磷酸鈣骨水泥加固頸椎前路單皮質(zhì)骨螺釘?shù)纳锪W(xué)研究【關(guān)鍵詞】磷酸鈣骨水泥摘［目的（calciumphosphateCPC）［方式］單皮質(zhì)骨螺釘固定于C3~6椎體標(biāo)本，行軸向拔出實(shí)驗(yàn)，周期抗屈實(shí)驗(yàn)，抗剪［結(jié)果］修復(fù)組、強(qiáng)化組螺釘?shù)淖畲筝S向拔出力（POS）［結(jié)論］磷酸鈣骨水泥能顯著提高螺釘?shù)淖铌P(guān)鍵詞：磷酸鈣骨水泥；單皮質(zhì)骨螺釘；頸椎前路固定；生物力學(xué)Abstract［Objective］Toevaluatethebiomechanicalefficacyofcalciumphosphatecement（CPC）inaugmentationandrestorationofanteriorcervicalunicorticalscrewfixation［Method］AnteriorcervicalunicorticalscrewwerefixedinthecervicaltestcyclicbendingtestwasperformedandantisheartestaftercyclicbendingResultThepulloutstrengt（poofrestorationgroupandgroupweresignificantlyhigherthanthatinthecontrolgroup,thestatisticdifferencewasalsosignificant（P＜005）Thecyclicbendingtestofthedisplacementofunicorticalscrewaugmentationgroupwasmuchlessthanthatofcontrolgroup,thestatisticdifferencewasalsosignificanceThemaximalantishearstrength:ofaugmentationgroupwassignificantlyhigherthanthecontrolprimarystabilityoftheunicorticalscrewcanbesignificantlyimprovedwhenaugmentedwithCPCCPCcanimproveandaugmenttheprimarystabilityofunicorticalscrewfixationKeywords：Unicorticalscrew； Calciumphosphatecement；Anteriorcervicalfixation；Biomechanics頸椎前路帶鎖鋼板穩(wěn)固性較強(qiáng)，常常利用于創(chuàng)傷、腫瘤、退變因大部份應(yīng)力集中在鋼板螺釘上，可能會(huì)致使螺釘松動(dòng)、脫出、乃至CPC加固頸椎內(nèi)固定，提高內(nèi)固定的初始穩(wěn)固性提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。1材料與方式11材料標(biāo)本選取4具新鮮青年男性尸身C3~616個(gè)椎體，攝片排除椎體骨折及腫瘤、結(jié)核、炎癥和先本性畸形，測量骨密度，證明無骨質(zhì)疏松。剔除肌肉，去除附著的軟組織，分離成單個(gè)椎骨，去-70℃深低溫冰箱冷凍24（14~40）d24h掏出，自然解凍。隨機(jī)選擇12個(gè)椎體分為2組，每組6另一組行周期抗屈實(shí)驗(yàn)和周期抗屈后抗剪切實(shí)驗(yàn)。螺釘由張家港市欣達(dá)醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)的頸椎前路單皮質(zhì)骨自141006螺距15mm，螺柱4mm65mm。依照植入頸椎前路5°，12mm。注射型磷酸鈣骨水泥由上海瑞邦生物材料有限公司生產(chǎn)。由白色無臭無味的粉末和為特制中性水溶液。自制拔出夾具軸向拔出套筒前端厚度260mm30mm10mm。屈曲緊縮連接件長60mm65mm，與螺釘尾部正好吻合（學(xué)機(jī)械制造基地制造。標(biāo)本的固定利用自凝牙托粉（上海貝瓊齒科材料有限公司生產(chǎn)）與義齒基托樹脂Ⅱ型液自凝牙托水（武漢大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院口腔藥物材料廠生產(chǎn)，以1∶1的比例50g粉配50ml水具中，在模具中將椎體后半部份全數(shù)包埋成型。實(shí)驗(yàn)儀器1161CSS-441000001廠。1162YJY0001mm（長春實(shí)驗(yàn)機(jī)廠。1163CSS-44100型電子全能實(shí)驗(yàn)機(jī)配套系統(tǒng)在裝配Windows操作系統(tǒng)的聯(lián)想電腦條件下運(yùn)行的CSS測試軟件數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。1164HoffmannSELECTORMDX10044kv，25mA，6。1165雙能X線骨密度測量儀DEX，QDR-2000型（Hologic。12方法121螺釘軸向拔出實(shí)驗(yàn)（對(duì)照組線上別離固定套筒和椎體后半部份。以5mm／min的速度垂直拔出螺釘，以曲線最高點(diǎn)為最大拔出力。將螺釘拔出后標(biāo)本以CPC修復(fù)（修復(fù)組，同時(shí)作對(duì)側(cè)釘?shù)兰庸蹋◤?qiáng)化組。