上颈椎前路固定螺钉拔出力的生物力学研究

目的：对上颈椎前路固定螺钉进行拔出力的实验研究，用以评价经口咽前路寰枢椎复位钢板(transoralpharyngeal atlantoaxial reduction plate，TARP)螺钉固定的生物力学性能。方法：6例寰、枢椎和C3椎体新鲜标本，左右双侧共12例，在生物力学实验机上通过传感器测定TARP寰椎和枢椎固定螺钉的最大拔出力，并将结果同对照组的C3椎体进行比较。寰椎螺钉固定于侧块，枢椎和C3椎体螺钉固定于椎体。结果：寰椎与枢椎、寰椎与C3椎体的固定螺钉的最大拔出力之间均有显著性差异(分别为P=0．005和P=0.002)，枢椎和C3椎体最大拔出力之间无显著性差异(P=0．723)。统计检验水准均为α=0．05。结论：寰枢椎的螺钉固定是比较安全的，因而TARP也是可行的，钉道长度(即进钉深度)是影响拔出力的重要因素。     

Hangman骨折后路短节段内固定术固定螺钉拔出力研究

目的对Hangman骨折后路短节段内固定术固定螺钉进行拔出力研究,为螺钉固定方式的选择提供依据.方法利用6例新鲜的枢椎和第3颈椎标本进行单层皮质骨和双层皮质骨的C2椎弓根螺钉、峡部骨折状态C2椎弓根螺钉、C3侧块螺钉固定及C2、C3椎体螺钉固定,测试螺钉拔出强度并进行统计学分析.结果C2双皮质椎弓根螺钉拔出力最大(1726.5±433.3)N;C2单皮质椎弓根螺钉(1279.9±432.0)N和Hangman骨折双皮质螺钉(959.6±253.2)无显著性差异,拔出力明显强于Hangman骨折单皮质螺钉(586.3±118.9)N和C,双皮质侧块螺钉拔出力(717.5±166.9)N,后两者无统计学差异.C3,单皮质侧块螺钉(487.3±171.6)N和C2椎体螺钉(392.2±109.8)N、C,椎体螺钉(397.3±98.5)N之间无统计学差异.结论Hangman骨折后路短节段内固定螺钉是可靠的;临床应用C2椎弓根螺钉和上下节段联合固定时单皮质固定足够,Hangman骨折时以双皮质固定为佳.     

寰枢椎后路二种内固定技术的三维稳定性评价

目的:对比寰枢椎椎弓根螺钉固定系统与枢椎椎弓根螺钉联合寰椎椎板钩固定系统的生物力学稳定性,为临床应用提供实验依据。方法:新鲜颈椎标本6例,损伤齿突基底部,建立寰枢椎失稳模型,在脊柱三维运动实验机上先测量失稳寰枢椎的三维运动范围,再在失稳模型上对每具标本进行两种内固定:C1椎弓根螺钉 C2椎弓根螺钉的钉棒内固定系统,C1椎板钩 C2椎弓根螺钉的钉棒钩内固定系统,测量二种不同固定方法的寰枢椎三维运动范围,比较两种状态下的寰枢椎稳定状况。结果:C1椎弓根螺钉 C2椎弓根螺钉的钉棒内固定与C1椎板钩 C2椎弓根螺钉的前屈、后伸、左右侧屈无显著性差异,左右旋转C1椎弓根螺钉组优于C1椎板钩组。结论:两种寰枢固定方法:C1椎弓根螺钉 C2椎弓根螺钉固定系统在抗左右旋转方面较C1椎板钩 C2椎弓根螺钉固定系统的稳定性优越,临床上应优先选择C1、C2椎弓根螺钉固定方法,当C1椎弓根过于细小时可选用C1椎板钩 C2椎弓根螺钉的固定技术。     

