矢向轴动态椎弓根钉棒系统固定腰椎失稳有限元分析

[目的]利用有限元方法对矢向轴动态椎弓根钉棒内固定系统固定腰椎失稳模型的生物力学特性进行评价,为此动态内固定系统临床应用提供生物力学基础和理论依据.[方法]采用预先获取的健康成年中国男性志愿者的腰椎CT数据建立腰椎正常模型及L4,5失稳模型.根据矢向轴动态椎弓根钉棒系统和坚强椎弓根钉棒系统的材料参数计算和构建有限元模型,并将其导入已通过验证的腰椎失稳模型,分别构建L4,5单节段动态固定模型和坚强固定模型.约束L5椎体下终板,在轴向500N载荷和10N·m力矩下分别模拟人体腰椎正常生理轴向载荷、前屈、后伸、侧弯和旋转五种工况,分别记录4种模型轴向载荷工况下L4,5轴向位移及后四种工况下L4,5固定节段及L3,4邻近节段活动度、椎间盘应力、邻近节段小关节的应力和器械应力,并进行分析比较.[结果]矢向轴动态椎弓根钉棒系统固定失稳腰椎可让固定节段椎间关节留有大于坚强固定组、小于完整脊柱组运动范围的适当活动度,对邻近节段腰椎活动度的影响也小于坚强固定组,同时固定节段椎间盘应力较坚强固定组大,器械应力却小于坚强椎弓根钉棒系统,邻近节段腰椎间盘及椎间小关节应力也小于坚强固定组.[结论]应用矢向轴动态椎弓根钉棒系统固定失稳腰椎,既保留了腰椎固定节段适当活动性,又能提供即刻的稳定性;同时该系统与脊柱合力承担载荷,能有效避免因术后应力遮挡及器械应力集中引起的内固定失效等并发症;它也能降低邻近节段椎间盘及椎间关节的应力,对邻近节段腰椎活动度影响也较坚强固定小,理论上有利于减少和预防邻近节段退变.     

原位及复位融合腰椎滑脱的三维有限元分析

背景：由于脊柱结构复杂,对复位或原位融合后融合的腰椎节段应力分布变化特点的精确生物力学分析一直是个难点。目的：通过建立b5节段退变性滑脱原位椎间融合椎弓根钉内固定和复位椎间融合椎弓根钉内固定的三维有限元模型来比较腰椎滑脱原位融合和复位融合两种手术方式在各种载荷下的生物力学变化及其对腰椎稳定的影响。方法：根据健康成年男性的下腰椎CT数据,利用mimics,Catia和Patran,Marc等软件建立起b5节段的三维有限元模型,利用此模型模拟退变性腰椎滑脱,在此基础上建立L4／5节段原位椎间融合椎弓根钉内固定和复位椎间融合内固定模型,分析两模型在各种载荷下的应力分布特点,并比较异同。结果与结论：L舶节段退变性滑脱原位椎间融合椎弓根钉内固定和复位椎间融合椎弓根钉内固定三维有限元模型在前屈后伸侧屈旋转负荷下,该节段各部结构,包括椎体,椎弓根钉内固定器和椎问融合器上的应力变化没有显著差异。两模型都显示椎间融合器和椎弓根螺钉内固定器上分布的应力最大。结果表明退变性腰椎滑脱,行原位椎间融合内固定和复位椎间融合内固定后,复位与否对该节段生物力学没有显著影响。     

