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1.
目的对比Zero-P零切迹颈椎前路椎间融合固定系统和Cage-Plate融合系统对相邻节段的生物力学影响,为单节段颈椎病的治疗远期临床疗效提供参考。方法选择正常人CT扫描数据建立颈椎C1~7有限元模型,在验证模型的有效性后,分别建立在颈椎C5~6植入Zero-P和Cage-Plate融合系统的有限元模型。分别加载1.5 N·m扭矩模拟颈椎前屈、后伸、侧弯和旋转运动,对比正常情况下颈椎和分别植入Zero-P与Cage-Plate融合系统后相邻节段活动范围(range of motion,ROM)变化和椎间盘髓核、纤维环、终板及小关节上的应力。结果两种颈椎融合器植入后,C4~5椎间ROM增大20%,但C6~7椎间ROM增大120%,C4~5、C6~7髓核上的应力分别增大78%、110%,相邻节段终板和纤维环上的应力均有所增大。结论 Cage-Plate和Zero-P融合系统植入后均会引起相邻节段ROM增大,以及相邻椎间盘髓核、纤维环和小关节上应力增大,长远上会引起邻近节段的病变。但Cage-Plate和Zero-P融合系统对邻近节段的生物力学影响没有本质区别。  相似文献   

2.
目的研究ROI-C椎间融合器植入颈椎C5~6节段后对下颈椎C3~7整体关节活动度(range of motion,ROM)、椎间盘与椎体生物力学特性及力传导模式的影响。方法采用ROI-C植入和植骨融合钢板内固定两种术式建立颈椎C5~6节段退行性病变的有限元模型,分析两种术式下C3~7颈椎段在前屈、后伸、侧弯和轴向旋转时ROM以及椎间盘、椎体和内植入器械的应力分布情况。结果 ROI-C植入后对邻近节段ROM的影响相对较小,减小了椎间盘的负荷,但椎体应力显著增加,C5椎体应力增加了251%。植骨融合内固定后,手术节段ROM减小86%~91%,邻近节段ROM以及椎间盘和椎体应力均明显增加。结论 ROI-C植入对颈椎ROM和椎间盘应力的影响较小,对椎体应力的影响较大。研究结果可为ROI-C植入和植骨融合钢板内固定临床植入手术方案的设计和研究提供理论依据。  相似文献   

3.
本文研究动态稳定器(DCI)植入术对下颈椎邻近节段的关节活动度(ROM)、椎间盘与椎体的生物力学特性及力传导模式的影响。首先采用DCI植入和椎间植骨融合两种术式建立颈椎C5、6节段退变治疗的有限元模型,分析两种术式下C3~7段颈椎在前屈、后伸、侧弯和旋转时的ROM及椎间盘和椎体的应力分布情况。结果表明DCI植入后手术节段ROM保留效果明显(减小幅度25%),对邻近节段运动学特性影响较小。植骨融合后手术节段的ROM丧失86%~91%,邻近节段的ROM和椎间盘、椎体应力均显著增加,C5椎体应力增加达171.21%。因此DCI植入对颈椎ROM和应力影响较小,本文结果可为DCI植入与植骨融合的临床手术提供理论依据。  相似文献   

4.
目的研究人工椎间盘植入术后邻近节段的运动范围及椎间盘应力改变。方法将接触问题引入生物建模,建立正常全颈椎有限元模型,模拟C5/6椎间植骨融合和C5/6人工间盘植入,分析两种状态下其相邻节段的运动范围及椎间盘的应力改变。结果(1)所建立模型包含了韧带、关节囊及其他软组织结构,而且真实细腻,准确度高;(2)椎间植骨融合术后邻近椎间隙运动范围增加,相应椎间盘应力明显增大,上位节段髓核与纤维环的应力约增加70%,而下位节段髓核与纤维环应力约增加40%;(3)人工间盘植入后颈椎运动范围除仅后伸受限(P(0.05)外,邻近节段椎间盘应力增加不超过10%。结论植入的颈椎人工间盘可在一定程度上降低相邻椎体节段的应力,且有利于改善颈椎的活动度。  相似文献   

