椎间盘生物力学研究进展

自从1934年Mixter与Barr首次报导椎间盘突出症并成功地施行手术切除以来,该手术已日益普及,但仍有部分患者手术疗效(尤其是远期疗效)欠佳,术后生物力学性质的改变是重要原因之一.为此作者试就椎间盘生物力学研究进展作一综述,以期引起同道重视.     

椎间盘生物力学研究进展

自从1934年Mixter与Barr首次报导椎间盘突出症并成功地施行手术切除以来,该手术已日益普及,但仍有部分患者手术疗效(尤其是远期疗效)欠佳,术后生物力学性质的改变是重要原因之一。为此作者试就椎间盘生物力学研究进展作一综述,以期引起同道重视。 椎间盘位于相邻椎体之间,将相邻椎体牢固连接从而维持椎管的排列,厚度约占骶骨以上脊柱全长的四分之一。椎间盘是一种粘弹性固体材料,具有蠕变,松弛。滞后等特性,可以吸收震荡能量。在较小的负载作用下,卸载后变形消失,若负载过大,则出现不可逆变形。椎间盘由髓核、纤维环两部分组成。髓核位于椎间盘中央,是胚胎时期脊索组织的遗留物,内含大量亲水性氮基葡聚糖,呈凝胶样组织。其     

有限元法在腰椎融合术与置换术生物力学研究中应用进展

回顾近年来有限元法(finite element method,FEM)在腰椎椎间融合术与人工椎间盘置换术生物力学中的研究进展,并对其应用前景进行展望。通过归纳整理,得出FEM在腰椎椎间融合术与人工椎间盘置换术生物力学中的研究要点是手术方案的优化选择、植入器械的性能评价和临床手术的效果预测。最后依据当前的研究要点和发展方向,对FEM在个性化手术模拟、弹性内固定性能评价和新型术式效果预测等方面的应用前景进行展望。通过对FEM在腰椎椎间融合术与人工椎间盘置换术生物力学研究中的应用进展进行回顾和展望,以期为临床腰背痛疾病的手术治疗提供更加全面和系统的理论指导。     

人工椎间盘研制进展

下腰痛是现代社会中一种常见病和多发病 ,作为仅次于上呼吸道感染的疾病 ,是导致劳动力丧失的主要原因之一[1] 。椎间盘退行性变是引起下腰痛最常见的原因。目前对椎间盘退变手术治疗方法包括椎间盘摘除、神经根减压、脊柱融合等。但手术的满意率一直不尽如人意。面临着移植骨吸收 ,假关节形成 ,相邻节段应力集中等许多问题[2 ] 。究其原因 ,主要是因为无论是椎间盘摘除还是脊柱融合术都改变了正常腰段脊柱的生理形态和生物力学机制 ,术后逐渐发生腰椎功能紊乱所致。近年来 ,随着对脊柱生物力学机制认识的加深和材料学的发展 ,人工椎间盘置…     

从生物力学角度看腰椎手术发展

外科手术作为腰椎退行性疾病(lumbar degenerative diseases,LDDs)的重要治疗手段,其进展依赖于人们对脊柱生物力学理念的理解与革新.充分认识腰椎衰老退变过程中生物力学改变是理解LDDs发病过程、改革LDDs手术策略,进而采用针对性更强、更微创治疗方法的重要基础.本文阐述LDDs与椎体、椎间盘...     

Prestige LP和Discover人工颈椎间盘的生物力学有限元分析

目的探讨人工颈椎间盘的结构设计对人工颈椎间盘置换前后生物力学变化的影响。方法基于中国可视化人研究项目的首例男性CT扫描数据图像建立人体颈椎C5-C6节段的有限元模型,使用已有文献数据验证该模型以确保计算结果准确。选用PrestigeLP和Discover分别作为不固定旋转中心和固定旋转中心结构的代表建模,在之前所建的双节段颈椎模型上模拟人工颈椎间盘置换术,对置换前后颈椎在常见运动情况下的颈椎生物力学变化进行计算和分析。结果人工椎间盘置换后,手术节段运动范围有所增大,活动度随之上升,过度运动会给后部小关节带来压力,同时导致韧带张力增加,远期可能导致脊柱失稳和手术节段退变。结论不固定旋转中心的假体运动范围大于固定旋转中心的假体,适当限制运动范围可能更有益于人工椎间盘置换后的远期疗效。     