经后路椎弓根钉置入内固定结合硫酸钙椎体成形治疗胸腰椎压缩性骨折的生物力学特征

背景:目前硫酸钙骨水泥用于胸腰椎压缩性骨折的生物力学研究仅限于骨折椎的单个椎体,未对脊柱压缩性骨折经后路椎弓根固定以及骨折椎体硫酸钙骨水泥成形后的脊柱单元进行生物力学分析,如作为一个整体进行分析更符合临床的实际情况.目的:分析经后路椎弓根螺钉置入内固定结合硫酸钙椎体成形术治疗胸腰椎压缩性骨折的生物力学性能.设计、时间及地点:对比观察,于2009-03在上海大学生物力学研究所完成.材料:采集15具新鲜成年小牛胸腰椎标本,制成T_(11)～L_1脊柱功能单位,将标本分成3组,即正常完整标本组、后路复位椎弓根钉固定组及椎弓根钉固定结合硫酸钙椎体成形组.方法:除正常完整标本组外,将其他两组标本制成T_(12)椎体屈曲压缩性骨折模型,分别采用后路复位椎弓根钉固定及后路复位椎弓根钉固定结合硫酸钙椎体成形术.主要观察指标:3组标本在WE-10型万能材料试验机上加载不同级别载荷,在轴向压缩、屈曲、伸展、侧屈4种状态下检测脊柱功能单位的载荷-应变关系、载荷-位移关系、强度、刚度及抗扭等生物力学性能,进行组间比较.结果:胸腰椎载荷-应变及载荷-位移关系呈线性变化,椎弓根钉固定结合硫酸钙椎体成形组的椎体和椎间盘平均应变比后路复位椎弓根钉固定组低14%和12%,比正常完整标本组的低21%和13%.3组标本位移比较,椎弓根钉固定结合硫酸钙椎体成形组位移分别比后路复位椎弓根钉固定组、正常完整标本组减少25%和37%.胸腰椎脊柱功能单位的椎体和椎间盘的强度,椎弓根钉固定结合硫酸钙椎体成形组比后路复位椎弓根钉固定组高14%和24%,比正常完整标本组高13%和20%.胸腰椎刚度方面,椎弓根钉固定结合硫酸钙椎体成形组比后路复位椎弓根钉固定组、正常完整标本组分别高44%和53%.胸腰椎脊柱功能单位最大抗扭强度方面,椎弓根钉固定结合硫酸钙椎体成形组分别比后路复位椎弓根钉固定组、正常完整标本组高18%和30%;扭转刚度方面,椎弓根钉固定结合硫酸钙椎体成形组分别比后路复位椎弓根钉固定组、正常完整标本组高30%和40%.以上数据差异均具有显著性意义(P<0.05).结论:经后路椎弓根螺钉置入内固定结合硫酸钙椎体成形术治疗胸腰椎压缩性骨折的生物力学性能是优越的,不但强度、刚度大,而且术后的胸腰椎体稳定,有利于减轻内植物的应力负荷,进而降低螺钉的松动、折断发生率及术后椎体高度的丢失.     

伤椎椎弓根植骨加短节段椎弓根螺钉置入内固定治疗老年人胸腰椎骨折

背景:传统椎弓根内固定系统加后外侧植骨融合治疗老年胸腰椎爆裂性骨折易发生复位角度、高度丢失,迟发性神经损伤,内固定松动。目的:观察经骨折椎椎弓根植骨联合椎弓根内固定治疗老年胸腰椎爆裂性骨折的方法和效果。方法:采用经骨折椎椎弓根植骨结合短节段椎弓根螺钉内固定治疗60岁以上老年胸腰椎爆裂性骨折患者32例。评价患者内固定置入前、后及随访时椎体高度、后凸角、椎管内占位,神经功能改变及腰背疼痛等变化。结果与结论:32例病例均随访6个月以上。无断钉及内固定物松动,椎体高度、后凸角、椎管内占位、神经功能及腰背疼痛明显改善,且椎体高度、后凸角、椎管内占位无明显再丢失。提示经骨折椎椎弓根植骨联合椎弓根内固定,能同时恢复椎体高度及强度,能即时增加椎体的骨容量和脊柱的稳定性,减少内固定因应力过大造成的断钉、断棒、椎体高度丢失等并发症。     

