骨水泥椎体成形术:真空拌和骨水泥技能应用于椎体后凸成形术的生物力学研讨

来源:中国现代医生 ·2018年10月30日 11:46 浏览量:0

陈勇等

[摘要] 意图 评论运用真空拌和骨水泥技能的椎体后凸成形术的生物力学特色。 办法 新鲜成年羊的腰段椎体48个,乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)脱钙法制备离体动物椎体骨质疏松模型,在生物力学实验机上笔直紧缩制备椎体紧缩性骨折模型,将模型随机分为4组,骨折模型对照组及实验组别离行运用真空骨水泥拌和技能的椎体后凸成形术和运用空气中拌和骨水泥技能的椎体后凸成形术,对各组生物力学功能进行比较。 成果 A组(骨质疏松椎体对照组)椎体前缘紧缩值为0.474±0.073 mm,B组(骨质疏松椎体骨折对照组)椎体前缘紧缩值为3.215±0.231 mm,C组(空气中拌和骨水泥技能PKP组)椎体前缘紧缩值为1.164±0.180 mm,D组(真空拌和骨水泥技能PKP组)椎体前缘紧缩值为0.920±0.159 mm。两种骨水泥技能PKP术后椎体前缘紧缩程度均小于骨质疏松椎体骨折对照组,且大于骨质疏松椎体对照组;其间真空拌和骨水泥技能PKP组的椎体前缘紧缩值小于空气中真空拌和骨水泥技能PKP组。 定论 真空拌和骨水泥技能运用于椎体后凸成形术能够进步术后伤椎的生物力学稳定性。

[关键词] 真空拌和;骨水泥技能;椎体后凸成形术; 生物力学

[中图分类号] R683.2 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2015)01-0058-03

Biomechanical study of the kyphoplasty using vacuum-mixing bone cement

CHEN Yong WANG Gang ZHAO Peng

Department of Orthopedics, the Second People's Hospital of Dalian, Dalian 116011,China

[Abstract] Objective To investigate biomechanical characteristics of kyphoplasty using the vacuum mixed bone cement. Methods Forty-eight fresh lumbar vertebraes of adult sheep were randomly divided into four groups,each group included 12 vertebraes.These vertebraes were made in vitro vertebral osteoporosis models by edetate disodium(EDTA-Na2) decalcificating, and then biomechanical testing machine was used to make the models of compressed vertebral fractures by applying vertical compression. One of the fracture model group was applied kyphoplasty using air-mixing cement,and another fracture model group was applied kyphoplasty using vacuum-mixing cement.The biomechanical properties of all the four groups were compared. Results The vertebral compression of group A (control group of osteoporotic vertebraes) was 0.474±0.073 mm,group B(control group of fractured osteoporotic vertebrae) was 3.215±0.231 mm, group C(applied kyphoplasty using air-mixing cement) was 1.164±0.180 mm,group D(applied kyphoplasty using vacuum-mixing cement) was 0.920±0.159 mm. The vertebral compression of the two kyphoplasty groups was less than the control group of fractured osteoporotic vertebraes,and more than the control group of osteoporotic vertebraes.And the vertebral compression of the group applied kyphoplasty using vacuum-mixing cement was less than the group applied kyphoplasty using air-mixing cement. Conclusion The technology of vacuum-mixing cement used in kyphoplasty can improve the biomechanical stability of fractured osteoporotic vertebrae.

[Key words] Vacuum-mixing;Bone cement; Kyphoplasty; Biomechanics

椎体紧缩性骨折是晚年人骨质疏松症的首要并发症之一,椎体后凸成形术是近年因由椎体成形术结合血管成形术中的气囊导管技能发展起来的一种立异性的微创技能,现已成为医治骨质疏松椎体紧缩性骨折的一种常用术式。本研讨提出将第三代骨水泥技能中的真空拌和骨水泥技能运用于椎体后凸成形术,并经过制备离体动物标本模型进行生物力学实验验证,现在国内外没有见相关报导。

1 材料与办法

1.1实验标本

8具新鲜成年羊脊柱,每具选取腰段椎体6节,共48个椎体,检查无骨残缺、变形,去除椎旁肌肉及椎间盘,保存横突、关节突、棘突及完好骨膜,浸入福尔马林溶液中固定24 h,再取出以生理盐水冲刷、浸泡12 h,悉数标本随机分为A、B、C、D共4个处理组,每组12个标本。

1.2首要材料与仪器

①骨水泥真空拌和体系(史赛克公司,美国);②椎体后凸成形术器械(Kyphon公司,美国);③MTS材料实验机(MTS 858 bionix II machine,美国),河北省第三医院供给。

