1、脊柱胸腰段骨折側(cè)前方TSRH固定的生物力學(xué)研究及應(yīng)用 作者：江振華，陳向東，張烽，陶然【關(guān)鍵詞】 脊柱胸腰段骨折 測定TSRH用于脊柱側(cè)前方內(nèi)固定后強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的力學(xué)性能。方法采用15具尸體胸腰段標(biāo)本，5具為正常(NS)對照組，10具造成壓縮性骨折后5具用TSRH行側(cè)前方固定、另5具用Zplate固定作對照，應(yīng)用實驗應(yīng)力分析法進(jìn)行生物力學(xué)測試。結(jié)果應(yīng)用TSRH內(nèi)固定的脊柱應(yīng)變、位移比正常脊柱對照組的應(yīng)變、位移分別減小17%20和8；固定后的強(qiáng)度和剛度與Zplate固定組相比僅小5和5，統(tǒng)計顯示2種固定方法無顯著性差異(P005)。結(jié)論采用TSRH側(cè)前方內(nèi)固定后的脊柱不但強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性

2、得到滿足，而且在承載能力、脊柱的穩(wěn)定性上優(yōu)于正常對照組，與Zplate固定組相比無顯著性差異，操作簡便，價格低廉且臨床應(yīng)用療效確切。 關(guān)鍵詞：脊柱胸腰段骨折； TSRH側(cè)前方內(nèi)固定； 生物力學(xué)； 應(yīng)用 Abstract：ObjectiveTo determine the strength, rigidity and stability of the spine with TSRH lateralanterior fixation. MethodFifteen fresh thoracolumbar specimen were used, 5 of them were used as contr

3、ol group, 10 of them were made compressed fracture and divided into two groups (each contained 5 specimen),TSRH and Zplate were used for lateralanterior fixation respectively. Biomechanical detection was carried on by the experimental stress analysis. ResultCompared with the control group, the strai

4、n and displacement of the spine decreased 17%20% and 8% respectively after TSRH fixation. Compared with Zplate group, the strength and rigidity decreased 5% and 5% respectively, which did not show significant difference (P005).ConclusionLateralanterior fixation with use TSRH not only has effective r

5、esult in strength, rigidity and stability of the spine, but also is superior to the control group in loadingbearing ability and stability of the spine. There is no significant difference between the TSRH group and Zplate group. But TSRH is relatively simple to operate and is cheaper than Zplate, and

6、 has exact clinical ontcome. Key words: Thoracolumbar fracture； TSRH lateralanterior internal fixation; Biomechanics; Application 隨著CT和MRI等現(xiàn)代影像學(xué)技術(shù)在臨床上的廣泛應(yīng)用，脊柱創(chuàng)傷的診斷和治療水平得到迅速的提高。許多患者在得到合適的手術(shù)復(fù)位、固定、減壓和植骨治療后而康復(fù)。作者在通過國人脊柱解剖觀測的基礎(chǔ)上進(jìn)行TSRH(Texas Scotlish Rit Heopital)于脊柱側(cè)前方固定，以Zplate為固定對照組進(jìn)行生物力學(xué)實驗研究，比較兩者固定后脊柱

7、的穩(wěn)定性及剛度和強(qiáng)度，并觀察臨床應(yīng)用效果。 1 材料與方法 11 標(biāo)本與器械 采用隨機(jī)取樣的15具成人尸體脊柱標(biāo)本(T12S1)，剔除病理標(biāo)本，X線片顯示正常，男9例，女6例。按照Panjabi方法制成胸腰段壓縮性骨折模型，各取5具分別用TSRH(單棒和釘)和Zplate固定后逐一測試。內(nèi)固定器材選自美國樞法模公司。 12 測試方法及數(shù)據(jù)處理 采用與脊柱相近剛度的優(yōu)質(zhì)磷青銅作為應(yīng)變傳感器，應(yīng)變預(yù)調(diào)范圍 2 500 1，靈敏度005)，而TSRH、Zplate固定與正常對照組間有顯著性差異(P005)。而兩者與正常組相比分別小8和11，具有顯著性差異(P005)。胸腰段在500 N時A、B點椎體

8、強(qiáng)度比較見表1。數(shù)據(jù)顯示兩固定組在A、B兩點的強(qiáng)度均比正常對照組大。 表1 胸腰段在500 N時A、B點椎體強(qiáng)度比較脊柱軸向剛度和彎曲剛度的變化 TSRH和Zplate固定后比正常脊柱的軸向剛度分別平均提高6%和11%；彎曲剛度分別平均提高4%和10%(表2)。顯示了內(nèi)固定后抵抗軸向、彎曲變形能力的增加。創(chuàng)造了有利于脊柱骨折愈合的力學(xué)環(huán)境。TSRH和Zplate兩者的平均軸向剛度相差5%左右(P005) 表2 胸腰椎在500 N脊柱內(nèi)固定軸向剛度和彎曲剛度值 3 討 論 31 側(cè)前方入路的特點 從脊柱生物力學(xué)角度來看，椎體主要支撐壓縮載荷，脊柱前中柱是其主要的承重區(qū)，而脊柱各運動中心位于椎間盤