5.
目的 对颈椎C2~7椎间孔外口区域的韧带进行解剖学描述并探讨其临床意义。 方法 对10具成人尸体标本的 100个椎间孔进行解剖观测。鉴别所有出现的韧带,观察并记录C2~7椎间孔外口区域椎间孔外韧带的数量、形态、分布和起止位置。并用游标卡尺分别测量每条韧带的长度、宽度和厚度。 结果 在100个椎间孔外口区域共发现252个椎间孔外韧带。椎间孔外韧带可以分为放射型韧带236 个(93.7 %)和横跨型韧带16个(6.3 %)两种。放射型韧带将神经根连接到周围结构,可分为上方韧带(25.0%),下方韧带(60.2%),前方韧带(6.3%)和后方韧带(8.5%);横跨型韧带与神经根相垂直并横跨于神经根上,其中,横跨型韧带在C4~5节段最为常见,在C4~5节段的平均长度为横跨型韧带长度为(8.12±1.38) mm(6.28~9.93 mm),厚度最厚可达1.04 mm,每个颈椎椎间孔最多只有一条横跨型韧带。 结论 椎间孔外韧带是椎间孔正常的生理结构,可能与颈椎减压术后C5神经麻痹的发生有关。在颈椎减压术后,横跨型韧带可能是造成神经根卡压而引起神经损伤的潜在原因之一。而放射型韧带可以限制脊神经移位,可能因此牵拉神经引起损伤。  相似文献   

6.
离体安装活动式椎间融合器的生物力学研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
目的:评价一种新型椎间融合器植入人体后对整个脊柱力学环境的影响。方法:8例成人新鲜尸体脊柱(C2-T1)标本,保留韧带,关节囊及椎间盘,低温(-20度)保存,测试前解冻,将C2和T1用牙托材料包,分4组进行测试:正常组;椎间盘摘除组;试验组:TFC组,通过施加最大工荷为2.34Nm的纯扭矩,使颈椎产生三维运动,结果:在椎间盘摘除后,颈椎明显不稳,安装TFC后,颈椎在各个运动方向 运动范围呈减少趋势,手术节估的活动基本丧失,而邻近节段的活动呈增大趋势;安装新型椎间融合器后,颈椎的震动同正常状态近似,近近椎节亦无明显变化,结论:椎间盘摘除后,颈椎在各个方向上运动加大,刚度减小,脊柱已失稳,安装TFC后,脊柱的刚度增大,且邻近椎节的运动呈增加趋势,将引起力学性能的刚度减少,脊柱已失稳,安装TFC后,脊柱的刚度增大,且邻近椎节的运动呈增加趋,将引起力学性能的改变,安装新型椎间融合器后,对淮柱的力学性能影响较少,说明它能较好地与脊柱的力学环境相匹配。  相似文献   

7.
探究单枚融合器行经椎间孔腰椎椎间融合术的植入位置对单侧椎弓根螺钉固定腰椎生物力学特性的影响。本研究建立人体腰椎L4~5节段融合器不同植入位置的经椎间孔腰椎椎间融合术式模型,采用有限元方法比较分析各模型在前屈、后伸、左右侧弯和左右轴向旋转工况下,腰椎活动范围、椎间融合器和椎弓根螺钉系统的应力分布等生物力学特征。结果表明,各术式模型中融合节段的活动范围均较无损模型至少降低82%,融合节段稳定性显著提高。椎间融合器和椎弓根螺钉的应力分布随工况和融合器放置位置不同而存在差异,融合器距离椎弓根螺钉系统越远,融合器和椎弓根螺钉的等效应力值就越大。因此,从腰椎融合稳定性及内固定应力峰值来看,融合器入路侧植入时融合器和椎弓根螺钉两者结合达到相对较好的术式效果。  相似文献   

