椎弓根スクリュー挿入による胸椎椎体内海綿骨への影響に関する研究

椎弓根螺钉置入对胸椎松质骨影响的研究

• 批准号: 10770726
• 负责人: 東 永廉
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10770726/
• 关键词: Biomechanics; Thoracolumbar spine; Trabecular bone; Strain; Pedicle screw; Thoracolumbar; Pedicle Screw

【目的】Pedicle screwを用いた脊椎後方固定術は、脊椎損傷や脊椎疾患の治療に広く使われているが、最近screw looseningやscrew breakage等の合併症も多く報告されてきている。本研究の目的は、pedicle screwingの結果起こる椎体及び椎体内海綿骨の状態を、海綿骨strainの計測により検討することである。【方法】6体のヒト新鮮屍体の第10から第12胸椎椎体を使用した。平均年齢は75.5歳(69-82)であった。標本は軟部組織除去後、椎弓面で10mm厚に正確にスライスし、T10とT12の海綿骨領域にPMMAを流し込み、この部で骨折を来さないよう強固にした。また、T10の上部終板とT12下部終板に、各々の圧盤機に適合するようにPMMAで鋳型を作製した。標本はX線装置の備わったコンピューター制御の自家製圧迫フレームに設置し、以下の条件にて荷重を加えた。1)before screw placement,2)after screw placement,3)after screw removal。Screwは4.75mm×35mm pedicle screwを用いた。X線撮影は0Nと150Nの荷重下にて行い、得られたX線写真は1024×1024の解像度の16bit digital cameraで解析した。第11胸椎海綿骨の関心領域は、Patran3.0にて51×41(=2091)の区画に分けtexture correlationを用い、各々の区画の海綿骨strainおよびそのstrainの椎体内分布を計測した。【結果】Screw挿入前の海綿骨strain分布は椎体内全域にまだらに存在したが、相対的に均一であった。Screw挿入後はhigh strainがscrewの周囲に集中し、特にscrew先端部周囲で顕著であった。Screw抜去後のstrainは、screwが存在していた部に集中していた。Screw挿入後と抜去後のmean compressive strainsのhigh rangeは、screw挿入前よりも有意に高値であった。Mid rangeとlow rangeは3群間で有意差を認めなかった。【考察】本研究により、pedicle screw挿入後にpedicle screwに接する周囲の海綿骨strainが著明に増大すること、screw抜去後はhigh strainが、screwが存在していた部に集中していたことが示された。これらは、pedicle screwingは椎体内海綿骨に局所的な歪みをもたらすこと、screw抜去後の部位が予想以上に脆弱化を呈することを示唆した。

【 objective 】 Pedicle screw を with い た rear spine fixation は, spinal cord injury や の spinal disease treatment に hiroo く make わ れ て い る が recently, screw loosening や screw breakage の complications such as も く report more さ れ て き て い る. The objective of this study is to measure the state of the spongy bone <s:1> in the <s:1> る vertebrae and び vertebrae, as well as the strain strain of the spongy bone, based on the results of 検 and pedicle screwing <e:1>. 【 Method 】6 bodies of ヒト fresh corpses of the 10th ら 12th thoracic vertebra を using た. Average years 齢 齢 75.5 years (69-82)であった. Specimen は soft tissue after removing, vertebral arch plane で 10 mm thick に right に ス ラ イ ス し, T10 と T12 の sponge を に PMMA bone field flow し 込 み, こ の department を で fractures to さ な い よ う strong に し た. ま た, T10 の upper endplate と T12 lower endplate に, various 々 の に 圧 plate machine is suitable for す る よ う に PMMA で type where the を cropping し た. Specimen の は X-ray device for わ っ た コ ン ピ ュ ー タ ー suppression の forced their system 圧 フ レ ー ム に set し, the following の condition に て load を plus え た. 1)before screw placement,2)after screw placement,3)after screw removal. Screw 4.75mm×35mm pedicle screwを use を た た. X-ray image <s:1> 0Nと150N <s:1> load にて line にて, obtain られた X-ray photo <e:1> 1024×1024 <s:1> resolution <e:1> 16-bit digital cameraで analysis た. The <s:1> related field of the spongy bone of the 11th thoracic vertebra た, Patran3.0にて51×41(=2091) <s:1> area plot に sub-け texture correlationを the strain of the spongy bone of the <s:1> およびそ strain of the strain of the <s:1> strain of the <s:1> distribution within the <s:1> vertebrae was measured by を and each 々 area plot を. 【 Result 】 Before Screw insertion, the strain distribution of the anterior cervical spongiform bone was にまだらに throughout the entire vertebral body, and there was a たが たが, and the corresponding に uniformity であった. After the Screw is inserted, the high strainがscrew is 囲に focused on 囲に, and the tip of the にscrew is 囲で顕 であった. After the Screw is removed, the strain and the screwが exist in the <s:1> て た た に group に, which is concentrated in <s:1> て た た た た. After the Screw is inserted, と after it is removed, <s:1> mean compressive strains <s:1> high range, before the screw is inserted, よ <s:1> <s:1> intentionally に high value であった. Mid rangeとlow range で intentional difference を recognition めな めな った among the three groups. This study examining 】 【 に よ り, pedicle screw scions into に after pedicle screw に meet す る weeks 囲 の spongy bone strain が zhao Ming に raised large す る こ と, screw は after sorting to high strain が, screw が exist し て い た collective し に て い た こ と が shown さ れ た. こ れ ら は, pedicle phrase は bureau of vertebral body bone に sponge な slanting み を も た ら す こ と, screw が to think above に の parts after sorting to the fragile を show す る こ と を in stopping し た.