后路椎弓內(nèi)固定系統(tǒng)治療嚴(yán)重胸腰椎爆裂型骨折有限元分析及臨床應(yīng)用.pdf

1、第一部分后路椎弓根內(nèi)固定系統(tǒng)治療嚴(yán)重胸腰椎爆裂型骨折有限元分析
　　 目的：
　　 1、根據(jù)載荷分享評(píng)分，建立嚴(yán)重L1爆裂型骨折有限元模型。
　　 2、采用有限元法分析后路椎弓根內(nèi)固定治療嚴(yán)重L1爆裂型骨折術(shù)后及術(shù)后2月時(shí)的穩(wěn)定性。
　　 3、研究?jī)蓚€(gè)時(shí)段時(shí)內(nèi)固定應(yīng)力的變化，旨在為后路椎弓根內(nèi)固定結(jié)合術(shù)后臥床治療嚴(yán)重胸腰椎爆裂型骨折提供生物力學(xué)依據(jù)。
　　 方法：
　　 選擇一名30歲正常

2、男性，利用CT對(duì)其胸腰椎進(jìn)行連續(xù)薄層掃描，利用CT圖像和Mimics軟件建立T12-L2椎體三維模型，根據(jù)載荷分享評(píng)分模擬L1嚴(yán)重爆裂型骨折，模擬行后路椎弓根內(nèi)固定術(shù)后及術(shù)后2月時(shí)有限元模型，將兩種模型以及生理模型導(dǎo)入ANSYS10.0軟件，分別加載500N壓力和15NM扭矩，模擬人胸腰部正常生理屈伸和側(cè)彎，比較三種模型在不同生理活動(dòng)下椎體結(jié)構(gòu)和內(nèi)固定器械上的變形及應(yīng)力分布情況。
　　 結(jié)果：
　　 生理模型在垂直壓力下

3、所得的剛度位于先前體外實(shí)測(cè)結(jié)果區(qū)間內(nèi)，通過(guò)有效性檢驗(yàn)。從位移分布情況來(lái)看，術(shù)后模型在前屈、后伸及側(cè)彎情況下最大位移值分別為生理模型的168％、52％、150％，術(shù)后2月模型三種工況下最大位移值為生理模型的101％、51%、92%，術(shù)后2月模型在前屈及側(cè)彎情況下更接近正常生理狀態(tài)，后伸情況下較生理模型更為穩(wěn)定。從內(nèi)固定應(yīng)力分布情況來(lái)看，三種工況下內(nèi)固定應(yīng)力集中分布于椎弓根螺釘根部，術(shù)后2月模型在前屈、后伸及側(cè)彎情況下最大應(yīng)力值分別為術(shù)后模

4、型的60%、99%、68%，術(shù)后2月時(shí)內(nèi)固定所承受的應(yīng)力小于術(shù)后模型。
　　 結(jié)論：
　　 本研究建立了正常T12-L2節(jié)段的三維有限元模型，并且加載后通過(guò)了模型有效性的驗(yàn)證。根據(jù)載荷分享評(píng)分，模擬L1嚴(yán)重爆裂型骨折椎弓根內(nèi)固定術(shù)后及術(shù)后2月時(shí)有限元模型。在載荷加載實(shí)驗(yàn)中，術(shù)后2月模型在三種工況下穩(wěn)定性優(yōu)于術(shù)后模型，與正常生理情況相似。提示后路椎弓根內(nèi)固定系統(tǒng)治療嚴(yán)重胸腰椎爆裂型骨折，結(jié)合術(shù)后臥床延遲負(fù)重可達(dá)到良好的生物

5、力學(xué)性能，為臨床應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
　　 第二部分后路椎弓根內(nèi)固定系統(tǒng)治療嚴(yán)重胸腰椎爆裂型骨折臨床應(yīng)用
　　 目的：
　　 回顧性研究應(yīng)用經(jīng)后路椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)治療嚴(yán)重胸腰椎爆裂型骨折的療效，分析其治療效果及相關(guān)的影響因素。
　　 方法：
　　 隨訪我科自1998～2010年間應(yīng)用后路椎弓根內(nèi)固定系統(tǒng)治療的載荷分享評(píng)分大于6分的胸腰椎爆裂型骨折病例，對(duì)資料完整的53例病例進(jìn)行療效分析。所有病

