皮质骨轨迹螺钉技术应用于骨质疏松患者腰椎固定的有限元分析

[目的]通过有限元方法对传统轨迹椎弓根(traditional trajectory,TT)螺钉与椎弓根皮质骨轨迹(cortical bone trajectory,CBT)螺钉固定在骨质疏松椎体上的应用进行生物力学分析。[方法]通过1名骨质疏松症患者(骨密度T值-0.25 SD)建立L2、3椎体功能单元骨质疏松有限元模型,模拟传统椎弓根螺钉和皮质骨轨迹螺钉两种固定方式进行固定,分别在静载、前屈、后伸、侧屈、旋转五种状态下加载并测量钉道周围骨质的CT值,比较各部件最大应力值、内固定装置稳定性(以椎间活动度表示)及钉道周围骨质CT值的差异。[结果]CBT组在各个状态下椎骨和内固定装置的最大应力值均大于TT组,椎间活动度在静载、前屈、后伸、旋转四个状态下CBT组均小于TT组,侧屈时CBT组大于TT组;CBT组钉道周围骨质的CT值为(192.20±34.85)Hu,TT组为(118.00±15.90)Hu,组间对比差异有统计学意义(P=0.002)。[结论]CBT组屈伸、旋转状态下稳定性大于TT组,侧屈时CBT组稍小于TT组;CBT组钉道周围骨质CT值大于TT组。CBT螺钉技术是骨质疏松患者腰椎内固定的一种优选方式。     

CT值对强直性脊柱炎患者骨质疏松的评估

目的:利用腰椎CT值来评估强直性脊柱炎患者骨质疏松以及骨质疏松性椎体骨折和螺钉松动的情况。方法:回顾性分析2002年1月～2017年12月在我院住院并手术的27例强直性脊柱炎患者骨密度资料。双能X线骨密度测定法(dualenergy X-ray absorptiometry,DXA)检查结果 T值-1为骨量正常,T值-2.5～-1为骨量减少,T值-2.5为骨质疏松。L1椎体平均CT值100HU诊断骨质疏松,100～160HU之间为骨量减少,160HU以上为骨量正常。用SPSS统计软件进行分析,经Kappa检验评估以及Mann-Whitney U检验比较DXA和CT值评估强直性脊柱炎患者中骨质疏松以及骨质疏松性椎体骨折和螺钉松动情况。结果:27例患者中,使用传统DXA方法测量骨质疏松患者16例,骨量减少患者6例,骨量正常患者5例;用CT值测量骨质疏松患者16例,骨量减少患者9例,骨量正常患者2例,经Kappa检验两者一致性差,两种方法评估骨质疏松存在差异,通过Mann-Whitney U检验比较骨质疏松的常见并发症骨质疏松性椎体骨折,发现CT值评估骨量情况的患者在椎体骨折组和非骨折组分布存在差异性(CT值诊断为骨质疏松的患者更易同时并发骨质疏松性骨折)(P=0.009),而DXA评估骨量情况的患者在椎体骨折组以及非骨折组分部无统计学差异(P=0.095)。CT值诊断为骨质疏松的强直性脊柱炎患者在螺钉松动组以及非螺钉松动组分布无显著性差异(P=0.272),DXA诊断骨质疏松的强直性脊柱炎患者在螺钉松动组以及非螺钉松动组分布无显著性差异(P=0.610)。结论:CT值和DXA方法测量强直性脊柱炎患者骨密度情况一致性差,在骨质疏松性椎体骨折中应用CT值评估强直性脊柱炎患者骨质疏松情况比传统DXA有一定的优势,但本身也存在一定局限性。     