8.
目的比较经单侧腰椎间孔椎体间融合(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)中不同轴向植入角度椎弓根螺钉和不同放置位置融合器的生物力学特性。方法建立正常L3~5有限元模型,在验证其有效性基础上,在L4~5节段模拟后路双侧TLIF和4种不同组合类型椎弓根螺钉植入和融合器放置的单侧TLIF有限元重构模型,即:小角度植入椎弓根螺钉+对侧放置融合器(模型A)、小角度植入椎弓根螺钉+同侧放置融合器(模型B)、大角度植入椎弓根螺钉+同侧放置融合器(模型C)、大角度植入椎弓根螺钉+对侧放置融合器(模型D),分别比较4种重构模型在各种生理应力下的活动范围(range of the motion,ROM)以及螺钉、融合器与L4下终板界面的最大Von Mises应力差异。结果 4种单侧TLIF重构模型在融合节段(L4~5)ROM均较正常模型显著下降,但仍高于双侧TLIF重构模型。4种单侧TLIF重构模型稳定性比较,模型C下降最多,其在屈伸、侧屈和扭转应力下ROM分别减少约为正常模型的50.7%、89.9%和90.3%。螺钉和融合器与L4下终板界面最大Von Mises应力比较,相对于其他3组模型,模型C除了在同侧侧屈和扭转外的大部分应力下承受较小的应力。结论在单侧TLIF重构模型中选择大角度植入椎弓根螺钉和同侧放置融合器能够获得最佳的生物力学稳定性,通过缩小与双侧TLIF模型稳定性差异以减少断钉或融合器下沉的风险,值得临床推广运用。  相似文献   

9.
目的研究Discover、Prodisc-C人工椎间盘置换术与植骨融合术后下颈椎活动度(range of motion,ROM)、椎间盘应力、韧带张力的生物力学特性以及植入假体力学性能的改变。方法建立C5~6椎间盘退变3种手术方案:Discover、Prodisc-C人工椎间盘置换和自体髂骨植骨融合有限元模型,同时建立C4~7节段下颈椎原始模型。分析术后下颈椎C4~7节段在矢状面、冠状面及横断面上椎体的生物力学特性变化。结果术后手术节段关节ROM变化:Discover模型增加12.7%~73.1%,Prodisc-C模型增加74%~98%,植骨融合模型下降55.8%~71.8%。Discover置换后上邻近椎间盘应力无明显增加,下邻近椎间盘应力在前屈、后伸、轴向旋转工况下减少33.2%~54.2%,囊韧带张力增幅比Prodisc-C置换后减少30%~40%。Discover假体最大应力(36.72 MPa)出现在前屈工况下,小于Prodisc-C假体的最大应力(42.66 MPa)。结论人工椎间盘置换术可以保留手术节段的运动性能,Discover作为新一代人工椎间盘假体,在减少韧带负担和维持脊柱稳定性方面有所进步。研究结果可为颈椎前路融合手术和人工颈椎间盘置换术的临床研究提供理论依据。  相似文献   

10.
目的 初步评价矿化胶原型椎间融合器对活体羊颈椎的融合效果.方法 选取12只2年龄山羊,经颈椎前路分别在每只羊C2/3和C3/4节段植入矿化胶原(MC)型椎间融合器(实验组)及聚醚醚酮(PEEK)型椎间融合器(对照组),两组融合器内均填塞自体骨,并常规使用颈椎前路钛板和螺钉系统固定.术后3个月随机处死6只羊,取颈椎标本行...  相似文献   

11.
背景:聚氨基酸/纳米羟基磷灰石复合材料已被研究证实具有良好的生物安全性。 目的:观察聚氨基酸/羟基磷灰石椎间融合器对山羊颈椎的融合效果。 方法:取成年雄性山羊,切除C3、4椎间盘,清除软骨终板,随机分成实验组与对照组,分别植入聚氨基酸/羟基磷灰石颈椎间融合器与自体髂骨。术后2,4,8,12周行X射线检查;术后4,12周行CT扫描和组织学检查。 结果与结论:术后2周,实验组平均椎间高度高于对照组(P < 0.05),术后4~12周,两组平均椎间高度差异无显著性意义。术后4周,实验组融合度评分差于对照组(P < 0.05),术后12周两组融合度评分差异无显著性意义。术后4,12周,两组均可观察到从成骨细胞集聚、胶原增生到新骨形成的过程。表明聚氨基酸/羟基磷灰石椎间融合器具有良好的初始稳定性和融合效果,是一种理想的椎间融合装置。  相似文献   