調(diào)制CPC成牙膏狀的20號(hào)針頭注入CPC約01ml，5min℃下放置24h，待CPC螺釘?shù)淖畲蟀纬隽Α?22螺釘周期抗屈實(shí)驗(yàn)隨機(jī)選取一側(cè)置入螺釘（對(duì)照組，對(duì)側(cè)注入CPC01ml（強(qiáng)化組5min37℃下放置24h，待CPC干固后測試。10N3次，加載速度為5mm／min以消除標(biāo)本粘滯效應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)加載時(shí)基礎(chǔ)預(yù)負(fù)荷為1010N201010010～30N10～50N100次，共40050，負(fù)荷周期400次以前出現(xiàn)螺釘松動(dòng)（15m，則記錄該時(shí)的負(fù)荷作為最大負(fù)荷。123周期抗屈后抗剪切實(shí)驗(yàn)周期抗屈400次后，作抗剪切實(shí)驗(yàn)，以5mm／min的速度持續(xù)加載，以退出1個(gè)螺紋（15mm）視為螺釘松動(dòng)，以曲線最高點(diǎn)為最大抗剪切力。13統(tǒng)計(jì)學(xué)處置采用SPSS100forWindowsP＜005有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，軸向拔出實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組與修復(fù)組，對(duì)照組與強(qiáng)化組作配對(duì)t查驗(yàn)；周期抗屈實(shí)驗(yàn)對(duì)照組與強(qiáng)化組在每一個(gè)負(fù)荷段位移及最大抗剪切力作配對(duì)t查驗(yàn)。2結(jié)果21軸向拔出力比較對(duì)照組與修復(fù)組、強(qiáng)化組螺釘?shù)腜OS有顯著性不同修復(fù)組與強(qiáng)化組螺釘?shù)腜OS較對(duì)照組別離增加24％（表。1軸向拔出力22周期抗屈后位移比較對(duì)照組與強(qiáng)化組周期抗屈100次后，螺釘位移比較無顯著不同P＞00，周期抗屈2030、400同P00（表2。23螺釘松動(dòng)的最大抗剪切力周期抗屈400有顯著性不同P00，強(qiáng)化組較對(duì)照組增加3％（表3。表2周期抗屈后位移3討論MorscherOrizon目前頸椎前路帶鎖鋼板的應(yīng)用日趨普遍，隨之而來的鋼板螺釘?shù)乃蒆AC，是20世紀(jì)80年代中期由Brown和Chow研制出來的一種新型自固化型，非陶瓷型骨水泥。由固相和液相兩部份組成。苗軍等〔1〕研究證明CPCCPC強(qiáng)化效果不及聚甲基丙烯酸甲酯PMM，但由于CPC避免了PMMA的缺點(diǎn)，如PMMA，成為醫(yī)用材料界的研究熱點(diǎn)之一。生物力學(xué)中常以最大軸向拔出力反映松質(zhì)骨內(nèi)固定螺釘?shù)奈粘帧车劝l(fā)覺POS增加了179％，抗屈強(qiáng)度增加了3CPC強(qiáng)化后POS增加約80％，相對(duì)于對(duì)側(cè)增加了91％（較高骨密度）至864％（較低骨密度CPC可顯著增加椎弓根螺釘?shù)腜OSPatrick等〕在尸身頸椎作螺釘?shù)纳锪W(xué)實(shí)驗(yàn)，證明螺釘?shù)淖畲筝S向拔出力與螺釘長度緊密相關(guān)。校正骨密度與植入扭距， 14mm和16mm螺釘?shù)腜OS相當(dāng)，但明顯大于12mm螺釘。而自攻和自鉆螺釘在相對(duì)應(yīng)的任何長度的POS均無明顯不同。本實(shí)驗(yàn)采用臨床常常利用的14mm自攻螺釘，測試出螺釘?shù)腜OS對(duì)照組為313與Patrick4和陳德玉〔5的測試結(jié)果相近修復(fù)組為376N，較對(duì)照組增加20％，強(qiáng)化組為446N增加43％。說明CPC對(duì)頸椎螺釘固定一樣具有較好的加固作用。造成螺釘松動(dòng)，脫出的因素除軸向拔出力外，還有反復(fù)作用于400次后，（017±010m（P＜00395，較對(duì)照組增加31％。說明CPC由于螺釘?shù)淖畲筝S向拔出力主要取決于螺釘螺紋和周圍骨質(zhì)間的抗剪切應(yīng)力的大小，所以骨密度對(duì)螺釘固定的穩(wěn)固性具有決定作顯的正相關(guān)。螺釘?shù)腜OS同時(shí)還與螺釘大小、螺紋深淺、釘?shù)?、?biāo)只討論生理應(yīng)力下的情形。螺釘拔出時(shí)，螺紋間帶有骨塊；用CPC出時(shí)，螺紋間主如果CPC。CPC可通過充填骨小梁間隙，固化后起CPC填充后擰入螺釘，可使CPC與骨結(jié)合加倍緊密，并擠壓松質(zhì)骨，使之加倍致密，從而改善了骨-螺釘界面的情形，提高了最大軸向拔出力和抗剪切應(yīng)力。本實(shí)驗(yàn)在尸身標(biāo)本上測試磷酸鈣骨水泥加固頸椎前路單皮質(zhì)骨的進(jìn)程，和那個(gè)進(jìn)程對(duì)骨-螺釘界面生物力學(xué)特性的影響；觀察骨水泥植入后對(duì)骨組織內(nèi)壓改變而引發(fā)周圍骨組織吸收，致使松動(dòng)的情形，然后慢慢應(yīng)用到臨床。參考文獻(xiàn)：〔1〕苗軍，王繼芳，趙斌，等.磷酸鈣水泥降解成骨機(jī)制的研究［J］.中國矯形外科雜志，2005，13(5)：365367.〔2〕BaiB,KummerFJ,Spivak ofanteriorvertebralbodyfixationbyaninjectable,biodegradablecalciumphosphatebonesubstitute［J］.Spine,2001,15(26):.〔3〕邵景范，SarkarMR，KinzlL，etal.可吸收骨