基于PACS下颈椎椎管旁螺钉相关参数三维测量及可行性研究

目的：基于PACS（picture archiving and communication system,PACS）测量下颈椎椎管旁螺钉（paravertebral foramen screw,PVFS）相关参数并探讨其临床可行性。方法：按时间先后选取2016年12月~2017年12月因颈椎退变或外伤于中国人民解放军北部战区总医院行颈椎手术患者100例,收集术前上传至PACS的颈椎三维CT数据,分别测量C3-C6侧块螺钉（lateral mass screw,LMS）和PVFS钉道长度并进行比较分析。结果：C3-6PVFS10°和15°误差范围内平均安全钉道长度分别为（12.54±1.16）mm、（11.76±1.11）mm,而LMS、有效LMS平均钉道长度分别为 (14.58±1.20)mm、(12.83±1.21)mm。虽然PVFS与LMS钉道长度相比有统计学差异（P<0.05）,但与有效LMS钉道长度是相差不大的。结论：下颈椎PVFS安全钉道长度与有效LMS钉道长度相接近,且其置钉方法合理安全,从影像学研究角度而言,下颈椎PVFS能作为一种安全、可行的技术选择,具有临床可行性。     

颈椎椎体CT值在颈椎退行性疾病手术病人术前骨质量评估中的应用研究

目的 研究颈椎椎体CT值在颈椎退行性疾病术前骨质量评估中的应用价值。方法 回顾性分析2015年1月至2017年12月在北京大学第三医院骨科颈椎专业组接受颈椎手术治疗的939例颈椎退行性疾病病人,其中男484例,女455例,平均年龄为59岁。在PACS系统上测量C₂~C₇椎体中横断面的CT值,通过双能X线吸收法（dual-energy X-ray absorptiometry, DXA）获得L₁~L₄总的骨密度T值。分析C₂~C₇椎体CT值的变化规律、颈椎椎体CT值与L₁~L₄总的骨密度T值的相关性,并分别计算-2.5＜T值＜-1、T值≤-2.5时,C₂~C₇椎体CT均值的临界值。结果 C₂~C₇椎体的CT值分别为（363.43±92.52） HU、（340.44±80.73） HU、（338.37±86.92） HU、（333.43±87.49） HU、（289.98±76.60） HU、（259.43±62.59） HU,依次递减;C₂~C₇椎体CT值为（322.52±89.27） HU。L₁~L₄总的骨密度T值平均值为-0.73。C₂~C₇椎体的CT值与L₁~L₄总的骨密度T值呈正相关（r=0.487,P＜0.001）。-2.5＜T值＜-1时,C₂~C₇椎体CT均值的临界值为327 HU,采用该临界值筛查骨质减少的灵敏度为75.7%,特异度为59.8%。T值≤-2.5时,C₂~C₇椎体CT均值的临界值为269 HU,采用该临界值筛查骨质疏松的灵敏度为63.8%,特异度为80.8%。结论 颈椎退行性疾病手术病人的颈椎CT值自C₂至C₇递减;颈椎椎体CT值与DXA检查的骨密度T值呈正相关,有助于术前临床评估病人的骨质量。     

