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本实验初步探讨横连对椎弓根钉系统和脊柱稳定性的生物力学影响,作者采用新鲜成年绵羊脊柱标本建造椎体压缩骨折模型来进行这一实验。横连对椎弓根钉脊柱稳定性影响的实验研究:本课题选取30具新鲜成年绵羊脊柱标本,截取(T13~L3)节段,首先对标本进人工测量和X-ray检查,排除先天畸形、肿瘤、骨折及其他病理情况后,将30具标本制作成L1椎体压缩骨折模型,然后对其随机分为A、B、C三组,跨伤椎使用4根椎弓根钉进行固定,固定时分别采用不同数目的横连,以A组标本不放置横连;B组标本于两钉之中间放置1个横连;C组标本于靠近椎弓根钉处放置2个横连固定后作为实验分组。然后在生物力学机上对标本进行10000次疲劳实验,测量并比较疲劳实验后三组标本在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左轴向旋转及右轴向旋转6个方向运动范围(range of motion,ROM)及轴向压缩刚度和螺钉最大拔出力的大小,比较三组的差异。经统计学分析,三组标本轴向压缩刚度的比较:疲劳实验后A、B、C三组标本在轴向压缩刚度差异无统计学意义(P>0.05);三组标本前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左轴向旋转及右轴向旋转6个方向运动范围的比较:A、B、C三组标本在围绕脊柱X轴的前屈、后伸和围绕脊柱Y轴左侧弯和右侧弯ROM方面的差异无统计学意义(P>0.05);实验中三组标本在围绕Z轴的左、右轴向旋转的活动度为:A组左轴向旋转活动度最大(13.35±1.06)°,其次为B组(12.23±1.06)°,3组中C组的活动度最小(11.04±0.74)°(B组与A组比较,P<0.01,与C组比较,P<0.01;C组与A组比较,P<0.01);A组右轴向旋转活动度最大(13.56±1.15)°,其次为B组(12.39±1.01)°,C组的活动度最小(10.81±0.51)°(B组与A组比较,P<0.01,与C组比较,P<0.01;C组与A组比较,P<0.01)。三组标本在疲劳试验后最大拔出力的比较:A组最大拔出力(129.56±29.63)N和B组的最大拔出力(254.02±36.29)N均显著小于C组(294.67±23.25)N,(B组与A组比较,P<0.01,与C组比较,P<0.01;C组与A组比较,P<0.01)。本研究结果提示,1、脊柱置钉固定时使用横连比不使用横连在围绕X轴的前后屈伸运动和围绕Y轴的左右侧弯运动影响不大,而对于围绕Z轴的左右轴向旋转运动的影响显著,说明经过疲劳试验后横连具有良好的抵抗轴向旋转的性能,更有利于骨折的愈合。2、使用横连并没有增加轴向压缩刚度的生物力学作用。3、实验中发现使用横连比不放置横连对椎弓根钉系统的生物力学稳定性要好。