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相似文献
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1.
[目的]利用有限元方法对矢向轴动态椎弓根钉棒内固定系统固定腰椎失稳模型的生物力学特性进行评价,为此动态内固定系统临床应用提供生物力学基础和理论依据.[方法]采用预先获取的健康成年中国男性志愿者的腰椎CT数据建立腰椎正常模型及L4,5失稳模型.根据矢向轴动态椎弓根钉棒系统和坚强椎弓根钉棒系统的材料参数计算和构建有限元模型,并将其导入已通过验证的腰椎失稳模型,分别构建L4,5单节段动态固定模型和坚强固定模型.约束L5椎体下终板,在轴向500N载荷和10N·m力矩下分别模拟人体腰椎正常生理轴向载荷、前屈、后伸、侧弯和旋转五种工况,分别记录4种模型轴向载荷工况下L4,5轴向位移及后四种工况下L4,5固定节段及L3,4邻近节段活动度、椎间盘应力、邻近节段小关节的应力和器械应力,并进行分析比较.[结果]矢向轴动态椎弓根钉棒系统固定失稳腰椎可让固定节段椎间关节留有大于坚强固定组、小于完整脊柱组运动范围的适当活动度,对邻近节段腰椎活动度的影响也小于坚强固定组,同时固定节段椎间盘应力较坚强固定组大,器械应力却小于坚强椎弓根钉棒系统,邻近节段腰椎间盘及椎间小关节应力也小于坚强固定组.[结论]应用矢向轴动态椎弓根钉棒系统固定失稳腰椎,既保留了腰椎固定节段适当活动性,又能提供即刻的稳定性;同时该系统与脊柱合力承担载荷,能有效避免因术后应力遮挡及器械应力集中引起的内固定失效等并发症;它也能降低邻近节段椎间盘及椎间关节的应力,对邻近节段腰椎活动度影响也较坚强固定小,理论上有利于减少和预防邻近节段退变.  相似文献   

2.
背景:近年来随着对脊柱生物力学研究的深入,人工椎间盘被认为是治疗腰椎退行性变较理想的方法,但目前对人工腰椎间盘的生物力学研究还非常有限.目的:建立腰椎运动节段人工椎间盘置换的三维有限元模型并进行生物力学分析,观察人工椎间盘置换对腰椎小关节应力的影响.方法:在已建立的正常腰椎运动节段三维有限元模型的基础上去除L4~5椎间盘、上下终板的有限元单元,加入SB-Chaite Ⅲ型人工椎间盘的有限元模型,保留L4~5椎间隙的纤维环及相关韧带,形成L4~5运动节段人工椎间盘置换的三维有限元模型.对三维有限元模型在垂直压缩、前屈、后伸、侧弯等不同载荷下进行生物力学分析,记录小关节的应力,并与正常运动节段三维有限元模型相应部位的应力进行对比.结果与结论:生物力学分析结果显示,人工椎间盘置换后:①垂直压缩时上下椎体、双侧小关节内应力与正常节段相比差异无显著性意义(P > 0.01).②前屈、后伸时上下椎体前、后方及双侧小关节内应力与正常节段相比差异无显著性意义(P > 0.01).③侧弯时上下椎体左右两侧及双侧小关节内应力与正常节段相比差异无显著性意义(P > 0.01).提示人工腰椎间盘置换后小关节应力可保持在正常运动节段的水平,人工腰椎间盘置换可以达到腰椎生物力学性能重建的目的.  相似文献   

3.
背景:有研究报道腰椎融合后其邻近节段运动范围和压力会明显增大;但也有报道腰椎融合与动态固定非融合或正常腰椎相比,其邻近节段运动范围和压力未见明显增加,甚至出现减少.然而,腰椎的活动度多少到底对邻近节段会有什么影响呢? 目的:观察单节段腰椎不同范围活动度对邻近关节运动范围的影响.方法:取6具新鲜成人L2~S2腰椎标本,依次对成人L4~L5椎体进行不同方式处理形成5种不同活动度状态:完整标本状态;部分失稳状态;动态固定状态;完全失稳状态;刚性固定状态.在脊柱三维运动试验机上,采用"载荷控制"法进行屈伸、侧弯和旋转等运动方向测试,分别将其他4个状态与完整标本状态进行比较.结果与结论:处理节段L4~L5椎体在各处理状态的下运动范围明显不同,形成了完全不同范围的活动度.与完整标本状态相比较,其他4个状态旋转时,上方邻近节段L3~L4的运动范围在刚性固定状态下明显减少;下方邻近节段L5~S1各方向和上方邻近节段L3~L4其余方向的运动范围无显著性差异.单节段腰椎刚性固定状态下,整个脊柱标本的运动范围明显减少.说明在"载荷控制"方法的实验下,单节段腰椎活动度多少对邻近节段的屈伸、侧弯等运动范围影响不明显,对上方邻近节段的旋转运动范围影响较大;腰椎刚性固定融合后,不一定要恢复到正常腰椎的活动范围,也许对预防邻近节段病有利.  相似文献   