枢椎前后路三种螺钉内固定的安全性比较*

目的 观察计算机辅助枢椎前路椎弓根螺钉（AAPS）置钉优势,并测量AAPS、椎弓根螺钉及椎体螺钉（VBS）的最大拔出力,为临床手术操作选取适当的内固定方式,提供生物力学理论依据。方法 从2019年10月至2021年1月,收集人体实体颈椎防腐标本16例,除去畸形标本1例。剩余标本,包括男10例,女5例,行CT扫描后将数据导入Mimics软件,形成三维重建图并观察。参考Kolle法,在每节枢椎上分别采用前路椎弓根螺钉、后路椎弓根螺钉、前路椎体螺钉三种形式固定方法。在生物力学试验机上测试每种固定方式的最大拔出力。结果 Mimics软件中的三维重建图,可以从任意视角直接观察并了解结构状况。前路椎弓根螺钉最大轴向拔出力平均为（635.95±220.35）N,后路椎弓根螺钉组的最大轴向拔出力平均为（772.95±230.55）N,VBS组螺钉的最大轴向拔出力平均为（451.45±181.13）N。采用配对样本t检验,两两比较AAPS组与后路椎弓根钉组,以及AAPS组与VBS组测值。P值均<0.05,差异有统计学意义。这显示在单皮质固定的条件下,椎弓根螺钉的置钉拔出力大于前路椎弓根螺钉（AAPS）,AAPS置钉拔出力大于VBS置钉法。结论 计算机辅助有利于了解枢椎结构特点,便于个体化的AAPS置钉操作,AAPS钉道固定性能良好,有较明显生物力学优势,可作为手术内固定选择的较理想方式。     

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。     

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。     

寰枢椎弓根螺钉置入单节段固定治疗Jefferson骨折合并不稳定齿状突骨折北大核心

背景:Jefferson骨折合并不稳定齿状突骨折比较少见,临床报道较少。目前多采用枕颈融合手术治疗,造成患者颈椎活动度严重丧失,对患者日常生活影响很大,疗效较差。目的:为了避免枕颈融合,保留枕寰关节活动度,应用寰枢椎弓根螺钉固定技术治疗Jefferson骨折伴不稳定性齿状突骨折,评价其可行性及修复效果。方法:对2010年3月至2015年8月收治的15例Jefferson骨折合并枢椎齿状突骨折患者行寰枢椎弓根螺钉固定术,合并齿状突AndersonⅡ型骨折13例,Anderson浅Ⅲ型骨折2例,伴有寰椎横韧带断裂5例。入院后给予患者颅骨牵引,术前行三维CT检查,于CT片中测量寰椎椎弓根钉道并选择合适尺寸螺钉。全麻下行寰枢椎弓根螺钉置入、寰枢椎复位,对横韧带断裂患者行寰枢椎植骨融合,其余患者采用单纯固定。采用ASIA分级及目测类比评分比较术前、术后神经功能和疼痛改善情况,术后随访时观察寰枕关节活动度。结果与结论:(1)平均手术时间(150±41)min(120-270 min);平均失血量(246±95)mL(160-500 mL);(2)所有患者寰枢椎弓根螺钉成功置入,术中无脊髓、神经根和椎动脉损伤发生。寰枢骨折脱位复位良好;(3)术后随访12-36个月。脊髓不完全损伤者共9例,7例患者术后神经功能明显恢复;术后1年目测类比评分(1.20±1.40)分较术前(8.15±0.62)分明显改善(P<0.05);(4)所有骨折及植骨全部愈合,无内固定断裂和松动;术后寰枕关节活动度平均(14.6±2.8)°;(5)综上,寰枢椎弓根螺钉内固定是修复Jefferson骨折合并枢椎不稳定性齿状突骨折的有效方法,固定牢靠,骨折愈合率高,可避免枕颈融合,保留寰枕活动度。     

