两种不同C2椎弓根螺钉加“Ω”形横连治疗Ⅱ型Hangman骨折的生物力学研究

作者：姚建; 金根洋^*; 李新武; 武鹏; 阮汉江; 肖俊; 许沛荣

来源：中国脊柱脊髓杂志, 2019, 29(07): 635-649.

• Hangman骨折
• C2椎弓根螺钉
• “Ω”形横连
• 三维有限元
• 生物力学

目的:探讨普通C2椎弓根螺钉和双螺纹中空万向螺钉(新型)加"Ω"形横连固定Ⅱ型Hangman骨折的生物力学特点。方法:选择1名健康成年男性志愿者对其颈椎C0-3椎节进行CT扫描,获得CT图像原始数据。利用Mimics 10.01等软件建立正常颈椎C0-3椎节三维有限元模型(包含椎间盘、韧带等组织),并进行有效性验证。在已验证的有限元模型的基础上,分别建立以下模型:Hangman骨折模型(Levine-EdwardsⅡ型);Hangman骨折+普通C2椎弓根螺钉+"Ω"横连模型;Hangman骨折+新型C2椎弓根螺钉+"Ω"横连模型;比较各模型在不同工况(屈伸、侧屈、旋转)下的三维活动范围(ROM)及置入螺钉所受应力情况,运用秩和检验方法进行统计学分析。结果:生理载荷下Hangman骨折模型在屈伸、侧屈、扭转方向上的ROM较正常颈椎模型明显增大,集中表现在C2-3椎节,各工况下分别增加3.89°、5.65°、2.10°;内固定模型不同椎节ROM较骨折模型显著减小,其中两内固定模型之间的ROM差别无统计学意义(P>0.05)。不同工况下,内固定模型中螺钉均在后伸时所受应力最大,分别为403.3MPa、370.4MPa,应力主要集中在螺钉通过骨折线的部分,而新型C2椎弓根螺钉在各工况下最大应力均小于普通C2椎弓根螺钉(P<0.05)。结论:两种不同C2椎弓根螺钉(普通和新型)加"Ω"横连固定装置在最大限度保留颈椎生理性活动的同时,均能有效恢复Ⅱ型Hangman骨折颈椎稳定性;"Ω"横连下新型C2椎弓根螺钉较普通C2椎弓根螺钉具有更好的抗疲劳性能。

• 单位
  安徽医科大学