本文選題：脊柱動態(tài)固定　切入點：剪切　出處：《南方醫(yī)科大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：目的:1.探討多節(jié)段退行性滑脫生物力學模型的建立,比較L4-L5及L5-S1節(jié)段的剪切特性。2.評價腰骶椎后路PEEK棒、滑動棒、轉(zhuǎn)動釘三種動態(tài)固定的剪切穩(wěn)定性。3.評價胸腰椎前路PEEK棒、滑動棒、轉(zhuǎn)動釘三種動態(tài)固定的穩(wěn)定性與載荷分享。方法:1.對8例人體標本的L4-L5及L5-S1節(jié)段在300N軸向壓縮力下分別于兩間隙施加-50N～250N前后方向剪切力。測試完整、小關(guān)節(jié)損傷及椎間盤損傷三種狀態(tài)下節(jié)段向前的剪切位移,計算剪切剛度。2.采用8例L4-L5節(jié)段退行性滑脫模型,在有或無椎間融合器(Cage)植入兩種情形下分別測量后路剛性釘棒及PEEK棒、滑動棒、轉(zhuǎn)動釘固定下向前的剪切位移。剪切加載方式同上。3.對8例人體T11-L3節(jié)段標本分別在屈伸、側(cè)彎及旋轉(zhuǎn)方向施加5Nm的純力偶矩,進一步在300N跟隨力加載下在屈伸方向施加5Nm純力偶矩。完整狀態(tài)測試后行前路L1椎體次全切除,采用椎間模擬鈦網(wǎng)(含微力傳感器)及T12-L2節(jié)段前路釘棒進行內(nèi)固定重建。分別在椎間鈦網(wǎng)全長及短縮2mm(模擬植骨沉降)兩種情形下對前路剛性及PEEK棒、滑動棒、轉(zhuǎn)動釘固定的節(jié)段運動范圍(range of motion,ROM)及椎間載荷等進行測量。結(jié)果:1.L4-L5及L5-S1節(jié)段椎間盤損傷狀態(tài)的前剪切位移分別為1.4mm及1.2mm,均較完整狀態(tài)位移顯著增加(P0.05)。2.完整L5-S1節(jié)段的前剪切剛度較L4-L5節(jié)段顯著增加(P0.05),在小關(guān)節(jié)及椎間盤損傷狀態(tài)下兩節(jié)段的前剪切剛度相當。3.后路PEEK棒及轉(zhuǎn)動釘固定的前剪切位移較剛性固定顯著增加(P0.05),后路滑動棒固定的位移與之相當。4.椎間Cage植入后所有內(nèi)固定下的前剪切位移均較Cage植入前減少,動態(tài)固定位移減少更明顯。5.無論椎間鈦網(wǎng)全長或短縮,與前路剛性固定比較,PEEK棒及轉(zhuǎn)動釘固定在各個方向上的ROM均不同程度增加,滑動棒固定的ROM在鈦網(wǎng)短縮的前屈方向(有跟隨力)減少,在其余方向上與之相當或略增加。6.無論椎間鈦網(wǎng)全長或短縮,300N跟隨力下三種前路動態(tài)固定的椎間載荷值在中立位及屈伸位均大于剛性固定。結(jié)論:1.L4-L5及L5-S1節(jié)段可同時建立I°退行性滑脫模型。2.完整L5-S1節(jié)段比L4-L5節(jié)段能更好的抵抗剪切滑脫,但兩節(jié)段在損傷狀態(tài)抵抗剪切滑脫的能力相當。3.腰骶椎后路PEEK棒、轉(zhuǎn)動釘固定的剪切穩(wěn)定性弱于剛性固定,滑動棒固定的剪切穩(wěn)定性與之相當。4.椎間Cage植入能增強所有后路固定的剪切穩(wěn)定性,但Cage植入對動態(tài)固定的影響要大于剛性固定。5.胸腰椎前路PEEK棒及轉(zhuǎn)動釘固定的穩(wěn)定性整體上弱于剛性固定,滑動棒固定穩(wěn)定性與剛性固定相當。6.胸腰椎前路PEEK棒、滑動棒及轉(zhuǎn)動釘固定較剛性固定有更好的椎間植骨載荷分享。
[Abstract]:Objective 1. To establish a biomechanical model of multilevel degenerative spondylolisthesis and compare the shear characteristics of L4-L5 and L5-S1 segments. Stability and load sharing of three kinds of dynamic fixation of sliding rod and rotating nail. Methods: 1. The shear forces of L4-L5 and L5-S1 segments in 8 human specimens were applied to two clearances before and after -50N 250N respectively under 300N axial compression force. The forward shear displacement of small joint injury and intervertebral disc injury was calculated. 2. 8 cases of L4-L5 degenerative slippage model were used. The shear displacement of posterior rigid screw rod and PEEK rod, sliding rod and rotating screw fixation were measured in two cases with or without CageCage. The shear loading mode was as follows: 3. For 8 cases of human T11-L3 segment specimens, they were flexion and extension, respectively. The pure force couple moment of 5Nm was applied in the lateral bend and rotation direction, and the 5Nm pure force moment was applied in the flexion and extension direction under 300N following force. After the complete state test, the anterior L1 vertebra was subtotal excised. The intervertebral titanium mesh (including micro-force sensor) and T12-L2 segment anterior screw rod were used for internal fixation reconstruction. The anterior rigid and PEEK rod, sliding rod, were obtained under the condition of full length of intervertebral titanium mesh and short reduction of 2mm (simulated bone graft subsidence), respectively. The range of motion and the intervertebral load were measured. Results the anterior shear displacement of 1. 