椎弓根螺钉PEEK棒动态稳定内固定系统治疗腰椎退行性疾病

目的:探讨椎弓根螺钉PEEK棒动态稳定内固定系统治疗退变性腰椎疾病的临床疗效及对植骨融合时间的影响.方法:退变性腰椎疾病患者40例,随机分为PEEK动态内固定组(A组)20例和坚强内固定组(B组)20例.两组患者均行后路减压椎间植骨融合内固定术,A组用PEEK棒安装于椎弓根螺钉钉尾予以动态稳定内固定,B组以钛棒安装于钉尾进行坚强内固定.比较两组患者的治疗效果及同期椎间植骨融合率等.治疗效果评价采用 Oswestry 功能障碍指数(ODI)评分,同期椎间植骨融合率根据X线片和CT平扫检查结果进行评价.结果:所有患者术后均随访7～16个月,平均12个月.两组患者术后症状均有明显改善,ODI评分与术前相比差异有统计学意义(P＜0.01);A组治疗效果优于B组(P＜0.01).术后3个月A组植骨融合率明显高于B组(P＜0.05),末次随访两组植骨融合率差异无统计学意义(P＞0.05).两组均未出现内固定相关并发症.结论:坚强内固定和椎弓根螺钉PEEK棒动态稳定内固定治疗腰椎退变性疾病均可取得较为满意的短期临床疗效,其中椎弓根螺钉PEEK棒动态稳定内固定术后椎间融合时间更短,治疗效果更优,因此更值得推荐,但其长期疗效仍需要进一步观察.     

以三维有限元分析两种方法L4/5椎间融合后的螺钉应力

背景：作者未查及使用三维有限元方法分析椎弓根螺钉内固定并自体髂骨植骨或椎间融合器植骨后螺钉应力情况的相关报道。 目的：在L₄~L₅节段有限元模型上建立椎弓根螺钉内固定并椎间双枚椎间融合器置入和椎弓根螺钉内固定并椎间自体髂骨植骨的模型,分析两种不同方法植骨后螺钉的应力分布情况。 方法：选择1名健康男性,年龄20岁,借助CT扫描和有限元软件,建立L₄~L₅节段的三维有限元模型。在验证有效的模型上建立后路椎弓根钉棒系统内固定+双枚椎间融合器植骨模型(模型A)和后路椎弓根钉棒系统内固定+椎间自体髂骨植骨有限元模型(模型B),然后在各模型上分别施加载荷,观察螺钉应力分布情况。 结果与结论：建立两种不同后路内固定并植骨融合术式三维有限元模型,在不同载荷情况下,发现模型B螺钉应力值均大于模型A,且差异具有显著性意义(P < 0.05),差值最大部位为螺钉尾部。结果提示后路椎弓根钉棒系统内固定+椎间自体髂骨植骨后更容易出现椎弓根螺钉断裂情况。     

聚醚醚酮棒与钛棒在后路腰椎椎间融合中的有限元分析北大核心

背景:聚醚醚酮棒是一种新型的半刚性固定材料,但是其在后路腰椎椎间融合术中的生物力学性能仍不清楚。目的:对比聚醚醚酮棒与钛棒在后路腰椎椎间融合过程中的生物力学性能,尝试回答聚醚醚酮棒是否有潜力成为钛棒的替代品,尤其在前柱支撑不充分的情况下。方法:利用有限元方法构建完整的人腰椎(L)模型,并进一步构建4个后路腰椎椎间融合模型:①聚醚醚酮棒+cage;②钛棒+cage;③聚醚醚酮棒+纯植骨;④钛棒+纯植骨。比较不同模型中节段活动度、相关结构应力以及应变。结果与结论:①所有手术模型在限制L节段活动度方面无明显差异;②与钛棒相比,聚醚醚酮棒增加了椎间植骨的平均应变、增加了终板以及cage的峰值应力,同时降低了螺钉以及骨-螺钉界面的峰值应力;聚醚醚酮棒的峰值应力与屈服应力之比为6%-26%,高于钛棒的3%-12%;③在L节段上,聚醚醚酮棒仅轻微地降低了节段活动度与椎间盘峰值应力;④因此与钛棒相比,聚醚醚酮棒可能降低假关节、螺钉断裂与松动的风险,但是也可能导致终板塌陷、cage损坏以及棒断裂的风险更高;聚醚醚酮棒在延缓邻近节段退变中可能较钛棒有微弱的优势;在不使用cage而仅采用骨移植物进行椎间融合时,聚醚醚酮棒也许是一个可供选择的方案。     