基于Mimics软件分析新型复合型颈椎前路内固定方式的可行性

目的:探讨Mimics 软件分析新型复合型颈椎前路内固定方式——下颈椎前路椎弓根螺钉(anterior transpedicular screw,ATPS)固定+零切迹内固定方式的可行性。方法:选取2021年1月至2022年9月50例行颈椎CT扫描的正常人行C₁-C₇节段扫描,其中男27例,女23例,年龄25~65(46.0 ± 9.0)岁。导出Dicom 格式,刻入光盘,通过Mimics软件对各节段进行三维重建。并在图像上置入模拟螺钉,按照零切迹螺钉的临界值(头尾倾角44°,内倾角29°)置入,观察每个节段零切迹螺钉所在位置,确定下颈椎前路椎弓根螺钉固定+零切迹内固定方式的可行性。结果:在本次研究中,对于上位零切迹螺钉,50例研究对象的颈椎三维图像在C₃-C₇节段中均处于安全位置中,且没有出现上位零切迹螺钉与ATPS螺钉相交。对于下位零切迹螺钉,在C₃-C₄、C₄-C₅中,50 例研究对象的颈椎三维图像中有4例处于安全位置,46例在最大尾倾角分别为(32.3±1.9)°和(36.1±2.2)°时可实现安全置钉;在C₅-C₆、C₆-C₇ 2个节段中,没有出现下位零切迹螺钉与ATPS螺钉相交,螺钉均处于安全位置。结论:下颈椎前路椎弓根螺钉固定+零切迹内固定方式通过选择的进钉点、位置可以实现置钉成功。     

Bryan颈椎人工椎间盘置换术的长期疗效观察

目的 评估Bryan颈椎人工椎间盘置换术的长期疗效。方法 对2004年12月至2008年8月于我院行Bryan颈椎人工椎间盘置换术的20例病人进行回顾性分析,男15例,女5例,平均年龄为（43.85±3.70）岁,其中单节段9例,双节段11例,C_3/4 2例、C_4/5 9例、C_5/6 15例、C_6/7 5例。①收集并比较其术前、术后1周、术后2年及末次随访的改良日本骨科协会（modified Japanese Orthopaedic Association, mJOA）评估治疗分数、疼痛视觉模拟量表（visual analogue scale, VAS）评分、颈椎功能障碍指数（neck disability index, NDI）以及Odom''s分级。②通过其术前、术后早期及末次随访时的X线侧位片及颈椎过屈过伸位片,评估其颈椎曲度、颈椎活动度（ROM）。③MRI T2加权像上根据Miyazaki分级标准评估Bryan人工椎间盘置换术后邻近节段的退变情况。④通过X线片及CT片根据McAfee标准评价异位骨化的发生情况。结果 ①术前及末次随访时的mJOA评分分别为（13.30±2.83）分、（15.25±2.07）分,VAS评分分别为（4.10±3.81）分、（1.55±1.53）分,NDI分别为（11.45±9.52）分、（6.00±4.78）分,所有评价指标末次随访时较术前均有显著改善,差异均有统计学意义（P均＜0.05）。末次随访时Odom''s分级为优8例,良8例,可2例,差2例。②脊柱功能单位（FSU）曲度及C₂~C₇曲度：术前分别为2.33°±4.08°、18.78°±6.68°,术后早期为4.12°±6.43°、20.00°±9.98°,末次随访时分别为3.21°±6.56°、15.61°±6.73°。FSU ROM及C₂~C₇ ROM：术前分别为9.15°±2.80°、47.28°±9.75°,术后早期为9.27°±3.83°、40.81°±14.66°,末次随访分别为9.37°±3.97°、42.03°±10.97°。3个时间点的FSU曲度及FSU ROM比较,差异均无统计学意义（P均＞0.05）,但C₂~C_{7 ROM术后较术前明显减少,与邻近节段ROM变化趋势一致。末次随访时,43个邻近节段中46.5%发生邻近节段退变（adjacent segment degeneration, ASD）,以C5/6最为常见,但均无临床表现;末次随访时31个手术节段中有23例（74.2%）发生异位骨化,其中严重异位骨化（Ⅲ、Ⅳ级）发生率为22.6%,C5/6最为常见。结论 Bryan颈椎人工椎间盘置换术治疗颈椎退变性疾病可以取得持久稳定的临床效果,尽管异位骨化发生率较高,但大部分保留手术节段活动,同时邻近节段仍可见退变,但均无临床症状。}     