椎弓根皮质骨螺钉固定与传统椎弓根螺钉固定钉道周围骨质CT值比较

目的 :比较椎弓根皮质骨螺钉固定与传统椎弓根螺钉固定钉道周围骨质的平均CT值,为椎弓根皮质骨螺钉的应用提供理论依据。方法:调取我院2014年1月~2016年10月21~70岁男女性腰椎高分辨率CT扫描影像资料,每10岁一个年龄组,单组随机抽取30例共300例数据。将各组数据导入Mimics 18.0中进行骨组织三维重建,在L4和L5椎体上模拟椎弓根皮质骨螺钉与传统椎弓根螺钉的置入,分割出各模拟螺钉与骨质相交的感兴趣区域并测量其平均CT值。结果:同年龄段同性别同种置钉方式L4、L5椎体感兴趣区域平均CT值均无统计学差异,皮质骨螺钉置钉与传统椎弓根螺钉置钉钉道周围感兴趣区域的平均CT值21~30岁组男性分别为547.4±48.2Hu和311.1±20.3Hu,女性为517.3±56.0Hu和279.1±41.7Hu;31~40岁组男性分别为519.6±48.9Hu和258.7±26.5Hu,女性为521.5±58.8Hu和287.8±33.2Hu;41~50岁组男性分别为490.9±69.8Hu和249.7±37.5Hu,女性为500.7±81.0和262.0Hu±72.1Hu;51~60岁组男性分别为436.5±65.7Hu和217.4±20.8Hu,女性为438.8±45.8Hu和222.1±22.6Hu;61~70岁组男性分别为396.1±40.0Hu和204.0±36.4Hu,女性为364.5±73.6Hu和153.5±27.1Hu;两种置钉方式各年龄组同性别间比较均有统计学差异(P0.05),皮质骨螺钉为传统螺钉的1.7~2.3倍。同种置钉方式不同性别间平均CT值比较,传统螺钉置钉在21~30岁、31~40岁和61~70岁组有统计学差异(P0.05);皮质骨螺钉置钉在21~30岁和61~70岁组有统计学差异(P0.05)。结论 :椎弓根皮质骨螺钉固定钉道周围骨质CT值明显高于传统椎弓根螺钉固定,椎弓根皮质骨螺钉固定具有更高骨-螺钉界面强度。     

骨密度对膨胀式椎弓根螺钉固定强度影响的力学研究北大核心CSCD

目的评价不同骨质疏松条件下膨胀式椎弓根螺钉(expansive pedicle screw,EPS)的稳定性,为其应用于合并有骨质疏松症的患者脊柱手术提供力学理论基础。方法取新鲜尸体脊柱(T12～L5)标本,根据骨密度检测结果,按临床骨质疏松程度诊断标准分成骨质正常、骨量减少、骨质疏松和重度骨质疏松4个水平,每个水平各2具标本12个椎体。于每个椎体两侧椎弓根分别植入普通椎弓根螺钉(conventional pedicle screw,CPS;CPS组)和EPS(EPS组)。采用AG-IS万能材料试验机,以5 mm/min匀速加载进行螺钉轴向拔出试验,测定最大拔出力、刚度和能量吸收值。结果两组随骨密度水平下降,最大拔出力及刚度均逐渐下降(P<0.05);CPS组能量吸收值逐渐下降(P<0.05),EPS组能量吸收值除正常骨质与骨量减少间比较、骨质疏松与重度疏松间比较差异无统计学意义(P>0.05)外,其余各密度水平间比较差异均有统计学意义(P<0.05)。同一骨密度水平EPS组最大拔出力均显著高于CPS组(P<0.05);除正常骨质水平外,同一骨密度水平EPS组刚度均显著高于CPS组(P<0.05);除骨量减少水平外,同一骨密度水平两组能量吸收值比较差异均无统计学意义(P>0.05)。骨质疏松水平EPS组最大拔出力、刚度、能量吸收值与骨量减少水平CPS组比较,差异均无统计学意义(P>0.05);但重度骨质疏松水平EPS组以上指标均显著低于骨量减少水平CPS组(P<0.05)。结论与CPS相比,EPS能明显提高固定强度,尤其对于骨量减少或骨质疏松患者。     

腰椎皮质骨钉道螺钉在骨质疏松症患者中应用的三维有限元分析

目的比较椎弓根皮质骨钉道(cortical bone trajectory,CBT)螺钉和传统椎弓根钉道(traditional trajectory,TT)螺钉抗拔出力、螺钉及椎体稳定性的差异。方法回顾性选取复旦大学附属华山医院2015年3月至9月骨质疏松症患者7例,年龄57~63岁,平均(61.4±3.1)岁,均为女性,骨密度T值均-2.5 SD。使用Mimics和Abaqus 6.9建立L4椎体模型,选用TT螺钉(直径为6.5 mm、长度为45 mm)和CBT螺钉(直径为5.0 mm、长度为35 mm)模拟置钉,分析并比较两种螺钉的轴向抗拔出力、上下左右载荷情况下螺钉载荷位移比及前屈后伸、轴向及侧屈旋转工况下椎体载荷位移比情况。结果 CBT螺钉组的抗拔出力[(1 013.2±279.1)N]较TT螺钉组[(1 277.1±331.3)N]高出26.04%(t=3.128,P=0.024)。CBT螺钉组在受到上下左右应力时载荷位移比明显大于TT螺钉组(t=3.217,P=0.021;t=3.216,P=0.021;t=3.214,P=0.017;t=3.221,P=0.016)。CBT螺钉组椎体前屈、后伸载荷位移比明显大于TT螺钉组(t=2.733,P=0.034;t=2.712,P=0.031);而TT螺钉组椎体轴向、侧屈旋转载荷位移比较CBT螺钉组高(t=3.941,P=0.011;t=4.432,P=0.007)。结论相比TT螺钉,CBT螺钉具有更强的抗拔出力及螺钉稳定性,且椎体前屈、后伸的稳定性强于TT螺钉固定。CBT螺钉内固定为骨质疏松患者的腰椎手术提供了更多的选择。     

