可灌注骨水泥椎弓根螺钉的生物力学研究

目的 探讨可灌注骨水泥椎弓根螺钉(novel perfusional pedicle screw,NPPS)在骨质疏松椎体内的生物力学稳定性.方法 选取平均年龄73岁的完整湿润脊柱标本(T11～L5)6具,共42个椎体,平均骨密度为(0.696±0.14)g/cm2.所有椎体均任取一侧椎弓根置入可灌注螺钉后,使用配套的骨水泥推杆和灌注筒向椎体内灌注骨水泥2ml,对侧椎弓根置入常规螺钉,作为对照组.随机选取3个椎体,剖开椎体观察骨水泥分布情况.余39个椎体随机分成3组,每组13个,分别行最大轴向拔出力、最大旋出力矩、周期抗屈试验.另取10个可灌注螺钉和10个对照组螺钉行三点弯曲实验.结果 所有椎体均没有观察到骨水泥渗漏.可灌注螺钉的最大轴向拔出力为(760±178)N,对照组为(355±87)N;可灌注螺钉的最大旋出力矩为(1.347±0.377)N·m,对照组为(0.488±0.205)N·m.4枚(4/13,占30.8%)可灌注螺钉发生松动,其平均载荷为(150±46)N;未松动的螺钉中,松动位移半均(0.661±0.289)mm,对照组中所有的螺钉在最大负荷介于50～200 N时开始松动(位移>2.000 mm),平均载荷(104±35)N.可灌注螺钉的平均极限弯曲载荷为(3082±144)N,对照组螺钉为(3357±263)N.结论 可灌注椎弓根螺钉,结合骨水泥推杆和灌注筒能有效控制骨水泥渗漏,明显增强椎弓根螺钉在骨质疏松椎体内的稳定性.     

强化膨胀式椎弓根螺钉翻修作用的生物力学评价

目的测试骨水泥强化膨胀式椎弓根螺钉(augmentation expansive pedicle screwfixa-tion with polymethyl methacrylate,AEPS),未强化的膨胀式椎弓根螺钉(expansive pedicle screw,EPS),CDH椎弓根螺钉翻修后的最大轴向拔出力,评价AEPS螺钉的翻修效应。方法24个新鲜小牛腰椎随机分成三组,AEPS组、EPS组、CDH组,每组8个椎体,三组椎体的椎弓根处均预先植入直径6.5mm CDH螺钉,拔出螺钉造成螺钉松动脱出的脊柱模型,然后分别植入AEPS、EPS、CDH螺钉,再次拔出螺钉,记录翻修后最大轴向拔出力。结果AEPS、EPS、CDH螺钉翻修后的最大拔出力分别为(2723.3±565.4)、(2216.3±475.6)和(1321.4±346.7)N,AEPS和EPS螺钉最大拔出力均显著高于CDH螺钉(P<0.05),AEPS轴向拔出力高于EPS螺钉,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论AEPS与EPS螺钉具有相当的翻修作用。     

聚甲基丙烯酸甲酯强化对骨质疏松椎弓根螺钉固定的生物力学作用

目的探讨聚甲基丙烯酸甲酯 (polymethylmethacrylate,PMMA)骨水泥强化椎弓根螺钉的方法和评价 PMMA强化骨质疏松椎弓根螺钉后的生物力学性质。方法 6具新鲜老年女性胸腰段骨质疏松脊柱标本 (T10～ L5),使用双能 X线骨密度吸收仪测试每个椎体的骨密度,随机取 16个椎体 (32侧椎弓根 ),一侧椎弓根拧入 CCD螺钉,测量最大旋入力偶矩后拔出螺钉作为正常对照组,用 PMMA骨水泥强化椎弓根螺钉作为修复固定组,行螺钉拔出试验;另一侧经导孔直接强化椎弓根螺钉后拔出作为强化固定组,记录三组螺钉的最大轴向拔出力。结果椎体平均骨密度为 (0.445± 0.019)g/cm2;螺钉最大旋入力偶矩为（ 0.525± 0.104） Nm;正常对照组螺钉最大轴向拔出力为 (271.5± 57.3)N;修复固定组为 (765.9± 130.7)N;强化固定组为 (845.7± 105.0)N。 PMMA骨水泥强化或修复骨质疏松椎弓根螺钉后最大抗压力明显高于强化前,差异有非常显著性意义 (P< 0.01)。结论 PMMA骨水泥强化骨质疏松椎弓根螺钉能显著增加螺钉在椎体内的稳固性。     

新型腰椎椎弓根钉固定的有限元分析

[目的]采用有限元法比较新型椎弓根钉(novel pedicle screw,NPS)、传统椎弓根螺钉(traditional pedicle screw,TPS)、传统椎弓根螺钉+横连接(TPS-transvers link,TPS-T)、传统椎弓根螺钉+骨水泥(TPS-bone cement,TPS-C)的生物力学...     