颈后路双开门椎管扩大成形术联合C2穹隆式减压治疗颈椎管狭窄症

目的：探讨颈后路双开门椎管扩大成形术联合C₂穹隆式减压治疗颈椎管狭窄症的临床疗效。方法：回顾性分析2016年6月至2018年6月行颈椎后路双开门椎管扩大成形术联合C₂穹隆式减压治疗的28例患者的临床资料,男17例,女11例,年龄39~74（61.0±6.7）岁。根据JOA评分、轴性症状、颈椎活动度、颈脊髓压迫程度等方面进行疗效评价。结果：所有患者获得随访,时间6~12个月,平均10.2个月。术后末次随访JOA评分均明显改善（P<0.05）。手术前后患者颈椎活动度分别为（41.8±15.3）°,（36.3±18.2）°,差异无统计学差异（P>0.05）。C₂-C₃椎管水平最狭窄部位矢状径手术前后分别为（8.38±1.16）mm和（16.20±1.82）mm,术后颈椎管矢状径明显扩大（P<0.05）。4例术后出现轴性症状,发生率14.29%（4/24）。结论：颈后路双开门椎管扩大成形术联合C₂穹隆式减压可以直接扩大C₂-C₃椎管容积,解除脊髓及神经根压迫,同时又尽可能地减少了对颈椎后方韧带复合体的损伤,保持了颈椎序列的稳定性,减少了术后轴性症状的发生,且术式相对简单,无需使用金属内固定。     

3D打印个性化导板辅助在上颈椎后路椎弓根钉置入中的初步临床应用

目的 探讨3D打印制作个体化颈椎椎弓根螺钉导板辅助上颈椎后路椎弓根钉置入的效果。方法 回顾性分析2013年10月至2018年10月于我院行3D打印导板辅助上颈椎后路椎弓根钉置入内固定治疗的32例颈椎疾病病人的临床资料,寰枢椎骨折15例（Jefferson分型前弓骨折6例、后弓骨折5例、前后弓同时骨折1例、单纯侧块骨折3例）,寰枢椎脱位17例。所有病人术前行颈椎三维CT检查,采用Mimics V17.0对目标椎体进行三维重建,3D打印机打印个体化颈椎椎弓根螺钉导板,在导板辅助下置钉。应用疼痛视觉模拟量表（visual analogue scale, VAS）评分、日本骨科协会（Japanese Orthopaedic Association, JOA）颈椎神经功能评分评估手术前后病人颈椎疼痛程度、颈椎神经功能,并于术后进行CT复查,判断螺钉置入准确度,术后钉道内倾角和头倾角与术前设计的差异。结果 32例病人均顺利完成手术,术中导板与椎体后方骨性结构均紧密贴合,共置入椎弓根螺钉127枚,其中C₁：64枚,C₂：63枚。寰枢椎骨折组手术时间短于寰枢椎脱位组［（183.21±43.02） min vs. （236.62±54.51） min,P＜0.05］,两组术中出血量［（135.52±50.73） ml vs. （185.85±26.95） ml］的差异无统计学意义（P＞0.05）。颈椎术后钉道内倾角和头倾角与术前设计的差异均无统计学意义（P＞0.05）。与术前比较,寰枢椎骨折病人和寰枢椎脱位病人术后VAS评分均显著下降（P＜0.05）,JOA评分均显著上升（P＜0.05）。术中未出现并发症,术后并发症发生率为12.50%（4/32）,均经对症治疗后好转。结论 3D打印导板辅助可降低上颈椎后路椎弓根钉置入内固定手术的风险,置钉准确度高,术中损伤小,术后并发症少。     