人工椎间盘及髓核假体的生物力学

背景：全椎间盘或髓核假体是否符合人的椎间盘的解剖特点、生物力学是目前关注的焦点。 目的：综述目前存在的人工椎间盘及髓核假体的类型及其生物力学特征。 方法：由第一作者用计算机检索万方数据库、中国期刊全文数据库和PubMed数据库,检索时间：1989/2011,检索词分别为“椎间盘、髓核、人工假体、生物力学”和“intervertebral diac,nucleus pulposus,artificial prosthesis,biomechanics”,语言分别设定为中文和英文。纳入与人工椎间盘及髓核假体的材料类型及其生物力学特性相关的研究,排除重复性研究。共检索到72篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入26篇文章进行分析。 结果与结论：目前应用于人工椎间盘的材料有钴铬合金、钛合金、不锈钢、陶瓷和超高分子量聚乙烯等。应用不同材料制备的人工椎间盘假体校多,其中Bryan假体在临床中最常用,体外实验、三维有限元分析及临床研究均证实其具有良好的生物力学特性,置换成功率高。目前存在的人工髓核假体有预制型和原位聚合型,由于其手术损伤小,是目前研究的热点,但仍很难达到人体髓核的生物力学功能。发掘新型材料和设计个性化假体是将来的发展方向。      

胸椎间盘突出症临床分析

目的:探讨胸椎间盘突出症的临床特点、诊断及手术方法.方法:分别对9例胸椎间盘突出症患者的临床表现、影像学资料和手术治疗方法进行描述.结果:侧前方入路胸椎间盘摘除术5例,侧后方胸椎间盘摘除术2例,经胸腔侧前方入路椎间盘摘除术2例.随访1～5 a,手术优良率达88.89%.结论:CT或MRI检查对确诊与定位有重要价值,胸椎间盘突出症一旦确诊,应尽早手术治疗,根据不同类型,采取不同的手术方式,可获得较好的疗效.     

椎间盘运动的滚珠模型生物力学探讨

文章运用结构－机制－功能分析方法，对椎间盘滚珠样运动进行生物力学分析。尤其是对其共轭点的生物力学运动状态进行计算分析，从而获得椎间盘支点作用的滚珠共轭运动特征值，亦进而反问题探讨其椎间盘突出的机制和其逆特征值。     

半限制型人工颈椎间盘置换与植骨融合术后下颈椎生物力学特性的有限元分析

目的研究Discover、Prodisc-C人工椎间盘置换术与植骨融合术后下颈椎活动度(range of motion,ROM)、椎间盘应力、韧带张力的生物力学特性以及植入假体力学性能的改变。方法建立C5~6椎间盘退变3种手术方案:Discover、Prodisc-C人工椎间盘置换和自体髂骨植骨融合有限元模型,同时建立C4~7节段下颈椎原始模型。分析术后下颈椎C4~7节段在矢状面、冠状面及横断面上椎体的生物力学特性变化。结果术后手术节段关节ROM变化:Discover模型增加12.7%~73.1%,Prodisc-C模型增加74%~98%,植骨融合模型下降55.8%~71.8%。Discover置换后上邻近椎间盘应力无明显增加,下邻近椎间盘应力在前屈、后伸、轴向旋转工况下减少33.2%~54.2%,囊韧带张力增幅比Prodisc-C置换后减少30%~40%。Discover假体最大应力(36.72 MPa)出现在前屈工况下,小于Prodisc-C假体的最大应力(42.66 MPa)。结论人工椎间盘置换术可以保留手术节段的运动性能,Discover作为新一代人工椎间盘假体,在减少韧带负担和维持脊柱稳定性方面有所进步。研究结果可为颈椎前路融合手术和人工颈椎间盘置换术的临床研究提供理论依据。