L_5、S_1前路经椎弓根螺钉固定的生物力学研究

目的探讨L5、S1前路经椎弓根螺钉固定生物力学特性。方法 7具完整新鲜尸体腰骶段(L5、S1)脊柱标本,双能X线骨密度测量后排除严重骨质疏松者,分解成两个独立完整椎体(L5、S1)。每个椎体植入前路椎弓根螺钉(ATPS)、后路椎弓根螺钉(PTPS)和椎体螺钉(TVS),对置入的3种螺钉进行旋入扭矩和抗拔出力试验,比较3种螺钉固定方式的最大扭矩和轴向拔出力。结果 L5、S1的平均最大扭矩:ATPS为(1.25±0.01)N·m,PTPS为(1.35±0.01)N·m,TVS为(0.40±0.01)N·m;ATPS和PTPS之间差异无统计学意义(P0.05),ATPS、PTPS与TVS间差异有统计学意义(P0.05)。L5、S1的平均最大拔出力:ATPS为(1 630±65)N,PTPS为(1 730±60)N,TVS为(680±50)N;ATPS和PTPS之间差异无统计学意义(P0.05),ATPS、PTPS与TVS之间差异有统计学意义(P0.05)。螺钉旋入最大扭矩与螺钉拔出力呈正相关性。结论 L5、S1ATPS和L5、S1PTPS两种固定的平均最大扭矩和平均最大拔出强度差异并不明显,但均大于TVS固定。L5、S1ATPS固定有较好的生物力学优势。     

胸腰椎椎弓根螺钉置钉技术关键及其并发症的预防

继1959年Boucher成功采用长螺钉经椎弓根达椎体固定腰骶关节之后,1963年Roy-Camille研制出椎弓根螺钉钢板(pedicle screw plate,PSP)治疗不稳定型胸腰椎骨折,1996年北美脊柱学会正式认可了椎弓根螺钉在临床上的使用。目前,椎弓根螺钉内固定技术已被广泛应用于脊柱病变、骨     

经皮长U形空心椎弓根钉系统治疗胸腰椎骨折的生物力学研究

目的 评价经皮长U形空心椎弓根钉系统内固定治疗胸腰椎骨折的生物力学性能.方法 采集成年新鲜胸腰椎标本8具,平均分为普通椎弓根钉组和长U形空心椎弓根钉组,每组4具标本.制作椎体前屈压缩性骨折,分别采用普通椎弓根钉和长U形空心椎弓根钉固定治疗,利用生物力学的电测试验应力分析方法测试固定后脊柱的极限压缩强度、轴向压缩刚度、弯曲刚度、扭矩和扭转刚度.结果 普通椎弓根钉组和长U形空心椎弓根钉组的平均极限压缩强度分别为(3450.02±110.03)、(3430.04±102.12) MPa,平均轴向压缩刚度分别为(407.52±33.02)、(395.04±26.46)N/mm,平均弯曲刚度分别为(305.14±26.53)、(295.12±23.80)N·em/Deg,平均扭矩分别为(6.45±0.25)、(6.25±0.21)N·m,平均扭转刚度分别为(0.54±0.04)、(0.52±0.03)N·cm/Deg,以上项目两组间比较差异均无统计学意义(P＞ 0.05).结论 长U形空心椎弓根钉系统内固定胸腰椎骨折术后的生物力学性能与普通椎弓根螺钉接近,能满足骨折愈合的生物力学要求.     

