脊柱内固定椎弓根螺钉置入后生物力学的稳定性

背景：椎弓根螺钉内固定系统由于具有牢固的三维固定效果、良好的生物力学稳定性以及较好的复位和矫正畸形作用,被广泛用于脊柱外科,但椎弓根螺钉系统松动、折断及螺钉拔出等并发症仍是导致内固定手术失败的主要原因。 目的：分析脊柱内固定植入物椎弓根钉的生物力学及稳定性探索。 方法：应用计算机检索万方、维普和PubMed数据库中1999年1月至2011年12月关于椎弓根钉植入后生物力学评价相关的文章,以“椎弓根钉,脊柱,内固定,稳定性,生物相容性”为关键词进行检索。选择脊柱内固定植入物生物力学及评价相关的文献,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到260篇文献,根据纳入标准选择40篇文章进行综合分析。 结果与结论：要提高椎弓根螺钉系统对脊柱固定的稳定性,可通过改进内固定材料、设计和操作技术以分散固定界面应力,但对螺钉的改进受椎弓根和椎体大小的限制,如何从内固定系统装置上来增强固定效果,有待进一步研究。作者认为椎弓根螺钉植入后的稳定性评价应该结合动物实验和临床研究,包括椎弓根螺钉材质、置入位置、角度、固定装置等因素,还应该针对患者个体化因素进行,即对椎弓根螺钉置入遵循个体化原则,对每一个不同的椎弓根施以不同的置钉入点、方向及螺钉。     

金属椎弓根螺钉植入物及其新型替代材料的研究与进展

背景：椎弓根螺钉内固定系统广泛应用于脊柱骨折、退行性变、肿瘤等疾病之中,螺钉的材料、整体设计及结合新型生物材料强化等方面的研究有了很大进展。 目的：对国内外椎弓根螺钉的设计进展作一综述。 方法：由第一作者检索1994/2010中国期刊全文数据库及 1959/2010 Pubmed数据库中关于椎弓根螺钉的文章,在标题和摘要中以“椎弓根螺钉,生物力学,设计,生物材料”或“pedicle screw,biomechanics,design, biomaterial”为检索词进行检索。选择文章内容与椎弓根螺钉设计有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。最终入选36篇文献进入结果分析。 结果与结论：采用钛合金材料,增加螺钉的直径及长度,使用特殊设计的螺钉,如可膨胀椎弓根螺钉,或运用生物材料强化椎弓根螺钉,可以提高螺钉的固定强度。此外,不同螺钉形状、螺纹形状、螺纹倾角、螺纹深度、间距与其固定强度密切相关。设计螺钉时应充分考虑到各个因素,以便于研究出更完美的椎弓根螺钉。     

椎弓根钉置入内固定治疗胸腰椎骨折的应用进展

目的:介绍椎弓根螺钉固定技术在胸腰椎骨折治疗方面的应用和进展。方法:第一作者应用计算机检索PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及CNKI数据库(www.cnki.net/index.htm),在标题和摘要中以"椎弓根螺钉,胸腰椎骨折,内固定"或"vertebralpediclescrew,thoracolumbarfracture,internalfixation"为检索词进行检索。选择文章与椎弓根螺钉固定的解剖学基础、生物力学分析、临床应用及优缺点相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。共纳入31篇文献。结果:经椎弓根内固定器能有效地恢复椎体的高度及生理弧度,使移位的骨块回复原解剖结构并加以固定,从而使神经管得以持久有效的减压。椎弓根螺钉固定能提供坚强的内固定,可以矫正畸形和维持脊柱的三维位置,提供较好的生物力学稳定性。近年来各种技术的联合应用,微创技术的发展,使得用于治疗胸腰椎骨折的后路技术种类繁多,但椎弓根固定技术是多种治疗胸腰椎骨折后路技术的基础。结论:椎弓根螺钉固定是一种有效的胸腰椎内固定技术,它可用于各种原因引起的胸腰椎不稳,特别是胸腰椎骨折的治疗。     

颈椎椎弓根螺钉置入内固定的生物力学变化及其临床特性

背景：颈椎椎弓根钉由于其独特的三维稳定性,越来越多的学者对其进行更加广泛的研究。 目的：综述颈椎椎弓根解剖特点及椎弓根螺钉置钉的安全性和临床应用。 方法：应用计算机检索1994-01/2010-09 CNKI及PubMed数据库相关文章,中文检索词为“颈椎弓根螺钉”,英文检索词为“cervical pedicle screws”,共检索到文献292篇,最终纳入符合标准的文献43篇。 结果与结论：通过文献检索获得目前一致的观点认为颈椎弓根内固定由于是三维固定,因此可以获得良好的生物力学。但是,由于颈椎弓根周围毗邻部特殊的解剖结构,潜在血管、神经根和颈髓损伤的危险性,置入内固定风险及难度大,所以临床应用要做到个体化置钉。     

