尾段椎体骨融合对双节段脊柱融合结构中头端节段棒载荷影响的生物力学研究

为解决多节段脊柱融合术中植入物载荷监测的难题（尤其L5-S1空间受限区域），研究人员通过TLIF手术模型探究单传感器在头端节段（L4-L5）监测尾端节段（L5-S1）融合进展的可行性。结果显示：L5-S1融合仅影响L4-L5扭转应变（AR时p=0.018），轴向应变无显著变化（p≥0.172），证实单传感器可反映局部节段生物力学变化，为多节段融合评估提供新思路。

　　

这项生物力学研究以7具人类尸体脊柱标本（L3-S₁）为模型，在完成L4-L5和L5-S₁双节段经椎间孔腰椎融合术(TLIF)后，通过后路内固定系统模拟L4-L5骨性融合状态。研究人员创新性地采用植入式应变传感器与应变片（SG）组合监测技术——包括轴向对齐SG和45°斜向SG，对比分析L5-S₁融合前后L4-L5节段的运动范围(ROM)和棒材应变变化。

数据揭示有趣现象：在屈伸(FE)、侧弯(LB)和轴向旋转(AR)测试中，L5-S₁融合对L4-L5的轴向应变无显著影响（_{p≥0.172），但AR运动时L4-L5扭转应变显著降低（p=0.018）。更引人注目的是，AR运动中ROM降低幅度与扭转应变减少呈强相关性（r=0.828）。这些发现犹如"生物力学指纹"，证实植入式传感器信号主要反映其所在节段的力学环境变化，为临床监测提供重要依据——就像节段专属的"力学听诊器"。}

然而研究也暴露监测瓶颈：当多节段存在差异融合状态时，传感器无法区分各节段对载荷变化的贡献度，这如同"混合信号解码困境"，使得个体化节段融合评估仍存挑战。该成果为优化多节段融合监测策略点燃新思路，提示可能需要开发多参数融合评估算法来突破当前技术局限。