骨质疏松绵羊腰椎内不同椎弓根螺钉界面的组织学研究

目的通过硬组织切片及染色技术观察骨质疏松绵羊腰椎内膨胀式椎弓根螺钉(expansive pedicle screw,EPS)与骨水泥强化螺钉(polymethylmethacrylate-augmented pedicle screw,PMMA-PS)的钉道界面。方法建立骨质疏松绵羊后将每只绵羊的腰椎(L1~6)随机分入三个不同的置钉组。使用相同的方法制备钉道后,普通椎弓根螺钉(CPS)组:经椎弓根向椎体内拧入CPS;PMMA-PS组:向制备好的钉道内注入1.0 m L的PMMA后拧入CPS;EPS组:直接经椎弓根向椎体内拧入EPS。术后6周和12周处死绵羊,经硬组织切片及染色后行组织学观察。结果组织学观察表明,在术后6周和12周,CPS组和EPS组中骨小梁直接与螺钉接触,形成了"螺钉-骨质"界面。PMMA-PS组中PMMA包裹螺钉,阻碍了螺钉与骨小梁的直接接触,形成了"螺钉-PMMA-骨质"界面,EPS组螺钉的前端明显膨胀形成了一个"爪状"结构,挤压并显著改善了局部的骨质条件。从术后6周到12周,CPS组和PMMA-PS组中螺钉周围的骨质条件无明显变化,PMMA无明显降解吸收,PMMA组中形成了二次界面,然而,术后12周EPS前端周围的骨质情况和钉道界面均明显优于术后6周。结论在骨质疏松绵羊腰椎内,术后早期EPS通过螺钉前段的膨胀挤压刺激周围骨小梁生长,显著改善了周围的骨质基础,随着螺钉膨胀部分持续挤压的刺激,螺钉前段周围的骨质条件在远期有进一步的显著改善,形成了良好的生物性界面,为螺钉的远期稳定提供了良好的骨质条件。     

通用型脊柱内固定系统椎弓根螺钉的生物力学测试

目的测试自行设计的通用型脊柱内固定系统(generalspinesystem,GSS)椎弓根螺钉以及SOCON和CCD螺钉置入正常成人椎体标本的最大轴向拔出力及最大旋入力矩,评价GSS螺钉对椎弓根的锚固作用。方法将27个正常成人腰椎椎体标本随机分为3组,每组9个椎体(18侧椎弓根),分别置入GSS、SOCON和CCD椎弓根螺钉,行螺钉拔出试验,测试并记录螺钉的最大旋入力矩和最大轴向拔出力。结果三组螺钉的最大旋入力矩分别为(1.83±0.27)Nm、(2.09±0.51)Nm和(1.66±0.34)Nm,最大轴向拔出力分别为(1131.0±255.4)N、(1034.0±262.3)N和(886.1±152.9)N。GSS螺钉最大轴向拔出力最大,且与CCD螺钉相比差异有非常显著性意义(P<0.01)。结论GSS螺钉具有很强的椎弓根锚固作用。     