1.3 实验办法

1.3.1分组办法 A组(骨质疏松椎体对照组):制备骨质疏松椎体模型,不施加其他任何干涉。B组(骨质疏松椎体骨折对照组):先后制备骨质疏松椎体模型及紧缩性骨折模型,做为骨质疏松椎体骨折模型对照组。C组(空气中拌和骨水泥技能PKP组):先后制备骨质疏松及紧缩性骨折模型,运用空气中拌和骨水泥技能行椎体后凸成形术。D组(真空拌和骨水泥技能PKP组):先后制备骨质疏松及紧缩性骨折模型,运用真空拌和骨水泥技能行椎体后凸成形术。

1.3.2实验模型制备 (1)制备椎体骨质疏松模型:A、B、C、D共4个处理组,均选用乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)脱钙法制备骨质疏松模椎体型。以0.595 mm/L的乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)脱钙液(参加NaOH调整pH值为7.0)脱钙3周。每天以打针器将浸泡椎体的脱钙液向每个椎体预置的椎弓根钉道内打针2次,每次1分钟,每天替换一次脱钙液。(2)制备骨质疏松椎体紧缩性骨折模型:B、C、D两组在制成骨质疏松模椎体型之后,别离置于MTS材料实验机上,以5 mm/min的加载速率进行笔直加载,直到标本屈从紧缩30%停止,制备出紧缩骨折模型,在紧缩过程中不断用打针器向标本上打针0.9%氯化钠溶液,以坚持椎体湿润,制备出骨质疏松椎体紧缩性骨折模型。(3)两种骨水泥技能的椎体后凸成形术:C组12个标本在经过上述过程后,运用空气中拌和骨水泥技能,行椎体后凸成形术。空气中拌和骨水泥技能:按单体、粉末份额1 mL∶2 g分配PMMA骨水泥,将两者倒入谐和杯或碗中,以60次/min的速率用拌和棒轻柔拌和,约5 min后骨水泥进入拉丝期,即可用于椎体后凸成形术的骨水泥灌注。D组12个标本在经过上述过程后,运用真空拌和骨水泥技能,行椎体后凸成形术。运用骨水泥真空拌和体系,相同按单体、粉末份额1 mL∶2 g分配,真空泵将密闭的骨水泥谐和杯抽成真空,在真空状态下拌和混合,约5 min后骨水泥进入拉丝期,即可用于椎体后凸成形术的骨水泥灌注。PKP手术操作流程根本同文献[1]。首先将导针经双侧椎体椎弓根穿刺至椎体前1/3中心方位,打入套筒,拔出导针,平头钻扩展通道,置入可扩张球囊,打入造影剂至压力250 psi左右扩张球囊在椎体内构成一空腔,然后退出球囊,于拉丝期注入骨水泥(PMMA),约15 min后取出套筒。经两边椎弓根通道别离打针10%椎体体积的骨水泥。椎体体积的计算办法如下:量筒内置必定量的水,然后将椎体浸入水中,量筒水位刻度改动即为椎体体积。PKP术后将椎体置于室温下24 h,使骨水泥彻底聚合固化。

1.3.3生物力学测验 (1)A、B两组:上MTS材料实验机丈量加载负荷后椎体前缘高度紧缩值。(2)C组:运用空气中拌和骨水泥技能行椎体后凸成形术,然后上MTS材料实验机丈量加载负荷后椎体前缘高度紧缩值。(3)D组:运用空气中真空拌和骨水泥技能行椎体后凸成形术,然后上MTS材料实验机丈量加载负荷后椎体前缘高度紧缩值。

1.4 计算学处理

选用SPSS13.0计算软件学剖析,计量材料选用(x±s)差标明。各组加载负荷后椎体前缘高度紧缩值的比较,选用彻底随机规划材料的方差剖析并进行组间两两比较(Q查验法进行两两比较),P<0.05为差异有计算学含义。

2 成果

各组经生物力学实验机加载负荷后,丈量其各组椎体前缘高度紧缩值,成果如下:A组(骨质疏松椎体对照组)椎体前缘紧缩值为0.474±0.073 mm,B组(骨质疏松椎体骨折对照组)椎体前缘紧缩值为3.215±0.231 mm,C组(空气中拌和骨水泥技能PKP组)椎体前缘紧缩值为1.164±0.180 mm,D组(真空拌和骨水泥技能PKP组)椎体前缘紧缩值为0.920±0.159 mm。经方差剖析成果显现:F=25.9,P<0.05,有显著性差异;以Q查验行各组间两两比较,成果显现各组间均有计算学差异(P<0.05)。且B、C、D 3组椎体前缘紧缩值均高于A组,其间B组椎体前缘紧缩值最大;C、D两组椎体前缘紧缩值均大于A组且小于B组;D组椎体前缘紧缩值小于C组,阐明两种骨水泥技能用于PKP术后椎体前缘紧缩程度小于椎体骨折模型对照组,且大于空白对照组;其间真空拌和骨水泥技能PKP组的椎体前缘紧缩值小于空气中拌和骨水泥技能PKP组。见表1。

