经皮质骨轨迹螺钉在腰椎结核病椎间固定的生物力学研究

摘要

目的 探究经皮质骨轨迹(cortical bone trajectory,CBT)螺钉病椎间固定在治疗腰椎结核的生物力学稳定性及其优势,为临床固定方式的选择提供生物力学依据.方法 选取猪脊柱标本(T12?L5)16具,模拟体外(L2?L3)腰椎结核骨质破坏模型,通过随机数字表法分为4组,每组4具,分别予以短节段(病椎椎弓根钉)固定(A组)、短节段(病椎CBT钉)固定(B组),病椎间椎弓根螺钉固定(C组)、病椎间CBT螺钉固定(D组).各组每具标本依次进行完整状态(状态1)和L2～L3脊柱结核造模植骨融合并内固定状态(状态2)下的生物力学测试.将各标本装载到脊柱三维运动机上,分别施予2N · m、2.5N · m、1N · m、3 N · m纯力矩,记录标本在前屈、后伸、侧弯、扭转4个方向上的活动度,比较并分析各组活动度.结果 A组在状态1和状态2模式下前屈、后伸、侧弯和扭转运动的活动度分别为(8.47±1.76)°、(7.01±1.10)°、(5.03±0.92).和(4.48±0.41)°;(4.78±0.07)°、(2.91±0.16)°、(2.66±0.09).和(2.23±0.05)°;B组在状态1和状态2模式下前屈、后伸、侧弯和扭转运动的活动度分别为(7.32±0.75)°、(5.35±0.69)°、(3.44±0.51)°和(3.36±1.02)°;(3.51±0.29)°、(1.74±0.04)°、(1.53±0.31)°和(1.23±0.08)°;C组在状态1和状态2模式下前屈、后伸、侧弯、扭转运动的活动度分别为(10.01±0.39)°、(9.05±0.25)°、(7.42±1.06).和(6.92±1.15)°;(7.21±0.17)°、(5.07±0.02)°、(5.12±0.74)°和(4.58±0.01)°;D组在状态1和状态2模式下前屈、后伸、侧弯、扭转运动的活动度分别为(9.20±1.37)°、(7.38±0.88)°、(6.89±1.22).和(6.00±0.52)°;(6.06±0.16)°、(3.99±0.02)°、(3.85±0.08).和(3.47±0.10)°.各固定模式组状态2的活动度均较状态1减小,差异均有统计学意义(A组t值分别为4.531、5.346、6.008、4.149,P值分别为0.020、0.013、0.009、0.025;B组t值分别为9.481、16.181、11.814、4.769,P 值分别为0.002、0.001、0.001、0.018;C 组t 值分别为4.349、8.002、4.473、4.800,P 值分别为0.022、0.004、0.021、0.017;D组t值分别为5.041、4.146、12.232、10.583,P 值分别为0.015、0.025、0.001、0.002).结论 4组固定模式状态2均比状态1有更强的力学支持,CBT螺钉病椎间固定不但可以提供足够的力学稳定,而且可在采用相同的固定节段时提供更强的稳定性,可以最大限度地减少了固定节段.