使用椎弓根钉固定的PLF和PLIF的生物力学比较

摘要

目的比较在失稳腰椎使用椎弓根钉固定的侧后方融合和经后路椎体间融合的生物力学效果.方法 10具L3～S1人新鲜尸体腰椎标本用于实验.完整脊柱测试后,于L4,5后方行连续性破坏,并用椎弓根钉固定(PS)和椎体间cage行以下各脊柱重建组:①完整脊柱及PS组.②两侧关节突关节内侧切除及PS组.③两侧关节突关节完全切除及PS组.④椎间盘部分切除及PS组.⑤椎间盘部分切除及PS/cage组.各组分别行载荷量6 Nm的前后屈曲实验,记录并比较固定椎间L4,5的刚度值、L4椎弓根钉的折曲应变量、及上位相邻关节L3,4的运动范围(ROM).结果固定椎间L4,5的刚度值:椎间盘部分切除及PS以外的所有重建组的脊柱刚度均显著大于完整脊柱组,椎间盘部分切除及PS/cage组的脊柱刚度显著大于其他固定组.L4螺钉的折曲应变量:椎间盘部分切除及PS组L4螺钉折曲应变量显著大于其他固定组,而椎间盘部分切除及PS/cage的螺钉应变量在所有重建组中最小.L3,4的ROM:与完整脊柱相比,所有重建组都显著增大了L3,4的ROM.更重要的是椎间盘部分切除及PS/cage组的ROM明显大于单纯PS组.结论若脊柱前方承载能力尚存,使用PS的侧后方融合可获得足够的力学稳定性.在此情况下,椎体间融合会进一步加大相邻关节的活动范围,故不应使用.当脊柱前方丧失其承载能力,单纯PS的脊柱刚度低,椎弓根钉的应力显著增大.对此种病例,cage的使用可增加重建脊柱的初期稳定性,有利于降低后方固定器械的应力.