利用融合器進(jìn)行骶髂關(guān)節(jié)融合的研究.pdf

1、目的：一、設(shè)計(jì)應(yīng)用于骶髂關(guān)節(jié)(SIJ)融合的融合器及與之相配套的工具；測量SIJ不同平面與L4神經(jīng)前支外緣間的水平距離；測量SIJ的長度和SIJ中點(diǎn)偏下部位可用于植入內(nèi)固定物的深度；觀察SIJ周圍血管和神經(jīng)。二、利用自行設(shè)計(jì)的融合器在尸體標(biāo)本上進(jìn)行SIJ融合手術(shù)；對融合器進(jìn)行生物力學(xué)測試，對比并分析SIJ融合器和椎體間融合器以及本研究的融合方法與傳統(tǒng)的SIJ融合方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
　　 方法：一、選取防腐保存的正常成人骨盆標(biāo)本1

2、8具(男14具，女4具)，年齡25-55歲，排除標(biāo)本畸形、腫瘤、外傷及解剖變異等情況。在SIJ線上確定五個(gè)點(diǎn)，A點(diǎn)(SIJ線最上緣)，E點(diǎn)(SIJ線最下緣)，C點(diǎn)(A、E兩點(diǎn)沿SIJ連線的中點(diǎn))，B點(diǎn)(A、C間的中點(diǎn))，D點(diǎn)(C、E兩點(diǎn)間的中點(diǎn))。用游標(biāo)卡尺測量B、C、D點(diǎn)與L4神經(jīng)前支外緣間的水平距離。以游標(biāo)卡尺測量SIJ的長度。用直徑2cm的環(huán)鉆，以C、D連線中點(diǎn)為中心鉆孔，環(huán)鉆的長軸與SIJ關(guān)節(jié)面方向一致，與矢狀面成18°-23°

3、的角。環(huán)鉆鉆入38.0 mm后，根據(jù)骨盆標(biāo)本大小，每鉆入0.5圈或1圈，目測和測深器相結(jié)合，觀察環(huán)鉆是否鉆破(鉆出)了骨洞側(cè)壁或底壁的骨皮質(zhì)，并以游標(biāo)卡尺測量骨洞深度，若環(huán)鉆未鉆出骨皮質(zhì)，繼續(xù)鉆入，直至骨洞側(cè)壁或底壁的骨皮質(zhì)被突破，以出現(xiàn)骨皮質(zhì)突破前一次的骨洞深度作為此處最大可鉆孔深度。上述指標(biāo)的測量，每一步驟均測量3次，取平均值。
　　 二、另外選取死亡后半年至1年甲醛固定濕潤成人骨盆標(biāo)本(包括L5椎體和股骨上1/3)14具(

4、男10具，女4具)，年齡25-55歲，X線片證實(shí)無腫瘤、炎癥、外傷引起的骨質(zhì)破壞和解剖學(xué)變異。分為融合器組和對照組，每組7例標(biāo)本(融合器組標(biāo)本編號(hào)1-7，對照組編號(hào)1-7)。實(shí)驗(yàn)前用生理鹽水浸泡標(biāo)本24 h。剔除標(biāo)本所附著的肌肉等軟組織。融合器組和對照組先進(jìn)行雙側(cè)SIJ完整狀態(tài)下的生物力學(xué)測試。測試完成后，融合器組、對照組均切斷右側(cè)SIJ全部韌帶，左側(cè)SIJ全部韌帶完整保留。融合器組和對照組均保持恥骨聯(lián)合、雙側(cè)髖關(guān)節(jié)囊和韌帶的完整性。用

5、線鋸沿關(guān)節(jié)面鋸開SIJ，建立SIJ脫位模型。刮除關(guān)節(jié)軟骨，將3孔的重建鋼板2塊塑形后橫跨SIJ進(jìn)行固定，其中一塊要置于弓狀線上緣附近，另一塊置于骶髂關(guān)節(jié)的中上部。鋼板的骶骨側(cè)用一枚松質(zhì)骨螺釘固定，髂骨側(cè)用2枚松質(zhì)骨螺釘固定。在左側(cè)髂嵴上取松質(zhì)骨植入SIJ間隙。用配套工具中的絞刀在SIJ處以C、D連線中點(diǎn)為中心絞入SIJ，然后攻絲，以配套工具中的植入器旋入融合器，取松質(zhì)骨裝入融合器。對照組同樣用二枚3孔鋼板固定，以三面有骨皮質(zhì)的髂骨骨塊代

6、替融合器植入SIJ，在SIJ其余部位亦植入松質(zhì)骨，此組取骨處亦在左側(cè)。將已完成融合術(shù)標(biāo)本放在特制夾具上，灌注自凝牙托粉，包埋固定L5椎體和兩側(cè)股骨。每具標(biāo)本右側(cè)SIJ的周圍取9個(gè)應(yīng)變測量位點(diǎn)。SIJ的位移，采用高精度光柵位移傳感器測量。標(biāo)本固定在實(shí)驗(yàn)機(jī)器上后，骶骨前面與實(shí)驗(yàn)臺(tái)面保持60°傾斜角。應(yīng)變片和位移計(jì)就位后，標(biāo)本接受3個(gè)循環(huán)的0-900 N軸向壓縮(垂直載荷)和-7-7 N·m軸向扭轉(zhuǎn)的連續(xù)載荷。垂直載荷達(dá)到900 N后，在該負(fù)

