齿状突切除术后前路与后路C1~C2经关节螺钉内固定的生 物力学分析

目的 比较齿状突切除术后前路与后路C1~C2经关节螺钉内固定的生物力学特点，为临床选择前路与后路内固定治疗方案提供生物力学依据。方法 基于前期已构建的全颈椎有限元模型，进一步构建齿状突切除模型，继而在齿状突切除模型中分别构建前路C1~C2内固定模型及后路C1~C2内固定模型，在ABAQUS 6.12.-1软件中计算手术模型各个节段前屈-后伸、左右旋转及左右侧弯的活动度及内固定应力情况。结果 齿状突切除造成C1~C2节段前屈活动度增加幅度达55%，后伸活动度增加128.2%。前路与后路在C1~C2节段的内固定效果基本相同，均可明显限制C1~C2节段的活动度，使其处于相对固定的状态。前路及后路 C1~C2内固定最大应力均位于前屈方向。结论 齿状突切除会明显降低C1~C2节段的稳定性，前路或后路C1~C2经关节螺钉内固定均可明显限制C1~C2的活动度。前路与后路经关节螺钉内固定手术对C1~C2固定效果基本相同，但术后应尽量避免过度的前屈。齿状突切除后直接前路行C1~C2经关节螺钉内固定减少变换体位带来的风险，相对方便直接。     

颈椎动态稳定器置入非融合颈椎的生物力学分析

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。     

颈椎前路钛板置入内固定后螺钉松动3例

背景：对于保守治疗效果不佳的颈椎病患者及颈椎外伤后椎间盘突出或椎体骨折压迫脊髓出现神经根神经症状者,颈椎前路椎间盘切除、椎体次全切植骨/钛笼固定仍然是其主要治疗方式。 目的：总结颈前路钛板内固定后螺钉松动的原因及防治策略。 方法：纳入41例颈椎病和颈椎损伤患者,根据手术适应证选择经前路颈椎间盘切除、椎体次全切行颈椎前路钛板内固定,内固定后有3例出现螺钉钛板松动,分析其发生原因并提出防治方法,以减少颈前路钛板螺钉松动的发生率。 结果与结论：3例螺钉松动患者均出现不同程度的吞咽困难症状,确诊后2周内行2次手术,调整螺钉位置后重新固定钛板,远期观察患者内固定位置良好,症状缓解。提示适应证及置入方法的选择,内固定器材的合理应用,正确的置入后管理是预防颈前路钛板内固定后螺钉松动的关键。     

体外生物力学评价上胸椎前路钛板内固定装置的三维运动稳定性

背景：国内外少见颈前路带锁钢板重建上胸椎的体外生物力学报道。 目的：从生物力学角度评价自行研制的上胸椎前路钛板内固定装置。 方法：15具成人尸体上胸椎标本分成3组，即上胸椎前路钛板内固定组(B)，颈前路钛板预弯内固定组(C)，颈前路钛板未预弯内固定组(D)。对完整标本进行三维活动度测量，分别安装好各组内固定再次进行标本在前屈、后伸和侧弯及旋转状态下的三维运动稳定性测量，并与完整状态(A)进行对比。 结果与结论：在完整状态下B、C、D 3组标本的三维运动稳定性差异无显著性意义(P > 0.05)。前屈稳定性排列：B>D>C>完整，B、A之间差异有显著性意义(P=0.012)；后伸稳定性排列：B>C>A>D，B与A，C，D之间差异有显著性意义(P=0.001，0.021，0.01)；旋转状态下的稳定性排列：B>C>A>D，各组差异无显著性意义；侧弯稳定性排列：A>B>C>D，A和C，D之间差异有显著性(P=0.005，0.002)。提示上胸椎前路钛板装置具有较好的三维稳定性，如果采用颈前路钛板内固定建议塑型。     