可注射磷酸钙骨水泥对不同骨质椎弓根螺钉的强化作用

目的评价不同骨质疏松程度条件下,可注射性磷酸钙骨水泥对椎弓根螺钉稳定性强化作用,为其应用于合并有骨质疏松症的患者脊柱手术提供力学理论基础。方法采用新鲜尸体脊柱标本,根据骨密度检测结果,按临床诊断标准分成骨质正常、骨量减少、骨质疏松和重度骨质疏松四个水平;然后,每个骨密度水平,分直接置入椎弓根螺钉（对照组）和用可注射性磷酸钙骨水泥强化钉道后置入椎弓根螺钉（钉道强化组）,各12枚,进行螺钉轴向拔出实验,测定最大拔出力、刚度和能量吸收值三项指标,进行组间的对比分析。结果骨密度水平从正常下降到重度疏松程度,最大拔出力、刚度、能量吸收值均随之下降,同种置钉方法组间存在显著性差异（P〈0.05）。骨质疏松条件下钉道强化组最大拔出力、刚度、能量吸收值与骨量减少条件下对照组的比较,两者无显著性差异（P〉0.05）;但是,重度骨质疏松条件下钉道强化组的最大拔出力、刚度、能量吸收值均显著性低于骨量减少条件下对照组的（P〈0.05）。结论可注射性磷酸钙骨水泥强化钉道后可以提高椎弓根螺钉的稳定性,尤其是骨质疏松条件下经钉道强化后可以达到需要固定强度。     

腰椎椎弓根对应横断面椎体松质骨CT值与BMD值、T值的相关性

目的 对中国女性患者腰椎椎弓根对应横断面椎体松质骨CT值与年龄、双能X线骨密度值以及T值的相关性进行研究,以期为脊柱外科椎弓根螺钉置入术术前评估钉道骨质量提供参考。方法 将465例因腰腿痛住院的女性患者纳入本研究 ,所有患者均行腰椎CT及骨密度检查。研究人员测量了腰1~4椎弓根中部对应横截面上椎体松质骨的CT值,同时用双能X线骨密度仪（DXA）测量了腰1~4椎体的骨密度（BMD）,并计算了404名绝经后女性研究对象的T值。将腰 1~4椎弓根对应横断面椎体松质骨CT值、年龄、BMD 以及 T 值进行统计学分析。结果 ①椎弓根对应横断面椎体松质骨CT值随着年龄增长而不断下降,各年龄组间差异有统计学意义（P<0.001）; ②腰 1~4椎弓根对应横断面椎体CT值与BMD、T值均呈显著正相关（P<0.001）,腰4椎体相关性较其他三个椎体差。③根据T 值大小,将其中404名女性患者分为骨量正常、骨量减少及骨质疏松3组。组间两两进行比较,椎弓根对应横断面椎体CT值：骨质疏松症组＜骨量减少组＜骨量正常组,差异具有统计学意义（P<0.001）。结论 女性腰椎椎弓根对应横断面椎体松质骨 CT 值随着年龄增大而逐渐减小,与BMD 值、T值呈现显著正相关。其中腰4椎体由于更容易发生退变导致其CT值与BMD值、T值相关性较差。     

