经口前路寰枢椎侧块关节融合器的力学稳定性评价

目的　评价经口前路寰枢椎侧块关节融合器在前路经口寰枢椎复位固定钢板（TARP）及后路寰枢椎椎弓根钉棒（后路C1-C2钉棒）固定下的力学稳定性,为临床应用提供理论依据。  方法　采用自行设计的经口前路寰枢侧块关节融合器,将6具新鲜上颈椎标本,随机分为完整对照组(M)、前路TARP+髂骨块组(A1)、前路TARP+cage组(A2)、后路C1-C2钉棒＋髂骨块组(B1)、后路C1-C2钉棒＋cage组(B2)。 利用Motion Analysis, co.6 Eagle系统对屈伸、侧屈、旋转方向运动范围（ROM）进行测量,并行统计学分析。  结果　相同固定方式组间比较,cage组比髂骨块组运动范围更小,屈伸方向稳定性依次为A2＞B2＞A1＞B1, 其中A1与A2比较, 有显著性差异（P=0.0125）, B1与B2比较, 有显著性差（P=0.0132）;相同置入物组间比较, 前路TARP与后路C1-C2钉棒固定力学稳定性无显著性差异(P>0.05)。  结论　寰枢椎融合术中使用cage比髂骨块具有更好的三维稳定性、理论上能够提高寰枢椎融合率,减少并发症。     

第Ⅲ代经口寰枢椎复位钢板系统三维稳定性评价

目的　对比经口寰枢椎复位钢板固定系统(TARP)与后路椎弓根钉棒固定系统的三维生物力学稳定性,为临床应用提供实验依据。 方法 6具新鲜上颈椎尸体标本（C0~3）,随机分为正常组、　TARP组、后路钉棒组。每组标本均利用美国魔神运动分析技术公司步态分析系统（Motion Analysis, co. 6Eagle系统）测量屈伸、侧屈、旋转各个方向的运动范围（ROM）,并进行统计学分析。 结果　前路TARP钢板组与后路椎弓根钉棒组在屈伸、侧屈、旋转各个方向上与完整标本差异显著。前路TARP钢板组与后路椎弓根钉棒组在屈伸、侧屈、旋转各个方向均无显著差异。 结论　前路TARP固定系统具有与后路椎弓根钉棒固定系统相当的三维稳定性,具有良好的生物力学性能,前路TARP系统可作为寰枢椎可靠内固定的选择方法之一。     

用于治疗难复位性寰枢椎脱位的新型经口前路寰枢椎侧块融合器的生物力学研究

目的　比较新型寰枢椎侧块融合器与传统内固定方式（TARP＋髂骨块内固定技术,后路椎弓根钉棒固定技术）的生物力学差异。 方法　收集40例TARP术后病人的CT扫描数据进行测量并设计新型融合器。挑选6具新鲜上颈椎标本。分别进行完整状态,失稳状态及进行3种内固定方式[（TARP+融合器（A1）;TARP+髂骨块（A2）;后路椎弓根钉棒技术（B）]处理。再测量不同状态下标本的屈伸,侧屈,旋转6组动作的活动范围（ROM）并进行统计学分析。 结果　新型融合器有三种型号：13/12/7,12/11/7,11/10/7（长／宽／高）;矢状面角设计为：16°/18°/20°。生物力学数据分析显示：Cage组（A1）与髂骨组（A2）在6个方向的活动度差异无统计学差异（P>0.05）;在屈伸及旋转活动中,TARP固定组（A1、A2）与后路固定组（B）不存在显著差异（P>0.05）;在侧屈活动中,TARP固定组（A1、A2）与后路固定组（B）存在显著差异（P<0.05）。 结论　配合TARP技术使用的新型融合器与TARP＋髂骨块的生物力学稳定性相仿,在侧屈方向优于寰枢椎后路椎弓根螺钉技术。且融合器相对于髂骨块而言,理论上具有以下优势：①简化手术步骤;②避免取髂骨相关并发症。     

