不同强化策略下骨质疏松胸腰椎后路长节段融合术后近端交界性后凸预防的生物力学研究

目的研究不同强化策略对骨质疏松胸腰椎长节段融合术后患者发生近端交界性后凸(proximaljuncti on kyphosis,PJK)预防的生物力学影响。方法基于人体CT影像数据建立胸腰椎T1-L5长节段有限元模型,结合临床手术方案实施T8~L5长节段后路胸腰椎融合术式(posterior thoracolumbar fusion,PTCF),采用双节段T7&T8骨水泥椎体强化(T7&T8VA)、T6~T9三节段系绳韧带强化(T6-T9TE)和椎体强化与系绳韧带强化联合(VATE)的手术方案,分析轻度和重度骨质疏松患者不同强化策略下近端椎体的力学传递差异、椎间盘的应力分布特征以及椎弓根螺钉系统的承载能力等。结果轻度骨质疏松患者实施PTCF、T7&T8VA、T6-T9TE和VATE手术后,在前屈、后伸、侧弯和旋转时T7锥体最大von Mises应力比分别为1∶0.87∶0.75∶0.64、1∶0.98∶0.35∶0.33、1∶0.96∶0.89∶0.86、1∶0.99∶0.97∶0.95。与PTCF相比,T7&T8VA、T6-T9TE和VATE模型T7/T8椎间盘最大应力在前屈、后伸、侧弯和轴向旋转时分别降低了7.08%、-0.38%、4.42%、-0.67%;27.7%、72.72%、8.97%、0.17%;34.51%、73.61%、12.57%、-0.36%,同时,椎弓根螺钉SCR8最大应力在前屈和旋转时分别增加了2.66%、8.23%、1.80%;1.26%、1.64%、2.72%;在后伸和侧弯时分别减少了3.40%、32.92%、34.06%;4.61%、7.37%、11.07%。在轻度和重度骨质疏松模型中3种强化方式表现出相似的变化趋势,其中联合强化更能有效预防PJK。结论T7&T8VA与T6-T9TE联合强化比单独使用T7&T8VA或单独使用T6-T9TE更能有效预防骨质疏松患者T8-L5后路长节段胸腰椎融合术后的PJK。