不同孔數(shù)強化劑注射器對骨質疏松腰椎椎弓根釘?shù)缽娀饔玫难芯?pdf

1、椎弓根螺釘因具有三柱固定、固定牢靠、利于維持重建脊柱序列等特點，已經在世界范圍內被廣泛的應用于脊柱疾病的治療。隨著老齡化社會的來臨，骨質疏松癥發(fā)病率逐漸增多。骨質疏松患者并發(fā)椎體骨折、感染、退行性變或腫瘤等需椎弓根螺釘內固定時，常因骨質條件差，術中難于穩(wěn)定、術后容易松動脫落，最終導致內固定的失敗。如何提高骨質疏松條件下椎弓根螺釘?shù)姆€(wěn)定性，已成為當今骨科學界的一大難題。我們通過自行設計不同孔數(shù)的強化材料注射器（由不同孔數(shù)的側孔或直孔鞘和推

2、桿組成），對骨質疏松條件下生物力學測試模塊和新鮮人體腰椎標本進行釘?shù)谰植亢驼w強化，比較不同孔數(shù)強化劑注射器對釘?shù)缽娀淖饔?，尋找最佳解決方案，以期提高椎弓根螺釘?shù)陌殉至Α?br>　　實驗一：不同孔數(shù)強化劑注射器聯(lián)合應用丙烯酸樹脂骨水泥（acrylicbonecement,ABC）對骨質疏松椎弓根釘?shù)缽娀难芯?br>　　目的：比較不同孔數(shù)強化劑注射器聯(lián)合ABC注射對骨質疏松椎弓根釘?shù)赖膹娀饔?。方法：采用美國PacificResear

3、chLaboratory公司生產的聚氨酯（polyurethane，PU）生物力學測試模塊模擬人骨質疏松松質骨的力學性能。利用自行設計的不同孔數(shù)的側孔和直孔骨水泥注射裝置，對椎弓根釘?shù)婪謩e施行不同形式的強化，分為4孔、6孔、8孔側孔鞘局部釘?shù)缽娀M、直孔鞘全釘?shù)缽娀M和空白對照組。對所有力學試驗模塊采用直徑3.5mm手鉆常規(guī)制備釘?shù)?，深?5mm。側孔組沿釘?shù)啦迦雮瓤浊手?5mm，向鞘內推注2.5ml已調制呈膏體狀的ABC骨水泥，以推桿

4、將鞘內殘存骨水泥完全推至鞘外，全釘?shù)澜M沿釘?shù)啦迦胫笨浊屎?，邊向鞘內推注骨水泥，邊退出鞘，用推桿將鞘內殘留骨水泥完全推至釘?shù)乐小４撬辔赐耆不瘯r，使用扭矩扳手以3轉/分勻速旋入CDHORIZONM8椎弓根螺釘(規(guī)格：6.5mm×45mm)。對照組不注射任何材料，直接旋入螺釘。各組旋入螺釘均為6枚。記錄最大植入扭矩。常規(guī)行X線、CT檢查，24小時后用MTS858型萬能材料試驗機行螺釘軸向拔出力試驗。數(shù)據(jù)結果采用SPSS11.5統(tǒng)計軟件包

5、進行分析。結果：不同強化組的骨水泥分布不同，呈現(xiàn)規(guī)律性。4孔組骨水泥大致位于螺釘尾側1/3，6孔組位于螺釘中間1/3，8孔組位于螺釘頭側1/3及以遠，全釘?shù)澜M沿釘體全長環(huán)形分布。側孔及全釘?shù)缽娀M螺釘?shù)淖畲筝S向拔出力較空白組均有顯著增加，8孔組拔出力低于4孔、6孔及全釘?shù)澜M，差別具有統(tǒng)計學意義。4孔、6孔及全釘?shù)澜M組間差別無統(tǒng)計學意義。旋入扭矩在各強化組兩兩之間無差別，均較對照組有顯著增加，差別具有統(tǒng)計學意義。螺釘拔出后骨水泥與聚氨酯材

6、料的界面發(fā)生斷裂，而與螺釘形成致密包裹。結論：不同孔數(shù)的強化劑注射器聯(lián)合ABC骨水泥注射，可顯著提高螺釘最大拔出力，8孔鞘容易發(fā)生滲漏，缺乏安全性，且拔出力相對較小。4孔、6孔鞘局部強化均可起到與全釘?shù)缽娀嗨频牡淖饔谩?br>　　實驗二：不同孔數(shù)強化劑注射器聯(lián)合應用磷酸鈣骨水泥（calciumphasphitecement，CPC）對骨質疏松椎弓根釘?shù)缽娀难芯?br>　　目的：比較不同孔數(shù)強化劑注射器聯(lián)合CPC注射對骨質疏松椎弓根釘

7、道的強化作用。方法：采用美國PacificResearchLaboratory公司生產的PU模塊模擬人骨質疏松松質骨的力學性能。利用自行設計的不同孔數(shù)的側孔和直孔骨水泥注射裝置，對椎弓根釘?shù)婪謩e施行不同形式的強化，分為4孔、6孔、8孔側孔鞘局部釘?shù)缽娀M、直孔鞘全釘?shù)缽娀M和空白對照組。每組樣本量均為6個。對所有力學試驗模塊采用直徑3.5mm手鉆常規(guī)制備釘?shù)?，深?5mm。側孔組沿釘?shù)啦迦雮瓤浊手?5mm，向鞘內推注2.5ml已調制呈膏