新型钉尾横连在后路寰枢椎固定中的生物力学分析

背景：后路寰-枢椎椎弓根钉棒内固定是治疗寰枢椎脱位的主要方法，横连接在内固定系统抗旋转能力中起着重要作用。新型寰椎钉尾横连可以有效克服传统横连安装不便、影响植骨床和脊髓损伤可能等缺点，但不同安装模式的新型钉尾横连的生物力学性能尚不清楚。目的：测试不同安装模式的新型寰椎钉尾横连在后路寰-枢椎椎弓根钉棒内固定系统中的生物力学特性，为临床选择最佳安装模式提供理论依据。方法：6具新鲜人体枕颈标本作为完整组(A组)，在完整组基础上建立Ⅱ型齿状突骨折的寰枢椎失稳模型(B组)，在失稳组基础上对每具标本先后进行后路寰-枢椎椎弓根钉、棒内固定(C组)，在C组上依次安装不同模式新型寰椎钉尾横连，其中包括上水平横连(两寰椎螺钉钉尾)为D组，下水平横连(两枢椎螺钉钉尾)为E组，斜形横连(左上右下为F组，左下右上为G组)，交叉横连为H组。在三维运动机上将标本模型按顺序进行前屈、后伸、左右侧屈和左右旋转测试，获取各个内固定状态下的寰枢椎活动度。运用重复测量方差分析评价各组模型的生物力学特性。结果与结论：(1)在6种工况下，A、C、D、E、F、G、H组寰枢椎活动度小于B组，差异均有显著性意义(P <0.05)...     

重度骨质疏松条件下后路枢椎三种内固定方式的有限元分析

目的　通过有限元分析重度骨质疏松（Severe osteoporosis,SOP）条件下后路枢椎不同植钉方式在上颈椎中的生物力学特性。 方法　对1例健康成年男性进行上颈椎CT扫描,获得图像。结合有限元前处理软件,设置材料属性模拟出SOP的寰枢椎（C1~C2）失稳模型,依据手术方案建立后路寰椎双侧椎弓根螺钉（B-C1PS）+枢椎3种不同植钉方式固定：枢椎双侧椎弓根螺钉（B-C2PS,模型A）;枢椎双侧椎板螺钉(B-C2TL,模型B);B-C2PS联合B-C2TL（模型C）。分析3种模型屈伸、侧弯和轴向旋转工况下的C1~C2关节活动度、C1位移以及C2螺钉应力分布情况。 结果 在SOP的C1~C2失稳有限元模型上,模型C在不同工况下C1~C2关节活动度和C1位移最小。C2联合固定时螺钉受到的最大应力较单一固定小：模型C枢椎椎板钉在各个工况下最大应力值小于模型B,模型C枢椎椎弓根螺钉在各个工况下最大应力值小于模型A。模型C应力主要集中于C2PS根部及寰枢椎椎弓根螺钉与钉棒连接处。 结论 在SOP条件下采取模型C内固定方式较模型A、B稳定性更好。枢椎螺钉受到的应力产生分散,枢椎螺钉更加不容易产生术后疲劳性松动脱出。     

寰枢关节后路动态固定的生物力学研究

目的探讨动态固定(转动钉、滑动钉)对寰枢关节稳定性的影响。方法用6具新鲜成人枕骨(Oc)～颈椎(C4)节段进行测试,分别模拟完整状态、损伤状态、坚强固定、转动钉固定、滑动钉固定。采用重复测量的实验设计,在完整、损伤和不同固定状态下,通过脊柱试验机对标本分别施加1.5 N·m前屈/后伸、左/右侧弯和左/右轴向旋转纯力偶矩。三维运动系统测量寰枢椎运动,分析比较固定节段角度的运动范围(range of motion,ROM)和中性区(neutral zone,NZ)。结果损伤状态下,寰枢关节ROM在前屈、后伸、侧弯和旋转方向上均显著增加,产生了寰枢关节不稳。在前屈、后伸、侧弯和旋转方向上,坚强固定和动态固定后ROM均显著减小。与坚强固定比较,动态固定仅在侧弯方向上ROM较大。动态固定显著减小了在屈伸、侧弯和旋转方向上的NZ,且与坚强固定之间的差异无显著性。结论寰枢关节动态固定后,在前屈、后伸和旋转方向上的稳定性与坚强固定相当,但在侧弯方向上较弱。动态固定能够维持寰枢关节的相对稳定。     