骨质疏松对椎弓根螺钉稳定性影响 的实验研究

目的评价不同骨质疏松程度条件下,椎弓螺钉的稳定性,为椎弓根内固定在合并有骨质疏松 症的患者中的选用提供力学理论基础。方法采用新鲜尸体脊柱标本,根据骨密度检测结果,按临床 诊断标准分成骨质正常、骨量减少、骨质疏松和重度骨质疏松四个水平。然后,每个骨密度水平,植入 普通椎弓根螺钉24枚,进行螺钉轴向拔出实验,测定最大拔出力、刚度和能量吸收值三项指标,对所 测指标进行骨密度水平间的对比分析。结果骨密度水平从正常下降到重度疏松程度,最大拔出力、 刚度均随之下降,组间比较均存在显著性差异（孕<0.05 )。正常骨密度水平的能量吸收值显著高于 骨质疏松、重度疏松（孕<0.05 ),但与骨量减少水平相比并无统计学差异（孕>0.05 )。另外,骨量减少 水平的能量吸收值显著性高于重度骨质疏松水平（孕<0. 05 ),但与骨质疏松水平相比较无显著性差 异（P跃0.05 )。结论反映椎体骨质质量的骨密度是决定椎弓根螺钉稳定性的重要因素。     

三维CT模拟双通道螺钉置入同一腰椎椎弓根成功率的影响因素分析

目的 通过三维CT模拟椎弓根螺钉(pedicle scrw,PS)和皮质骨通道螺钉(cortical bone tra?jectory,CBT)置入同一腰椎椎弓根,并分析置钉成功率的影响因素.方法 应用Mimics 10.0软件重建49例病人腰椎三维图像,测量双侧L1～L5椎弓根直径(横径和纵径).将横径及纵径各分为3...     

中老年患者骨质疏松与颈椎退变的相关性研究

目的探讨中老年患者骨质疏松与颈椎退变程度的相关性。方法分析2019年1月至2022年5月在郑州大学第一附属医院骨科行颈椎CT检查的107例45岁以上患者, 其中男60例, 女47例, 年龄(55.65±5.26)岁。测量颈椎C2～C7各椎体松质骨上中下3个横断面的CT值, 根据颈椎CT值, 将患者分为骨质疏松组与骨量正常组。采用Pathria的CT分级标准评估颈椎小关节退变以反映颈椎退变程度。采用Spearman相关分析检验颈椎骨质疏松与颈椎退变程度的相关性。结果 107例患者C2～C7椎体CT值为(307.91±64.66) HU, 骨质疏松组患者C2～C7椎体CT值为(269.70±51.70) HU, 骨量正常组患者CT值为(342.70±55.10) HU。骨质疏松组和骨量正常组患者的性别、年龄、身高、体重、体重指数(BMI)等一般资料组间差异无统计学意义(P>0.05), C2/3、C3/4、C4/5、C5/6、C6/7、C7/T1退变平均评分均与C2～C7椎体CT均值呈负相关, 其中C2/3退变程度与C2～C7椎体CT均值相关性最为显著(r=-0.611, P<...     

应用皮质骨轨迹螺钉内固定治疗骨质疏松腰椎退变性疾病的临床疗效

[目的]探讨在腰椎后路减压植骨融合内固定术治疗老年骨质疏松腰椎退变性疾病中应用皮质骨轨迹螺钉技术(cortical bone trajectory,CBT)进行内固定操作的临床疗效。[方法]选择2014年1月~2015年7月本治疗组经保守治疗无效的骨质疏松腰椎退变性疾病患者30例进行腰椎后路减压植骨融合内固定术手术治疗,18例采用传统椎弓根螺钉内固定技术,12例采用CBT螺钉内固定技术,观察两组患者恢复情况、手术时间、术中出血量和手术前后VAS评分、JOA评分及改善率等。[结果]所有患者症状均得到改善,术后JOA和VAS评分均有显著提高,两组间在手术时间、出血量、JOA评分和VAS评分比较差异无统计学意义。传统组3例患者术中一侧椎弓根螺钉置入失败,遂改行CBT固定,余患者置钉顺利。CBT组患者手术置钉过程未出现螺钉把持力不佳置钉失败、皮质骨钉道骨折断裂等情况。所有患者没有出现置钉引起的血管、神经损伤。术后影像学随访未见螺钉松动、脱落、塌陷等,螺钉、连接棒、融合器均在位,位置佳。所有病例无不良事件发生。[结论]应用CBT螺钉技术进行腰椎内固定治疗老年骨质疏松腰椎退变性疾病具有置入过程更安全;更靠内的进钉点避免了广泛的肌肉剥离及组织切除,具有损伤小、恢复快,增加了和皮质骨的接触面,牢固性更强等优势,早期疗效满意。     