枢椎椎弓根的解剖观测及临床意义

目的:为枢椎椎弓根螺钉固定技术提供解剖学依据.方法:采用15具枢椎干骨标本,观察枢椎椎弓根的形态特点及其与横突孔的毗邻关系,测量椎弓根的高度、宽度,以及椎弓根的轴线在水平面和矢状面的角度.结果:枢椎椎弓根被峡部和上关节突的一部分所覆盖,可分成前(内)后(外)两部分:前部位于上关节突内侧部的下面,连接椎体;后部位于峡部的下面连接下关突.横突孔存在一定的解剖变异,以左侧为多.椎弓根的上宽(7.90±1.41)mm、下宽(4.90±0.82)mm、高度(6.70±0.90)mm,内倾角(32.33±3.45 )°、上倾角(24.07±5.30)°.结论:90%的人适合枢椎椎弓根螺钉固定,了解枢椎椎弓根的正常解剖参数及其与横突孔的毗邻关系,对枢椎椎弓根螺钉技术的应用有重要的参考意义.     

生物力学评价颈椎前路椎弓根螺钉植入骨质疏松椎骨内的稳定性

背景:前路颈椎间盘切除植骨融合是治疗颈椎病的有效术式,该术式能够提供坚强固定且植骨融合率相对较高。但是,对于2个节段以上同时受累的颈椎,由于植骨跨度较大,内固定和植骨块稳定性较差,容易产生植骨融合失败、假关节形成等并发症,影响疗效。目的:观察颈椎前路椎弓根螺钉植入骨质疏松椎骨内的生物力学稳定性。方法:纳入12具人颈椎骨,包括6具骨密度正常颈椎骨和6具骨质疏松颈椎骨,共60个椎骨标本资料进行分析,将30个骨质疏松椎骨标本植入颈椎前路椎弓根螺钉设为颈椎前路椎弓根螺钉组,将30个骨密度正常椎骨标本植入前路椎体螺钉设为前路椎体螺钉组。从上述两组中根据骨密度值抽取40个椎骨,分别设置为即时正常骨密度组、即时骨密度疏松组、疲劳正常骨密度组以及疲劳骨质疏松组,每组10个椎骨。采用双能X射线骨密度仪测定各椎体骨密度值,采用Electro Force 3510材料试验机对两种螺钉进行生物力学指标测试。结果与结论:颈椎前路椎弓根螺钉组骨矿盐含量、椎体螺钉拔出力、椎体螺钉拔出刚度、椎弓根螺钉拔出力、椎弓根螺钉拔出刚度均显著高于前路椎体螺钉组(P0.05)。颈椎前路椎弓根螺钉即时正常骨密度标本最大轴向拔出力、即时骨质疏松标本最大轴向拔出力、疲劳正常骨密度标本最大轴向拔出力、疲劳骨质疏松标本最大轴向拔出力均显著高于高于前路椎体螺钉(P0.05)。结果证实,与颈椎前路椎体螺钉相比,颈椎前路椎弓根螺钉在骨质疏松椎骨内生物力学性能更加稳定。     

寰椎椎弓根螺钉置入的应用解剖及生物力学评价

背景:当寰椎出现病理变化时如寰椎脱位、寰枕连接处不稳、椎体骨折等一系列病理问题时,应用寰枢椎后路椎弓根置入螺钉及钉棒固定或钉板固定是新近提出的一种修复方式,具有一定的优越性。目的:比较寰椎椎弓根置入螺钉对不同类型寰椎病变的修复效果。方法:来源于内蒙古医科大学基础医学院人体解剖教研室的42根椎骨,根据矢状面椎动脉沟底的骨质厚度将椎骨分为3型:Ⅰ型(普通型)、Ⅱ型(变异轻微型)、Ⅲ型(变异重度型),均接受寰椎后路椎弓根螺钉固定。结果与结论:螺钉在不同骨质密度的椎骨中拔出的力不相同,骨质厚度越大、骨质密度越大的椎骨,其螺钉的拔出力越大(P0.05);然而螺钉在不同骨密质的椎骨中所发挥的作用相同,不会压迫血管及影响椎体的活动现象。提示寰椎椎弓根螺钉置入安全性较好,无不良反应,不会影响患者的正常工作及生活。     

