脊柱内固定原理基础知识

脊柱内固定原理内固定原则对重新排列的脊椎给予载荷在脊柱融合过程中，限制局部运动从而维持稳定促进坚固的骨融合内固定生物力学基础张力带法则和载荷分布法则≈后路加压作用内固定系统张力带原则正常生物力学椎体或/和椎间盘缺陷前柱的载荷分布脊柱前路重建脊柱后方融合方式横突间融合椎板间融合载荷分布法则后部完整的腰椎的载荷分布：关节突承受20%垂直压力80%的垂直压力通过椎体与椎间盘融合期间载荷分布的变化载荷转移：内植物和植骨块正常载荷80%/20%内固定后融合期间载荷分布的变化载荷分布法则后方器械撑开（前方结构结构缺陷）前柱重建+后方加压器械的张力减少理想的稳定载荷分布原则无支撑物/6.35钛棒前方支撑/6.35钛棒前方支撑/3.6钛棒张力带法则张力带法则背部肌肉支撑作用载荷发生变化局部后凸或脊柱滑生物力学上的张力带原则：肌肉脊柱后柱关节脊柱功能单位的伸直与排序对后方关节产生压力脊柱出现直立韧带结构的弹性强度－－－被动的限制因素（如棘间韧带黄韧带后纵韧带)脊柱的肌肉－－－主动控制因素背部的压力仅在作用于完整的前柱的椎体和椎间盘时有效后路内固定－－－桥梁的作用脊柱前柱－－－参与负荷分流前柱缺损：－－－前方支撑－－避免后方的内植物衰竭－－－多点固定（更多的应力转移）－－－减少疲劳断裂的作用从长远来看，使用器械的后方融合不能代偿前柱的缺损。弹性模量：不锈钢：高于骨12倍钛合金：骨的6倍钛是脊柱固定更上乘的内固定材料。疲劳断裂是重复性负荷造成累及损害的结果。脊柱的重复运动平均大约每年300万次。过低的应变（高应力）可造成骨的废用或应力遮挡而出现骨质不良。过高的应变（低应力）可造成局部失稳，融合失败，假关节形成。各种材料的生物力学指标对比皮质骨10000N松质骨2200N钛合金25000+N压力试验弹性模量（Gpa）松质骨0.5－5PEEK3.7碳纤维合金PEEK8.8皮质骨18商业用纯钛100钛合金（Ti-6Al-4V）110