锥形与柱形椎弓根螺钉的生物力学研究

摘要

目的比较锥形与柱形椎弓根螺钉在下胸段及腰段的生物力学差异性及影响因素.方法将6具成人新鲜T9～L5脊柱标本分解为54个椎体标本.随机选取一侧按标准方法放置特制试验用直径5.5 mm锥形螺钉,然后在MTS力学试验机上先后测量其最大扭矩及最大拔出力.在对侧以同样的方法进行5.5 mm柱形螺钉的实验.结果在下胸段,锥形螺钉的最大扭矩(1.445±0.66)N·m显著性大于柱形的最大扭矩(1.073±0.42)N·m(P=0.021),而在腰段锥形(1.017±0.43)N·m和柱形(1.128±0.50)N·m螺钉的最大扭矩没有明显差异(P=0.416).无论在下胸段还是腰段,锥形螺钉与柱形螺钉的最大拔出力均无显著性差异.从下胸段到腰段,螺钉的最大拔出力逐步增加.柱形椎弓根螺钉的最大扭矩与最大拔出力呈正相关(r=0.629)锥形螺钉的最大扭矩与最大轴向拔出力的相关性不显著(r=0.179).结论相同直径的锥形与柱形螺钉的最大拔出力相近,且锥形螺钉在其直径与椎弓根内径相近时具有较高的扭矩.螺钉的最大扭矩与最大拔出力的相关关系要视螺钉的类型而定.