抗抗壓縮、剪切變形的能力更強。但是過度的增強同樣會增加鄰近節(jié)段的負荷，造成超負荷。
　　 以腰椎扭矩大小和扭轉(zhuǎn)強度來看，Isola椎弓根螺釘系統(tǒng)的抗扭能力方面是相當好的。DIAM在抗扭能力方面比較弱，DIAM尚不能滿足扭轉(zhuǎn)剛度的需要，本身抗扭轉(zhuǎn)力較弱，固定作用有一定局限。
　　 結(jié)論：
　　 DIAM所代表的非融合固定與Isola椎弓根釘系統(tǒng)所模擬的融合固定都具