枢椎后路峡部螺钉固定的相关影像学测量

目的：通过CT测量探讨枢椎峡部螺钉固定技术的安全性和可行性。方法：收集2016年1月至2019年12月进行全颈椎CT检查的137例结构完整的上颈椎CT数据,其中男71例,女66例;年龄22~65（41.8±17.4）岁。通过Mimics19.0软件测量峡部螺钉技术相关的解剖学数据,包括峡部宽度、峡部垂直长度、峡部垂直高度、峡部螺钉通道长度、峡部螺钉通道头倾角度。并分析各项指标之间的相关性。结果：枢椎峡部宽度（9.05±1.63） mm,垂直长度（11.21±1.43） mm,垂直高度（17.53±2.93） mm。螺钉通道长度为（19.07±3.20） mm。峡部螺钉通道长度>14 mm的占94.53%,14~16 mm的占82.12%,16~18 mm的占63.14%,18~20 mm的占39.78%。螺钉通道的头倾角度为30°~68°,平均（46.06±8.06）°。螺钉通道长度和头倾角度呈高度正相关（r=0.965,P=0.000）。峡部垂直长度和螺钉通道长度,峡部垂直长度和螺钉的头倾角度之间都呈轻度正相关（r=0.240,P=0.000;r=0.163,P=0.007）。峡部宽度和螺钉通道长度,峡部宽度和螺钉通道的头倾角度之间都呈中度负相关（r=-0.333,P=0.000;r=-0.380,P=0.000）。结论：进行枢椎后路峡部螺钉固定安全、可靠,比枢椎后路椎弓根螺钉固定具有更大的适用范围,可以作为椎弓根螺钉的替代选择。     

颈椎椎弓根皮质骨螺钉固定的钉道影像学测量与生物力学研究测试

【摘要】 目的：探讨颈椎椎弓根皮质骨螺钉在临床使用可行性、钉道的参数和置钉后生物力学分析。方法：随机选取我院2014年1月～2018年6月住院行颈椎CT三维重建的住院患者CT资料30例,男性16例,女性14例,年龄30～60岁（48.0±5.6岁）,采集患者颈椎（选取C4～C6）CT连续扫描数据,测量每个椎弓根的形态学数据：椎弓根高度和宽度;并在图像处理系统上模拟皮质骨螺钉的钉道轨迹,测量每个钉道的侧倾角和头倾角,计算各个椎体皮质骨螺钉置入的角度范围。选用18具完整的成人新鲜颈椎标本（选取C4～C6）,将每一节段颈椎标本左右两侧椎弓根各作为一个测试单元进行随机置钉,置入传统椎弓根螺钉为A组,置入皮质骨通道的螺钉为B组。再将置好螺钉的颈椎标本进行CT平扫,测量并记录A、B组螺钉的平均固定长度,根据Grade标准评估置钉等级。将颈椎标本固定在特制的夹具上,生物力学测试前通过旋转夹具底座的方法来调整螺钉与夹具的角度,检测螺钉的最大垂直轴向拔出力,比较两组结果。结果：30例住院患者C4高度为7.3±0.8mm、宽度为5.5±0.3mm;C5高度为7.4±0.6mm、宽度为5.8±0.2mm;C6高度为7.6±0.6mm、宽度为6.2±0.3mm。模拟置钉测量C4侧倾角为39.5°±2.3°、头倾角为10.3°±0.4°;C5侧倾角为39.3°±1.3°、头倾角为10.9°±0.5°;C6侧倾角为37.6°±0.9°、头倾角为11.7°±0.3°。新鲜颈椎标本CT扫描重建,两组螺钉Grade置钉等级,A组1级52枚,2级2枚,B组1级51枚,2级3枚,差异无统计学意义（P>0.05）。A组的平均固定长度C4为34.2±1.8mm,C5为34.3±2.3mm,C6为34.6±1.9mm;B组的平均固定长度C4为23.3±1.4mm,C5为24.3±2.1mm,C6为25.7±1.3mm,差异无统计学意义（P>0.05）。A组最大拔出力为521.2±15.6N;B组最大拔出力为527.4±18.9N;两组的最大拔出力差异无统计学意义（P>0.05）。结论：CT扫描、图像模拟显示颈椎皮质骨螺钉置入安全可行;颈椎皮质骨螺钉的拔出力与传统椎弓根骨螺钉相比,固定长度差异不大,拔出力相当。     