骨质疏松绵羊腰椎膨胀式椎弓根螺钉与骨水泥强化椎弓根螺钉固定稳定性的动态比较研究

【摘要】 目的：比较骨质疏松绵羊腰椎膨胀式椎弓根螺钉（expansive pedicle screw,EPS）与骨水泥强化椎弓根螺钉（polymethylmethacrylate-augmented pedicle screw,PMMA-PS）固定的动态稳定性。方法：8只健康成年雌性绵羊,体重55.7±5.6kg,年龄5.5±0.7岁。行双侧卵巢切除术（去势手术）后1个月开始连续肌肉注射甲基强的松龙（0.45mg/kg/d）10个月,在建模前、激素注射结束后1个月（建模后）测量绵羊腰椎的骨密度（bone mineral density,BMD）,BMD显著下降（>25%）时为骨质疏松动物模型成功建立。建模后将每只骨质疏松绵羊腰椎（L1~L6）随机分为3组,每组2个腰椎。普通椎弓根螺钉（conventional pedicle screw,CPS）组,直接拧入CPS;PMMA-PS组,向钉道内注入聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA,1.0ml）后拧入CPS;EPS组,直接拧入EPS。螺钉置入术后6周和12周各处死4只绵羊,取出腰椎,剔除标本周围软组织,自各椎间盘处离断,游离成单个椎体。每个腰椎随机选择一侧的螺钉行轴向拔出实验,将椎体固定于MTS 858生物材料实验机上,沿椎弓根螺钉长轴方向以5mm/min的加载速度进行轴向拔出实验,测量螺钉的最大轴向拔出力（the maximum pullout strength,Fmax）和能量吸收值（energy absorbed value,EAV）。结果：建模前、后绵羊腰椎的BMD分别为1.14±0.10g/cm2和0.83±0.07g/cm2,建模后BMD显著下降（P<0.05）,平均为27.2%（25.4%~28.9%）,骨质疏松绵羊模型成功建立。置钉术后6周EPS组和PMMA-PS组的Fmax分别为1252.13±203.51N和1426.38±235.75N,EAV分别为2.48±0.45J和2.84±0.55J,均显著高于CPS组（827.88±139.22N和1.66±0.30J）（P<0.05）;置钉术后12周EPS组和PMMA-PS组的Fmax分别为1518.88±256.81N和1472.75±248.65N,EAV分别为3.09±0.59J和2.95±0.60J,均显著高于CPS组（906.63±152.50N和1.80±0.35J）（P<0.05）;置钉术后6周、12周EPS组的Fmax和EAV与PMMA-PS组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。置钉术后12周CPS组和PMMA-PS组的Fmax和EAV与同组置钉术后6周比较无显著性变化（P>0.05）,置钉术后12周EPS组的Fmax和EAV较同组置钉术后6周均有显著性提高（P<0.05）。结论：与CPS相比,EPS可显著提高螺钉在骨质疏松绵羊腰椎中的稳定性,并达到了与临床常用的PMMA-PS近似的固定效果。     

经皮椎弓根螺钉固定结合经皮椎体成形术治疗脊柱后凸骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效分析

目的 探讨经皮椎弓根螺钉固定(percutaneous pedicle screw fixation,PPSF)联合经皮椎体成形术(percutaneous verte-broplasty,PVP)在治疗胸腰椎后凸性骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fract...     

空心侧孔椎弓根螺钉的研究进展

目的对空心侧孔椎弓根螺钉(fenestrated pedicle screw,FPS)的研发背景、生物力学特征及临床应用进行综述。方法查阅近年国内外有关FPS的文献并进行综述。结果与传统椎弓根螺钉钉道强化相比,FPS能够通过中空孔及侧边孔实现聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)强化,术中操作更简便。强化后的FPS能够在骨质疏松椎体牢固锚定,同时能降低PMMA渗漏风险。结论 FPS是脊柱内固定技术的一大创新,有望提高PMMA强化椎弓根螺钉固定骨质疏松椎体的疗效。     

硫酸钙骨水泥强化椎弓根螺钉稳定性的体内实验研究

目的:评价硫酸钙骨水泥(calcium sulfate cement,CSC)在动物体内强化椎弓根螺钉稳定性的效果,观察钉道界面及材料吸收的情况.方法:4只健康成年山羊,L2～L5每个椎体的一侧椎弓根直接拧入螺钉(空白组),另一侧填充CSC后拧人螺钉(实验组).3个月后处死山羊,随机选择6个椎体(12个螺钉),对其两侧钉道进行显微CT扫描、骨计量学分析和组织学观察;其余10个椎体(20个螺钉)进行轴向拔出试验.结果:显微CT三维重建及骨计量学分析显示实验组钉道周围骨小梁数量及密度明显优于空白组,差异有统计学意义(P<0.05);组织学观察示实验组钉道周围CSC绝大部分已经降解吸收,大量新生骨组织紧密包裹螺钉,形成良好的钉骨结合,界面明显优于空白组,螺钉周围骨小梁明显较空白组致密,仅有少量骨髓腔内仍可见残留的未降解材料;实验组的最大轴向拔出力为914.80±162.88N,能量吸收值1.752±0.214J,空白组为682.50±112.15N和1.437±0.173J,两组间差异均有统计学意义(P<0.05).结论:CSC可以显著增强动物体内椎弓根螺钉的固定强度;随着CSC的降解吸收,大量新骨生成并紧密包绕螺钉,形成良好的钉骨结合,为螺钉在体内的远期稳定性提供了良好的骨质条件.     

