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腰5骶1前路内固定系统的研制

刘发平  
【摘要】: 目的: 研制一款符合国人腰骶椎腹侧解剖特点的脊柱腰5骶1前路内固定系统。 方法: 通过测定41具国人尸体腰骶椎腹侧血管的解剖参数,得出腰5骶1节段腹侧的安全手术空间及适宜手术的人群比例。根据测量得出的解剖参数、结合直接铸成的模型设计出腰5骶1前路内固定器械。并对新设计的内固定器械进行生物力学检测,比较新型内固定系统加椎间植骨融合组、单纯椎间植骨融合组、完整脊柱组的力学稳定性。 结果: (1)脊柱腰骶椎节段腹侧有大血管分布,主要是腹主动脉分叉及髂总静脉汇合的分布,解剖关系复杂。通过观察及测量,发现41例标本的腹主动脉分叉点全部位于腰5椎体头侧以上部分,左右髂总静脉汇合点中有87.8%位于腰5椎体头侧以上部分,有7.3%位于腰5椎体尾侧,4.9%位于腰5骶1椎间隙水平。腹主主动脉分叉角度平均为62.8°,距腰5椎体下缘垂直距离3.8±1.0cm;左右髂总静脉汇合角度平均为71.8°,距腰5椎体下缘垂直距离2.2±0.8cm;左髂总静脉与右髂总动脉的骑跨角度平均为71.5°,距腰5椎体下缘垂直距离2.0±0.7cm。腰5骶1节段腹侧的安全手术空间主要是由左髂总静脉及右髂总动脉的行走路径决定。在腰5椎体二分之一高处,左髂总静脉与右髂总动脉的水平宽度为2.14±0.9cm;在腰5骶1椎间隙水平部位,左髂总静脉与右髂总动脉的水平宽度为3.36±0.94cm。在腰5骶1椎间盘水平,右侧空间较大,左髂总静脉行径路线稍偏向中线。(2)通过对完整脊柱腰骶段、单纯腰5骶1椎间植骨融合、腰5骶1椎间植骨加新型腰5骶1前路内固定器固定的生物力学测试,得出结果如下:内固定器组较完整脊柱试件组、单纯椎间植骨组的抗压刚度分别增加52.5%和41.7%,统计学差异显著;L5/S1前路钢板内固定器的脊柱弯曲刚度较单纯椎间植骨状态增加68.8%,较完整脊柱试件增加48.3%,统计学差异显著;内固定器组较完整脊柱组扭转刚度增加54.2%,内固定器组扭转刚度较单纯椎间植骨组增加70.6%,统计学差异显著。单纯椎间植骨融合的后伸、扭转稳定性较完整脊柱差,差异具有统计学意义。 结论: (1)影响腰5骶1节段腹侧的手术空间安全性的最主要因素是左髂总静脉及右髂总动脉的行走路径。 (2)人群中有87.8%的比例在脊柱腰5骶1节段腹侧具有足够的手术空间,可以安全的进行前路腰5骶1椎间融合内固定手术。 (3)新型研制的腰5骶1前路内固定系统符合该部位的解剖特点,利用了腰骶段腹侧的安全空间及形状,减少了对大血管的干扰。 (4)研制的腰5骶1前路内固定系统的生物力学强度超过正常脊柱要求,稳定性好,安全可靠。 (5)研制的腰5骶1前路内固定系统操作方便,可达到固定、止退、锁紧的要求,并且在同一操作步骤内完成,是治疗腰骶段疾病可供选择的一种重要内固定器械。


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