椎弓根钉棒系统治疗不稳定性Jefferson骨折的生物力学分析

背景：目前后路寰枢椎椎弓根螺钉有取代Magerl技术趋势,成为治疗寰枢椎不稳的新标准术式。 目的：评价单、双侧椎弓根钉棒系统治疗不稳定性Jefferson骨折的力学稳定性,为临床应用提供实验依据。 方法：在6具完整枕骨颈椎(C0~4)湿润标本切断寰椎前后弓与侧块的联接部位,并切断寰椎横韧带,制成不稳定性 Jefferson骨折模型,分别安装单侧寰枢椎椎弓根螺钉系统和双侧寰枢椎椎弓根螺钉系统,通过摄像记录在1.53 N•m载荷下C1~2的三维运动,测定正常组、骨折模型组及各内固定组的三维运动范围,评价其重建寰枢椎即时稳定性的效果。 结果与结论：在屈伸、侧屈及轴向旋转的运动中,单侧寰枢椎椎弓根螺钉系统组的三维运动范围均明显大于双侧寰枢椎椎弓根钉棒系统组(P < 0.05)。提示在治疗不稳定性 Jefferson骨折时,双侧寰枢椎椎弓根钉棒系统内固定治疗稳定性好;单侧寰枢椎椎弓根螺钉系统固定效果不佳,尤其是抗旋转能力差,不能满足增强稳定性、植骨融合的要求,应尽量避免单独使用。     

寰枢椎后方结构解剖学研究及临床意义

目的 测量寰枢椎后方结构相关数据,为设计寰枢椎后路内固定系统提供解剖学依据。 方法 测量30例寰椎和枢椎骨标本、50例男性和50例女性CT寰枢椎后方结构相关数据,分别比较骨标本、CT图像测量指标的侧别及性别统计学差异,比较骨标本数据和CT数据统计学差异。 结果 骨标本测得后中线处高（10.75±1.38）mm、厚（8.55±1.77）mm,内、外侧后中线到两侧椎动脉沟内侧缘距离分别为（13.45±0.73）mm、（20.28±2.20）mm,内、外侧缘后弓夹角分别为（141.00±3.43）°、（134.67±2.87）°。CT测量后中线处高（10.45±1.61）mm、厚（8.12±1.57）mm,内、外侧后中线到两侧椎动脉沟内侧缘距离分别为（13.60±1.26）mm、（20.48±2.05）mm,内、外侧缘后弓夹角分别为（141.23±9.64）°、（135.47±9.02）°,后弓外侧缘半径（26.77±2.14）mm,枢椎板斜率（58.34±7.60）°,寰椎后弓下缘至枢椎棘突上缘高（19.07±2.73）mm,寰枢椎后间隙高（6.83±2.01）mm。CT数据大部分性别差异有统计学意义（P<0.05）。骨标本和CT数据左右侧差异均无统计学意义（P>0.05）。骨标本与CT数据差异无统计学意义（P>0.05）。 结论 寰枢椎后方骨性结构解剖特征较为固定;CT能较好地反映该特征;本研究可为寰枢椎后路内固定系统设计提供解剖学依据。     

伴椎动脉高跨的Ⅱ型齿状突骨折后路寰枢椎固定术的有限元分析

研究伴枢椎单侧椎动脉高跨的Ⅱ型齿状突骨折采用两种组合后路寰枢椎内固定术式治疗的生物力学特性,分析上颈椎的稳定性和内固定植入椎板螺钉、椎弓根螺钉和C2pars螺钉的应力分布情况。基于人体颈椎Ⅱ型齿状突骨折的CT图像数据,结合有限元前处理软件,依据临床手术方案,建立上颈椎两种组合后路寰枢椎内固定模型:一种是单侧枢椎椎板螺钉(C2TL)+寰枢椎椎弓根螺钉(C1PS、C2PS)固定(C1PS-C2TL+PS模型),另一种是单侧C2pars螺钉+寰枢椎椎弓根螺钉固定(C1PS-C2pars+PS模型),分析两种固定模型在屈伸、侧弯和旋转工况下的关节活动度和内固定植入器械的应力分布情况。结果表明,伴椎动脉高跨Ⅱ型齿状突骨折在后路寰枢椎两种固定术式中,C1PS-C2TL+PS模型在屈伸、侧弯和旋转工况下寰枢关节的关节活动度比骨折模型分别减小92.71%、91.28%、95.89%,C1PS-C2pars+PS模型分别减小89.50%、94.77%、92.72%,表明椎体固定节段的刚度都显著提高。此外,C1PS-C2pars+PS模型在前屈和后伸运动时,枢椎螺钉的根部和连接棒下部出现明显的应力集中,最大应力值分别为179.9和167.6MPa,比C1PS-C2TL+PS模型分别增大55.1和52.2MPa。C2pars螺钉在不同工况下最大应力值的变化幅度比较显著,最大值为前屈工况的123.7MPa,比C2TL最大应力值增大21.4MPa。伴椎动脉高跨的Ⅱ型齿状突骨折采用C1PS-C2TL+PS和C1PS-C2pars+PS两种固定术式,均能有效地提高寰枢椎的刚度,前者在屈伸和旋转时具有更好的稳定性,C1PS-C2TL+PS内固定术式在结构和应力分布上更加合理,结果可为伴椎动脉高跨Ⅱ型齿状突骨折内固定术式的研究提供一定的理论依据。     