Cage椎弓根内固定联合自体颗粒骨打压植骨的即时生物力学稳定性

背景：自体骨移植结合椎间融合器联合椎弓根螺钉常运用于椎体融合,但单纯颗粒骨打压联合椎弓根钉的临床生物力学研究报道不多。 目的：比较后路自体颗粒骨打压植骨内固定及Cage内固定的即时生物力学稳定性。 方法：利用腰椎后路附件逐级破坏和椎间盘切除制作腰椎不稳模型。12具猪腰椎标本随机分为两组：打压植骨结合椎弓根螺钉内固定组(实验组),Cage结合椎弓根螺钉内固定组(对照组)。使用脊柱三维运动测试机模拟人体对两组标本在正常、不稳、融合3个状态下进行前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转等各个活动的生物力学测试,三维激光扫描仪测定不同载荷下不稳节段的运动范围。 结果与结论：正常状态下,两组间L2~3节段各方向运动范围差异无显著性意义(P > 0.05),说明两组标本均衡性好,具有可比性;与正常状态相比,两组不稳状态各方向运动范围亦明显增加(P < 0.05);融合后对照组L2~3节段椎间各方向运动范围均较实验组小,但差异无显著性意义(P > 0.05)。说明自体颗粒骨打压植骨内固定与Cage内固定均能明显提高脊柱的即时生物力学稳定性,而且两组对于改善脊柱稳定性无显著性差异。     

模拟猪颈椎C5/6椎间盘摘除椎弓根螺钉后路固定联合不同融合器融合的即刻应力应变分析

文题释义： 生物力学：是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支。其研究范围从生物整体到系统、器官生物力学研究的重点是与生理学、医学有关的力学问题。依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。 应变电测法：基本原理是用电阻应变片测定构件表面的线应变,再根据应变-应力关系确定构件表面应力状态。这种方法是将电阻应变片粘贴的被测构件表面,当构件变形时,电阻应变片的电阻值将发生相应的变化,然后通过电阻应变仪将此电阻变化转换成电压(或电流)的变化,再换算成应变值或者输出与此应变成正比的电压(或电流)的信号,由记录仪进行记录,就可得到所测定的应变或应力。 背景：后路减压椎弓根螺钉固定结合椎间植骨融合是治疗颈椎间盘突出的重要方法,模拟C_5/6椎间盘摘除椎弓根螺钉后路固定椎间融合即刻的应变电测量鲜有报道。 目的：对比分析颈椎 C_5/6椎间盘摘除、椎弓根螺钉后路固定联合不同融合器椎间融合即刻产生的应力及应变。 方法：18个猪颈椎标本按随机数字表法分为3组,分别为骨笼融合组、PEEK融合组及钛网融合组(n=6)。各组均模拟C_5/6椎间盘摘除、椎弓根螺钉后路固定,之后分别应用不同融合器进行椎间融合。融合前、后分别在椎弓根螺钉固定部位椎体下方、融合器融合部位椎体边缘、相邻椎体边缘粘贴电阻应变片,以静态电阻应变仪测量各组标本在压缩状态下各测点的应变值,由应力公式计算出各组颈椎标本椎弓根螺钉后路固定融合器融合前、后各测点的应力值。 结果与结论：①在相同载荷作用下,融合后钛网融合组各测点的应变和应力均小于骨笼融合组和PEEK融合组,差异有显著性意义(P < 0.05);②在相同载荷作用下,融合后骨笼融合组各测点的应变和应力均大于PEEK融合组,差异有显著性意义(P < 0.05);③提示体外模拟C_5/6椎间盘摘除、椎弓根螺钉后路固定,置入不同的融合器后应力、应变均发生了变化,因此选择合适的椎间融合器可降低应力集中对邻近节段产生的影响。 ORCID: 0000-0002-1522-706X(冯涛) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