常见颈椎人工椎间盘假体尺寸与国人颈椎解剖学参数的关系

目的 对比分析常见颈椎人工椎间盘假体尺寸与我国健康成人颈椎解剖学参数的关系,为国人颈椎椎间盘假体的设计提供参考。方法 2015年1月—2018年12月在泰州市人民医院接受颈椎CT平扫的健康成人130名,其中男78名、女52名,年龄为18.0 ~ 66.0（41.41±12.03）岁。使用影像存档与传输系统（PACS）对C₃/C₄/C₅/C₆/C₇节段的解剖结构进行测量,测量参数包括椎体终板前后径（AP）、椎间隙高度（DH）、椎体前缘高度（ADH）、椎体后缘高度（PDH）、椎体终板横径（ML）及钩突间距（IDUP）。分析不同节段、性别、年龄组各解剖学参数的差异,并与常见的8种假体尺寸进行对比分析。结果 共520个节段纳入分析,其中AP为（16.08±1.84）mm,DH为（5.73±1.00）mm,ADH为（3.88±1.11）mm,PDH为（2.83±0.94）mm,ML为（16.13±1.99）mm,IDUP为（23.68±2.55）mm,ML/AP为1.01±0.13。PDH在不同节段之间差异无统计学意义（P > 0.05）,其余各指标在不同节段之间的差异均有统计学意义（P < 0.05）;C₃/C₄和C₅/C₆节段的ADH,C₅/C₆和C₆/C₇节段的DH,C₄/C₅、C₅/C₆和C₆/C₇节段的PDH性别间差异无统计学意义（P > 0.05）,其余各节段的各指标性别间差异均有统计学意义（P < 0.05）;C₅/C₆和C₆/C₇节段的AP在不同年龄组间差异有统计学意义（P < 0.05）,其余各节段的各指标在不同年龄组间差异均无统计学意义（P > 0.05）。与常见的8种颈椎人工椎间盘假体尺寸的对比结果显示,假体AP、ML尺寸与研究对象椎体终板AP、ML测量值的匹配度不理想,假体高度与研究对象DH测量值匹配度较差。结论 常见的不同品牌假体尺寸与我国健康成人的颈椎解剖学参数匹配度不是很理想,未来可设计更符合国人解剖学特征的颈椎人工椎间盘假体。     

后路单开门短节段侧块螺钉内固定结合"锚定法"椎管扩大椎板成形术治疗不稳定型脊髓型颈椎病

目的 探讨后路单开门短节段侧块螺钉内固定结合“锚定法”椎管扩大椎板成形术治疗不稳定型脊髓型颈椎病（CSM）的临床疗效。方法 回顾性分析2014年1月—2016年1月采用短节段侧块螺钉内固定结合“锚定法”椎管扩大椎板成形术治疗的35例不稳定型CSM患者（A组）临床资料,并与同期采用微型钛板内固定结合椎管扩大椎板成形术治疗27例不稳定型CSM患者（B组）临床资料进行比较。记录并比较2组手术时间、术中出血量、术后引流量等临床指标及手术前后颈椎曲度、颈椎活动度（ROM）、椎管矢状径及扩大率、椎管横截面积、脊髓后移距离等影像学参数,采用日本骨科学会（JOA）评分、疼痛视觉模拟量表（VAS）评分及颈椎功能障碍指数（NDI）评估疗效,并观察术后轴性症状、C₅神经根麻痹、椎板“再关门”等并发症发生情况。结果 所有手术顺利完成。2组随访时间、术中出血量、术后引流量组间比较差异无统计学意义（P > 0.05）。手术时间B组长于A组,末次随访时颈椎ROM A组优于B组,差异均有统计学意义（P < 0.05）。末次随访时,2组颈椎曲度、颈椎ROM、椎管矢状径、椎管横截面积、JOA评分、VAS评分、NDI较术前明显改善,差异均有统计学意义（P < 0.05）;颈椎曲度、椎管扩大率、椎管横截面积、脊髓后移距离、JOA评分、VAS评分、NDI组间比较差异均无统计学意义（P > 0.05）。A组术后发生轴性症状2例,并发症发生率为5.71%（2/35）;B组术后发生轴性症状5例、C₅神经根麻痹2例,并发症发生率为25.93%（7/27）;2组术后均未发生椎板“再关门”;并发症发生率组间比较差异有统计学意义（P < 0.05）。结论 后路单开门短节段侧块螺钉内固定结合“锚定法”椎管扩大椎板成形术治疗不稳定型CSM,可明显改善患者脊髓功能,维持颈椎曲度及稳定性,降低并发症发生率,临床疗效满意。     

