新型设计可灌注骨水泥椎弓根螺钉的生物力学特性

背景：老年性骨质疏松症患者由于骨质相对比较脆弱，使得椎弓根螺钉固定能力相对较差。当前，临床上使用骨水泥强化椎弓螺钉的方法能够提高螺钉固定能力，但是患者治疗时水泥渗漏以及螺钉取出困难成为其解决问题。目的：研制新型可灌注骨水泥椎弓根螺钉，探讨其生物力学特性和安全性及实用性，为临床骨质疏松脊柱疾病患者治疗提供依据。方法：选取南京中医大学附属医院2013年12月至2015年1月采集的6具73例完整湿润脊柱标本资料进行分析，标本中共有42个椎体。入选椎体在一侧椎弓根置入可灌注骨水泥椎弓根螺钉后采用骨水泥推杆和灌注筒在X射线辅助下向其内灌注2 mL骨水泥设为实验组，对侧椎弓根置入常规螺钉作为对照组，观察骨水泥弥散情况。结果与结论：骨水泥由稀糊状期进入团状初期的时间为三四分钟；糊状期骨水泥采用注射器抽取注入灌注筒中更为方便；灌注筒和螺钉尾部的螺纹连接方便、紧密，无渗漏；推杆可以提供足够的灌注力；骨水泥在中空和侧孔处弥散出螺钉，侧孔排列规律性强，且各侧孔间距相等；常规椎弓根螺钉极限强度、极限位移显著高于新型可灌注骨水泥椎弓根螺钉(P <0.05)；常规椎弓根螺钉屈服载荷以及屈服位移显著低于新型可灌注骨水泥椎弓根螺钉(P <0.05)；骨水泥在可灌注骨水泥螺钉周围弥散分布规则，骨水泥由4排侧孔向不同的方向弥散入周围骨松质，且与相邻骨水泥团融合；新型可灌注骨水泥螺钉轴向拔出力较对照组增加了114%(P <0.05)；新型可灌注骨水泥螺钉最大旋出力矩，显著高于对照组(P <0.05)。结果证实，新型设计的可灌注骨水泥椎弓根螺钉，结合骨水泥推杆和灌注筒应用更加方便，能够有效控制骨水泥渗漏，提高椎弓根的稳定性且能在骨质疏松患者中广为使用。