3种不同后路内固定方式及其横连治疗胸腰段骨折的力学性能比较

目的比较3种不同后路内固定方式及其有无横连杆治疗胸腰段骨折的生物力学性能差异,寻找最优化的后路内固定方式。方法在已验证的正常T12~L2有限元模型基础上,模拟L1椎体爆裂性骨折。将T12椎体上半皮质骨切除并赋予内部松质骨损伤材料属性,分别建立无、有横连杆经伤椎单侧螺钉(模型A1、A2)、常规短节段(模型B1、B2)和经伤椎双侧螺钉(模型C1、C2)6种内固定模型。分别比较6组模型在各种生理应力下的活动范围(range of the motion,ROM)以及螺钉和棒的最大Von Mises应力情况。结果在屈伸和侧屈应力下,经伤椎单侧和双侧螺钉内固定模型组ROM均明显小于常规短节段内固定组;而经伤椎单侧和双侧螺钉内固定组,在屈伸应力下两者ROM无显著差异,在侧屈应力下经伤椎双侧螺钉模型的稳定性优于经伤椎单侧螺钉固定。应力主要集中在上位螺钉钉尾和上位螺钉与伤椎螺钉之间的棒体,经伤椎双侧内固定组上位螺钉最大应力明显低于经伤椎单侧和常规短节段内固定组螺钉最大应力。横连可增加各内固定组在扭转应力下的稳定性,也可降低上位螺钉和棒在扭转应力下的最大应力,而屈伸和侧屈应力下螺钉和棒的最大应力未见明显差异。结论经伤椎置钉后路内固定可获得较好的生物力学稳定性,且添加横连不仅能改善构型扭转刚度,而且能降低螺钉和棒的最大扭转应力,是治疗胸腰椎不稳定骨折良好选择。     

棘突间融合装置联合椎体间融合对下腰椎稳定性影响的三维有限元研究

目的探讨棘突间融合装置联合椎体间融合时对下腰椎稳定性的影响。方法在健康成年男性L4-5节段CT扫描图像的基础上,利用软件Simpleware4.2、GeomagicStudio10.0及Abaqus10.0建立L4-5有限元模型(INTACT)。验证模型有效性后建立单侧椎弓根螺钉固定联合椎间融合(UPS)、双侧椎弓根螺钉/钛棒固定联合椎间融合(BPS)和棘突间融合装置固定联合椎间融合(ISF)三种手术模型。对各模型实加500N预载荷的同时以2N.m为间隔,自2N.m开始逐级累加至最大10N.m,观测其应力分布、相邻节段的角位移。结果各工况下三种手术组的角位移(ROM)均较INTACT组明显减小,减小的程度BPS最高,而ISF除右侧弯方向上均高于UPS;三种手术组范氏应力云图显示,BPS组与ISF组相似,UPS组存在较高的应力集中,范式应力峰值无论在椎间融合器还是在内固定器械上由大到小依次均为:UPS>ISF>BPS。结论 ISF联合椎间融合能够为下腰椎脊柱重建提供适度且足够的稳定性,因而可以为下腰椎退行性疾病的治疗提供一种新内固定选择。     

保留后部韧带复合体结构对腰椎减压融合术后相邻节段生物力学特性的影响

目的比较人体腰椎标本保留后部韧带复合体(posterior ligament complex,PLC)结构在位移及载荷两种不同加载模式下对腰椎减压融合术后相邻节段生物力学特性的影响。方法 6具急性脑死亡新鲜青年男性T12~S2尸体标本,每个标本在位移及载荷加载两种模式下依次完成以下状态的生物力学测试:完整状态、L4~5椎板间大开窗减压固定、L4~5全椎板切除减压固定。通过摄像系统非接触式测量融合相邻节段运动范围(range of motion,ROM),并进行对照研究。结果在位移加载模式下,全椎板切除组屈曲ROM较椎间大开窗组显著增加,而在后伸、侧弯及旋转方面两组无显著性的差别。结论位移和载荷加载模式对腰椎融合术后相邻节段的生物力学影响存在差异性。与保留PLC结构的椎间大开窗减压方式相比,破坏PLC结构的全椎板切除减压方式可以导致相邻节段屈曲ROM显著增加,并提高相邻节段在后伸、侧弯及旋转等运动状态下ROM,其远期出现融合相邻节段失稳的可能性大。     