新型后路寰枢椎限制性非融合内固定系统的有限元分析

背景:寰枢椎融合是目前治疗寰枢椎脱位的主要修复方式,但是其前提是牺牲寰枢椎活动为代价,特别是旋转功能。限制性非融合内固定是一种既可以维持寰枢椎稳定性,又可保留寰枢椎活动功能的方法,其生物力学特点与传统融合术之间的差异有待进一步研究。目的:通过建立寰枢椎不稳的三维有限元模型并模拟后路寰枢椎限制性非融合内固定系统和后路寰枢椎钉棒内固定系统,验证该新型内固定系统的生物力学特性。方法:选择1名31岁成年健康男性志愿者,采集从枕骨底到第3颈椎(C0-C3)的CT数据,应用Simpleware3.0、Geomagic 8.0、Hypermesh 10.0、Abaqus 6.9、Rhino 4.0软件构建有限元模型。施加1.5 N·m的纯力偶矩,使模型在屈伸、侧弯、旋转方向上运动,将模型的椎间活动度与文献报道的体外生物力学实验数据相比进行验证。建立后路寰枢椎限制性非融合内固定系统模型和后路寰枢椎钉棒内固定系统模型,对比两种模型在前屈、后伸、侧弯、旋转等工况下的椎间活动度,记录下限制性非融合内固定系统模型的SMise应力云图。结果与结论:(1)实验建立了健康人的上颈椎(C0-C3)三维非线性有限元模型,模型包括206 747单元,72 500个节点,其外形逼真,椎间活动度与文献报道的体外生物力学实验结果吻合;(2)限制性非融合内固定系统模型C1-C2节段前屈、后伸工况的活动度与传统钉棒内固定系统模型相似;(3)在左右侧屈工况下,传统钉棒内固定系统模型C1-2间的侧屈活动度明显受限,而限制性非融合内固定系统模型的活动度比寰枢椎脱位模型有所增加,与正常寰枢椎模型基本相同;(4)在左右旋转工况下,传统钉棒内固定系统模型寰枢椎之间的旋转活动度基本消失,而限制性非融合内固定系统模型其活动度虽有所减少,但仍保留大部分旋转活动度;(5)限制性非融合内固定系统模型在螺钉与连接棒、连接杆接触部位出现应力集中;(6)结果表明,后路寰枢椎限制性非融合内固定系统是一种实用、有效的寰枢椎内固定方式,该限制性非融合内固定装置具有限制屈伸活动,并且有效保留寰枢椎轴向旋转和侧弯活动功能的特点。     