膨胀式椎弓根螺钉抗旋出性能的生物力学测试

目的:测试并比较自行设计的膨胀式椎弓根螺钉(Expansive Pedicle Screw,EPS)与USS,Tenor,CDH椎弓根螺钉植入椎体后的最大旋出力矩及旋出180°时能量吸收值,评价EPS螺钉脊柱固定稳定性.方法:30个新鲜小牛腰椎随机分成3组,每组10个椎体(20侧椎弓根),每组均随机在一侧拧入EPS螺钉,对侧分别拧入USS、Tenor,CDH螺钉,旋出螺钉,测试并记录最大旋出扭力矩及旋出180°时能量吸收值.结果:EPS,USS,Tenor,CDH螺钉的最大旋出力矩分别为(3.570±0.914)Nm,(1.607±0.300)Nm,(2.257±0.372)Nm,(2.371±0.348)Nm;能量吸收值分别为(8.277±2.108)J,(3.230±0.559)J,(4.475±0.602)J,(4.441±0.457)J.EPS螺钉的最大旋出力矩及能量吸收值显著大于其它三种螺钉(P值均小于0.01).结论:EPS螺钉较目前使用的USS,Tenor,CDH非膨胀椎弓根螺钉有更好的固定稳定性.     

单螺纹和双螺纹椎弓根螺钉抗拔出力比较的临床研究

背景:椎弓根螺钉技术是目前脊柱固定融合最常用的方法。为减少螺钉松动和拔出等并发症,研究人员在螺钉设计等方面进行了不断探索。目的目的:比较单螺纹和双螺纹椎弓根螺钉应用于腰椎内固定术时的螺钉抗拔出力。方法方法:78例行腰椎椎弓根螺钉固定术的患者随机分为两组,所有患者术前均测量髋部骨密度和腰椎骨密度。一组在术中植入单螺纹椎弓根螺钉,另一组则植入双螺纹椎弓根螺钉,测量拧入每枚螺钉时的最大扭矩(以下简称"螺钉扭矩"),比较两组患者的骨密度和螺钉扭矩。结果结果:单螺纹螺钉组患者40例,术前髋部骨密度T值-1.82±0.57,腰椎骨密度T值-2.17±0.77,术中共植入单螺纹椎弓根螺钉150枚,螺钉扭矩(1.03±0.39)Nm。双螺纹螺钉组患者38例,术前髋部骨密度T值-1.90±0.62,腰椎骨密度T值-2.34±0.81,共植入双螺纹椎弓根螺钉150枚,螺钉扭矩(1.45±0.39)Nm。两组患者术前骨密度无明显差异(P>0.05),双螺纹螺钉组的螺钉扭矩显著高于单螺纹螺钉组(P<0.001)。结论结论:相较于单螺纹椎弓根螺钉,双螺纹椎弓根螺钉应用于腰椎内固定术可增加螺钉的抗拔出力。     

新型Y型椎弓根螺钉在骨质疏松人工骨模块下的生物力学研究

目的评价新型设计的Y型椎弓根螺钉(Y type pedicle screw,YPS)在骨质疏松人工骨模块(简称"模块")中的生物力学稳定性。方法将模块随机分成3组(n=20),用手钻垂直钻入模块中,制备直径3.0 mm、深30.0 mm的钉道。分别将YPS、膨胀式椎弓根螺钉(expansive pedicle screw,EPS)、中空骨水泥椎弓根螺钉(bone cement-injectable cannulated pedicle screw,CICPS)打入已制备好钉道的各组模块中。12 h后行X线检查,并在E10000万能材料试验机上分别对YPS组、EPS组、CICPS组进行生物力学稳定测试,记录最大轴向拔出力、最大旋出力和周期抗屈最大载荷。结果 X线片观察示,YPS组主钉和中芯钉均被周围的聚氨酯材料包绕,中芯钉从主螺钉的中下1/3穿出后,与主钉形成15°夹角,插入的中芯钉最低点与主螺钉位于同水平线上;EPS组螺钉尖端明显膨胀,形成爪型结构;CICPS组骨水泥主要分布于螺钉前部,在骨小梁中弥散,形成稳固的"螺钉-骨水泥-骨小梁"复合体。生物力学检测示,YPS、EPS、CICPS组的最大轴向拔出力分别为(98.43±8.26)、(77.41±11.41)、(186.43±23.23)N,最大旋出力矩分别为(1.42±0.33)、(0.96±0.37)、(2.27±0.39)N/m,周期抗屈试验的最大载荷分别为(67.49±3.02)、(66.03±2.88)、(143.48±4.73)N。CICPS组各指标均明显高于YPS组和EPS组,差异有统计学意义(P0.05);YPS组最大轴向拔出力和最大旋出力矩显著高于EPS组,差异有统计学意义(P0.05),但YPS组和EPS组间比较最大载荷差异无统计学意义(P0.05)。结论相比于EPS,YPS能有效提升其在模块中的最大轴向拔出力和最大旋出力,为骨质疏松条件下的螺钉设计和不同固定方式选择提供了新思路。     