聚醚醚酮棒椎弓根内固定系统在腰椎退行性疾病治疗中的应用

目的分析聚醚醚酮棒（PEEK棒）椎弓根螺钉内固定系统在治疗腰椎退行性疾病中的应用可行性。方法对比分析分别采用PEEK棒内固定（P组,13例）及传统钛棒固定（T组,15例）后路椎管减压椎体间融合治疗腰椎退行性病变的两组患者的资料,通过日本骨科学会（JOA）评分评价临床疗效,并比较两组间手术时间、术中输血量、以及末次随访时椎间融合率及相关并发症。结果所有患者术后均经过6个月以上的随访。P组术前JOA评分10．53±1．90,术后为24．1±1．93,手术前后JOA评分改善率为（73．7±9．33）％;T组术前JOA评分为9．33±1．95,术后为23．7±1．83,手术前后JOA评分改善率为（73．3±9．15）％,差异无统计学意义（P=0．891）。植骨融合情况：P组9例为1级,4例为2级;T组15例中5例为1级,7例为2级,3例为3级,差异有统计学意义（P=0．036）。结论PEEK棒椎弓根螺钉内固定与坚强内固定治疗腰椎退行性疾病相比,短期可取得相同的疗效。PEEK棒组的骨融合率要高于传统钛棒组。PEEK棒治疗腰椎退行性疾病的长期临床效果尚有待进一步观察。     

PEEK棒与钛棒在椎弓根螺钉内固定治疗腰椎退行性疾病中的疗效研究

目的探讨聚醚醚酮(PEEK)棒与钛棒在椎弓根螺钉后正中入路减压植骨融合内固定术治疗腰椎退行性疾病中的临床疗效,为临床工作提供参考。方法回顾性分析我院2011年3月至2013年3月收治的50例腰椎退行性疾病患者的临床资料,所有患者均行腰椎后正中入路减压植骨融合内固定术,根据使用的连接棒材料,将患者随机分为PEEK棒组和钛棒组,PEEK棒组25例患者采用PEEK棒连接融合节段,钛棒组25例患者应用钛合金棒连接融合节段。根据JOA评分标准及Oswestry功能障碍指数评定对患者术前、术后1个月、术后6个月及术后1年的临床疗效进行对比分析。将2组患者术后1个月、术后6个月及术后1年的椎间隙高度变化进行比较。比较2组术后末次随访时融合节段及邻近节段的活动范围,并对2组患者在术后1个月、6个月、1年行腰椎手术区X线片检查,评估其融合率。结果 2组患者的JOA评分及Oswestry评分和融合率比较差异均无统计学意义(P0.05)。2组患者的椎间隙高度变化差异具有统计学意义(P0.05)。2组术后末次随访时融合节段及邻近节段的活动范围PEEK棒组明显优于钛棒组,差异具有统计学意义(P0.05)。结论 PEEK棒联合椎弓根螺钉内固定术在治疗患者腰椎退行性疾病中与钛棒的临床疗效相当,但在腰椎活动度及椎间隙高度丢失方面,PEEK棒优于钛棒。     

斜外侧椎间融合结合不同内固定方式治疗退变性腰椎侧凸的有限元分析

目的 运用三维有限元分析法验证斜外侧椎间融合(oblique lateral interbody fusion, OLIF)辅助不同内固定方式治疗退变性腰椎侧凸(degenerative lumbar scoliosis, DLS)的生物力学稳定性。方法 建立L1～S1三维有限元DLS模型(模型1),模拟L2～5连续三节段OLIF手术及其结合不同内固定方式,分别建立单纯OLIF(stand-alone OLIF)模型(模型2)、椎体钉棒固定模型(模型3)、单边椎弓根螺钉固定模型(模型4)和双边椎弓根螺钉固定模型(模型5)。在直立、前屈、后伸、左右侧弯、左右旋转工况下,记录并分析各模型融合节段活动度(range of motion, ROM)、融合器及内固定的应力及其分布情况。结果 6种运动工况下,模型2～5融合节段整体ROM均小于模型1;与模型1相比,模型3、4的ROM降幅大于模型2、小于模型5;前屈和后伸工况下,模型4与模型5的ROM降幅相仿;左右侧弯工况下,模型3与模型5的ROM降幅相仿。在所有运动工况下,模型3、4融合器应力峰值大于模型5、小于模型2;其中,模型3的L2～3、L3...     

腰椎椎间植骨融合的三维有限元分析

本研究首先建立腰椎椎间融合三维有限元模型,旨在分析腰椎椎间融合内部生物力学响应。在此基础上进行前路单节段融合,以观察复位,融合,固定后的应力分布和临近节段退变机制。目的为脊柱内固定设计和应用提供理论依据。同时为腰椎融合,固定进行临床观察和研究,尤其以手术方法的选择和适应症提供参考。     