腰椎管成形术的生物力学研究

目的:研究单个椎板腰椎椎管成形术对腰椎三维运动稳定性的影响。方法:选用6具成人新鲜尸体腰椎（L1~5）标本(南方医科大学解剖教研室提供),采用不同的椎管成形椎板回植技术分为6组：即A正常对照组,B椎板回植后微型钛板固定组,C椎板回植后交叉克氏针固定组,D椎板回植后双股丝线固定组,E不保留后部韧带的椎板回植微型钛板固定组,F不保留后部韧带的椎管减压组,形成6种状态,通过脊柱三维运动试验机施加10 Nm的载荷,使脊柱产生前屈/后伸,左/右侧屈和左/右轴向旋转运动,测量L3/4节段脊柱的相对运动范围。结果： 六种状态下脊柱的屈伸活动分别为(7.03±2.24)°,(7.16±2.95)°,　(7.4±2.47)°,(8.55±3.31)°,(11.1±2.81)°,(10.82±2.82)°,左右侧屈活动范围分别为(8.8±2.68)°,(8.81±2.42)°,　(8.76±1.81)°,(9.55±3.15)°,(9.12±1.97)°,(9.49±2.78)°,左右旋转活动范围(3.96±2.03)°, (5.04±2.82)°, (4.99±　2.60)°,(5.56±2.47)°,(6.03±2.62)°, (6.03±2.73)° 保留后部韧带结构椎管成形不保留后部韧带及椎管减压组组相比能够显著增加脊柱稳定性,尤其在屈伸活动状态下（P<0.05）,其中丝线固定同其他两种固定方式相比对脊柱三维稳定性影响最大（P<0.05）,微形钛板成形及克氏针固定组对脊柱稳定性影响最小。结论: 椎管成形后固定效果较为可靠的是微型钛板及克氏针固定,单纯骨性椎管成形不保留后部韧带和椎板切除椎管减压均显著降底脊柱初期稳定性,椎管成形术需可靠修复后部韧带复合体。     

单侧椎弓根钉棒固定单节段腰椎及其邻近节段生物力学研究

目的分析单侧椎弓根钉棒固定对单节段腰椎的生物力学稳定性及其对邻近节段活动度的影响。方法新鲜成人尸体腰椎标本6具,测定L4～5不稳固定节段及其上下邻近节段屈伸、左右侧弯、左右旋转6个方向ROM,按4组顺序依次测试:A组(完整组);B组(模拟L4～5不稳组);C组(单侧椎弓根钉棒固定+椎间单枚cage);D组(双侧椎弓根钉棒固定+椎间单枚cage)。结果L4～5节段除左侧弯外,C组与D组相比各运动方向ROM差异无统计学意义(P0.05);L3～4、L5～S1节段除左、右侧弯外,C组与D组相比各运动方向ROM差异无统计学意义(P0.05)。结论单侧椎弓根钉棒固定对单节段腰椎在大部分运动方向上具有与双侧固定相似的即刻稳定性,邻近节段侧弯活动度较双侧固定后更少。     

胸椎椎弓根根外内固定三维稳定性生物力学实验研究

目的:对比研究两种胸椎弓根根外内固定方法及椎弓根固定方法的三维稳定性,评价胸椎弓根根外内固定的生物力学效果。方法:新鲜胸椎标本14个;随机分为2组(A组:螺钉D=5.5mm,L=40mm;B组:螺钉D=6.5mm,L=50mm),7种固定状态模型。分别测试各状态的三维运动范围(ROM),并统计学分析对比。结果:A组,前屈后伸稳定性排列顺序:M2>M3>M4>M1,左右侧弯:M2>M3>M4>M1,轴向运动:M2>M3>M4>M1,其中M2,M3差异无显著统计学意义(P>0.05);B组,前屈后伸稳定性顺序:M6>M7>M5>M1,左右侧弯:M6>M7>M5>M1,左右旋转:M7>M6>M5>M1,其中M6,M7差异无显著统计学意义(P>0.05)。结论:使用较粗较长的螺钉固定时,胸椎弓根根外内固定三维稳定性优于椎弓根固定,有较好的生物力学效果。     

