矩形棒内固定治疗脊柱骨折脱位及力学分析
作者：刘世清1 黄 晶1 黄 磊1 黄琪裳1
单位：1 湖北医科大学附一院骨科 430060 武汉市
关键词：
中国脊柱脊髓杂志980213 我院自1987年以来，采用矩形棒(或称矩形Luque环)节段内固定治疗34例胸腰椎骨折脱位患者，经临床观察和3具标本实验力学分析，均获得满意结果。
1 临床资料
1.1 一般资料
本组男32例，女2例，年龄19～50岁。T11 4例，T12 6例，L1 16例，L2 5例，L3 3例。椎体前后移位或侧方移位均在Ⅱ°以上。椎体压缩Ⅰ°～Ⅱ°。全瘫16例，不全瘫16例，无神经症状2例。
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1.2 材料
矩形棒为钛合金，直径5mm，矩形长约14～20cm，宽(内径距)2～2.5cm(张家港市医疗器械厂生产)。或者将Luque棒弯成矩形。直径1～1.2mm钢丝备用。
1.3 手术方法
全麻或硬膜外麻醉，俯卧位，以损伤脊椎为中心行后正中切口。剥离骶棘肌，上下各显露3个脊椎的棘突、椎板。术中行复位，全瘫或不全瘫均行去椎板减压椎管探查。然后切除棘上和棘间韧带以及近中线的黄韧带，在棘间推开硬膜外脂肪层，椎板的穹窿部引入备用的节段钢丝，分别于损伤椎上下椎板下穿过2～3对钢丝。安放矩形棒，拧紧钢丝，分别将椎板与矩形棒作节段固定。
1.4 治疗效果
本组34例术后X线检查，椎体前后移位或侧方移位完全复位，椎体压缩部分恢复。经1年以上随诊观察，矩形棒无滑脱，钢丝无断裂，神经功能较术前有不同程度的恢复。有4例不全瘫者完全恢复，可从事原职业。
, 百拇医药
2 力学实验
2.1 测试方法
2.1.1 材料 钛合金矩形棒、钛合金“∩”形棒〔1〕及Harrington棒，直径均为5mm。新鲜脊柱骨架3副，保留前、后纵韧带及黄韧带。
2.1.2 方法 (1)于T12～L1水平锯开，制作脊柱骨折脱位模型。(2)分别安放矩形棒、“∩”形棒及Harrington撑开棒，棘间引入钢丝节段固定。(3)应用扭转试验机，采用分级加载方法测定三种内固定抗扭转能力。(4)进行三点弯曲试验：模拟人体前屈和侧弯，分别测量三种内固定棒相对应部位的应变值求得应力值。
2.2 实验结果及分析
2.2.1 抗扭转能力 在不同载荷下，三种内固定棒的扭角与扭矩见附图。其扭转变形可用“扭角与扭矩”曲线以下的面积表示。采用IBAS全自动图像分析系统”计算曲线以下面积，将曲线图置入数字化仪上，用叉丝光标描绘图形，输入电子计算机，通过计算得出矩形棒抗扭转能力比“∩”形棒大24%，比Harrington棒大53%。
, 百拇医药
附图 三种内固定棒的扭角-扭矩曲线
2.2.2 三点弯曲试验的应力值 三种内固定棒30kgf三点弯曲试验时先测其弯形值，后求得应力值。结果见附表。
附表 三种内固定棒应力值比较 (kgf/cm2)
矩形棒
“∩”形棒
Harrington棒
前屈
50.50
56.28
59.32
, 百拇医药 侧弯
14.82
18.74
57.35
从附表可以看出，三种内固定前屈试验时其应力值差别不大，但在侧弯状态下，由于矩形棒的上下横梁结构承担了相当一部份应力，故直梁上应力值比“∩”形棒小，比Harrington棒更小，说明在弯曲状态下，矩形棒移位小，钢丝断裂的可能性也小。
3 讨论
Sasso〔2〕提出治疗非稳定性脊柱骨折的目的是：(1)最充分的神经恢复；(2)获得和维持损伤节段脊柱的解剖复位；(3)提供坚强的稳定结果，允许早期恢复。因此，手术的目的是减压，提供坚强有效的内固定，为神经功能恢复创造有利条件。自60年代以来，Harrington棒、Luque棒、Dick器械以及在此基础上的各种改良器械先后运用，使脊柱损伤的治疗得到了飞跃发展。但临床应用证明其仍有一定的并发症和缺点〔3～5〕。作者在Luque棒使用的基础上，选择适当病例，采用矩形棒应用于临床，取得了较好效果。
