选择性首尾端椎弓根螺钉强化治疗骨质疏松性腰椎退变的有限元分析

• 作者: 唐永超 张顺聪 李永贤 杨志东 梁德 莫国业 袁凯 郭丹青 郭惠智
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨质疏松 腰椎退变 选择性首尾端椎弓根螺钉强化 全部椎弓根螺钉强化 有限元分析
• 年，卷（期）: 2020,（24）
• 所属期刊栏目: 骨关节生物力学
• 页码范围: 3815-3820
• 页数: 6页
• 分类号: R459.9|R318|R445
• 字数: 6305字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2747

摘要

背景:骨水泥强化椎弓根螺钉固定是骨质疏松椎体的有效固定方式,减少骨水泥渗漏是提高其临床安全性的重要方式.目的:比较选择性首尾端椎弓根螺钉强化和全部椎弓根螺钉强化技术在腰椎融合固定术中的生物力学稳定性.方法:通过1例正常男性志愿者的腰椎CT扫描数据,建立L2-L5节段的完整有限元模型.验证完整模型的有效性后,再分别建立双节段和三节段固定的选择性首尾端椎弓根螺钉强化和全部椎弓根螺钉强化模型.在上位椎体上表面施加150 N的垂直向下载荷模拟人体上半身重力,并施加不同方向上10 N·m的力矩,模拟脊柱前屈、后伸、左右侧弯和左右旋转等生理活动,比较2组模型固定节段活动度、融合器应力和内固定应力的差异.结果与结论:①模型的有效性验证显示完整模型在各个方向上的活动度与已发表的尸体研究类似;②在固定节段活动度上,选择性首尾端椎弓根螺钉强化模型的活动度稍大于全部椎弓根螺钉强化模型;但在屈伸、侧弯和旋转等各种活动状态下,2组模型活动度的差值均小于0.15°,说明2种固定方式均能较好的维持手术节段稳定性;③在融合器和内固定应力上,2组模型的差异也较小;④对于双节段和三节段融合固定的伴骨质疏松腰椎退变性疾病患者,选择性首尾端椎弓根螺钉强化与全部椎弓根螺钉强化技术的生物力学稳定性类似,且可减少骨水泥渗漏风险和患者费用,可能是一种较好的替代手术方式.