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。     

一种新型经椎弓根螺钉动力内固定系统的设计和力学测试

[摘要]目的设计一种新型经椎弓根螺钉动力内固定系统，并测试其对失稳腰椎的稳定性效果及对相邻节段的作用。方法 1采用6具人新鲜尸体腰椎标本，测试各个节段的活动度，为新型动力内固定系统的设计提供参数支持。2以钛合金棒、钛缆和钛合金碟片弹簧为主要结构，根据正常腰椎各节段的活动度，参照文献报道的相关测试结果，设定动态连接棒屈曲范围0~10°，旋转范围0~5°，并对其进行了相关力学测试。3制作腰椎失稳模型，测试新型动力内固定系统固定后失稳腰椎固定节段及相邻节段的运动范围（ROM）和中性区（NZ），并与坚强固定对比，同时测定其上邻节段软骨终板下压力，探讨其稳定性及对相邻节段的作用。结果 与完整脊柱相比，新型动力内固定系统固定后屈伸和侧屈方向的ROM和NZ较完整脊柱减小（P<0.05），但旋转方向的ROM和NZ与完整脊柱无显著性差异（P>0.05）。与坚强固定组相比，新型动力内固定组三个主方向的ROM和NZ均显著增加，差异有显著性意义（P<0.01）。疲劳试验后的结果表明，固定节段在三个主方向上的ROM和NZ均较疲劳前显著增加（P <0.05），但与失稳脊柱相比，差异仍具有显著性意义，与完整脊柱相比，动力内固定屈伸方向的ROM和NZ仍较小，两组相比差异显著（P <0.05），侧屈与旋转方向的ROM和NZ与完整脊柱无显著性差异（P >0.05）。结论 新型动力内固定系统可控性强、可靠性好、能够提供足够的活动度。新型动力内固定系统能对失稳腰椎提供各方向上的稳定性，尤其对前屈后伸的稳定效果最好，疲劳试验后也能提供足够的稳定性。相邻节段的ROM和上邻节段终板下压力与固定方式无显著相关。     

螺钉F角对后路单节段固定稳定性的影响

目的　比较4组不同椎弓根螺钉置入方式对后路单节段固定生物力学稳定性的差异。方法　将24具新鲜小牛胸腰椎标本(T11~L3)分为4组,用椎体楔行切除法在L1椎体上制作严重压缩性骨折模型,用4组不同进钉角度行后路单节段椎弓根钉内固定,对固定后的标本施加频率为1.0Hz的前屈／后伸、左／右侧屈和左／右旋转疲劳载荷各3000次,经脊柱三维运动测量系统测量正常、损伤、固定和疲劳后4种状态下固定节段(T13~L1)前屈／后伸、左／右侧屈和左／右旋转运动范围,将其标准化为稳定指数后比较四组内固定方式在4种状态下6个载荷方向上稳定性的差异。结果　4组固定均能显著提高骨折模型在6个载荷方向上的稳定性(P<0.01),而且显著强于正常标本组(P<0.01),但四组间无显著性差异(P>0.05);疲劳试验后4组标本在6个载荷方向上的稳定性均小于各自疲劳试验前,但两者间无显著性差异(P>0.05),且4组间无显著性差异(P>0.05)。结论　只要保证螺钉在椎弓根及椎体内且伤椎螺钉避开骨折区域,螺钉的F角大小不会影响单节段固定的即刻稳定性及疲劳后稳定性。     

两种不同椎弓根螺钉内固定术式对腰椎稳定性影响的生物力学对比研究

目的　通过腰椎双侧椎弓根螺钉内固定与单侧椎弓根螺钉结合对侧关节突螺钉固定两种不同内固定生物力学对比,为临床在腰椎内固定手术术式提供支持。 方法　采用4具新鲜人体标本的L4、5脊柱功能单元,在生物力学试验机上分别测量每具标本手术前、双侧椎弓根螺钉固定后、单侧椎弓根螺钉固定结合对侧关节突螺钉固定后,在前屈、后伸、左右旋转及左右侧弯状态下的活动范围（range of motion, ROM）。 结果　双侧椎弓根螺钉与单侧椎弓根螺钉结合对侧关节突螺钉两种内固定方式的6个方向的活动范围均小于术前,差异具有统计学意义（P <0.05）。与双侧椎弓根螺钉固定相比,单侧椎弓根螺钉结合对侧关节突螺钉在前屈、后伸、左侧（关节突螺钉侧）弯、右侧(椎弓根螺钉侧)旋状态下的活动范围差异无统计学意义（P >0.05）,在右侧弯及左侧旋状态下的活动范围差异具有统计学意义（P <0.05）。 结论　两种不同内固定方式均可明显增强腰椎功能单元稳定性,其中,单侧椎弓根螺钉结合对侧关节突螺钉固定相比较于双侧椎弓根螺钉固定,在左旋（关节突螺钉侧）及右侧弯（椎弓根螺钉侧）活动状态下略差。     