12.
目的 研究C5/6椎间隙不同撑开高度对临近椎间盘压力的影响,以期能对临床工作中选择合适的椎间撑开高度提供依据。 方法 选取6具新鲜成人尸体上的颈椎制作标本,将制作好的标本放在BOSE动/静态材料试验机上加载中立、屈伸、侧弯、旋转的多维运动,分别测试在不同运动载荷下C5/6椎间隙撑开前,C5/6椎间隙撑开基准高度100%、120%、140%、160%时C4/5及C6/7椎间盘压力变化,对测得的压力值进行多重统计学比较分析。 结果 所有撑开器位置安装满意,统计分析显示:6例标本C5/6的平均高度值为6.8 mm;在不同椎间撑开高度下,颈椎后伸30°位时椎间盘压力最小(P<0.05),有统计学意义;在120%的基准高度时,颈椎后伸30°位、左右侧弯30°位时C4/5与C6/7椎间盘压力值分别比其它基准高度测得压力值小(P<0.05),有统计学意义;颈椎中立位时C4/5与C6/7椎间盘压力均小于100%、140%、160%时基准高度测得压力值,而大于未撑开前测得的椎间盘压力值;左右侧屈时,120%平均高度时C4/5,C6/7椎间盘压力值小于140%平均高度(P<0.05),且两者与其他3种高度两两比较均有显著性差异(P<0.05);左右旋转:各状态两两比较无显著差异(P>0.05);1例标本在撑开160%的基准高度行前屈30°位时,出现关节突的关节囊韧带轻微撕裂。 结论 C5/6椎间盘摘除行椎间植骨时,选取基准高度的120%作为椎间隙撑开高度,对临近椎间盘压力变化影响较小,为合适的椎间隙撑开高度。  相似文献   

13.
目的 研究Discover、Prodisc-C人工椎间盘置换术与植骨融合术后下颈椎活动度(range of motion, ROM)、椎间盘应力、韧带张力的生物力学特性以及植入假体力学性能的改变。方法 建立C5~6椎间盘退变3种手术方案:Discover、Prodisc-C人工椎间盘置换和自体髂骨植骨融合有限元模型,同时建立C4~7节段下颈椎原始模型。分析术后下颈椎C4~7节段在矢状面、冠状面及横断面上椎体的生物力学特性变化。结果 术后手术节段关节ROM变化:Discover模型增加12.7%~73.1%,Prodisc-C模型增加74%~98%,植骨融合模型下降55.8%~71.8%。Discover置换后上邻近椎间盘应力无明显增加,下邻近椎间盘应力在前屈、后伸、轴向旋转工况下减少33.2%~54.2%,囊韧带张力增幅比Prodisc-C置换后减少30%~40%。Discover假体最大应力(36.72 MPa)出现在前屈工况下,小于Prodisc-C假体的最大应力(42.66 MPa)。结论 人工椎间盘置换术可以保留手术节段的运动性能,Discover作为新一代人工椎间盘假体,在减少韧带负担和维持脊柱稳定性方面有所进步。研究结果可为颈椎前路融合手术和人工颈椎间盘置换术的临床研究提供理论依据。  相似文献   

14.
背景:颈椎动态稳定器的解剖型设计与正常椎间盘应具有相似的生物力学特点,其动态性设计具有轴向顺应性以及震荡吸收功能,而前缘倒齿嵌入上下椎体可获得足够的轴向稳定性。 目的:比较颈椎前路融合内固定和颈椎动态稳定器置入非融合后颈椎相关生物力学指标变化。 方法:将6具新鲜人C2~C7颈段脊柱标本随机分为3组,在完整颈椎测试后分别行C5、6前路减压颈椎动态稳定器DCI置入,C5、6前路减压单纯Cage融合内固定,C5、6前路减压颈椎前路一体化钢板椎间融合器融合内固定。检测各组标本前屈、后伸、左右侧屈不同生理运动工况并施加2.0 N•m纯力偶矩,颈椎标本C5~6上下邻近节段手术前后活动度大小。 结果与结论:3种内固定后C5~6上下邻近节段较正常颈椎标本前屈、后伸和左右侧屈关节活动度值均有所增加,且表现出良好的即时稳定性,但颈椎动态稳定器置入组最接近正常值;3组间C5~6上下邻近节段关节活动度差异无显著性意义。表明颈椎动态稳定器置入后对邻近节段椎体活动度无明显影响或影响甚小,在一定程度上减小假体与其邻近椎体轴向应力,有效地维持颈椎活动。  相似文献   

