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不同外倾角的脊柱椎弓根螺钉内固定效果的生物力学评价
目的:研究脊柱椎弓根螺钉并横向牵引装置的把持力与外倾角的关系.方法:将18只成人腰椎干燥标本随机分为三组,每组6只,分别以5°、15°、30°的外倾角打入直径5.5mm的椎弓根螺钉,钉尾用横向牵引装置连接,测定把持力.结果:在5°～30°的范围内,随着外倾角的增加,椎弓根螺钉的把持力增加,但对椎体的应力也增加.结论:在应用经椎弓根螺钉内固定并加用横向牵引装置时,适当增加外倾角,可增大螺钉的把持力,提高固定强度,外倾角过大则易对椎体造成破坏.
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不同外倾角脊柱椎弓根螺钉置入机体后的内固定效果:生物力学评价
背景:有研究表明,影响椎弓根螺钉置入机体后固定效果的因素有螺钉的结构形态、螺纹参数、骨密度,手术时螺钉拧紧力矩大小,以及进钉的深度等.脊柱椎弓根螺钉并横向牵引装置的把持力与外倾角是否也有一定关系?目的:观察不同外倾角对椎弓根螺钉并横向牵引装置的把持力的影响.设计:重复测量实验.单位:南京医科大学第一附属医院骨关节中心.对象:实验于2003-06/11在河海大学材料力学实验室完成,选择18 只成人干燥腰椎(L1-5节段)椎体标本,标本均为南京医科大学解剖 学教研室提供,实验经过医院伦理委员会批准.实验用椎弓根螺钉为 不锈钢材料,直径5.5 mm,螺纹参数相同,钉长150 mm,其中螺纹 部分长50 mm.EW型电子万能材料实验机为河海大学材料力学实验室提供.方法:用单光子骨密度测定仪测定骨密度后按骨密度编号,完全随机法将椎体分为外倾角5.组、外倾角15.组及外倾角30.组,每组6只.①椎弓根螺钉及夹具的安装:在同一腰椎两侧进针点按Wein-stein法,取外倾角5.组外倾角5.,外倾角15.组外倾角15.,外倾角30.组外倾角30..针孔准备用3.0mm钻头打孔深50mm,拧入椎弓根螺钉50mm,钉尾部用横向牵引装置连接.用特制夹具固定脊椎椎体和DTTs.②把持力测定及椎弓根和椎体损伤观察:分别将已安装好椎弓根螺钉及横向牵引装置的脊椎椎骨连同夹具一起安置到EW型电子万能材料实验机上,测定椎弓根螺钉的把持力.传感器与电脑相连,并绘出力一位移曲线.以曲线波峰为大把持力.同时观察椎弓根螺钉拔出时椎弓根和椎体损伤情况.主要观察指标:把持力检测结果及椎弓根和椎体损伤情况.结果:①大把持力:外倾角5.组、外倾角15.组及外倾角30.组椎弓根螺钉平均大把持力分别为0.878 167,1.420 333,2.154 167 KN.组间比较差异有显著性意义(F=12.554 22,P<0.01).②椎弓根和椎体损伤情况:外倾角5.组4例椎弓根入口处骨皮质骨折,2例椎弓根与椎体后缘交界区断裂:外倾角15.组1例椎弓根入口处骨皮质骨折,4例椎弓根与椎体后缘交界区断裂,1例椎体后缘冠状面断裂;外倾角30.组1例椎弓根入口处骨皮质骨折,2例椎弓根与椎体后缘交界区断裂,3例椎体后缘冠状面断裂.组间秩和检验,差异有显著性意义(P<0.01).结论:在应用经椎弓根螺钉置入机体内固定并加用横向牵引装置时,适当增加外倾角,可增大螺钉的把持力,提高固定强度,外倾角过大则易对椎体造成破坏.