椎弓根融合器添加磷酸钙骨水泥后的生物力学效果

目的:评价磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)强化和修复椎弓根融合器的生物力学效果。方法:8具成人新鲜腰椎骨L1-L4共32个椎体,随机选取其中20个,分为3组(A,B,C),每组10个。A组(对照组):随机选择10个椎体双侧椎弓根放置直径为6.5 mm的椎弓根融合器,不穿透椎体前侧骨皮质。在材料实验机上进行椎弓根融合器最大轴向拔出力(Fmax)实验,拔出速率为5 mm/min。B组(修复组):对照组拔出椎弓根融合器后再向椎弓根融合器中空部分注入配制好CPC 3-5 ml,室温(28℃)1 h后再行前述最大轴向拔出力(Fmax)实验。C组(强化组):另选10个椎体直接向椎弓根融合器中空部分注入配制好CPC和拧入椎弓根融合器,再行拔出实验。沿椎弓根融合器方向锯开标本,观察CPC在椎体中分布范围。另外10个椎体作椎弓根融合器的递增负荷的周期抗屈实验。结果:正常对照组椎弓根融合器Fmax为(843.1±132.2)N,修复组为(1456.2±239.9)N,强化组为(1499.5±241.2)N;向椎弓根融合器中空部分注入CPC,未见CPC溢出椎弓根外或椎管内。周期抗屈实验中,添加CPC可使椎弓根融合器耐受更大的负荷或在同等负荷下仅产生较小的位移。CPC骨水泥强化和修复椎弓根融合器后轴向拔出力明显高于强化前,差异具有显著性意义(P<0.05)。结论:沿椎弓根融合器中空部分注入CPC可显著增加椎弓根螺钉的稳定性,并能减少CPC向椎弓根外或椎管内溢出。在活体中即使不添加CPC也有利于骨细胞长入椎弓根融合器侧孔,同样可以增加螺钉的稳定性。适用于螺钉松动和拔出的修复固定。     

通用型脊柱内固定系统椎弓根螺钉翻修作用的生物力学研究

目的测试自行设计的通用型脊柱内固定系统(generalspinesystem,GSS)椎弓根螺钉以及SOCON、TSRH和Diapason螺钉置入椎体的拔出力及旋入力矩,评价GSS螺钉的翻修作用。方法将36个正常成人腰椎椎体标本随机分为三组,每组12个椎体(24侧椎弓根)。各组标本每个椎体的每侧椎弓根均先拧入CCD螺钉(直径6.0mm,长45mm),行螺钉拔出试验,测试并记录螺钉的最大旋入力矩和最大轴向拔出力。然后各组标本每个椎体均随机选择一侧椎弓根经原钉道拧入GSS螺钉(直径6.5mm,长45mm);第一组另一侧拧入SOCON螺钉(直径7.0mm,长45mm),第二组另一侧拧入TSRH螺钉(直径7.0mm,长45mm),第三组另一侧拧入Diapason螺钉(直径6.7mm,长45mm)。分别测试螺钉最大旋入力矩及最大轴向拔出力。结果第一组GSS螺钉最大轴向拔出力为CCD螺钉的114%,SOCON螺钉为CCD螺钉的108%;GSS螺钉最大轴向拔出力大于SOCON螺钉,差异无显著性(P>0.05);GSS螺钉最大旋入力矩小于SOCON螺钉,差异无显著性(P>0.05)。第二组GSS螺钉最大轴向拔出力为CCD螺钉的127%,TSRH螺钉为CCD螺钉的64%;GSS螺钉最大轴向拔出力大于TSRH螺钉,差异有显著性(P<0.01);GSS螺钉最大旋入力矩大于TSRH螺钉,差异有显著性(P<0.01)。第三组GSS螺钉最大轴向拔出力为CCD螺钉的122%,Diapason螺钉为CCD螺钉的8     

