J Orthop Surg Res：应用拉力螺钉固定骶髂关节的生物力学研究

骶髂关节(SIJ)活动过度或异常的生物力学是腰痛的常见原因。据估计，15-30%的慢性腰痛患者的潜在病因是SIJ功能障碍。随机临床试验支持骶髂关节融合术治疗骶髂关节功能障碍，这些患者经过精心挑选，先前采取保守措施失败。越来越多的文献表明，与保守治疗的患者相比，SIJ融合(SIJF)可改善临床结果;它已被证明是减轻疼痛、提高生活质量和减少阿片类药物使用的有效方法。此外，创伤性骶髂关节断裂通常通过复位和螺钉固定来治疗，但患者的结果不可预测，并且通常与长期骶髂关节疼痛有关。

微创入路(MIS)的出现使外科医生能够安全有效地治疗SIJ功能障碍。在限制与开放入路相关的发病率的同时，MIS技术可以改善Oswestry残疾指数评分。一项技术进步是在关节上植入多孔三角形钛植入物(iFuse系统，SIBONE)，无需植骨即可促进融合。其他研究也报道了使用螺钉型种植体治疗sijf。在SIJ上使用拉力螺钉可能有生物力学上的好处，这可能会改善关节的稳定性和融合。

在创伤性情况下，骨盆后缘损伤通常包括韧带断裂和骶髂关节移位。在这种情况下，需要使用滞后或压缩螺钉来减小、压缩和稳定SI关节。当骨盆后损伤为不稳定的骶骨骨折时，外科医生通常依靠经皮加压螺钉置入，通过复位和增加稳定性来实现骨折面复位。末端螺纹螺钉的设计产生了滞后效应，减少了断裂间隙，并重新接近了断裂线上的碎片。总的来说，拉力螺钉有助于实现骨折复位和骨折块间压缩，这是骨折愈合的基本要求。

目前还没有研究调查拉力螺钉随时间在SIJ上的生物力学压缩性能。本生物力学研究的目的是量化从髂骨到骶骨中部横跨SIJ放置的髂骶骨植入物所获得的压缩载荷的即时峰值和时间过程。技术的进步使得增材制造能够制造出带有粗糙多孔层的螺钉，这可能具有生物力学和潜在的长期生物学优势，可以促进骨长入。我们检测了标准钛创伤滞后螺钉(DePuy Synthes, Raynham, MA)和具有潜在多孔结构的iFuseTORQ钛螺钉(SIBONE, Santa Clara, CA)的生物力学性能。本研究选择的植入物直径代表了给定骶骨水平的常用直径;7.3 mm标准钛创伤滞后螺钉通常用于骶骨各节段，11.5 mm增材制造植入物通常用于S1节段，10.0 mm螺钉用于S2节段。研究人员假设拉力螺钉在植入后立即通过髂骨，穿过SI关节并进入骶骨中部，但与大直径的粗糙表面螺钉相比，这种压缩载荷会随着时间的推移而明显衰减。本研究旨在描述和量化这些随时间变化的负载属性。

方法：8例人尸体骨盆标本分别使用11.5和10.0 mm iFuseTORQ Lag植入物和标准7.3 mm创伤Lag螺钉在S1和S2处进行SIJ固定。进行了负载衰减分析，并测量了插入和移除扭矩。

图1a 7.3 mm(左)、10.0 mm Lag(中)和11.5 mm Lag植入物。b 7.3毫米植入物和其中一个垫圈称重传感器。c左右两侧各有称重传感器和楔形垫圈(白色)的试样。d在S1处放置11.5 mm种植体和在S2处放置7.3 mm种植体的入口视图。e在S1处放置11.5 mm种植体和在S2处放置7.3 mm种植体的出口视图

不同种植体在S1和S2的压缩数据

单个插入和移除扭矩值进行显著比较

具有代表性的载荷松弛曲线，显示了最终植入物拧紧时的峰值载荷和载荷随时间的衰减

结果：对于S1和S2水平的种植体，载荷在大约67分钟内放松了50%。在插入后大约15小时，压缩载荷平均下降了大约70%。在S1处，11.5 mm TORQ植入物的平均插入扭矩明显大于创伤滞后螺钉。同样，在S2时，10.0 mm TORQ植入物的插入扭矩大于创伤滞后螺钉。在S1时，11.5 mm TORQ植入物的移除扭矩高于创伤滞后螺钉;在S2处，去除扭矩无显著差异。

在本研究中，我们发现与标准螺钉相比，一种直径更大、表面更粗糙、双螺距螺纹的新型骨盆后置植入物具有更好的插入和取出扭矩。负载松弛特性在所有种植体之间相似。

原始出处： 

Chatain GP,  Oldham A,  Uribe J, Biomechanics of sacroiliac joint fixation using lag screws: a cadaveric study.J Orthop Surg Res 2023 Oct 28;18(1)