后路胸腰椎骨折伤椎复位、植骨的影像学及生物力学研究
目的体外建立胸腰椎骨折模型,应用影像学技术评估胸腰椎骨折伤椎复位后骨缺损的部位、确定骨缺损的体积,术前指导植骨部位和植骨量;并评估植骨后植骨粒在伤椎内的分布、骨缺损修复情况。通过体外生物力学实验的方法评价经伤椎椎弓根植入n-HA/PA66复合人工骨粒及自体骨粒后的生物力学效果,为其临床应用提供理论依据。
方法收集20具人尸体T12-L2节段胸腰段脊柱标本随机分为n-HA/PA66复合人工骨粒植骨组(A)、自体骨粒植骨组(B)、损伤对照组(C)和正常对照组(D)。将拟骨折椎体钻孔预损伤,然后前屈压缩模拟胸腰椎骨折模型。N-HA/PA66复合人工骨粒植骨组和自体骨粒植骨组作如下处理:应用三维CT分别测量正常椎体、骨折后椎体、骨折复位后椎体和植骨后椎体前缘高度,并评估伤椎骨折复位后椎体内骨缺损部位和缺损体积大小,评估植骨量和植骨后椎体内植骨粒的分布情况和骨缺损修复情况;然后再分别植入n-HA/PA66复合人工骨粒和自体骨粒,测试植骨后的生物力学性能。损伤对照组制造骨折模型,复位后,作为对照;正常对照组不做任何处理,作为正常对照组。应力加载测试每组标本的轴向压缩、前屈、侧屈、后伸四个方向上的载荷一应变、应力强度和刚度等力学指标。
结果影像学评估显示经伤椎椎弓根植骨后伤椎椎体内骨缺损体积较植骨前明显减少,n-HA/PA66复合人工骨粒组植骨前和植骨后分别8.64cm3和1.36cm3,自体骨组植骨前和植骨后分别为9.13cm3和1.44cm3,均效地改善椎体内骨缺损,有显著性差异(P＜0.05),植骨后伤椎椎体前缘的高度与复位后比较有显著性差异(P＜0.05),与正常椎体比较没有显著性差异(P＞0.05),说明伤椎植骨有助于恢复椎体的高度。植骨粒在椎体内骨缺损区域分布较均匀,主要分布在骨缺损区域。单纯的经椎弓根植骨,使伤椎椎体刚度明显的增加,应变和应力强度明显减少,与损伤对照组比较有显著性差异(P＜0.05),但是与正常对照组相比无法恢复其原有的生物力学特性,有显著性差异(P＜0.05)。N-HA/PA66复合人工骨粒植骨组和自体骨粒植骨组的椎体刚度、强度和应变没有显著性差异(P＞0.05)。
结论应用影像学技术能够指导经伤椎椎弓根植骨治疗胸腰椎骨折这一实用技术。经椎弓根植骨能够有效地填充修复伤椎复位后椎体内骨缺损,有助于伤椎椎体高度的恢复。单纯经椎弓根植骨能够改善胸腰椎骨折的生物力学稳定性,但不能恢复其到完整标本的生物力学性能。N-HA/PA66植骨和自体骨植骨在对伤椎生物力学稳定性上没有明显差别,可以应用于临床。
胸腰椎骨折;骨折复位;经椎弓根植骨;影像学技术;椎体内;显著性差异;骨缺损修复;人工骨粒;自体骨;对照组;植骨组;生物力学性能
重庆医科大学
硕士
外科学(骨科)
欧云生
2011
中文
R683.2
46
2012-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）