脊柱皮质骨钉道螺钉的基础研究进展

椎弓根螺钉固定系统是脊柱外科常用的固定方式,生物力学稳定性良好,固定效果可靠。然而对于骨质疏松症患者,骨质量降低将导致椎弓根螺钉稳定性下降,置钉过程中难以避免相关并发症的发生。2009年Santoni等首次提出皮质骨钉道(CBT)螺钉技术,可增加螺钉的抗拔出力及稳定性,应用前景广阔。本文就脊柱皮质骨生物力学以及胸椎、腰椎、骶椎CBT螺钉置钉技术、螺钉参数等基础研究进行文献综述,以期为CBT螺钉的临床置钉提供参考依据。     

一种改良骨水泥推注器在骨质疏松椎体钉道强化中的实验研究

目的评估一种改良骨水泥推注器在骨质疏松椎体钉道强化中的应用价值。方法选取10个新鲜老年尸体腰椎标本(L1～L5),测量椎体骨密度,均符合骨质疏松症诊断标准(T –2.5)。将标本随机分为2组(普通推注器组和改良推注器组),每组5个椎体,各置入10枚椎弓根螺钉。采用影像学方法观察骨水泥分布情况,测量两组螺钉最大轴向拔出力(F_(max))及发生F_(max)时的线性位移(LD)。结果普通推注器组骨水泥主要分布于椎体前部,改良推注器组则主要分布于椎体前部、中后部及部分椎弓根。与普通推注器组相比较,改良推注器组F_(max)及LD更大(P 0.05)。结论骨质疏松椎体置钉过程中采用改良推注器进行骨水泥钉道强化,骨水泥分布更加广泛,螺钉在椎体内的生物力学稳定性更好。     

磷酸钙复合BMP-2增强骨质疏松椎体椎弓根螺钉内固定

[目的]探讨磷酸钙复合BMP-2对骨质疏松状态下椎弓根螺钉稳定性的影响,评价其临床应用价值。[方法]雌性新西兰大白兔卵巢切除去势法制备骨质疏松模型,测量骨密度。将兔随机分为增强组和常规组,增强组采用磷酸钙复合BMP-2注入增强后置入椎弓钉,而常规组采用常规技术置入椎弓钉。置钉后4、8和12周分别进行骨组织形态计量检查和生物力学检测。[结果]与术前比较,卵巢切除后6个月的BMD显著下降(P0.05),提示骨质疏松模型建立成功。置入L3椎弓螺钉术后4、8和12周,增强组和常规组骨形态计量指标比较,类骨质表面、骨-螺钉接触、骨内生和骨矿物沉积速率,均随时间延长显著增加,相同时间点增强组各项指标优于常规组,差异有统计学意义(P0.05)。生物力学测试表明,置钉后4、8和12周,随着固定时间延长,两组的最大拔出力和最大破坏功耗均显著增加,相同时间点,增强组的最大拔出力和最大破坏功耗均显著大于常规组,差异有统计学意义(P0.05)。[结论]磷酸钙复合BMP-2可以增强椎弓根螺钉在骨质疏松椎体中的稳定性,具有一定的临床应用价值。     

重度骨质疏松条件下椎弓根螺钉内固定的可靠性研究

目的评价重度骨质疏松条件下椎弓根螺钉的稳定性,为椎弓根内固定在合并有重度骨质疏松症的患者中的选用提供力学理论基础。方法采用新鲜尸体脊柱标本,检测骨密度后,根据诊断标准,选用正常骨质的2具尸体标本、重度骨质疏松的4具尸体标本,分离T12~L5节段成单个椎体以备后用;然后在骨质正常椎体置入椎弓根螺钉12枚作对照组;在重度骨质疏松水平,分单纯置入椎弓根螺钉(pedicle screw,PS)、经磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)强化钉道后置入椎弓根螺钉、经聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)强化钉道后置入椎弓根螺钉三种方法置钉,依次为PS组、CPC/PS组和PMMA/PS组,进行螺钉轴向拔出实验,测最大拔出力、刚度和能量吸收值,对所测指标进行组间对比分析。结果重度疏松条件下,PS组、CPC/PS组和PMMA/PS各组最大拔出力、刚度、能量吸收值均显著低于对照组(P0.005);但是,PMMA/PS组三项指标均显著高于PS组、CPC/PS组(P0.001);PS组、CPC/PS组之间比较仅最大拔出力存在显著性差异(P0.05),刚度与能量吸收值差异无统计学意义(P0.05)。结论重度骨质疏松条件下,椎弓根螺钉固定强度明显下降,不宜单纯应用普通椎弓根螺钉行脊柱内固定治疗,采用普通骨水泥强化钉道后置钉可以提高椎弓根螺钉稳定性。     

