客观的
近端交界性后凸症(PJK)部分是由于刚性内固定脊柱和相对高度活动的非内固定相邻节段连接处的节段生物力学改变所致。正确使用后锚定的聚乙烯系绳(即优化配置和张力)可以减轻相邻节段应力,并有助于防止PJK。本研究的目的是调查不同的系绳配置和张紧(预压)对长固定脊柱结构中PJK的关节活动范围(ROM)和其他生物力学指标的影响。
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使用T7-L5脊柱节段的有效有限元模型,在完整脊柱上进行测试,采用多节段后路螺钉-杆结构(PS结构;T11-L5)无系绳,15个不同系绳配置的PS结构,根据1)上固定椎体近端系绳固定+1 (UIV+1)和/或UIV+2;2)远端系绳固定至UIV、UIV−1或杆;3)使用环(单近端固定)或编织(UIV和/或UIV+1固定加上UIV+1和/或UIV+2近端连接)系绳。节段ROM、椎间盘内压力(IDP)、棘间韧带和棘上韧带力(ISL/SSL)和螺钉负荷在可变绳系预紧力下进行评估。
结果
PS结构连接ROM从基线的10% (T11-12)突然增加到99% (T10-11)。在将系绳按大多数颅骨近端固定(UIV+1 vs UIV+2)和使用环对编织进行分组后,UIV+2环和/或编织最有效地抑制了交界区ROM和邻接节段应力。不同的远端固定方式和使用环或编织的效果甚微。UIV+1 Loop组T11-12、T10-11和T9-10的平均节段ROM分别为6%、40%和99%;UIV+1 Weave分别为6%、44%、99%;UIV+2回路5%、23%、26%;UIV+2 Weave分别为5%、24%、31%。
系绳与后韧带分担负荷;因此,增加系绳预紧力降低了ISL/SSL力,但增加了螺杆载荷。在大约100 N的绳系预紧力以上,交界区ROM和IDP的进一步衰减逆转,这表明在较高的预紧力下,生物力学预防PJK的益处减少。
结论
在这项研究中,有限元分析表明,UIV+2环和/或编织系绳配置在长固定脊柱结构中最有效地缓解邻接节段应力。绳系预紧以螺钉负荷为代价抑制了韧带力,并且出现了一个拐点(约100 N),超过该拐点,连接ROM和IDP恶化(即避免绳系过紧)。结果表明,绳系结构和张力影响PJK的生物力学,值得进一步的临床研究。