影响椎弓根螺钉固定强度的相关因素

背景：椎弓根螺钉作为一种较为优良的脊柱内固定手段,近几年来已越来越广泛应用于临床实践中。 目的：探讨影响椎弓根螺钉固定强度的相关因素,为临床选择椎弓根螺钉类型提供生物力学依据。 方法：通过检索近年来文章内容与椎弓根螺钉的生物力学相关文献,从椎弓根螺钉器械自身几何形态因素、植入技术因素、椎弓根解剖因素、椎体的骨密度因素、螺钉的制作工艺及材料性能因素等对固定强度的影响相关研究成果作回顾性分析,为临床提供理论依据。 结果与结论：文章结果显示椎弓根螺钉的自身形态如螺钉大小、螺纹形状、疲劳特性是影响固定强度的主要因素,椎体的骨密度、螺钉的制作工艺及材料性能也是影响固定强度不可忽视的因素。通过增加螺钉的直径、改进螺钉形态设计、强化骨质、改进操作技术可以提高螺钉的拔出力,提高螺钉的稳定性。     

经伤椎椎弓根置钉技术在胸腰段骨折中的应用

背景：对于胸腰椎骨折,有很多固定方式,但目前经伤椎后路短节段内固定是损伤最小、费用较少,且固定牢固的固定方式。 目的：系统阐述伤椎置钉技术的发展及其临床应用效果。 方法：应用计算机检索1983-01/2011-06 PubMed数据库、中国知网数据库中相关文章,中文检索词为“伤椎置钉,椎弓根螺钉内固定,胸腰段骨折”,英文检索词为“intermediate screws, pedicular screw fixation,thoracolumbar fracture”。排除重复文献。 结果与结论：共纳入48篇文献进行综述。目前,生物力学实验及临床应用结果证明,经伤椎短节段椎弓根螺钉内固定能即时复位骨折椎体,恢复椎体高度,且同传统的后路短节段内固定相比,能有效地降低内固定松动或短钉、伤椎高度再次丢失等并发症的发生率。 关键词：伤椎置钉;椎弓根螺钉;内固定;胸腰段骨折;植入体 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.09.036     

椎弓根螺钉内固定及计算机导航技术的发展与应用

背景：胸腰椎椎弓根螺钉内固定技术的开展,有力地推动了脊柱外科的发展,而脊柱计算机导航系统可以明显改进椎弓根螺钉植入的精确性和安全性。 目的：研究近年来椎弓根螺钉固定术临床应用进展。 方法：以“椎弓根螺钉固定术,计算机导航技术,临床应用进展”为关键词,采用计算机检索1999-01/2011-12相关文章。纳入与有关椎弓根螺钉固定及计算机导航技术在内固定过程中应用的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以25篇文献为主重点进行了讨论椎弓根螺钉固定术的研究进展及相关评价。 结果与结论：计算机辅助外科技术是基于计算机对大量数据信息的高速处理及控制能力,通过虚拟手术环境为外科医生从技术上提供帮助,使手术更安全、更准确的一门新技术。近年来,胸腰椎椎弓根螺钉植入技术的研究取得了很大发展,尤其是术中监测手段,已从传统的X线透视或摄片监测定位发展到计算机辅助技术进行可视化监测。计算机导航技术提供了可以从存储于计算机上的三维影像资料上模拟测量钉道长度、角度及椎弓根直径的功能,便于选择最佳长度与直径的椎弓根钉,使椎弓根螺钉手术更精确、简便、快速、安全,减少了术后并发症的发生。     

有限元分析法在腰椎生物力学研究中的应用

背景：有限元分析法是目前是脊柱生物力学常用研究方法之一,随着成像、图像处理的进步及有限元分析软件的不断开发与应用,脊柱生物力学研究得到了更深入的发展。 目的：综述有限元的概念、原理与其他生物力学研究方法的差别。 方法：应用计算机检索中国知网数据库、维普数据库和PubMed数据库中1979/2011-01关于腰椎生物力学有限元分析的文章,在标题和摘要中以“腰椎;有限元;生物力学”或“lumbar, finite element, biomechanics”为检索词进行检索。选择文章内容与腰椎有限元分析相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。共收集591篇文献,根据纳入标准选择20篇文献进行综述。 结果与结论：近几年有限元分析法在腰椎生理和病理情况生物力学分析中的应用;不同手术方式、内固定器械及人工植入物对腰椎生物力学的影响均有不同。      