腰椎松质骨CT值与年龄、双能X线骨密度值相关性研究

目的研究女性腰椎松质骨CT值与年龄、双能X线骨密度值的相关性。方法 103例女性住院患者纳入研究对象,所有患者行腰椎骨密度与腰椎螺旋CT检查,双能X线骨密度仪(DXA)测量腰1~4椎体骨密度(BMD)和T值。CT扫描分析腰1~4椎体松质骨CT值。将所有研究对象的年龄、腰1~4椎体CT值、DXA测得BMD值及T值进行收集、整理及统计学处理。结果 1不同年龄段腰1~4椎体松质骨CT值差异具有统计学意义(F=102.5,P0.001);每两个年龄段间的CT值比较差异亦具有统计学意义(P0.001)。组内比较腰1~4椎体之间的CT值没有统计学意义(P0.05)。2按T值将所有研究对象分为3组(骨量正常、骨量减少及骨质疏松症组),各组间腰1~4椎体松质骨CT值差异具有统计学意义(F=248.6,P0.001)。组间两两比较,骨质疏松症组CT值骨量减少组CT值骨量正常组CT值,差异具有统计学意义(P0.001)。组内比较腰1~4椎体的CT值没有统计学意义(P0.05)。3腰1~4椎体BMD值与椎体松质骨CT值呈显著正相关(P0.001)。结论女性腰椎椎体的松质骨CT值随着年龄增长逐渐减低。DXA测得BMD值与腰椎椎体松质骨CT值存在显著正相关。     

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。     

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.     

寰椎椎弓根螺钉与侧块螺钉有限元分析比较

[目的]应用有限元方法比较寰椎椎弓根螺钉(pedicle screws, PS)与侧块螺钉(lateral mass screws, LMS)的力学稳定性。[方法]依据一名正常男性寰椎CT扫描资料逆向重建寰椎三维模型,再以Hypermesh 12软件设置材料属性获得骨质疏松模型,最后运用Abaqus6.9软件分别测量寰椎PS与LMS在单皮质置钉和双皮质置钉情况下轴向拔出力与应力分布。[结果]骨质疏松和正常骨质状态下,PS组的单皮质骨和双皮质置钉的最大拔出力均大于LMS组,PS组双皮质置钉的最大拔出力大于单皮质置钉,而LMS组双皮质置钉的最大拔出力大于单皮质置钉。PS和LMS组双皮质置钉和单皮质置钉的最大拔出力在骨质正常状态下均大于骨质疏松状态。单皮质PS应力分布在钉体的近端和中段,其中进钉点附近应力最大;双皮质PS应力分布在整个螺钉,以中段至近端应力较大,且越靠近尾端应力越大。[结论] PS钉道长、应力分布均匀,抗拔出强度显著优于LMS。     

腰椎体积CT值对诊断骨质疏松症的应用价值

目的 评估基于双层光谱CT腰椎扫描获得的椎体体积HU值在骨质疏松诊断中的应用价值。方法 回顾性收集2022年10月至2023年3月北京积水潭医院脊柱外科门诊患者91例。所有患者均接受过腰椎双层光谱CT扫描,包括QCT。同时测量纳入患者L1和L2椎体的体积HU值和基于QCT扫描的体积骨密度值。依据腰椎QCT骨密度诊断骨质疏松症的标准将研究对象分为骨量正常组、低骨量组和骨质疏松组,比较3组患者的一般情况,分析体积HU值与QCT测量的体积骨密度的关系。使用ROC曲线分别计算体积HU值诊断骨量减少和骨质疏松最佳诊断阈值以及使用逻辑回归模型确定性别、年龄和体积HU值与骨质疏松发生的关系。结果 L1和L2的平均体积HU值与QCT测量的BMD之间有极好的相关性（r= 0.941, P<0.001）;ROC诊断骨量减少和骨质疏松的最佳阈值分别为154.73 HU（灵敏度为92.9 %）和106.52 HU（灵敏度为86.6 %）;年龄和基于双层光谱CT测量的体积HU值与骨质疏松的发生显著相关（P<0.001）,OR值分别为1.172和0.928。结论 基于双层光谱CT测量的体积HU值和QCT测量的体积BMD之间有较好的相关性;基于腰椎体积HU值的阈值能准确预测骨量异常减低和骨质疏松,因此,体积HU值可以作为临床机会性筛查骨质疏松的补充手段。