, 百拇医药
实验力学分析表明，在不同载荷下，矩形棒抗扭转力比“∩”形棒大24%，比Harrington棒大53%。应力值测试结果说明，矩形棒固定较其它两种方法更牢靠，钢丝不易断裂，也不易出现滑脱和断棒。尤其适用于椎体压缩较轻的脊椎前后和侧方移位损伤。同时有利于手术后早期功能锻炼，减少并发症的发生。
4 参考文献
1 李振宇，姜宏志，董心，等.“∩”形Luque棒内固定治疗脊柱骨折脱位及受力分析.中华骨科杂志，1989，6：414.
2 Sasso RC,Cotler HB.Posterior instrumentation and fusion for unstable fracture and fracture-dislocation of the thoracic and lumbar spine.Spine,1993,18:450.
, 百拇医药
3 McAffee PC,Bohiman HH.Complications following Harrington instrumentation for fracture of the thoracolumbar spine.J Bone Joint Surg(Am),1985,67:672.
4 Luque ER.Segmental spinal instrumentation in the treatment of the thoracolumbar spine.Spine,1982,7:312.
5 李子荣，马春光，林朋.椎弓钉治疗胸腰段骨折的一些问题.中华骨科杂志，1995，11：345. 收稿日期：1997-04-14 修回日期：1997-08-04, 百拇医药(刘世清1 黄 晶1 黄 磊1 黄琪裳1)
单位：1 湖北医科大学附一院骨科 430060 武汉市
关键词：
中国脊柱脊髓杂志980213 我院自1987年以来，采用矩形棒(或称矩形Luque环)节段内固定治疗34例胸腰椎骨折脱位患者，经临床观察和3具标本实验力学分析，均获得满意结果。
1 临床资料
1.1 一般资料
本组男32例，女2例，年龄19～50岁。T11 4例，T12 6例，L1 16例，L2 5例，L3 3例。椎体前后移位或侧方移位均在Ⅱ°以上。椎体压缩Ⅰ°～Ⅱ°。全瘫16例，不全瘫16例，无神经症状2例。
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1.2 材料
矩形棒为钛合金，直径5mm，矩形长约14～20cm，宽(内径距)2～2.5cm(张家港市医疗器械厂生产)。或者将Luque棒弯成矩形。直径1～1.2mm钢丝备用。
1.3 手术方法
全麻或硬膜外麻醉，俯卧位，以损伤脊椎为中心行后正中切口。剥离骶棘肌，上下各显露3个脊椎的棘突、椎板。术中行复位，全瘫或不全瘫均行去椎板减压椎管探查。然后切除棘上和棘间韧带以及近中线的黄韧带，在棘间推开硬膜外脂肪层，椎板的穹窿部引入备用的节段钢丝，分别于损伤椎上下椎板下穿过2～3对钢丝。安放矩形棒，拧紧钢丝，分别将椎板与矩形棒作节段固定。
1.4 治疗效果
本组34例术后X线检查，椎体前后移位或侧方移位完全复位，椎体压缩部分恢复。经1年以上随诊观察，矩形棒无滑脱，钢丝无断裂，神经功能较术前有不同程度的恢复。有4例不全瘫者完全恢复，可从事原职业。
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2 力学实验
2.1 测试方法
2.1.1 材料 钛合金矩形棒、钛合金“∩”形棒〔1〕及Harrington棒，直径均为5mm。新鲜脊柱骨架3副，保留前、后纵韧带及黄韧带。
