皮质骨圈在椎弓根钉固定系统中支撑作用的生物力学评价

目的 :了解脊椎椎弓根钉固定系统在人体皮质骨圈 (allograftfusioncage ,AFC)植入椎间隙前后对脊柱稳定性的影响。方法 :在 8具新鲜成年猪离体腰椎标本上 ,以L2～ 3 、L3～ 4、L4～ 5节段为实验对象 ,测试各节段在正常状态下 (正常组 )、椎间盘切除并Steffee钢板固定 (内固定组 )、椎间盘切除AFC植入Stef fee钢板固定 (AFC组 )等三种种状态下的轴向压缩刚度。结果 :(1)内固定组节段轴向压缩刚度为正常组的 14 .0 % ;(2 )AFC组节段的轴向压缩刚度明显增加 ,达到了正常椎间盘的轴向压缩刚度 ;(3 )在相同轴向压缩载荷作用下 ,AFC组椎弓根钉受力移位较内固定组明显减小。结论 :脊椎椎弓根钉固定系统在AFC椎间植入后 ,对脊椎稳定性较无AFC植入显著增强 ,其受力移位明显减小 ,即可显著减少临床断钉、钢板折弯的机会。

骨圈对椎弓根钉系统负载影响的三维有限元分析

目的:探讨单枚人体皮质骨圈(allograftfusioncage,AFC)斜植融合术中椎弓根钉系统受力分布,并对临床常见断钉原理进行分析,为临床应用提供理论依据。方法:采用三维有限元方法(finiteelementmethod,FEM),对放置及不放置AFC的脊柱Steffee钢板固定效果进行评估。结果:未放置AFC时Steffee钢板所受最大应力约为放置AFC状态下的4.8倍;椎弓根钉与螺帽交界处所受应力为最大,尤其上位螺钉与靠近椎体侧螺帽交界处是应力值最大点,未放置AFC时椎弓根钉最大应力点约为放置AFC状态下的5.0倍。结论:螺钉与钢板交界区是容易发生断钉的区域,尤其上位螺钉与靠近椎体侧螺帽交界处是最易断钉的部位;椎弓根钉系统放置AFC会明显增强融合节段稳定性,减少断钉等并发症。