8、體狀的CPC骨水泥，以推桿將鞘內殘存骨水泥完全推至鞘外，全釘?shù)澜M沿釘?shù)啦迦胫笨浊屎?，邊向鞘內推注骨水泥，邊退出鞘，用推桿將鞘內殘留骨水泥完全推至釘?shù)乐小４撬辔赐耆不瘯r，使用扭矩扳手以3轉/分勻速旋入CDHORIZONM8椎弓根螺釘(規(guī)格：6.5mm×45mm)。對照組不注射任何材料，直接旋入螺釘。記錄最大植入扭矩。常規(guī)行X線、CT檢查，24小時后用MTS858型萬能材料試驗機行螺釘軸向拔出力試驗。數(shù)據(jù)結果采用SPSS11.5統(tǒng)計軟

9、件包進行分析。結果：不同強化組的骨水泥分布不同，且呈現(xiàn)規(guī)律性。4孔組骨水泥大致位于螺釘頭側1/3，6孔組位于螺釘中間1/3，8孔組位于螺釘尾側1/3，全釘?shù)澜M沿釘體全長分布。側孔及全釘?shù)缽娀M螺釘?shù)淖畲筝S向拔出力較空白組均有顯著增加，8孔組拔出力低于4孔、6孔及全釘?shù)澜M，差別具有統(tǒng)計學意義。4孔、6孔及全釘?shù)澜M組間差別無統(tǒng)計學意義。旋入扭矩在各強化組兩兩之間無差別，均較對照組有顯著增加，差別具有統(tǒng)計學意義。螺釘拔出后骨水泥與聚氨酯材料的

10、界面發(fā)生斷裂，而與螺釘形成緊密包裹。結論：不同孔數(shù)的強化劑注射器聯(lián)合CPC骨水泥注射，可顯著提高螺釘最大拔出力，8孔組拔出力較小，相對容易發(fā)生強化材料滲漏，缺乏使用安全性。4孔、6孔鞘局部強化均可起到與全釘?shù)缽娀嗨频牡淖饔谩?br>　　實驗三：同種側孔強化劑注射器應用ABC及CPC對骨質疏松椎弓根釘?shù)谰植繌娀膶Ρ妊芯?br>　　目的：比較孔數(shù)相同的側孔強化劑注射器應用ABC及CPC對PU模塊椎弓根釘?shù)谰植繌娀淖饔谩７椒ǎ翰捎妹绹鳳

11、acificResearch公司生產的PU模塊。按強化方式分成6組，4孔鞘注射ABC、CPC組，6孔鞘注射ABC、CPC組，8孔鞘注射ABC、CPC組。常規(guī)制備直徑3.5mm釘?shù)溃謩e置入自制4孔、6孔及8孔側孔鞘，連接5ml注射器，注射已調制呈膏體的ABC或CPC骨水泥2.5ml，進行釘?shù)赖木植繌娀?4小時后用MTS858型萬能材料試驗機行螺釘最大軸向拔出力測試。數(shù)據(jù)分析采用SPSS11.5統(tǒng)計軟件。結果：使用相同孔數(shù)的側孔注射器進

12、行注射，骨水泥在螺釘周圍的分布具有相似性。對于相同孔數(shù)的側孔鞘，聯(lián)合注射ABC較之CPC對釘?shù)喇a生更好的強化作用，椎弓根螺釘具有更大的軸向拔出力。4孔、6孔及8孔鞘組各組間統(tǒng)計學上均存在差異。結論：使用側孔強化材料注射器聯(lián)合應用ABC與CPC均可增加骨質疏松條件下椎弓根螺釘?shù)妮S向拔出力，但是使用相同孔數(shù)的強化注射器，ABC具有更好的強化作用。
　　實驗四：不同孔數(shù)強化劑注射器應用ABC和CPC對新鮮人骨質疏松標本腰椎椎弓根釘?shù)赖膹?/p>

13、化研究
　　目的：基于前述實驗結果，比較4、6側孔和直孔強化劑注射器聯(lián)合ABC和CPC注射對新鮮人腰椎骨質疏松標本椎弓根釘?shù)赖膹娀饔?。方法：?具人新鮮冰凍尸體標本（年齡46～67歲），獲取可用腰椎標本42個。經雙能X線吸收法（DEXA法）檢測證實骨密度介于0.63～0.78g/cm2之間。按照完全隨機化設計，將所有椎體分為A、B兩組，每組再隨機化分為ABC+4側孔組、ABC+6側孔組、ABC+全釘?shù)澜M、CPC+4側孔組、CPC

14、+6側孔組、CPC+全釘?shù)澜M和空白對照組。各組間骨密度值無顯著差別（P>0.05）。按照“人字嵴”頂點法，常規(guī)制備釘?shù)?，直?.5mm，深度45mm。側孔強化組及全釘?shù)雷⑸浣M注射牙膏狀ABC或CPC，每側椎弓根注射量約2.5ml，置釘后對椎體行X線檢查、CT三維重建。常溫下保存24小時后于MTS858萬能試驗機上進行椎弓根螺釘軸向拔出和周期抗屈試驗。結果：X線、CT重建發(fā)現(xiàn)其4孔組骨水泥位于椎體內，6孔組位于椎體和椎弓根部，全釘?shù)澜M形成

15、完全包繞。使用強化材料注射器強化過程中，所有椎體均未見骨水泥明顯返流滲出等情況。使用ABC和CPC組，6孔組螺釘最大軸向拔出力均與全釘?shù)拦嘧⒔M無統(tǒng)計學上的差別，均高于4孔組，明顯高于空白組，差異具有統(tǒng)計學意義。周期抗屈試驗表明，經過10，000個周期循環(huán)加載后，ABC組，6孔與4孔和全釘?shù)澜M兩兩間無統(tǒng)計學差別，均明顯強于空白組；CPC組有類似的結果。結論：6孔強化劑注射器，無論聯(lián)合使用ABC還是CPC骨水泥，對骨質疏松椎體均能起到強化椎