1. L4-L5 and L5-S1 segments were 1.4 mm and 1. 2 mm, respectively, which increased P0. 05%. 2. The intact L5-S1 segment. The anterior shear stiffness of L4-L5 segment was significantly higher than that of L4-L5 segment, and the anterior shear stiffness of the two segments was about the same as that of L4-L5 segment under the condition of facet joint and disc injury. The anterior shear displacement of posterior PEEK rod and rotation screw fixation was significantly higher than that of rigid fixation, and the posterior sliding was significantly higher than that of L4-L5 segment. The displacement of rod fixation was the same. 4. After intervertebral Cage implantation, the anterior shear displacement of all internal fixation was less than that of Cage. The reduction of dynamic fixation displacement was more obvious. Regardless of the total length or short contraction of the intervertebral titanium mesh, the ROM of peek rod and rotating nail were increased in different degrees compared with the anterior rigid fixation. The ROM fixed by the sliding rod is reduced in the short flexion direction (with following force) of the titanium mesh. In other directions, the intervertebral load of the three kinds of dynamic anterior fixation is larger than that of rigid fixation in neutral position and flexion and extension position, regardless of the total length of the intervertebral titanium mesh or the short contraction 300N following force. Conclusion: 1. The segments of L4-L5 and L5-S1 can be the same as those of rigid fixation. The complete L5-S1 segment was more resistant to shearing slippage than L4-L5 segment. However, the ability of two segments to resist shear slippage in the injured state is equal. 3. The shear stability of rotation nail fixation is weaker than that of rigid fixation in lumbosacral posterior approach PEEK rod. The shear stability of sliding rod fixation is equivalent to that of slide-rod fixation. 4. Intervertebral Cage implantation enhances the shear stability of all posterior fixations. But the effect of Cage implantation on dynamic fixation was greater than that on rigid fixation. The stability of thoracolumbar anterior PEEK rod and rotation screw fixation was weaker than that of rigid fixation, and the stability of sliding rod fixation was equal to that of rigid fixation. Sliding rod and screw fixation are better than rigid fixation in load sharing of intervertebral bone graft.
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R681.5

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