颈椎椎弓根螺钉置入内固定:影像学测量与临床应用

目的:评价椎弓根螺钉置入内固定技术修复脊柱骨折影像学测量参数和临床应用情况,寻找合理的技术方法。方法:采用电子检索的方式,在万方数据库、Medline数据库中检索2000-01/2010-06有关椎弓根螺钉置入内固定技术应用于脊柱骨折的研究文章,关键词为"颈椎椎弓根,螺钉,置入参数,cervical pedicle,cervical pedicle,set screw,parameter"。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入20篇文献进行评价。结果:椎弓根螺钉大小的选择应依据术前影像学测量所得到的事实参数,选择合适的螺钉。通过椎弓根螺钉贯穿前、中、后三柱,对整个脊柱都有固定作用,而且两侧椎弓根相互成近似直角,这种立体结构是后路椎弓根螺钉置入内固定具有较强的抗侧弯和轴向扭转作用,此即颈椎椎弓根螺钉固定的生物力学基础。术前传统的普通X射线片测量手段已经被目前的CT三维扫描替代。随着计算机和材料工程技术的发展,越来越精细的三维成像技术辅助了内固定的发展。结论:虽然计算机导航系统指导的颈椎置钉效果较好,但在国内尚难普遍开展应用,这就要求临床医生有丰富的置钉经验,选择合适的置钉方法和完善的术前计划减少并发症。     

“X”形弹性脊柱内固定与传统椎弓根内固定的应力分析

背景:目前国内外许多学者研发了多种动态弹性脊柱内固定器,经过生物力学研究、动物实验及临床应用发现,尚无一种脊柱弹性内固定器得到临床上的普遍认可。目的:比较自制"X"形弹性内固定器与传统椎弓根螺钉内固定的应力差异。方法:根据成人脊柱影像学资料,分别建立"X"形弹性脊柱内固定器与传统椎弓根螺钉内固定系统三维有限元模型,比较两组模型在垂直压缩、屈、伸、侧屈、扭转时的力学差异。结果与结论:两模型在垂直压缩状态应下的应力均小于屈、伸、侧屈及扭转状态下的应力;在垂直压缩、前屈、后伸、侧弯及旋转时,"X"形弹性脊柱内固定器的应力更多集中在"X"形连接棒上,而传统椎弓根螺钉内固定的应力更多集中在螺钉近棒段,且"X"形弹性脊柱内固定器螺钉所受应力明显小于传统椎弓根螺钉内固定(P0.001)。表明"X"形弹性内固定器较传统椎弓根螺钉内固定系统更能分担螺钉应力,减少螺钉术后应力集中情况。     

椎弓根钉置入治疗胸腰椎骨折

背景：近年来,随着医学、生物力学的发展以及各种各样新型内固定器械和方式的涌现,椎弓根钉置入内固定已成为治疗胸腰椎骨折的常用手段。 目的：阐述椎弓根钉在胸腰椎骨折置入内固定治疗的研究与应用进展。 方法：检索胸腰椎骨折与椎弓根钉置入内固定相关的研究文献,检索词为“胸腰椎骨折(thoracolumbar fracture);内固定(internal fixation);椎弓根(pedicle);螺钉(screw);椎弓根钉(pedicle screws)”,语言分别设定为中文和英文。从胸腰椎骨折分类系统,椎弓根钉临床应用进展和椎弓根钉固定系统特点3方面进行总结,对椎弓根钉置入内固定治疗胸腰椎骨折进行深入探讨分析。 结果与结论：椎弓根钉固定是一种有效的胸腰椎内固定技术,可用于各种原因引起的胸腰椎不稳,特别是胸腰椎骨折的治疗。椎弓根钉固定可以矫正畸形和维持脊柱的三维位置,提供较好的生物力学稳定性。椎弓根钉内固定系统能有效重建椎体高度,恢复生理曲度,并解除脊髓神经的压迫和恢复受损椎管的管径,重建脊柱的稳定性,纠正后凸畸形,临床上已广泛应用,具有创伤小、复位满意、固定坚强、操作简便等优点。     