9、內(nèi)，越接近運動中心部位，其質(zhì)點的運動范圍越小，所以在接近運動中心部位固定和植骨有利于骨愈合。側(cè)前方入路內(nèi)固定在生物力學(xué)上正好固定在運動節(jié)段的負(fù)重區(qū)，為畸形的矯正和植骨融合創(chuàng)造了有利的條件；其植入物固定于中柱，主要起支持帶作用，在維持脊柱前中柱高度方面更為可靠有效；而后路內(nèi)固定則主要起張力帶作用。CT和MRI都證實，椎體后方的骨塊突入椎管導(dǎo)致了脊髓受壓或損傷，因此側(cè)前方入路手術(shù)能在直視下充分復(fù)位和徹底減壓解除脊髓壓迫，為脊髓功能的恢復(fù)創(chuàng)造有利的條件，促使受傷平面以下的運動和感覺功能的盡快恢復(fù)；許多學(xué)者13認(rèn)為該法固定堅強(qiáng)牢固，不易斷釘棒，假關(guān)節(jié)形成少，很少發(fā)生脊柱后凸畸形、癱瘓加重及遺留慢性腰背

10、痛等。而后路固定對脊髓和神經(jīng)根的減壓多不徹底，術(shù)后椎管狹窄發(fā)生率較高，可達(dá)25%424。 32 TSRH用于脊柱側(cè)前方固定的優(yōu)點 (1)脊柱骨折模型分別用TSRH與Zplate固定后，在種不同工況下的載荷-應(yīng)變變化、載荷?D位移變化和強(qiáng)度變化，所測數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計學(xué)檢驗，兩者之間無顯著性差異(P005)；而與正常對照組相比，則有顯著性差異(P005)。說明TSRH具有與 Zplate同樣的固定效應(yīng)；(2)Zplate固定時1椎體需打入2枚螺釘，脊柱側(cè)前方暴露范圍較大，用于胸腰段的Zplate的寬度為25 mm，兩釘之距為11 mm，打入第1枚釘時須定位準(zhǔn)確；定位于距傷椎上(下)1個椎體的上(下)緣和

11、后緣8 mm，而TSRH固定時1椎體只須打入1枚螺釘，其暴露的范圍相對較小，集中在中柱側(cè)方稍偏后且可直視下操作，對脊柱側(cè)前方的大血管、神經(jīng)根及交感神經(jīng)鏈損傷的可能性要小;(3)在TSRH固定物植入所需暴露的范圍內(nèi)，同樣可以達(dá)到徹底的減壓和有效的復(fù)位，并進(jìn)行自體骨或鈦網(wǎng)的植入；(4)Zplate固定單側(cè)應(yīng)用，最多能跨越2個傷椎；TSRH固定兩側(cè)通用，對于少數(shù)脊柱多節(jié)段損傷、尤其是“跳躍性”損傷的椎體，鋼棒能任意延長適應(yīng)多節(jié)段超長固定，且根據(jù)胸腰段脊柱的生理曲度進(jìn)行塑形。 33 脊柱骨折手術(shù)治療的關(guān)鍵在于重建前中柱的穩(wěn)定性5 TSRH原創(chuàng)用于脊柱后方入路固定。作者在上述研究的基礎(chǔ)上，于2004年1

12、12個月應(yīng)用TSRH(單棒釘) 側(cè)前方固定胸腰段脊柱骨折12例，Zplate固定17例。術(shù)中、術(shù)后X線檢查顯示TSRH完全能滿足胸腰段脊柱骨折前中柱的重建。隨訪時間918個月，X線片顯示TSRH固定確切，穩(wěn)定可靠，沒有松動、彎曲變形及斷釘棒等，和Zplate具有同樣牢靠的固定效果。 參考文獻(xiàn)： 1 劉祖德，王長峰，魏梅洋，等.經(jīng)胸膜外和腹膜外間隙手術(shù)治療胸腰段脊柱病變J.脊柱外科雜志，2003，1： 95-97. 2 Grupp TU， Beisse R，Potulski M，et，alMechanical testing of implant properties of thoracoscopic implantation of ventral spinal stabilizing systemsComparativeStudy with the ISODIS 12189-2 corpectomy model and an improved synthetic modeMOrthopade，2002，31：406-412. 3 Khoo LT， Beiss R， Potulski M Thoracoscopicassisted treament of theracic and lumbar fractures：a ser