15.
背景:颈椎前路钢板置入内固定被认为是颈椎前路多节段椎间盘切除和融合的标准治疗,但是,颈前路植入钢板有着很多金属植入物相关并发症的风险。 目的:分析和比较使用颈椎桥形连接融合器和Cage椎间融合器+颈椎前路钢板置入内固定进行颈椎前路2节段以上椎间融合的有效性。 方法:纳入54例2节段以上颈椎间盘突出接受颈椎前路减压和融合治疗的患者,分别使用颈椎桥形连接融合器进行颈椎前路椎间融合(n=30)和Cage椎间融合器与颈椎前路钢板固定系统进行椎间融合(n=24)。使用日本骨科学会(JOA)量表系统评价临床结果,椎间融合后3,6个月依据X射线检查评价颈椎前凸角、椎体间高度和颈椎融合状态。 结果与结论:对桥形连接融合器和Cage椎间融合器组的平均随访时间为6个月。两组患者均获得骨性融合,平均愈合时间为5.5个月。桥形连接融合器组平均JOA评分由治疗前(7.4±0.4)分,提高到治疗后3个月(14.3±0.5)分,治疗后6个月(14.5±0.8)分,Cage椎间融合器组平均JOA评分由治疗前(7.6±0.7) 分,提高到治疗后3个月(13.9±0.4)分,治疗后6个月(14.0±0.6)分,且有显著性差异。治疗后两组的颈椎前凸角和椎间隙高度均较治疗前有显著性改善。说明该植入体植入后能有效恢复颈椎的生理曲度,避免出现螺钉钢板固定并发症,疗效确切。  相似文献   

16.
目的 通过测量正常国人的颈椎椎间隙解剖学参数,为设计符合国人的颈椎前路零切迹椎间融合器提供理论依据。 方法 纳入200例健康志愿者,在标准颈椎正侧位X线片上测量颈C2~3、C3~4、C4~5、C5~6、C6~7椎间隙的前缘、中点、后缘高度,椎间隙横径,椎间隙矢状径,螺钉进钉的最佳角度和深度,椎间盘角。分别计算各解剖参数的均值和标准差。 结果 纳入男性志愿者100人,平均年龄31.21岁,女性志愿者100人,平均年龄31.05岁。男性组椎间隙横径为(19.88±1.06)mm,矢状径(19.42±1.59)mm,前缘高度(5.57±0.74)mm,中点高度(7.24±0.98)mm,后缘高度(4.11±0.27)mm;上位螺钉进钉的最佳深度为(33.54±1.14)mm,下位螺钉进钉的最佳深度(24.35±1.53)mm;上位螺钉进钉的最佳角度为(41.10±2.86)°,下位螺钉进钉的最佳角度为(47.13±3.17)°;椎间盘角为(4.94±1.36)°。女性组椎间隙横径为(18.29±0.89)mm,矢状径(13.76±1.41)mm,前缘高度(5.12±0.64)mm,中点高度(6.68±0.67)mm,后缘高度(3.20±0.25)mm;上位螺钉进钉的最佳深度为(25.18±1.75)mm,下位螺钉进钉的最佳深度为(21.83±1.66)mm;上位螺钉进钉的最佳角度为(41.66±2.70)°,下位螺钉进钉的最佳角度为(47.03±2.43)°;椎间盘角为(4.80±1.38)°。男性组与女性组各参数对比,差异无统计学意义(P>0.05)。同节段椎间隙前、中、后缘高度均存在统计学差异,表现为后缘高度<前缘高度<中点高度(P<0.05)。 结论 通过正常人群颈椎X线解剖学测量,可获得设计零切迹颈椎椎间融合器的国人数据。  相似文献   