前屈后伸载荷下颈椎间孔的孔径变化：Bryan颈人工椎间盘置换与颈椎钢板植骨内固定的比较

背景：诸多针对脊椎椎体间固定融合后相邻节段应力变化的生物力学测试结果并不尽相同,载荷控制与位移控制试验模式下所反映出的相邻节段应力状况其结果也相差甚远。 目的：分析椎间盘完整、椎间盘切除、Bryan颈人工椎间盘置换和前路颈椎植骨融合钢板内固定后,成人尸体颈椎标本分别在前屈后伸载荷下C5/6椎间孔孔径和面积的变化情况。 方法：分别测量C5/6椎间盘完整、椎间盘髓核摘除、Bryan颈人工椎间盘置换和前路钢板植骨内固定4种状态下以0.25,0.50,0.75,1.00,1.25,1.50 N•m的分级载荷加载于标本的前屈后伸状态时C5/6椎间孔孔径和面积的变化情况。 结果与结论：前屈后伸各级加载时,C5/6椎间孔上下径、上前后径、下前后径和面积椎间盘完整组、Bryan颈人工置换组和钢板植骨内固定组高于椎间盘髓核摘除组,差异有显著性意义(P < 0.05),Bryan颈人工置换组高于钢板植骨内固定组,差异有显著性意义(P < 0.05),可见颈椎间盘髓核摘除后C5/6椎间孔有效空间明显减少。     

纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块材料生物力学分析

背景：颈椎前路次全椎体减压后形成的椎体骨骼缺损,需要相关的脊柱支撑物。临床上有自体髂骨和钛合金椎间融合器应用,但均有相关的并发症和不适现象。 目的：自行研发的生物型颈椎仿生骨块在尸体标本上进行相关的生物力学分析,验证其生物学强度和稳定性。 设计、时间及地点：对比观察实验,于2008-09/10在上海大学生物力学实验室完成。 材料：南京航空航天大学材料科学与技术学院制备的纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块,尺寸为1.2 cm×1.4 cm×2 cm的中空柱状物,中空为直径0.5 cm（2 cm为植入物长度可以根据实际骨槽的长度进行缩短）,其内填塞在前路手术中磨碎的骨渣。 方法：16具新鲜男性冰冻尸体C1~T1部位颈椎标本及自体髂骨条,先期测量未侵入操作颈椎的生物应力作为正常组,测试后行颈椎前路次全椎体切除,一组植入自体髂骨条,钢板螺钉固定;另一组植入仿生椎体填塞骨渣,同样钢板螺钉固定。将待测标本安装在WD-5电子万能试验机上进行生物力学测量。 主要观察指标：颈椎的轴向刚度、颈椎强度、颈椎旋转能力。 结果：自体髂骨组的轴向刚度、颈椎强度、扭转力均明显低于正常组和颈椎仿生骨块植入组（P < 0.05）。颈椎仿生骨块植入组的生物力学特性与正常组比较,差异无显著性意义（P > 0.05）。 结论：纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块强度大、刚度高、颈椎稳定性好。     

两种内固定物置入增强前路椎间融合后腰椎即刻稳定性的差异

背景：腰椎前路自锁定椎间融合器SynFix-LR与前路钢板和后路椎弓根螺钉比较,其操作更简单、创伤更少,而且其前方0切迹设计降低了血管损伤的风险。如果前路椎间融合后以SynFix-LR固定与后路椎弓根螺钉固定在生物力学上相似,那么在避免后路手术入路的情况下就可以达到同样的脊柱稳定的效果。 目的：比较前路椎间融合后以前路自锁定椎间融合器固定和后路椎弓根螺钉固定后腰椎即刻稳定性的差异。 方法：选用15具新鲜小牛腰椎标本,模拟临床建立前路椎间融合后SynFix-LR固定模型和后路椎弓根螺钉内固定模型,在脊柱三维运动测试机上测试两种内固定模型生物力学特性上差异。 结果与结论：行单纯前路椎间融合后,腰椎的稳定性比完整标本有明显的下降。以SynFix-LR固定和后路椎弓根螺钉固定都能有效地增加腰椎前路椎间融合的初始稳定性,而且两种固定增加脊柱稳定性的效果之间在统计学上没有显著性区别,因此认为SynFix-LR是较理想的前路椎间融合固定器械,可以在一定范围内用于临床。     