Cage椎弓根内固定联合自体颗粒骨打压植骨的即时生物力学稳定性

背景:自体骨移植结合椎间融合器联合椎弓根螺钉常运用于椎体融合,但单纯颗粒骨打压联合椎弓根钉的临床生物力学研究报道不多。目的:比较后路自体颗粒骨打压植骨内固定及Cage内固定的即时生物力学稳定性。方法:利用腰椎后路附件逐级破坏和椎间盘切除制作腰椎不稳模型。12具猪腰椎标本随机分为两组:打压植骨结合椎弓根螺钉内固定组(实验组),Cage结合椎弓根螺钉内固定组(对照组)。使用脊柱三维运动测试机模拟人体对两组标本在正常、不稳、融合3个状态下进行前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转等各个活动的生物力学测试,三维激光扫描仪测定不同载荷下不稳节段的运动范围。结果与结论:正常状态下,两组间L2～3节段各方向运动范围差异无显著性意义(P>0.05),说明两组标本均衡性好,具有可比性;与正常状态相比,两组不稳状态各方向运动范围亦明显增加(P<0.05);融合后对照组L2～3节段椎间各方向运动范围均较实验组小,但差异无显著性意义(P>0.05)。说明自体颗粒骨打压植骨内固定与Cage内固定均能明显提高脊柱的即时生物力学稳定性,而且两组对于改善脊柱稳定性无显著性差异。     

Cage椎弓根内固定联合自体颗粒骨打压植骨的即时生物力学稳定性

背景：自体骨移植结合椎间融合器联合椎弓根螺钉常运用于椎体融合,但单纯颗粒骨打压联合椎弓根钉的临床生物力学研究报道不多。目的：比较后路自体颗粒骨打压植骨内固定及Cage内固定的即时生物力学稳定性。方法：利用腰椎后路附件逐级破坏和椎间盘切除制作腰椎不稳模型。12具猪腰椎标本随机分为两组：打压植骨结合椎弓根螺钉内固定组（实验组）,Cage结合椎弓根螺钉内固定组（对照组）。使用脊柱三维运动测试机模拟人体对两组标本在正常、不稳、融合3个状态下进行前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转等各个活动的生物力学测试,三维激光扫描仪测定不同载荷下不稳节段的运动范围。结果与结论：正常状态下,两组间L2～3节段各方向运动范围差异无显著性意义（P〉0.05）,说明两组标本均衡性好,具有可比性;与正常状态相比,两组不稳状态各方向运动范围亦明显增加（P〈0.05）;融合后对照组L2～3节段椎间各方向运动范围均较实验组小,但差异无显著性意义（P〉0.05）。说明自体颗粒骨打压植骨内固定与Cage内固定均能明显提高脊柱的即时生物力学稳定性,而且两组对于改善脊柱稳定性无显著性差异。     

短节段椎弓根螺钉置入内固定椎体成形治疗胸腰椎骨折的生物力学检测

背景:为避免单纯椎弓根螺钉置入内固定治疗胸腰段骨折出现的内固定物松动、断裂,及合并植骨时出现的骨折不愈合、后凸畸形丢失,而发展的短节段椎弓根螺钉合并椎体成形技术治疗胸腰段骨折,临床已有应用,但其生物力学方面鲜有研究。目的:观察应用椎弓根螺钉置入内固定椎体成形治疗胸腰椎骨折的生物力学变化。方法:12个冻存的新鲜胸腰段脊椎(T12～L2)标本,用于制备胸腰椎骨折模型,备测试。分为3组,经皮椎体成形术组:给予经单侧椎弓根注入低黏度的含对比剂骨水泥5～7mL;椎弓根螺钉内固定组:于T12、L2椎弓根置入螺钉;强化组:行椎弓根螺钉内固定的同时行伤椎骨水泥椎体成形术,测试各组静态最大抗压强度及刚度。结果与结论:骨水泥分布面积皆大于50%,经皮椎体成形术组和椎弓根螺钉内固定组最大静态抗压强度与刚度均小于强化组最大强度和刚度(P<0.05)。椎弓根螺钉内固定组椎弓根螺钉较小强度下出现弯曲,而强化组在达到极性轴向压缩强度时才出现弯曲。提示应用短节段椎弓根钉置入内固定椎体成形治疗胸腰椎骨折提高了固定的强度及刚度,并且维持了复位伤椎高度,提高了稳定性,减少了椎弓根螺钉的并发症。     