3 评论

椎体紧缩性骨折是骨质疏松症的首要并发症之一,是晚年人常见病[2,3,4]。椎体后凸成形术是近年因由椎体成形术结合血管成形术中的气囊导管技能发展起来的一种立异性的微创技能,能将紧缩的骨折椎体复位到必定的高度并构成一个空腔以填充骨水泥、增强椎体刚度和强度,到达缓解痛苦、矫正后凸变形的意图。骨水泥是用于椎体后凸成形术的填充粘固剂,1928年初次运用于医疗范畴,用于制备口腔科齿托。20世纪60年代开端骨水泥被运用于人工全髋关节置换术,作为人工关节假体的粘固填充介质,现在市售的骨水泥首要成分多为聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)[5-7]。

现在椎体后凸成形术中所运用的骨水泥技能为空气中拌和骨水泥技能,而真空拌和骨水泥技能是20世纪90年代以来在人工关节置换外科范畴发展起来的第三代骨水泥技能[8]。第三代骨水泥技能因为在真空状态下对骨水泥进行拌和,然后显着下降了骨水泥固化后的孔隙率。文献报导真空拌和骨水泥技能被以为是较有出路的办法,并且简单在手术室推行运用,绝大部分学者以为该技能能够下降骨水泥的疏松度,使其抗曲折强度和抗疲劳强度别离进步了12%和15%,弹性模量亦有所进步,然后进步了骨水泥的机械功能[9-11]。

本研讨提出将真空拌和骨水泥技能运用于椎体后凸成形术,为此笔者规划了本项生物力学研讨以评论真空拌和骨水泥技能运用于椎体后凸成形术的生物力学特性,为临床运用真空拌和骨水泥技能的椎体后凸成形术医治胸腰椎紧缩性骨折供给根底理论研讨参阅。咱们经过生物力学实验测验,标明真空拌和骨水泥技能PKP组的椎体前缘紧缩值小于空气中拌和骨水泥技能PKP组,具有更好的生物力学稳定性。因而咱们以为将真空拌和骨水泥技能引进椎体后凸成形术,理论上有助于进一步进步伤椎术后的生物力学稳定性,改进椎体后凸成形术医治胸腰椎紧缩性骨折的效果、下降术后椎体复位丢掉等并发症。

[参阅文献]

[1] 徐学方,吴冰,吴天泉,等. 经皮穿刺球囊扩张椎体后凸成形术医治骨质疏松性胸腰椎骨折[J]. 浙江中医药大学学报,2014,38(5):592-594.

[2] 吴爱国,汪冰霞,戴冠东,等. 深圳市坪山晚年骨质疏松性骨折患病率流行病学查询[J]. 医学临床研讨,2014,(4):637-639.

[3] 马祥,刘雅,韩文群,等. 成都区域骨质疏松性骨折的风险要素剖析[J]. 四川医学,2013,34(12):1790-1793.

[4] 罗鹏飞,潘晓群,苏建,等. 江苏省骨质疏松自报患病率及其影响要素剖析[J]. 江苏防备医学,2014,25(3):43-45.

[5] 陈伟标. 骨水泥技能在骨科临床中的运用[J]. 现代确诊与医治,2013,24(4):881.

[6] 关群,熊小江,唐进,等. 人工关节置换术医治晚年股骨转子间不稳定骨折[J]. 中华伤口杂志,2014,30(3):211-216.

[7] 张启栋,郭万首,程立明,等. 全膝关节置换术中骨水泥假体与非骨水泥假体生存率比较的体系点评[J]. 我国矫形外科杂志,2011,19(1):26-30.

[8] 蔡宏,张克,田华. 我国髋关节置换术中骨水泥运用情况查询[J]. 中华关节外科杂志(电子版),2012,1(6):55-58.

[9] Shiro, Hirose,Hiromi,et al. Outcomes of Charnley total hip arthroplasty using improved cementing with so-called second-and third-generation techniques[J]. Journal of Orthopaedic Science:official journal of the Japanese Orthopaedic Association,2012,17(2):118-23.

[10] Jill,Meyer,Geoff,et al. Vacuum-mixing significantly changes antibiotic elution characteristics of commercially available antibiotic-impregnated bone cements[J]. The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume,2011,93(22):2049-2056.

[11] 陈晓欣,吕厚山,高彤,等. 真空拌和对国产骨水泥功能影响的调查[J]. 中华外科杂志,1992,30(10):593-595.

(收稿日期:2014-09-16)

  • 2017百度AI开发者大会

    2017百度AI开发者大会

2008~2017 爱康网 Inc. All rights reserved.