7、荷基礎(chǔ)上施加逆時(shí)針、順時(shí)針方向扭轉(zhuǎn)力，扭矩為7 N·m，記錄標(biāo)本的應(yīng)變值、位移值。生理載荷作用下的力學(xué)參數(shù)測量完畢之后，對不同內(nèi)固定系統(tǒng)的標(biāo)本進(jìn)行極限載荷測試。
　　 數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，以SPSS15.0統(tǒng)計(jì)軟件分析處理，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 結(jié)果：一、B點(diǎn)到L4神經(jīng)前支外緣的距離(mm，下同)為：19.10±2.36；C點(diǎn)到L4神經(jīng)前支外緣的距離為：16.63±2.39；D點(diǎn)到L4神經(jīng)前支外緣的距離為

8、：14.29±1.97。SIJ長度為(cm)：5.54±0.39，可用于植入融合器的深度為：4.60±0.30。L4神經(jīng)在上半部行程中與骨面之間有腰大肌纖維存在，神經(jīng)離開腰大肌后為大量脂肪組織包裹，有一定的活動(dòng)度；L5神經(jīng)根緊貼骶骨翼骨面行走，神經(jīng)周圍有致密的纖維結(jié)締組織包裹，較緊張，活動(dòng)度小。髂腰動(dòng)脈是位于SIJ前方的主要血管。本研究中，11具標(biāo)本其髂腰動(dòng)脈發(fā)自髂內(nèi)動(dòng)脈干，7具發(fā)自臀上動(dòng)脈。
　　 二、設(shè)計(jì)出8種尺寸融合器，以

9、圓錐體底面圓形的直徑和圓錐體的棱長來表示，單位為mm。底面圓直徑為20mm和18mm的融合器，其上截面圓直徑為10 mm；底面圓直徑為16和14 mm的融合器，其上部截面圓直徑為9 mm。計(jì)有20×40，20×30，18×40，18×30，16×40，16×30，14×40，14×308種。有一套與融合器相配套操作工具，共8種規(guī)格。
　　 三、所有內(nèi)固定物均準(zhǔn)確植入，未發(fā)現(xiàn)內(nèi)固定物移出骶骨和髂骨和/或內(nèi)固物進(jìn)入骶孔，生理載荷下生

10、物力學(xué)測試完成后未見內(nèi)固定松動(dòng)。在一定范圍內(nèi)，隨著載荷增加，應(yīng)變值也增加。融合器組和對照組的應(yīng)變和位移的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。同一標(biāo)本在完整狀態(tài)下，逆時(shí)針和順時(shí)針方向扭轉(zhuǎn)，SIJ水平位移差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。內(nèi)固定后的二組標(biāo)本在順時(shí)針扭轉(zhuǎn)時(shí)，每組標(biāo)本均有SIJ后下方間隙增大，最大間隙達(dá)5.32 mm，具體見表7，8。逆時(shí)針扭轉(zhuǎn)時(shí)SIJ前方間隙亦有增大，融合器組數(shù)值為(mm)：0.85±0.14，對照組為1.02±

11、0.16：縫隙較小，二組比較，差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。融合器組極限載荷大于對照組(P<0.05)。
　　 結(jié)論：一、SIJ從后上至前下的不同平面到L4神經(jīng)前支的距離逐漸減小，所測B、C、D點(diǎn)中，B點(diǎn)距神經(jīng)最遠(yuǎn)，C點(diǎn)次之。第一塊鋼板應(yīng)放置在骶骨翼的下部，第2塊鋼板可放置骶骨翼的中上部。骶骨翼側(cè)安放鋼板的1孔，另外2孔置于髂骨側(cè)。骶骨側(cè)螺絲釘應(yīng)選擇長度在3.5cm以上的松質(zhì)骨螺絲釘，螺絲釘頭部向內(nèi)成20°左右的角度。在放植

12、了2枚鋼板后，SIJ只能容納一枚融合器。
　　 二、融合器放在SIJ的中間稍偏下部位，置于二塊鋼板中間位置。鋼板螺絲釘加融合器的內(nèi)固定方式，其生物力學(xué)性能優(yōu)于鋼板螺絲釘加植骨的內(nèi)固定方式，在抗垂直載荷時(shí)，有顯著性差異。抗扭轉(zhuǎn)時(shí)，鋼板螺絲釘加融合器的內(nèi)固定組合，其生物力學(xué)性能優(yōu)于鋼板螺絲釘加植骨塊的組合。但是，融合器組與SIJ完整組相比，有顯著性差異。此結(jié)果提示，術(shù)后早期應(yīng)限制患者轉(zhuǎn)身運(yùn)動(dòng)。融合器在尚未達(dá)到其極限載荷前，鋼板螺絲釘