经口咽枢椎椎弓根逆向精确置钉的个性化组合式导航模板的研究

目的　利用CT三维重建、计算机辅助设计与快速成型技术为经口咽枢椎椎弓根逆向置钉设计制作一种新型的组合式个性化精确定位置钉的导航模板。 方法　取4具成人颈椎标本进行CT扫描,在Mimics14.11中重建寰枢椎三维模型,将该模型结合经口咽寰枢椎复位钢板（transoral atlantoaxial reduction plate, TARP）导入Solidworks 2014软件,设计经口咽枢椎椎弓根组合式个性化导航模板。采用快速成型技术制备组合式个性化导航模板,经该导航模板辅助在枢椎标本上置入椎弓根钉,根据术后CT数据评价椎弓根钉道位置。 结果　使用4个导向模板辅助置入8个枢椎椎弓根钉道,术后CT扫描计算水平面绝对偏差值为（0.85±0.70）mm,矢状面为（0.88±0.53）mm,水平面和矢状面的偏差值均无统计学差异（P>0.05）。在椎弓根螺钉钉道评价分析中,I型螺钉为7枚（87.5%）,II型螺钉1枚（12.5%）,所有螺钉处于可接受位置。 结论　本研究提出了一种新型组合式个性化导航模板用于辅助经口咽枢椎椎弓根螺钉准确置入,其操作简单,准确性高,为经口咽枢椎椎弓根精准置钉提供了一种全新、安全的方法。     

变牙厚椎弓根螺钉的生物力学测试

目的　评价不同变牙厚椎弓根螺钉（transitional thread pedicle screw, TTPS）对螺钉拔出力的影响。 方法 取新鲜小牛胸腰椎标本（T11~L4）5具,共30个椎体(60侧椎弓根),剔除周围肌肉、筋膜,注意保持骨结构完整,解离成单个椎骨。平均骨密度为（1.186±0.182）g/cm2。TTPS规格有6种：A0（牙厚保持不变）、A1（逐牙加厚0.01mm）、A2（逐牙加厚0.02 mm）、A3（逐牙加厚0.03 mm）、A4（逐牙加厚0.04 　mm）、A5（逐牙加厚0.05 mm）。每种螺钉随机置入10侧椎弓根,将标本包埋好并用夹具固定在材料试验机上,设置椎弓根螺钉长轴与拔出力轴线方向重合。设置材料试验机加载速率为0.08 mm/s进行拔出实验,结果输出拔出力-位移曲线、最大轴向拔出力（Fmax）。计算拔出刚度。 结果　A0至A5 6种螺钉的最大轴向拔出力分别为（983.99±324.19）、（1119.84±362.47）、（1067.67±398.00）、（900.04±255.89）、（799.07±406.79）、（850.71±408.11）N。6种不同规格TTPS轴向拔出力间无显著差异（组间差异P=0.216）。6种不同规格的TTPS的拔出刚度间无显著差异（组间差异P=0.07）。 结论　小范围增加螺纹牙厚,对椎弓根螺钉抗拔出力没有显著影响。     

两种改良Goel技术治疗颅底凹陷症稳定性的有限元分析

目的　应用有限元分析评价C2双皮质椎板螺钉和C2椎弓根螺钉联合关节内Cage在寰枢固定中的生物力学差异。 方法　采集1名35岁正常男性上颈椎（C0~2）CT数据,通过Mimics10.01和Abaqus6.11软件建立C0~2节段三维有限元完整模型并进行有效性验证。在失稳模型上分别建立后路C1侧块螺钉+Cage+C2双皮质椎板螺钉组成的钉棒系统模型（C1 lateral mass screw+Cage+bicortical C2 laminar screw, C1L+Cage+BC2L）、后路C1侧块螺钉+Cage+C2椎弓根螺钉组成的钉棒系统模型（C1 lateral mass screw+Cage+C2 pedicle screw, C1L+Cage+C2P）。在枕骨髁上施加40 N轴向压力模拟头颅重力,同时在枕骨上施加1.5 Nm力矩使模型产生前屈、后伸、侧弯、旋转运动,记录C1L+Cage+BC2L组及C1L+Cage+C2P组的应力云图及应力峰值,计算C1~2节段活动度（range of motion,ROM）。 结果　在任何工况下C1L+Cage+BC2L组和C1L+Cage+C2P组的C1~2节段ROM差异均小于0.1°,且两组内固定所有螺钉的应力分布和应力峰值无明显差异。在后伸工况下两组内固定Cage内植骨应力最小,存在明显应力遮挡, 尤其是C1L+Cage+C2P组。 结论　对于BI的治疗, C1L+Cage+BC2L内固定系统的稳定性与C1L+Cage+C2P相当,与C2P技术相比,BC2L技术简单、易行,同时能有效避免椎动脉和脊髓的损伤。为了避免内固定失效和应力遮挡,术后患者应避免颈部后伸运动。     