17.
目的 通过测量正常国人的颈椎椎间隙解剖学参数,为设计符合国人的颈椎前路零切迹椎间融合器提供理论依据。 方法 纳入200例健康志愿者,在标准颈椎正侧位X线片上测量颈C2~3、C3~4、C4~5、C5~6、C6~7椎间隙的前缘、中点、后缘高度,椎间隙横径,椎间隙矢状径,螺钉进钉的最佳角度和深度,椎间盘角。分别计算各解剖参数的均值和标准差。 结果 纳入男性志愿者100人,平均年龄31.21岁,女性志愿者100人,平均年龄31.05岁。男性组椎间隙横径为(19.88±1.06)mm,矢状径(19.42±1.59)mm,前缘高度(5.57±0.74)mm,中点高度(7.24±0.98)mm,后缘高度(4.11±0.27)mm;上位螺钉进钉的最佳深度为(33.54±1.14)mm,下位螺钉进钉的最佳深度(24.35±1.53)mm;上位螺钉进钉的最佳角度为(41.10±2.86)°,下位螺钉进钉的最佳角度为(47.13±3.17)°;椎间盘角为(4.94±1.36)°。女性组椎间隙横径为(18.29±0.89)mm,矢状径(13.76±1.41)mm,前缘高度(5.12±0.64)mm,中点高度(6.68±0.67)mm,后缘高度(3.20±0.25)mm;上位螺钉进钉的最佳深度为(25.18±1.75)mm,下位螺钉进钉的最佳深度为(21.83±1.66)mm;上位螺钉进钉的最佳角度为(41.66±2.70)°,下位螺钉进钉的最佳角度为(47.03±2.43)°;椎间盘角为(4.80±1.38)°。男性组与女性组各参数对比,差异无统计学意义(P>0.05)。同节段椎间隙前、中、后缘高度均存在统计学差异,表现为后缘高度<前缘高度<中点高度(P<0.05)。 结论 通过正常人群颈椎X线解剖学测量,可获得设计零切迹颈椎椎间融合器的国人数据。  相似文献   

18.
目的采用有限元分析方法研究镍钛记忆合金支架-自体骨粒-可吸收骨水泥式腰椎间融合术的生物力学性能。方法依次建立正常L3~5节段有限元模型(M0)、盒状融合器模拟植入的L4~5椎间融合术模型(M1)、镍钛记忆合金支架模拟植入的L4~5椎间融合术模型(M2)以及镍钛记忆合金支架模拟植入复合骨粒-可吸收骨水泥混凝物浇注植骨的L4~5椎间融合术模型(M3)。对模型进行力学加载,分析各模型生物力学稳定性和L4椎体下终板的峰值应力。结果 M1、M2模型L4~5节段在前屈、后伸、侧屈、轴向旋转方向上的活动度较M0模型明显降低。在M3模型中,手术节段稳定性进一步提高,且L4下终板峰值应力远小于M1、M2模型。结论镍钛记忆合金支架与传统盒状融合器在单独用于腰椎间融合术时具有生物力学等效性,在复合应用骨粒-可吸收骨水泥混凝物浇注植骨后能进一步提升稳定性及降低终板应力。  相似文献   

19.
目的 比较颈椎连续三节段Hybrid手术[颈前路减压植骨融合(anterior cervical discectomy and fusion, ACDF)+人工颈椎间盘置换(cervical disc arthroplasty, CDA)]与三节段ACDF对颈椎生物力学的影响。方法 基于CT数据建立C1~T1颈胸椎有限元模型,通过植入Prestige LP和Zero-P假体模拟3种模型,包括两种Hybrid模型(AFA:C3~4、C5~6节段植入Prestige LP,C4~5节段植入Zero-P;FAF:C3~4、C5~6节段植入Zero-P,C4~5节段植入Prestige LP)和三节段ACDF模型(FFF)。比较各模型前屈、后伸、侧弯以及轴向旋转时相邻节段及整体活动范围(range of motion, ROM)以及相邻节段椎间盘内压力(intradiscal pressure, IDP)及小关节接触力(facet contact force, FCF)的变化。结果 AFA模型相邻节段及整体ROM都更接近完整模型,FAF、FFF模型相邻节段ROM最大增幅分别为15.0%和23....  相似文献   

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