Technique for precise placement of poller screws with intramedullary nailing of metaphyseal fractures of the femur and the tibia

Intramedullary nailing is the accepted treatment of femoral and tibial shaft fractures. Improvements in surgical techniques and implant designs have extended indications for nailing to metaphyseal fractures of the proximal tibia, distal tibia and the distal femur. Malalignment can still occur with intramedullary nailing of these fractures. Among many techniques that have been described, the use of a ‘poller screw’ or ‘blocking screw’ is one of the methods that may be used to aid in satisfactory fracture reduction and biomechanical stability. To our knowledge, the use of a Steinman pin as the initial step in poller screw insertion has not been reported in the English literature. We report a new technique of poller screw using Steinman pin localisation with tibial and femoral nailing of metaphyseal fractures.     

枢椎椎板螺钉与椎弓根螺钉抗拔出强度的比较

目的:比较枢椎椎板螺钉与枢椎椎弓根螺钉的抗拔出强度,为临床应用枢椎椎板螺钉固定提供生物力学依据。方法:在7具成年男性新鲜尸体枢椎标本上进行枢椎单皮质椎弓根螺钉和双皮质椎板螺钉固定,测试螺钉拔出力。结果:单皮质枢椎椎弓根螺钉的最大拔出力平均为875.3±403.2N,双皮质枢椎椎板螺钉的最大拔出力平均为679.5±308.2N;椎弓根螺钉的最大拔出力大于椎板螺钉,但二者之间无统计学差异。结论:枢椎椎板螺钉进行双皮质固定具有可靠的力学固定强度,可作为枢椎椎弓根螺钉的补充固定技术。     

椎弓根螺钉联合经椎板螺钉治疗胸腰椎骨折的实验研究及临床初步应用

目的探讨椎弓根螺钉联合经椎板螺钉(TLS)治疗胸腰椎骨折的价值。方法6具腰椎标本,模拟三柱不稳定骨折模型,以椎弓根螺钉固定(CD)或椎弓根螺钉联合经TLS固定(CD+TLS),测量脊柱运动范围(ROM),比较两种方法的稳定性。31例胸腰椎骨折椎体前缘平均压缩至59%,椎体后缘压缩至88%,采用椎弓根螺钉联合TLS治疗,20例同时行后路或前后路植骨。结果“CD+TLS”组较CD组前屈、侧弯和轴向旋转分别减少5·38%、4·91%和11·85%,两种方法间ROM经t检验,除后伸压缩外,差异均有显著性意义(P<0·05)。术后椎体前缘恢复到97%,椎体后缘恢复到98%,随访4~34个月,平均13个月,椎体前缘矫正丢失5·0%,其中植骨组20例均融合,平均融合时间4·3个月,矫正丢失3·8%。结论TLS联合椎弓根螺钉治疗胸腰椎骨折,增加了固定器稳定性,TLS主要起抗旋转和抗后柱分离作用,可以提高后路植骨融合率,减少矫正丢失。     

An analysis of the anatomic features of the cervical spine using computed tomography to select safer screw insertion techniques

Purpose

The purpose of the present study was to evaluate the anatomic features of the cervical spine using computed tomography (CT) to select safer screw insertion techniques, particularly emphasizing the location of the transverse foramen.