三维影像引导脊柱椎弓根螺钉置入：准确性分析

背景：椎弓根螺钉置入是一种常见的修复各种脊柱疾病的方法,但在螺钉置入的安全性和准确性方面存在较大的难度。 目的：探讨脊柱椎弓根螺钉置入实施三维影像引导的效果。 方法：回顾性分析漯河市中医院2010年12月至2013年12月收治的118例行椎弓根螺钉置入患者的临床资料,均实施椎弓根螺钉置入内固定治疗,按照引导方式分为两组,每组59例。观察组给予三维影像脊柱导航,对照组给予常规X射线透视。观察两组患者的螺钉置入情况和修复相关指标,置入后随访1-12个月,对两组患者的置入后并发症发生情况进行比较。 结果与结论：观察组59例患者一共置入螺钉325枚,对照组319枚,观察组经评估为优良的有319枚,优良率为95%;对照组经评估为优良的有250枚,优良率为78%,两组差异有显著性意义(P < 0.05)。在螺钉置入所需时间方面,观察组显著短于对照组(P < 0.05)。在手术时间以及术中出血量方面,观察组两项指标均显著优于对照组(P < 0.05)。在螺钉置入后并发症发生率方面,观察组显著低于对照组(P < 0.05)。即表明在三维影像脊柱导航的影像引导下实施脊柱椎弓根螺钉置入内固定,可以有效缩短螺钉置入所需的时间,提高置入的准确性等,并减少各种并发症的出现。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

不同节段椎弓根钉置入脊椎内固定治疗腰椎滑脱☆

背景：对椎弓峡部裂腰椎滑脱、退行性腰椎滑脱的治疗,到底是采用短节段固定还是长节段固定争论很多。 目的：观察短节段或长节段椎弓根钉内固定治疗腰椎滑脱的临床疗效。 方法：腰椎滑脱患者146例,男36例,女110例,年龄22~73岁,平均53岁,病程1~18年,平均5年。采用腰椎管扩大开窗减压或全椎板切除减压、短节段或长节段椎弓根螺钉复位内固定、横突间或椎体间植骨融合。 结果与结论：146例患者中采用短节段4枚椎弓根螺钉固定72例,长节段6枚椎弓根螺钉固定74例。椎间植骨101例,横突间植骨45例。术后随访134例,随访时间1.5~14年,按Steffee临床疗效分级标准,优74例,良41例,中13例,差6例,优良率85.8%。完全复位77例,其中短节段固定32例,长节段固定45例;部分复位69例,其中短节段固定40例,长节段固定29例。短节段固定者有8例13枚椎弓根螺钉发生断裂,而长节段固定者未发生椎弓根螺钉断裂。分析患者腰椎滑脱的类型、程度、病程长短、是否合并相邻节段椎间盘退变、不稳等情况,是选择用短节段还是用长节段置入固定的依据。     

增加椎弓根螺钉稳定性的方法与技术研究进展

背景：椎弓根螺钉贯穿脊柱前中后三柱,具有三维矫正作用,已成为标准的脊椎后路内固定方法。但骨质疏松患者容易出现螺钉松动和复位矫正丢失、螺钉翻修或者重新调整螺钉位置后螺钉的稳定性较差。 目的：总结分析涉及螺钉稳定性有关研究,介绍增加 椎弓根螺钉稳定性方法与研究进展。 方法：以 “Bone nails,Osteoporosis, Revision,Pedicle screw,Stability,骨钉,骨质疏松,翻修,椎弓根螺钉,稳定性”为关键词检索1990/2010 PubMed数据库、中国知网数据库、维普数据库。 结果与结论：增加椎弓根螺钉稳定性的重点是提高螺钉抗拔力。骨水泥加强或更换较粗、较长螺钉或使用特殊螺钉可以使螺钉稳定性绝对值增加。上下和左右螺钉不同连接方式、螺钉不同方向置入也将影响整套器械中螺钉的稳定性,这是螺钉稳定性相对值变化。每种方法都有优缺点,临床应用应根据具体情况选择不同方法。一般来讲,对于Jikei分级Ⅱ级以下的骨质梳松脊椎采用较粗和较长螺钉,同时结合采用螺钉与连接棒强直性连接、加横向连接装置、左右、上下螺钉以较大成角置入螺钉等方法提高螺钉稳定性较安全、方便;对于Jikei分级Ⅱ级以上的骨质梳松,必须采用更强的骨水泥加强技术或特殊螺钉方法来提高螺钉稳定性。     

骨水泥强化椎弓根螺钉在骨质疏松性胸腰椎中的生物力学进展

椎弓根螺钉内固定系统为治疗骨质疏松性胸腰椎退行性疾病的主要装置。然而,骨密度的严重丢失造成骨质疏松性椎体对椎弓根螺钉的固定强度下降,内固定失败的发生率显著增加。骨水泥强化椎弓根螺钉技术是一种改善骨质疏松性胸腰椎术后内固定生物力学稳定性的有效方法,大量研究证明其能显著增加椎弓根螺钉的固定强度,但存在骨水泥渗漏等风险。本文从骨水泥强化椎弓根螺钉技术展开分析,对骨水泥强化椎弓根螺钉的适应证、骨水泥强化椎弓根螺钉的生物力学变化、骨水泥增强材料、注入体积及分布进行介绍,并对新型骨水泥材料及螺钉设计做了展望。