6、例術(shù)后至末次隨訪至少12月，平均38.9月。通過(guò)影像學(xué)，神經(jīng)功能和疼痛與腰背部功能三個(gè)方面評(píng)定手術(shù)的療效。通過(guò)術(shù)前CT及術(shù)前、術(shù)后標(biāo)準(zhǔn)胸腰椎正側(cè)位片，評(píng)定載荷分享評(píng)分。分別于術(shù)前、術(shù)后及末次隨訪時(shí)拍攝標(biāo)準(zhǔn)胸腰椎正側(cè)位片及術(shù)前CT，在側(cè)位X片上測(cè)量傷椎前后緣高度百分比(Anterior Vertebral Height,AVH；Posterior Vertebral Height，PVH)、傷椎楔變角(VertebralBodyAngle

7、，VBA)、后凸畸形角(Cobbangle)和矢狀面指數(shù)(Sagittal Index，SI)。應(yīng)用Frankel分級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)術(shù)前及隨訪時(shí)的神經(jīng)功能做出評(píng)估?；颊叩奶弁磁c腰背部功能狀況則按照Denis疼痛分級(jí)與Oswestry功能障礙指數(shù)做出評(píng)估。
　　 結(jié)果：
　　 53例載荷分享評(píng)分大于6分，其中7分組20例，8分組18例，9分組15例。內(nèi)固定術(shù)后AVH由48.7%±16.6%恢復(fù)至95.5%±8.7%，PVH由8

8、8.1％±9.5恢復(fù)至97.2％±7.0%，VBA由22.8°±9.2°恢復(fù)至4.6°±4.4°，Cobb角22.3°±9.4°恢復(fù)至3.3°±8.5°，SI由18.4°±10.6°恢復(fù)至2.3°±4.5°。術(shù)后至末次隨訪丟失值分別為AVH:4.8%±7.2％;PVH:0.4%±7.0%;VBA:3.1°±4.2°;Cobb角：7.0°±6.6°;SI:7.0°±6.6°。AVH、PVH、VBA、Cobb角、SI術(shù)前、術(shù)后均有顯著的統(tǒng)計(jì)

9、學(xué)意義(P＜0.01)。AVH、VBA、Cobb角、SI術(shù)后與末次隨訪時(shí)相比，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。
　　 末次隨訪時(shí),53例患者神經(jīng)功能為：A級(jí)7例，C級(jí)3例，D級(jí)4例，E級(jí)39例。仍有12例患者存在括約肌功能障礙。除7例全癱的患者無(wú)明顯恢復(fù)外，神經(jīng)不完全損傷的患者均有Frankel1級(jí)以上的改善。根據(jù)Denis疼痛分級(jí)，28例P1，19例P2，6例P3。末次隨訪時(shí)39例無(wú)截癱的患者（FrankelE級(jí)），Oswes

10、try功能障礙指數(shù)平均12±16，其中優(yōu)28例，良8例，差3例，71.8%的患者為優(yōu)。本組中并發(fā)癥主要為內(nèi)固定斷裂,53例中內(nèi)固定斷裂6例，斷釘率為11.3%,3例載荷分享評(píng)分8分,3例9分,5例來(lái)自椎板切除減壓組，1例為間接復(fù)位組，兩組間斷釘率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　 結(jié)論：
　　 經(jīng)后路椎弓根內(nèi)固定術(shù)結(jié)合術(shù)后臥床能有效治療載荷分享評(píng)分＞6分的嚴(yán)重胸腰椎爆裂型骨折，能夠恢復(fù)椎體的高度，矯正后凸畸形，術(shù)后絕大

11、部分患者的神經(jīng)功能、疼痛與腰背部功能狀況恢復(fù)良好，大部分患者回到原來(lái)的工作崗位，取得了良好的臨床療效。較傳統(tǒng)前路手術(shù)，具有創(chuàng)傷小，手術(shù)時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單，術(shù)后并發(fā)癥少等優(yōu)勢(shì)。對(duì)于無(wú)或輕度神經(jīng)損傷的病例建議采用間接減壓內(nèi)固定治療達(dá)到椎管減壓而減少對(duì)脊柱穩(wěn)定性的破壞，減少術(shù)后內(nèi)固定斷裂風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于間接復(fù)位不理想或神經(jīng)有損傷的病例采用直接減壓內(nèi)固定聯(lián)合椎板切除減壓后外側(cè)植骨，能達(dá)到有效的椎管減壓和重建脊柱的穩(wěn)定性，為神經(jīng)功能的恢復(fù)創(chuàng)造理想的環(huán)境，