下颈椎前路内固定联合后路经关节金属螺钉置入固定的生物力学稳定性

背景：对退变性颈椎管狭窄单纯采用前路椎体次全切除或椎间盘切除或单纯后路单开门椎管扩大成行均不能彻底完成脊髓减压和脊柱三柱稳定。 目的：探讨下颈椎前路固定联合后路经关节螺钉固定的生物力学稳定性。  方法：正常成人尸体颈椎标本,每具分别制作以下两种模型：①经后路C3~C7单开门和下颈椎前路C5椎体次全切除钛网支撑植骨、ORION内固定模型(对照组)。②经后路C3~C7单开门和经关节螺钉内固定及下颈椎前路C5椎体次全切除钛网内植骨、ORION内固定模型(实验组)。 结果与结论：实验组在前屈、后伸、左、右侧屈及左、右旋转移位角度均小于对照组(P < 0.001)。提示：①在生物力学实验中,下颈椎前路固定联合后路经关突节螺钉固定的生物力学性能优良,对抗前屈、后伸、左、右旋转的作用力更强,颈椎可获得更可靠的稳定性。②下颈椎前路固定联合后路经关节螺钉固定在对抗颈椎前屈运动时力学稳定性更为强大。     

微创椎间融合不对称固定的稳定性和椎体应变分布研究

目的研究腰椎微创经椎间孔椎体间融合术(MI-TLIF)不对称内固定条件下节段稳定性和椎体前柱应变分布特点。方法采用新鲜小牛腰椎标本8例,完成L4~L5节段完整状态测试后建立TLIF手术损伤模型,分别测试右侧椎弓根螺钉固定(UPS)、右侧椎弓根螺钉加对侧经关节突椎弓根螺钉(UPS+TFPS)固定、双侧椎弓根螺钉固定(BPS)状态的三维运动范围(ROM),同时在L4椎体前柱表面用电阻应变片技术测量在前屈和侧弯运动中电阻应变数据。结果 UPS+TFPS和BPS固定状态的稳定性效果接近,UPS固定抗旋转稳定性不足。UPS+TFPS固定后椎体前柱应变在前屈和侧弯运动下较BPS固定分别增加21.8%和24.2%。结论 UPS+TFPS固定提供有效稳定的同时可以实现更好的椎体-内植物载荷共享。     

前后路重建治疗II型Hangman骨折对颈椎稳定性的影响

目的评价颈前路C3椎体大部分切除、植骨融合钢板系统内固定术重建上颈椎稳定性的生物力学性能,并与临床常用的C2～3开槽植骨融合钢板内固定术、后路椎弓根螺钉内固定术作对比。方法 6例新鲜尸体上颈椎标本(含C2～4),在标本完整(完整组)、C2双侧椎弓峡部切断加C2～3前纵韧带切断加C2～3椎间盘切除(Hang-man骨折组)、后路C2双侧椎弓根螺钉内固定(后路固定组)、前路C2～3植骨融合内固定术(前路内固定组)以及前路C3椎体大部分切除、植骨融合钢板系统内固定术组(前路椎体切除+内固定组)状态下,依次用脊柱三维运动测量系统测试其C2～3、C3～4节段分别在0.5、1.5、2.5 N.m力矩下的运动范围(rage of motion,ROM),并行统计学分析。结果 (1)C2～3节段:前路内固定组和前路椎体切除+内固定组在0.5、1.5、2.5 N.m力矩载荷下的6个方向上,ROM值较完整,Hangman骨折组、后路固定组均明显减小(P<0.05),前路内固定组与前路椎体切除+内固定组间比较无显著性差异。后路固定组在各种载荷条件下6个方向ROM均较完整组大(P<0.05)。后路固定组在各种载荷条件下前屈和后伸时与骨折组无显著性差异,在所有载荷条件下左右旋转及2.5 N.m力矩载荷下左右侧屈时与骨折组间存在显著性差异(P<0.05)。(2)C3～4节段:除前路椎体切除+内固定组外,其余各组在各种载荷条件下6个方向ROM各组间无显著性差异。在各种载荷下前路椎体切除+内固定组6个方向ROM明显较其余各组小(P<0.05)。Hangman骨折组、后路固定组、前路内固定组中,虽然前路内固定组在各个方向上ROM较其他组略大,但无统计学意义。结论从生物力学观点来看,前路C3椎体大部分切除、植骨融合钢板系统内固定术固定伴有C2～3节段前纵韧带、椎间盘损伤的II型Hangman骨折较C2后路椎弓根螺钉固定更为适当和稳定,是治疗伴有C2～3椎间盘损伤的Ⅱ型Hangman骨折的一个合适选择。