经椎间孔椎间融合后腰椎即刻稳定性的生物力学实验

背景：经椎间孔椎间融合适用于腰椎任何节段，并且保留了侧椎板和关节突关节的完整，较传统的椎间融合具有一定的优势，但有关其生物力学性能的研究很少。 目的：应用生物力学应力方法观察经椎间孔椎间融合术后及附加单侧和双侧椎弓根螺钉后腰椎即刻稳定性的变化。 设计、时间及地点：生物力学测试，于2005—08／2006—04在南通大学和上海大学生物力学研究所完成。 材料：新鲜1月龄小牛腰椎标本20具。 方法：20具小牛标本模拟临床手术，分别依次建立经椎间孔椎间融合单纯椎闾融合模型、经椎间孔椎间融合附加单侧椎弓根螺钉模型、经椎间孔椎间融合附加双侧椎弓根螺钉模型，每组5个标本，在脊柱三维运动测试机上进行生物力学测试。主要观察指标：记录应变、位移、应力、扭角等力学量。 结果：行单纯经椎间孔椎间融合后，虽然在平均应变和应力上变化不大，但刚度和扭转强度明显减小了，说明虽然椎间融合器的植入能提供即刻的稳定性。分别附加单侧椎弓根螺钉和双侧椎弓根螺钉固定后，其稳定性明显比单纯融合组加强了，甚至超过正常组，附加双侧内固定组的稳定性明显优于单侧内固定组。虽然附加单侧椎弓根螺钉固定后的腰椎稳定性逊于附加双侧椎弓根螺钉固定组，但是其即刻稳定性也大大地加强了，甚至超过了正常标本，说明附加单侧内固定同样也能提供腰椎术后足够的初始稳定性。 结论：单纯经椎间孔椎间融合后，腰椎的初始稳定性是不够的，附加单侧和双侧椎弓根螺钉固定都能明显的增加腰椎的初始稳定性。     

腰椎新型动态固定系统腰椎后路固定融合的生物力学性能

背景：脊柱融合固定过程中,用于后路固定的钉棒系统由于造成相邻椎体、椎间盘及椎间关节的应力改变以及反常活动,会导致固定融合后相邻节段的退行性变加速。目的：在腰椎后路固定融合过程中采用新型动态固定系统,验证动态固定系统在固定术后的即刻生物力学性能,并与传统固定系统相比较。设计、时间及地点：对照实验,于2007-11/12在上海大学生物力学研究所完成。材料：10具新鲜小牛T12～S5脊柱标本。方法：模拟人体生理运动情况,即轴向压缩、前屈、后伸、侧屈状态,并加上扭转状态测试。实验属稳定性实验,最大加载不超过125N的生理载荷,无破坏性影响,故标本可重复使用。依实验进程标本分为4组,每组10具标本。先对每具标本进行生理状态测试,然后制成L5～S1滑脱腰椎失稳实验模型进行测试,之后行后路椎间融合椎弓根钉棒固定,分别采用传统钉棒和动态固定系统建立腰椎后路固定融合模型进行测试。实验过程中未出现标本破坏及内固定器械断裂失效等情况。主要观察指标：生理载荷125N时,生理状态、滑脱状态、传统钉棒固定及动态钉棒固定状态下腰椎的水平剪切刚度、轴向刚度及扭转强度。结果：采用两种固定系统行后路固定椎间融合后,系统的稳定性均明显超过滑脱状态,达到或超过生理状态。对于临近（上位）节段的应变、位移等影响,传统钉棒系统明显超过生理状态（P〈0.05）,而动态固定系统接近生理状态（P〉0.05）。结论：采用腰椎动态固定系统行后路椎间固定融合后,其稳定性达到或超过正常生理状态,能够满足对临床固定手术后即刻稳定性的要求。与传统静态钉棒固定系统相比较,动态固定系统相邻椎体、椎间盘、椎间关节所承受的应力应变均明显降低,各项生物力学性能上均接近正常腰椎生理状态,不易产生邻近节段的退行性变,具有较大的优势。     