Methods

Fifty patients who underwent multiplanar CT reconstruction were evaluated. There were 34 males and 16 females with an average age of 67 years. The parameters included the following measurements: foramen width (the size of the transverse foramen FW), foramen height (the size of the transverse foramen FH), pedicle width (PW), foramen angle (FA the position of the transverse foramen), pedicle transverse angle (PTA) and lateral mass angle (LMA).

Results

The mean FW ranged from 6.2 to 6.3 mm (n.s). The mean FH ranged from 5.0 to 5.7 mm, with significant differences between each vertebra, except for the FH between C4 and C5 and the FH between C5 and C6. The mean PW ranged from 5.4 to 6.1 mm. There were significant differences between each vertebra, except for the PW between C3 and C4 and the PW between C3 and C5. The mean FA ranged from 18.8° to 20.5°. There were significant differences between each vertebra, except for the FA between C3 and C6 and the FA between C4 and C5. The mean PTA ranged from 37.1° to 45.4°. There were significant differences between each vertebra, except for the PTA between C3 and C5. The mean LMA ranged from 1.0° to 5.3°. There were significant differences between each vertebra, except for the LMA between C4 and C5. The FW and FH exhibited no correlations with PW, PTA or LMA. FA was found to be positively correlated with both PTA and LMA. There was also a positive correlation between PTA and LMA.

Conclusions

We suggest that in cases in which pedicle screw insertion is difficult, lateral mass screws (LMS) can be inserted safely and longer sizes can be selected. In contrast, in cases in which LMS insertion is difficult, the insertion of pedicle screws can be performed relatively easy.     

两种方法治疗股骨转子间骨折的生物力学比较

目的对动力髋螺钉(Dynamic Hip Screw,DHS)和DHS+防旋钉治疗股骨转子间骨折进行生物力学研究,以探讨防旋钉的意义。方法选用配对尸体股骨上段5对,将标本制成A1型骨折,分别用DHS和DHS+防旋钉固定后,用生物力学试验机和扭转机给于纵向载荷和扭转载荷,记录位移和扭转度数。结果防旋钉能显著增加DHS的防旋性能(P0.001),压缩刚度无显著增加。结论在股骨转子间骨折DHS内固定中加1枚防旋钉能明显增加旋转稳定性。     

Development and validation of a quantitative method to assess pedicle screw loosening in posterior spine instrumentation on plain radiographs

Purpose

Currently, the diagnosis of pedicle screw (PS) loosening is based on a subjectively assessed halo sign, that is, a radiolucent line around the implant wider than 1 mm in plain radiographs. We aimed at development and validation of a quantitative method to diagnose PS loosening on radiographs.

Methods

Between 11/2004 and 1/2010 36 consecutive patients treated with thoraco-lumbar spine fusion with PS instrumentation without PS loosening were compared with 37 other patients who developed a clinically manifesting PS loosening. Three different angles were measured and compared regarding their capability to discriminate the loosened PS over the postoperative course. The inter-observer invariance was tested and a receiver operating characteristics curve analysis was performed.

Results

The angle measured between the PS axis and the cranial endplate was significantly different between the early and all later postoperative images. The Spearman correlation coefficient for the measurements of two observers at each postoperative time point ranged between 0.89 at 2 weeks to 0.94 at 2 months and 1 year postoperative. The angle change of 1.9° between immediate postoperative and 6-month postoperative was 75 % sensitive and 89 % specific for the identification of loosened screws (AUC = 0.82).

Discussion

The angle between the PS axis and the cranial endplate showed good ability to change in PS loosening. A change of this angle of at least 2° had a relatively high sensitivity and specificity to diagnose screw loosening.     

