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腰骶柱长节段固定对骶骨螺钉应力影响的生物力学研究

作者：第二军医大学附属长海医院骨科张国友等来源：2012COA大会论文汇编日期：2012-12-18

导读

在评估腰骶柱长节段固定后骶骨螺钉应力分析时，需综合考虑三种力学载荷作用。当固定节段为3个以上节段时，S1螺钉所受的应力发生显著增加，在制定手术策略时需予以考虑。

目的：采用生物力学研究方法，动态观测从S1向头端延长固定节段，远端骶骨螺钉(S1)的应力分布，寻找明显影响S1螺钉应力的固定节段。

方法：6具新鲜冰冻尸体脊柱标本，从S1向头端逐步延长固定节段至L1，组成5组不同节段腰骶固定系统：(1)L5-S1，(2)L4-S1，(3)L3-S1，(4)L2-S1，(5)L1-S1。双侧固定棒根据螺钉受力方向粘贴8枚应变计，对标本进行8Nm力矩的六自由度力学加载，记录固定棒的应变值，根据力学平衡原理，统计计算不同固定节段骶骨螺钉的应力。

结果：前屈后伸加载时，骶骨螺钉主要承载拔出力、横向力、弯矩作用；左右侧屈加载时，螺钉主要承载横向力、弯矩作用；左右旋转加载时，螺钉主要承载弯矩作用。六自由度力学加载下，在螺钉所受应力中，横向力较拔出力力值更大；与加载力矩相比，S1螺钉载荷的弯矩相对较小。随着固定节段逐渐延长至L3-S1时，与L5-S1单节段固定相比，此时S1螺钉所受拔出力、横向力、弯矩均显著增加（P均<0.05）；当固定节段延长至L1-S1时，螺钉所受应力达到最大值（P均<0.01）。