伤椎椎弓根植骨加短节段椎弓根螺钉置入内固定治疗老年人胸腰椎骨折

背景：传统椎弓根内固定系统加后外侧植骨融合治疗老年胸腰椎爆裂性骨折易发生复位角度、高度丢失,迟发性神经损伤,内固定松动.目的：观察经骨折椎椎弓根植骨联合椎弓根内固定治疗老年胸腰椎爆裂性骨折的方法和效果.方法：采用经骨折椎椎弓根植骨结合短节段椎弓根螺钉内固定治疗60岁以上老年胸腰椎爆裂性骨折患者32例.评价患者内固定置入前、后及随访时椎体高度、后凸角、椎管内占位,神经功能改变及腰背疼痛等变化.结果与结论：32例病例均随访6个月以上.无断钉及内固定物松动,椎体高度、后凸角、椎管内占位、神经功能及腰背疼痛明显改善,且椎体高度、后凸角、椎管内占位无明显再丢失.提示经骨折椎椎弓根植骨联合椎弓根内固定,能同时恢复椎体高度及强度,能即时增加椎体的骨容量和脊柱的稳定性,减少内固定因应力过大造成的断钉、断棒、椎体高度丢失等并发症.     

髓内与髓外固定股骨转子间骨折的预后比较

背景：目前股骨转子间骨折临床多采用早期内固定治疗,随着现代医学及内固定器材等相关科学的发展,股骨转子间骨折的修复方式较多。然而股骨转子间骨折内固定方式及内固定类型的选择临床上存在较多争议。目的：对股骨转子间骨折髓内与髓外固定的临床预后进行对比分析。方法：选取2009年7月至2013年7月宣城中心医院收治的股骨转子间骨折患者146例,根据内固定方式不同分为3组,其中锁定加压钢板组者31例,动力髋螺钉组者66例,股骨近端抗旋髓内钉组者49例。动力髋螺钉组和锁定加压钢板均属于髓外固定系统,股骨近端抗旋髓内钉属于髓内固定系统。通过对比各组患者的手术时间、术中失血量、切口长度及临床疗效,探讨不同内固定方式对股骨转子间骨折预后的指导意义。结果与结论：所有患者均获得术后随访,随访时间为4个月-3年。与锁定加压钢板组及动力髋螺钉组比较,股骨近端抗旋髓内钉组的手术时间及术中出血量较少,差异有显著性意义（P〈0.05）;其中锁定加压钢板组的手术时间显著低于动力髋螺钉组（P〈0.05）。股骨近端抗旋髓内钉组的疗效优良率（94%）显著高于锁定加压钢板组（81%）及动力髋螺钉组（83%）,差异有显著性意义（P〈0.05）。提示应用髓内及髓外固定系统股骨转子间骨折患者均可取得良好的修复效果,但髓内固定系统较髓外固定系统在手术时间、失血量及患者内固定后疗效上更具优势。     

一种气管插管导管固定装置的设计与应用

目的 探讨气管插管导管固定装置在临床中的应用效果。方法 自行设计一种气管插管导管固定装置（新四孔固定器）,选取2022年6月至2023年1月在上海市某三级甲等医院ICU行经口气管插管的48例住院患者作为研究对象,按照随机数表法将其分为观察组（n=24）和对照组（n=24）。观察组患者经口气管插管使用新四孔固定器固定,对照组患者经口气管插管使用常规丝绸胶布交叉固定,比较两组的气管插管导管移位发生率、经口气管插管导管固定装置固定耗时和拆除耗时、口腔清洁度。结果观察组气管插管导管移位发生率、护士气管插管导管护理耗时低于对照组（P<0.05）,口腔清洁度评分高于对照组（P<0.05）。结论 新四孔固定器能有效降低经口气管插管导管移位发生率、减少护士气管插管导管护理耗时并提高患者口腔清洁度,有利于患者早期康复,保证临床护理质量安全,值得临床推广使用。     