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(P0.05);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(P0.05);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(P0.05)。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。     

Biomechanical study of expandable pedicle screw fixation in severe osteoporotic bone comparing with conventional and cement-augmented pedicle screws

Pedicle screws are widely utilized to treat the unstable thoracolumbar spine. The superior biomechanical strength of pedicle screws could increase fusion rates and provide accurate corrections of complex deformities. However, osteoporosis and revision cases of pedicle screw substantially reduce screw holding strength and cause loosening. Pedicle screw fixation becomes a challenge for spine surgeons in those scenarios. The purpose of this study was to determine if an expandable pedicle screw design could be used to improve biomechanical fixation in osteoporotic bone. Axial mechanical pull-out test was performed on the expandable, conventional and augmented pedicle screws placed in a commercial synthetic bone block which mimicked a human bone with severe osteoporosis. Results revealed that the pull-out strength and failure energy of expandable pedicle screws were similar with conventional pedicle screws augmented with bone cement by 2 ml. The pull-out strength was 5-fold greater than conventional pedicle screws and the failure energy was about 2-fold greater. Besides, the pull-out strength of expandable screw was reinforced by the expandable mechanism without cement augmentation, indicated that the risks of cement leakage from vertebral body would potentially be avoided. Comparing with the biomechanical performances of conventional screw with or without cement augmentation, the expandable screws are recommended to be applied for the osteoporotic vertebrae.     

导航模板辅助下颈椎皮质骨螺钉置入准确性的研究

目的　探讨基于皮质骨螺钉轨迹入路,导航模板辅助椎弓根螺钉置入的可行性和准确性。 方法　获取4具下颈椎标本（C3~7）CT数据,经Mimics软件三维重建后设计椎弓根皮质骨螺钉轨迹,并建立导航模板。随机分成2组,分别采用快速成型（RP）和数控机床技术（CNC）制造出两种材质导航模板并测量其在颈椎椎弓根辅助置钉的精确性。 结果　RP、CNC两组在进钉点的水平面上绝对偏差分别为：(0.28±0.24) mm、(0.32±0.23) mm;矢状面上分别为：(0.30±0.20) mm、(0.52±0.44) mm。钉道中点在水平面上分别为：(0.26±0.22) mm、(0.39±0.32) mm;矢状面上分别为：(0.37±0.29) mm、(0.49±0.50) mm。螺钉安全分级,RP组1级螺钉20枚;CNC组1级螺钉19枚,2级1枚。两组的绝对偏差值、安全分级差异均无统计学意义（P＞0.05）。 结论　CNC导航模板经皮质骨螺钉轨迹辅助置钉是可行的,为下颈椎椎弓根置钉提供了一种全新、安全的方法。     