2.1.2 方法 (1)于T12～L1水平锯开，制作脊柱骨折脱位模型。(2)分别安放矩形棒、“∩”形棒及Harrington撑开棒，棘间引入钢丝节段固定。(3)应用扭转试验机，采用分级加载方法测定三种内固定抗扭转能力。(4)进行三点弯曲试验：模拟人体前屈和侧弯，分别测量三种内固定棒相对应部位的应变值求得应力值。
2.2 实验结果及分析
2.2.1 抗扭转能力 在不同载荷下，三种内固定棒的扭角与扭矩见附图。其扭转变形可用“扭角与扭矩”曲线以下的面积表示。采用IBAS全自动图像分析系统”计算曲线以下面积，将曲线图置入数字化仪上，用叉丝光标描绘图形，输入电子计算机，通过计算得出矩形棒抗扭转能力比“∩”形棒大24%，比Harrington棒大53%。
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附图 三种内固定棒的扭角-扭矩曲线
2.2.2 三点弯曲试验的应力值 三种内固定棒30kgf三点弯曲试验时先测其弯形值，后求得应力值。结果见附表。
附表 三种内固定棒应力值比较 (kgf/cm2)
矩形棒
“∩”形棒
Harrington棒
前屈
50.50
56.28
59.32
, 百拇医药 侧弯
14.82
18.74
57.35
从附表可以看出，三种内固定前屈试验时其应力值差别不大，但在侧弯状态下，由于矩形棒的上下横梁结构承担了相当一部份应力，故直梁上应力值比“∩”形棒小，比Harrington棒更小，说明在弯曲状态下，矩形棒移位小，钢丝断裂的可能性也小。
3 讨论
Sasso〔2〕提出治疗非稳定性脊柱骨折的目的是：(1)最充分的神经恢复；(2)获得和维持损伤节段脊柱的解剖复位；(3)提供坚强的稳定结果，允许早期恢复。因此，手术的目的是减压，提供坚强有效的内固定，为神经功能恢复创造有利条件。自60年代以来，Harrington棒、Luque棒、Dick器械以及在此基础上的各种改良器械先后运用，使脊柱损伤的治疗得到了飞跃发展。但临床应用证明其仍有一定的并发症和缺点〔3～5〕。作者在Luque棒使用的基础上，选择适当病例，采用矩形棒应用于临床，取得了较好效果。
, 百拇医药
实验力学分析表明，在不同载荷下，矩形棒抗扭转力比“∩”形棒大24%，比Harrington棒大53%。应力值测试结果说明，矩形棒固定较其它两种方法更牢靠，钢丝不易断裂，也不易出现滑脱和断棒。尤其适用于椎体压缩较轻的脊椎前后和侧方移位损伤。同时有利于手术后早期功能锻炼，减少并发症的发生。
4 参考文献
1 李振宇，姜宏志，董心，等.“∩”形Luque棒内固定治疗脊柱骨折脱位及受力分析.中华骨科杂志，1989，6：414.
2 Sasso RC,Cotler HB.Posterior instrumentation and fusion for unstable fracture and fracture-dislocation of the thoracic and lumbar spine.Spine,1993,18:450.
, 百拇医药
3 McAffee PC,Bohiman HH.Complications following Harrington instrumentation for fracture of the thoracolumbar spine.J Bone Joint Surg(Am),1985,67:672.
4 Luque ER.Segmental spinal instrumentation in the treatment of the thoracolumbar spine.Spine,1982,7:312.
5 李子荣，马春光，林朋.椎弓钉治疗胸腰段骨折的一些问题.中华骨科杂志，1995，11：345. 收稿日期：1997-04-14 修回日期：1997-08-04, 百拇医药(刘世清1 黄 晶1 黄 磊1 黄琪裳1)