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。     

下腰椎融合术后路单、双侧椎弓根固定的有限元比较研究

目的　建立正常人L4~5节段椎间盘切除后单/双侧椎弓根螺钉固定椎间融合的有限元模型,对两者在不同运动载荷下的稳定性和应力分布进行比较研究。 方法　通过正常人L4~5节段CT扫描获取断层图像,然后利用mimics软件重建人体L4~5三维模型,再通过Ansys软件前处理功能建立有限元模型,并在此基础上分别建立椎间盘切除后单侧（A）、双侧（B）椎弓根螺钉固定+椎间Cage融合模型,对两组模型分别施加5 N?m的前屈、后伸、左/右屈曲和左/右旋转载荷,比较分析椎体及植入物在不同工况下的位移及应力峰值。 结果　各种工况下,A组在固定侧侧屈时椎体间位移及椎弓根螺钉应力峰值最大,在后伸时椎体应力峰值最大。B组在后伸时椎体间位移峰值最大,在旋转时螺钉及椎体应力峰值最大。在后伸和固定侧侧屈工况下A组椎体间位移峰值、螺钉及椎体应力峰值较B组相差最大。 结论　与双侧固定相比,单侧固定融合术后在固定侧侧屈及后伸工况下发生不稳及螺钉松动、断钉的潜在风险最大。单侧固定融合术后的病人在椎间骨融合前应特别减少后伸及固定侧侧屈动作,以降低风险。     

半坚强与坚强内固定邻近节段腰椎间盘角位移及应力的比较

BACKGROUND: Theoretically, lumbar semi-rigid fixation can slow down the degeneration of adjacent segments, but there is still a lack of biomechanical support. OBJECTIVE: To explore the biomechanical effect of semi-rigid fixation system, taking Isobar TTL for instance, on adjacent segment disc by means of finite element analysis. METHODS: The finite element models of USS and Isobar TTL were constructed by putting respective parameters into a validated L2-S5 lumbar model. The angular displacement and von Mises stress of adjacent segments were recorded when the models were subjected to 400 N preload and 7.5 N•m moment of forces under different conditions: flexion, extension, lateral bending and axial rotation. RESULTS AND CONCLUSION: The angular displacement and inter-vertebral disc stress of adjacent segments in the USS and Isobar TTL models were higher than those of an intact state in every condition. But the values in Isobar TTL model were lower than the USS model in varying degrees. Compared with the USS model, the decrease rates of angular displacement in Isobar TTL model for flexion, extension, left bending, right bending, left axial rotation and right axial rotation were 19.2%, 15.1%, 11.1%, 12.2%, 18.4% and 22.1%, respectively. The decrease rates of von Mises stress were 33.0%, 20.2%, 23.9%, 18.6%, 28.8% and 28.0%, respectively. The results suggested that the Isobar TTL, when compared with the USS, partially reduced the angular displacement and inter-vertebral disc stress of adjacent segments.       

腰椎行椎间孔入路椎间融合术固定的有限元分析

目的 利用有限元方法分析经单侧椎间孔入路腰椎间融合术治疗腰椎退行性病变的临床可行性。方法 基于正常人L3~5节段的CT扫描数据,利用Mimics、Pro/E、ANSYS软件分别建立L3~5正常生理状态有限元模型、L4/5左单侧椎弓根螺钉内固定加椎间融合器模型(单侧TLIF)、L4/5双侧椎弓根螺钉内固定加椎间融合器模型(双侧TLIF)。在L3上表面施加500 N的人体重力和10 N?m力矩,模拟人体直立、前屈、后伸、左侧弯和右旋5种生理活动,观察不同工况时椎体、椎间盘、螺钉及融合器上变形及应力分布情况,比较两种固定方法力学性能上的差异。结果 各种工况下单侧TLIF、双侧TLIF的L3~5节段变形量均较生理状态模型减少,单侧TLIF、双侧TLIF模型均在后伸运动时融合器的应力达到最大值,且单侧TLIF模型椎弓根螺钉上的应力峰值在各种工况中均明显高于双侧TLIF,后伸工况时应力峰值达到463.39 MPa。结论 单侧TLIF可作为腰椎退变性疾病的一种固定方法,但应力峰值均明显高于双侧TLIF模型,故系统稳定性差于双侧TLIF模型,提示患者在康复过程中应减少后伸运动,以免发生手术失效或螺钉断裂。     