基于3D模型并肩胛骨接骨板设计的肩胛骨测量

目的　测量肩胛骨关键部位数据,为设计类“F”形实用性肩胛骨接骨板系统提供解剖数据支持。 方法　采集50例正常成人肩胛骨CT数据,男女各25例,导入计算机建立3D模型,测量肩胛骨骨折主要固定区域数据并分析。 结果　肩胛颈CD=（10.35±0.95）mm、外侧缘DE=（72.99±6.53）mm和EF=（52.14±6.73）mm、肩胛体HJ=（36.42±2.23）mm和HK=（41.00±2.57）mm,颈-外侧缘∠CDE=（127.89±6.02）°、外侧缘扭转角∠DEF1=（167.20±3.67）°和∠DEF2=（172.46±4.76）°,各点厚度：C=（15.65±1.99） mm、D=（17.53±2.83）mm、G=（10.21±1.83）mm、H=（9.74±1.99） mm、I=（9.62±1.65） mm、J1=（10.21±1.35） mm、J2=（9.12±1.36）mm、K1=（7.22±1.99）mm、K2=（8.58±2.22） mm。其中,CD、DE、EF,∠DEF2,点D、G、H、I、J1、J2厚度,男女分组差异有统计学意义（P＜0.05）。 结论　根据测量数据,结合解剖及手术特点,可以设计合理实用的类“F”形肩胛骨锁定接骨板系统。     

颈椎前路钢板并轴向螺钉固定治疗屈曲牵张型损伤的解剖学研究

目的　提出一种联合颈椎前路钢板固定治疗屈曲牵张型颈椎损伤的新术式-颈椎轴向螺钉固定术,进行解剖学可行性研究。 方法 随机调取50例正常成年志愿者的颈椎侧位片。年龄22～48岁,平均28岁。通过JW-PACS图像系统,测量C2～6椎体高度;C2/3～C5/6椎间盘高度以及椎间盘矢径;并模拟轴向螺钉固定,即下位椎体前下缘至上位椎体后上缘的连线,测量轴向螺钉最大长度、头倾角以及植骨块深度等。采用一例防腐成人尸体标本,在C臂X线机透视下,模拟颈椎前路钢板固定并颈椎轴向螺钉固定术。 结果 轴向螺钉最大长度为(41.18±3.92)mm,轴向螺钉头倾角为（25.21±3.58）°。植骨块合适深度应小于椎间盘矢径（17.09±1.50）mm,且大于（11.69±1.63）mm,即略大于12 mm。尸体模拟手术表明,颈椎前路轴向螺钉固定在C2/3、C3/4、C4/5、C5/6均可以顺利完成, C6/7节段由于胸骨阻挡,无法进行轴向螺钉固定。 结论 颈椎前路钢板并轴向螺钉固定术治疗屈曲牵张性损伤具有操作可行性。     

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。     

腰椎峡部裂机翼型记忆合金节段内固定器研制的解剖学基础

目的　解剖测量L1～5, S1形态学参数为研制腰椎峡部裂机翼型记忆合金节段内固定器提供解剖学依据。 方法　采用20套正常成人腰骶椎标本测量L1～5,S1的相关参数,据此设计机翼型记忆合金节段内固定器。 结果 以L4/L5为例：(1)腰椎棘突下面两侧缘与椎板的交点至同侧横突根部上缘的距离(DITR)为(35.30±2.38)mm;(2)腰椎横突根部上缘前后两侧面的夹角(AFR)为(30.47±6.38)°;横突根部上下缘宽度(WRT)为(11.43±1.76)mm;(3)腰椎两侧横突、上关节突及椎弓根交界处中心点间距(DTAP) 为(46.44±2.55)mm;(4)腰骶椎棘突的厚度(TSP)为(9.04±1.12)mm;(5)腰骶椎棘突间距 (DAP)为(7.10±1.83)　mm;(6)腰椎棘突下面两侧缘与椎板的交点到横突根部、上关节突、椎弓根交界处中心点的连线和相应棘突下面侧缘的夹角（ATL）为(58.31±7.02)°;(7) 腰骶椎棘突后面到椎板的距离（LSP）为(20.40±2.80)mm。该内固定器由“U”形体部及两侧翼构成,初步设计大、中、小3个型号。 结论 机翼型记忆合金节段内固定器的设计在形态学上具有可行性,且利用了镍钛合金的记忆效应、超弹性、耐腐蚀等特性,是一种牢靠安全,操作简便的新型内固定器。