不同椎间植入物内固定方式治疗长节段颈椎后纵韧带骨化症的比较

背景：颈椎长节段后纵韧带骨化症的治疗方法目前各界尚存争议,无指导性的标准方案。 目的：对比分析不同路径椎间植入物内固定治疗长节段颈椎后纵韧带骨化症的效果。 方法：随访35例长节段颈椎后纵韧带骨化症伴重度脊髓型颈椎病患者,前路内固定组10例患者采用颈前路椎体次全切、骨化灶切除或部分切除、椎间植骨融合内固定;后路内固定组16例患者采用颈后路单开门减压椎管成形、椎体侧块内固定;后路无内固定组9例患者采用后路单开门减压椎管成形。 结果与结论：患者均获随访,随访时间为6~24个月。治疗后12个月JOA评分改善率前路内固定组、后路内固定组、后路无内固定组分别为79.59%,83.01%及60.35%。治疗后前路内固定组1例患者并发脑脊液漏;后路无内固定组3例患者治疗后症状改善不明显;后路内固定组治疗效果好,无并发症。表明后路椎管成形经椎弓根钉内固定治疗长节段颈椎后纵韧带骨化症具有减压完全、安全有效、长期效果佳的特点,是治疗该病的一种较好方法。     

成人颈椎椎弓根螺钉在儿童腰椎应用的可行性*

背景：由于1~3岁幼年儿童椎体发育未完全成熟,各种解剖径线相对较成人小得多,尚无幼儿专用的椎弓根螺钉固定器械,现有能够利用的直径最小的椎弓根螺钉是用于成人颈椎侧块或椎弓根固定的钉棒系统。 目的：观察将成人颈椎椎弓根螺钉应用到成年猪颈椎与幼猪腰椎固定后的生物力学对比。 方法：将6具完整新鲜成年猪颈段C3~C6脊椎标本和6具完整8周龄新鲜幼猪腰段脊柱标本自椎间盘及关节处离断,游离成单个椎体,共54个椎体108侧椎弓根。按照标准操作将成人颈椎椎弓根螺钉分别安置在成年猪颈椎标本和幼猪腰椎标本的椎弓根上,应用生物力学方法测试螺钉的最大轴向拔出力。 结果与结论：颈椎标本最大轴向拔出力高于腰椎标本,但差异无显著性意义(P > 0.05);L1椎弓根螺钉的拔出力均值明显小于L3椎弓根螺钉的拔出力均值(P < 0.05);C5椎弓根螺钉的拔出力均值明显大于C3椎弓根螺钉的拔出力均值(P < 0.05);颈椎和腰椎标的骨密度差异有显著性意义(P < 0.01),椎体椎弓根力学数值与椎体骨密度之间存在线性正相关。说明取得了成人颈椎椎弓根螺钉在轴向拉力方面适应于幼儿腰椎的初步实验依据。     

颈前路钢板置入内固定加椎间植骨治疗Ⅱ型Hangman骨折的生物力学评价

背景：C2/3椎间盘切除，钢板置入内固定加椎间植骨是治疗Hangman骨折的常用术式。该术式在临床应用广泛，但目前尚缺乏相关实验评价钢板置入内固定治疗Hangman骨折的生物力学特点研究。 目的：评价钢板置入内固定+椎间植骨治疗Ⅱ型Hangman骨折的生物力学稳定性。 方法：6具正常成人新鲜冷冻颈椎，每一标本依次制作成以下3种状态组：即正常对照组、Ⅱ型Hangman骨折模型组、椎间植骨+钢板内固定组。按以上顺序应用脊柱三维运动试验机和三维激光扫描仪测试每一状态C2/3节段的三维运动范围。 结果与结论：与正常对照组比较，Ⅱ型Hangman骨折模型组C2/3节段前屈、后伸、旋转及侧弯关节活动度均显著增大(P < 0.05)，钢板内固定+椎间植骨组旋转方向关节活动度显著增大(P < 0.05)；与Ⅱ型Hangman骨折模型组相比，钢板内固定+椎间植骨组C2/3节段前屈、后伸及侧弯关节活动度均显著减小(P < 0.05)。结果提示钢板置入内固定能够在前屈、后伸及侧弯方向恢复Ⅱ型Hangman骨折的稳定性，然而在旋转方向缺乏稳定作用，术后需辅以外固定以确保融合。