不同单节段颈椎前路椎间融合系统对邻近节段的生物力学影响

目的对比Zero-P零切迹颈椎前路椎间融合固定系统和Cage-Plate融合系统对相邻节段的生物力学影响,为单节段颈椎病的治疗远期临床疗效提供参考。方法选择正常人CT扫描数据建立颈椎C1~7有限元模型,在验证模型的有效性后,分别建立在颈椎C5~6植入Zero-P和Cage-Plate融合系统的有限元模型。分别加载1.5 N·m扭矩模拟颈椎前屈、后伸、侧弯和旋转运动,对比正常情况下颈椎和分别植入Zero-P与Cage-Plate融合系统后相邻节段活动范围(range of motion,ROM)变化和椎间盘髓核、纤维环、终板及小关节上的应力。结果两种颈椎融合器植入后,C4~5椎间ROM增大20%,但C6~7椎间ROM增大120%,C4~5、C6~7髓核上的应力分别增大78%、110%,相邻节段终板和纤维环上的应力均有所增大。结论 Cage-Plate和Zero-P融合系统植入后均会引起相邻节段ROM增大,以及相邻椎间盘髓核、纤维环和小关节上应力增大,长远上会引起邻近节段的病变。但Cage-Plate和Zero-P融合系统对邻近节段的生物力学影响没有本质区别。     

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。     

原位及复位融合腰椎滑脱的三维有限元分析

背景：由于脊柱结构复杂,对复位或原位融合后融合的腰椎节段应力分布变化特点的精确生物力学分析一直是个难点。 目的：通过建立L₄/₅节段退变性滑脱原位椎间融合椎弓根钉内固定和复位椎间融合椎弓根钉内固定的三维有限元模型来比较腰椎滑脱原位融合和复位融合两种手术方式在各种载荷下的生物力学变化及其对腰椎稳定的影响。 方法：根据健康成年男性的下腰椎CT数据,利用mimics,Catia和Patran,Marc等软件建立起L₄/₅节段的三维有限元模型,利用此模型模拟退变性腰椎滑脱,在此基础上建立L₄/₅节段原位椎间融合椎弓根钉内固定和复位椎间融合内固定模型,分析两模型在各种载荷下的应力分布特点,并比较异同。 结果与结论：L₄/₅节段退变性滑脱原位椎间融合椎弓根钉内固定和复位椎间融合椎弓根钉内固定三维有限元模型在前屈后伸侧屈旋转负荷下,该节段各部结构,包括椎体,椎弓根钉内固定器和椎间融合器上的应力变化没有显著差异。两模型都显示椎间融合器和椎弓根螺钉内固定器上分布的应力最大。结果表明退变性腰椎滑脱,行原位椎间融合内固定和复位椎间融合内固定后,复位与否对该节段生物力学没有显著影响。     

腰骶椎单向带刺轴向融合内固定系统的生物力学特征

文题释义：经骶前间隙腰骶椎轴向融合(AxiaLIF)：该术式是经直肠后壁和骶前间隙入路,将螺钉轴向放置在腰骶椎,从而完成L₅/S₁融合。该术式具有创伤小、微创操作、保留脊柱后柱结构完整性等优点,但抗旋转能力差; 腰骶椎单向带刺轴向融合内固定系统：主要由中空轴向螺钉、2枚带刺内锁螺钉及特殊置钉器组成,是具有微创操作、固定牢靠、良好抗旋转能力的内固定系统。 背景：探寻一种微创操作、固定牢靠、具有良好抗旋转能力的新技术对于治疗腰骶椎退行性疾病具有十分重要的临床意义。 目的：观察腰骶椎单向带刺轴向融合内固定系统治疗腰骶椎失稳的生物力学特征,为其临床应用提供理论依据。 方法：选取6具新鲜成人腰骶椎尸体标本,截取腰骶椎运动节段(L₃-S₅),分为以下5组：结构完整的正常组、双侧峡部裂组、双侧峡部裂+带刺轴向融合内固定组(A组)、双侧峡部裂+单纯中轴螺钉固定组(B组)、双侧峡部裂+单纯中轴螺钉固定+双侧椎弓根螺钉固定组(C组)。比较不同内固定方式中L₅/S₁节段屈伸、侧弯、旋转的三维运动范围及轴向抗压能力。 结果与结论：①在不同方向的运动下,A、B、C组固定方式的稳定性均优于正常组与双侧峡部裂组,差异有显著性意义(P < 0.05);②在前屈、后伸、左右侧屈方向,A、B、C组3种内固定方式组间差异无显著性意义(P > 0.05);③而在左右旋转方向上, A组旋转运动的三维运动范围显著小于B组,且A组与C组比较差异无显著性意义(P > 0.05);④结果表明,腰骶椎单向带刺轴向融合内固定系统具有良好的生物力学稳定性,抗旋转能力强,有望应用于临床。 ORCID: 0000-0002-1032-2834(易国良) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程