一种新型颈前路钢板的三维稳定性生物力学评价

　　种新型颈前路钢板的维稳定性生物力学评价黄文华李义凯赵卫东王柏钟世镇张美超朱青安第军医大学全军医用生物力学重点实验室广州510515而对颈前路蝶型钢板和58作出生物力学评价。方法14具颈椎标本随机分为人8两姐，测量两组正常颈椎在2.0，1载荷下的运动范围出0，将两组颈椎制作成柱不稳定模型，分别以3和，钢板固定。测量两组颈椎的尺0触。结果038和，钢板均能显著降低颈椎各方向上的尺0站0.05，在前屈后伸方向*大。应用038钢板，前屈后伸如51较正常颈椎分别降低6660；应用0rion钢板分别降低7271；两种钢板在重建颈椎稳定程度上无明显差异0.05.结论，8的生物力学稳定作用较好。

　　我们在研究了各种颈前路钢板系统和国人颈椎形态学特点的基础上，设计了套适合国人颈椎形态学特点的颈前路蝶形钢板系统沈，31806651316，88，并在钢板两端各增加了个倒钉，可方便操作，降低手术的难度。本文对这套颈前路钢板系统对颈椎的稳定作用进行生物力学评价，为临床应用提供参考。

　　材料和方法颈前路蝶形钢板系统材料为钛合金，面以氮化钛处理。由广东佛山施泰宝外科植入物有限公司生产，组件有钢板固定螺钉中间固定螺钉和锁定螺钉。钢板宽17mm，长度有19种规格25，70，增量2.5灿，厚2.51螺钉为单皮质型，长13.0，距皮质距禹，直径4.，1.

　　钢板外观呈蝶形，固定螺钉和锁定螺钉与04，1钢板相似，钢板的中间螺钉槽与钢板纵径平行，以便术中观察和固定植骨块。在钢板两端背侧有对倒钉结构，可避免导孔攻丝和置入螺钉时钢板在椎体上的滑动。

　　标本准备14具青年男性的新鲜尸体颈椎02丁1标本，供者年龄平均22.7岁；平均身高171.3；平均体重668.经检查，排除颈椎外伤变性性疾病肿瘤和骨质增生等。标本用多层保鲜膜包裹后置于2，环境中冷冻保存，试验前将标本放于室温下解冻12018去除椎体周围的肌肉脂肪和结缔组织等软组织，保留韧带完整。用聚甲基丙烯酸甲脂自凝型，上海齿科材料厂将02和椎体分别包埋于高1.71直径9.0，1的圆柱中。

　　颈椎不稳损伤模型的制作正常颈椎进行稳定测试后，在，椎体前23部行楔形切除，然后以3评010试验机长春试验机研究所于02上施加压缩载荷，速度28，直到椎体楔形缺损闭合，如此产生05椎体压缩骨折，此过程中还可造成，或06小关节的损伤。切断棘上棘间和黄初带，破坏056间小关节囊及两侧小关节，仅保留后纵韧带，由此得到颈椎柱实验分组和手术过程将14具标本随机分为人8两组，每组各7具。两组标本进行稳定测试后，按前述方法制作颈椎损伤模型，然后A组以CSBPP内固定，B组以Orion钢板S0famor0仍入内固定。

　　手术方法为切除，椎体及相邻椎间盘，将适当大小近似立方形的骸骨块置入，5椎体缺损部。选择合适长度钢板覆盖于植骨块上，于以下部和，上部导孔攻丝，旋入螺钉将钢板固定于04和，椎体上。上下两端螺钉与椎体平面呈15.，远端分离。*后旋入中间固定螺钉和锁定螺钉。完成上述操作后，标本摄线正侧位片，检查螺钉是否穿透椎体后皮质或穿入椎间盘。14例标本均未出现上述情况。

　　稳定测试利用脊柱维运动分析系统，测量两种状态正常钢板内固定颈椎，05节段在2.0阶纯力矩载荷下，6个方向前屈后伸，左右侧弯，左右轴向旋转的角位移变化。

　　此系统的原理参考相关文献1描述角位移有运动范围尺0肘中性区2和弹性区2个参数，如果任何个方向上的只0肘或2显著增加，则说明该节段不稳定；如果任何个方向上的只0触或，显著降低，则说明该节段稳定。

　　统计方法所得数据利用333 8.0软件进行统计和分析。对入8两组中正常与钢板固定颈椎间只0肘的比较采用广义线性模型重复测量的多因素方差分析，对人3两组间正常或不同钢板固定颈椎间尺，触的比较采用两样本均数独立1检验。设定显著性水平，=0.05.

　　结果稳定试验结果AB两组颈椎在两种状态下的ROM.两组中正常颈椎的ROM间无显著差异0.05，说明两组标本间的变异是可接受的，正常颈椎的8，添可作为两组的对照。人组中正常颈椎与损伤颈椎088固定节段的尺1以及8组中正常颈椎与损伤颈椎0钢板固定节段的只0厘在6个方向上均有显著差异，5，说明损伤颈椎在两种钢板固定后的尺，均明显减小，稳定程度增力。与正常颈椎的尺，站相比，前屈时033可降低66钢板可降低72，后伸时则分别降低60和71.入8两组中不同钢板固定颈椎尺，触在6个方向上无明显差异0.05，说明两种钢板的稳定作用相似。

　　运动方向8组正常度。38度正常度前屈后伸左侧弯右侧弯左旋正常颈椎与损伤颈椎CSBP固定节段的ROM以及B组中正常颈椎与损伤颈椎Oricm钢板固定节段的只，肘在6个方向上均有显著差异，5，说明损伤颈椎在两种钢板固定后的只051均明显减小，稳定程度增加。与正常颈椎的尺，肘相比，前屈时阳，可降低66，1钢板可降低72，后伸时则分别降低60和71.人8两组中不同钢板固定颈椎在6个方向上无明显差异史0.05，说明两种钢板的稳定作用相似。

　　讨论038在设计尺寸上更符合国人颈椎形态学特点，另个重要特点是在钢板两端的背侧增加了对倒钉，其作用是在螺钉固定钢板前，将钢板暂时固定于椎体上，与持板器配合，可避免在导孔攻丝和置入螺钉时钢板在椎体上的滑动，方便手术操作，在定程度上减小了手术难度。此倒钉结构未于其它颈前路钢板系统。此外，8在其冠状径和矢状径上有定弧度，以适应颈推的生理曲度，可有效避免载荷及应力分布不匀等问。钢板材料使用钛合金符合目前骨科器械，尤其是脊柱手术器械的设计趋势。此材料的特点是其强度为钢的8090，重量轻，生物相容性好，不易腐蚀，应力遮挡少，特别是钛合金无磁性，对MRI和CT检查影响较小，有利于术后随访4.在临床应用上，33采用单皮质螺钉，可避免双皮质螺钉的缺点并简化手术操作，临床医师易于接，且可达到同样的治疗效果晷。038能显著提高柱不稳颈椎的稳定程度，在重建颈椎稳定方面与目前临床广泛使用的，钢板作用相似。因此，8是个对颈椎有较好生物力学稳定作用的前路钢板系统。值得注意的是，虽然038与，钢板在提高颈椎稳定程度上无显著的统计学差别，但从可以看到，Orion钢板固定后颈椎的ROM在各方向的数值上均小于03已，固定后颈椎的只，触。其原因可能与038在尺寸上略小于，如钢板有关。

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　　朱青安，胡庆茂，钟世镇，等。脊柱维运动分析系统及其在腰椎稳定性分析中的应用1.中国脊柱脊髓杂志，1995；54153156.

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