椎弓根螺钉置入椎体深度与其稳定性的生物力学分析

摘要

背景：椎弓根螺钉系统置入对于骨折复位或对力学稳定性的影响由多方面因素决定。椎弓根螺钉固定失败的原因主要是折断及疲劳松动,研究证明影响椎弓根螺钉生物力学稳定性的主要影响因素为其长度及直径,有关其置入深度的研究报道较少。目的：基于生物力学分析椎弓根螺钉置入椎体深度与其固定稳定性的关系。方法：在15个5月龄猪L2椎体标本上制作单椎体压缩骨折模型。根据椎体前后径长度,依次经骨折椎体上下椎弓根置入不同深度的螺钉,置钉深度分别为椎体前后径的80%,90%,100%。固定标本后,在WDT-10KN型万能材料试验机上,以频率为0.5 Hz（340±125）N的的载荷对标本进行10 000次疲劳实验。测量疲劳实验后各组标本前屈、后伸、左弯、右弯4个方向的活动度以及螺钉最大轴向拔出力大小,并比较各组间的差异。结果与结论：（1）疲劳实验后各组标本前屈、后伸、左弯、右弯4个方向的活动度,置入100%组和置入90%组均显著小于置入80%组（P〈0.05）,置入100%组显著小于置入90%组（P〈0.05）。（2）疲劳试验后各组螺钉最大拔出力,置入100%组和置入90%组显著大于置入80%组（P〈0.05）,置入100%组显著大于置入90%组（P〈0.05）。（3）结果提示,椎弓根螺钉置入椎体的深度与其固定稳定性显著相关。椎弓根螺钉置入越深入,椎体稳定性越强,置入100%组〉90%组〉80%组。