Solid and hollow pedicle screws affect the electrical resistance: A potential source of error with stimulus-evoked electromyography

Background:

Although stimulus evoked electromyography (EMG) is commonly used to confirm the accuracy of pedicle screw placement. There are no studies to differentiate between solid screws and hollow screws to the electrical resistance of pedicle screws. We speculate that the electrical resistance of the solid and hollow pedicle screws may be different and then a potential source of error with stimulus-evoked EMG may happen.

Materials and Methods:

Resistance measurements were obtained from 12 pedicle screw varieties (6 screws of each manufacturer) across the screw shank based on known constant current and measured voltage. The voltage was measured 5 times at each site.

Results:

Resistance of all solid screws ranged from 0.084 Ω to 0.151 Ω (mean =0.118 ± 0.024 Ω) and hollow screws ranged from 0.148 Ω to 0.402 Ω (mean = 0.285 ± 0.081 Ω). There was a significant difference of resistance between the solid screws and hollow screws (P < 0.05). The screw with the largest diameter no matter solid screws or hollow screws had lower resistance than screws with other diameters. No matter in solid screws group or hollow screws group, there were significant differences (P < 0.05) between the 5.0 mm screws and 6.0 mm screws, 6.0 mm screws and 7.0 mm screws, 5.0 mm screws and 7.0 mm screws, 4.5 mm screws and 5.5 mm screws, 5.5 mm screws and 6.5 mm screws, 4.5 mm screws and 6.5 mm screws. The resistance of hollow screws was much larger than the solid screws in the same diameter group (P < 0.05).

Conclusions:

Hollow pedicle screws have the potential for high electrical resistance compared to the solid pedicle screws and therefore may affect the EMG response during stimulus-evoked EMG testing in pedicle screw fixation especially in minimally invasive percutaneous pedical screw fixation surgery.     

应用不同影像学检查方法评估椎弓根螺钉位置的研究

目的研究X线片、CT和MRI对术后胸腰椎椎弓根螺钉位置的影像判断特点,选择判断椎弓根螺钉位置准确性的最佳方法。方法选取6具正常成人尸体脊柱标本（T9-L5）,分别将108个钛合金的椎弓根螺钉植入标本椎弓根,然后分别摄X线片、CT和MRI扫描。随后由不知情的第三者阅片判断各个椎弓钉位置,再逐个轴位横断解剖脊柱标本以检查螺钉的实际植入位置。最后,评估各种评判方案的准确度。结果X线片组、CT组、MRI组和X线片加CT加MRI联合组的判定灵敏度分别是93.68%、95.79%、93.68%和97.89%。其判定特异度分别是23.08%、5 3.85%、46.15%和33.33%、63.64%、50.00%和81.82%。综合判定X线片组、CT组、MRI组和X线片加CT加MRI联合组的准确度分别是85.19%、90.74%、87.96%和94.44%。结论对于常规胸腰椎术后患者,单纯应用X线片判定术后椎弓根螺钉位置准确性是比较可靠的,但对于术后出现神经症状者应联合应用X线片加CT加MRI,以提高准确性。     

下颈椎可屈性与寰枢关节Magerl固定术的可行性分析

目的:探讨下颈椎的屈曲程度与后路经寰枢关节螺钉固定术的可能性。方法:回顾已施行经寰枢关节螺钉固定术病例的术前颈椎过屈位X线像,测量C2～C7间的角度,复习手术经过,分析可完成螺钉固定的颈椎曲度及其它相关因素。结果:在已完成后路经寰枢关节螺钉固定术的75例患者中有58例屈颈侧位X线像显示下颈椎呈后凸状态,后凸角平均为17.25°;另17例屈颈侧位片见下颈椎呈前凸状态,但这些病例都是体形瘦长者。结论:后路经寰枢关节螺钉固定术仅适合于下颈椎可以很好屈曲及体形瘦长的病例。