枢椎棘突螺钉与椎弓根螺钉固定的生物力学拔出力比较

目的 比较枢椎棘突螺钉和椎弓根螺钉的生物力学拔出力强度.方法 取8具新鲜尸体枢椎标本(C2).于椎体两侧随机进行枢椎棘突螺钉和椎弓根螺钉固定,置入直径为4.0 mm的皮质骨螺钉.枢椎棘突螺钉进钉点选择为棘突的基底部、棘突及椎板的交界处,进钉角度为水平置钉,螺钉由对侧棘突基底部穿出,形成双层皮质固定;枢椎椎弓根螺钉在直视椎弓根下置钉.置钉后行拔出强度实验,比较2种螺钉的最大轴向拔出力强度.结果 枢椎棘突螺钉的平均拔出力强度为(387.56±137.73)N,稍小于枢椎椎弓根螺钉的平均拔出强度(465.25±214.32)N,差异无统计学意义(t=-0.862,P =0.403);枢椎棘突螺钉的平均钉道长度为(21.42±1.14) mm,稍短于枢椎椎弓根螺钉的(23.16±1.01) mm,差异有统计学意义(t=4.368,P ＜0.05). 结论 枢椎棘突螺钉具有椎弓根螺钉相近的生物力学拔出力强度,枢椎棘突螺钉在生物力学上具有应用可行性.     

骨质疏松尸体腰椎中膨胀式椎弓根螺钉与骨水泥强化椎弓根螺钉固定稳定性的比较研究

【摘要】 目的：比较骨质疏松尸体腰椎膨胀式椎弓根螺钉（expansive pedicle screw,EPS）固定与骨水泥强化椎弓根螺钉（polymethylmethacrylate-augmented pedicle screw,PMMA-PS）固定的稳定性。方法：16个腰椎标本取自4具新鲜尸体的脊柱（L1~L4）。年龄51~78岁,平均63岁,其中女性3具,男性1具。所有标本经X线检查排除畸形、骨折等病变,其中1个腰椎因严重畸形被剔除。测量各椎体的骨密度值（bone mineral density,BMD）后,将15个椎体随机分为3组。采用相同方法制备钉道,普通椎弓根螺钉（CPS）组直接置入CPS;PMMA-PS组先向钉道内注入PMMA,再置入CPS;EPS组直接置入EPS。置钉后24h,对标本进行X线检查和CT扫描,观察螺钉位置及骨水泥分布情况;然后将椎体固定于MTS 858上,沿椎弓根螺钉的长轴方向以10mm/min的加载速度进行拔出实验,测量螺钉的最大轴向拔出力（the maximum pullout strength,Fmax）和能量吸收值（energy absorbed value,EAV）。结果：所有腰椎的BMD均小于0.8g/cm2,T值为-3.5~-2.5,均为骨质疏松椎体,3组之间BMD的差异无统计学意义（P>0.05）。X线检查和CT重建显示各组螺钉位置均良好,PMMA-PS组中未见PMMA渗漏现象;CPS组螺钉被周围的骨质直接包绕;PMMA-PS组螺钉被PMMA所包裹,PMMA存在于螺钉周围的骨质中,在椎体内形成了“纺锤样”结构;EPS组螺钉的前端在椎体内明显膨胀,形成了“爪状”结构。CPS组、PMMA-PS组和EPS组的Fmax分别为751.50±251.37N、1521.70±513.27N和1175.20±396.51N,PMMA-PS组和EPS组均显著高于CPS组（P<0.001,P=0.026）,而PMMA-PS组和EPS组之间的差异无统计学意义（P=0.064）。CPS组、PMMA-PS组和EPS组的EAV分别为1.47±0.51J、3.09±0.93J和2.46±0.69J,PMMA-PS组和EPS组均显著高于CPS组（P<0.001,P=0.005）,而PMMA-PS组和EPS组之间的差异无统计学意义（P=0.067）。结论：EPS可显著提高骨质疏松腰椎内椎弓根螺钉的稳定性,达到了与传统PMMA强化椎弓根螺钉接近的固定强度,具有良好的临床应用前景。