有限内固定结合外固定治疗pilon骨折

目的 总结有限内固定结合外固定治疗pilon骨折的疗效及并发症。方法 分析本院1996年以来采用本法治疗的19例和其他方法治疗的20例比较X片复位质量，疗效和并发症。结果 放射学评价：满意率84．2％；临床疗效评价：优良率73．7％，并发症发生率16％；软组织并发症发生率0％。结论 两法放射学评价和临床疗效相当；本法能降低并发症的发生率，尤其是减少软组织并发症和防治关节面再塌陷有明显优点。     

Methanol fixation. An alternative to heat fixation of smears before staining

Methanol fixation of Gram-stained smears was compared to heat fixation. Smears were prepared in duplicate from direct clinical specimens, blood culture bottles, and bacterial colonies. Results from this study show that methanol fixation is superior in every instance to heat fixation. The morphology of bacteria and tissue cells was not distorted, little or no background debris was observed, and a better Gram reaction was noted.     

Centaur钉板系统固定治疗胸腰椎骨折应用研究

目的　探讨Centaur钉板系统在胸腰椎骨折前路减压中的复位、固定效果。方法　本组 4 7例 ,均为胸腰椎骨折前方压迫 ,其中屈曲压缩Ⅲ型 9例 ,暴裂骨折 2 9例 ,骨折脱位 9例 ,采用前路减压、植骨、Centaur钉板系统复位、固定。结果　均获随访 3月以上 ,无术中、术后并发症 ,未见钢板和螺钉断裂及松动现象。骨折椎体固定稳定 ,高度和生理曲度得以恢复。结论　胸腰椎骨折前路减压、植骨 ,采用Centaur钉板系统复位、固定有助于在手法复位的基础上提供更为客观、满意的复位效果 ,达到更为准确地重建脊柱的解剖功能。     

颈椎前路钢板内固定系统在脊柱内固定中的生物力学特性

颈椎前路钢板内固定系统可明显增强颈椎的稳定性，并使植骨融合率得到提高，减少植骨相关并发症。目前临床应用的多为单皮质螺钉固定的带锁钢板，根据锁定机制的不同，带锁钢板可分为限制性钢板和非限制性钢板，分别以Orion钢板和Zephir钢板为代表，Orion钢板独特的设计可有效防止松质骨螺钉的脱出和滑移，使固定节段瞬间即获得有效的稳定，但Orion钢板的坚强固定会产生应力遮挡，影响融合效果，Zephir钢板通过固定椎体的螺钉在角度上或者位置上的微动来达到动力加压的效果，可使植骨块与植骨床之间紧密接触，提高融合率。同种异体骨植入时，使用钢板固定能够保证节段间稳定，增加融合率，防止骨块脱落及下沉，最终促进同种异体骨被新骨替代。钛网植骨联合颈椎钢板内固定具有明显生物力学优势能，提供足够的重建后稳定，临床应用也取得了满意的疗效。     

经口气管导管固定方法的改进

经口气管插管具有容易插入、管腔相对较大 ,便于吸痰等优点 ,成为最经典最常用的插管方法 ,也是快速建立可靠人工气道的方法。但其易移位、不易耐受及对牙齿口咽损伤等易出现导管脱出和病人自行拔管 ,给病人带来再次插管的痛苦 ,甚至导致抢救失败[1] 。鉴此 ,我们对 3种不同固定方法的优缺点进行对比观察 ,现介绍如下。资料与方法一、一般资料2 0 0 2年 1月～ 2 0 0 4年 6月 ,入住CCU和呼吸科重症病房行经口气管插管病人 73例 ,男 6 3例 ,女 10例 ,年龄 2 5～ 96岁 ,平均年龄 6 5岁。插管时间 2～ 6 0d ,平均时间 15 .1d ,对不同阶段入住…