4.
背景:有研究报道腰椎融合后其邻近节段运动范围和压力会明显增大;但也有报道腰椎融合与动态固定非融合或正常腰椎相比,其邻近节段运动范围和压力未见明显增加,甚至出现减少。然而,腰椎的活动度多少到底对邻近节段会有什么影响呢?目的:观察单节段腰椎不同范围活动度对邻近关节运动范围的影响。方法:取6具新鲜成人L2~S2腰椎标本,依次对成人L4~L5椎体进行不同方式处理形成5种不同活动度状态:完整标本状态;部分失稳状态;动态固定状态;完全失稳状态;刚性固定状态。在脊柱三维运动试验机上,采用"载荷控制"法进行屈伸、侧弯和旋转等运动方向测试,分别将其他4个状态与完整标本状态进行比较。结果与结论:处理节段L4~L5椎体在各处理状态的下运动范围明显不同,形成了完全不同范围的活动度。与完整标本状态相比较,其他4个状态旋转时,上方邻近节段L3~L4的运动范围在刚性固定状态下明显减少;下方邻近节段L5~S1各方向和上方邻近节段L3~L4其余方向的运动范围无显著性差异。单节段腰椎刚性固定状态下,整个脊柱标本的运动范围明显减少。说明在"载荷控制"方法的实验下,单节段腰椎活动度多少对邻近节段的屈伸、侧弯等运动范围影响不明显,对上方邻近节段的旋转运动范围影响较大;腰椎刚性固定融合后,不一定要恢复到正常腰椎的活动范围,也许对预防邻近节段病有利。  相似文献   

5.
目的:应用三维有限元分析法认识腰椎小关节的力学分布特点。方法:①实验于1999-10/2001-06在福州大学力学工程系光弹实验室完成。取新鲜尸体10具,6男4女,年龄45~65岁。尸体来源:福建中医学院解剖教研室。②通过对尸体腰段脊柱表面各节点的三维坐标值测量,运用超级空间有限元电算程序(SUPER-SAPV)将腰段脊柱按空间有限离散的原则划分为496个单元,1002个节点。并在计算机上建立三维空间坐标系,模拟完整脊柱腰段力学模型。运用横截面积肌力计算法,测量尸体腰椎周围肌肉:腰大肌、腰方肌、竖脊肌、腹内外斜肌、腹横肌的解剖横断面积,及其与腰段脊柱纵轴的中心距数值,求得力矩值。再根据力矩等价换算公式得出加载于模型体表各点的肌力值。通过对本模型重力及肌力的加载,使其更接近于正常人体腰段力学状态。运用腰椎周围不同肌肉对腰段脊柱作用力的变化,模拟正常活动范围内脊柱腰段前屈、后伸、右侧屈、右旋4种不同工况。分别计算相应载荷下脊柱腰段小关节的动态应力分布状况和应变值。结果:腰段小关节在正常生理活动范围内,各节段小关节前屈、后伸位、右侧屈(左侧)、右旋位(左侧)应力值由L5~S1至L1~2分别从122.83,282.51,92.22,118.84MPa减少至32.58,64.63,4.29,2.39MPa。小关节在后伸位时应力值最大,其次是前屈位及旋转,侧屈位应力值最小。结论:前屈及后伸位出现明显的应力集中,其中后伸位最为明显。  相似文献   

6.
腰椎关节突关节(FJ)是椎体后的一对小关节,是腰椎节段的重要组成部分之一,具有引导、控制脊柱的运动方向、活动范围并承受脊柱一定负荷的作用。目前,FJ结构的异常如关节面角度改变、双侧角度不对称、纵向关节的形态移行变化等产生的原因及其对腰椎退变性疾病的影响,还不十分明确。有研究表明,关节形态的改变可来自先天或关节炎症后的重塑,且关节的异常形态可通过影响应力-应变关系和瞬时旋转轴,而造成FJ以及椎间盘的损伤和炎症,并致使腰椎发生退变性疾病。本文对FJ解剖结构异常的原因,及其生物力学机制和退行性变的过程进行综述,旨在为临床上FJ对腰椎退变性疾病影响的研究提供参考。  相似文献   

7.
腰椎椎间盘退变性疾病(degenerative disc disease, DDD)是脊柱外科领域最常见的疾病之一[1].在过去数十年间,腰椎间盘切除加椎体间融合术一直是治疗DDD的"金标准",但由于椎体间融合以牺牲关节的活动性为代价,并使临近节段椎间盘和关节突关节加速退变[2],因此,保留关节的活动和腰椎生理运动对于术后远期疗效的维持起到重要作用.  相似文献   

8.
脊柱椎间关节成形术借鉴于人工关节成形/置换术,旨在恢复脊柱节段的活动和负载功能,防止临近节段退变的加速,从而使术后的脊柱更符合人体的解剖生理要求.目前脊柱关节成形术包括:(1)人工全椎间盘置换;(2)人工髓核置换;(3)关节突关节置换;(4)脊柱后路动力固定装置;(5)纤维环成形术.本文就腰椎椎间关节成形术的临床研究进展作一综述.  相似文献   

9.
背景:腰椎滑脱症的治疗目的是重建脊柱序列和椎体稳定性,解除神经压迫,达到永久腰椎融合的作用。目的:探讨腰椎滑脱症患者腰椎融合及植入物内固定后椎体稳定性的恢复。
  方法:腰椎滑脱症最常采用Wiltse分型将其分为发育不良性、峡部裂性、退变性、创伤性以及病理性,将腰椎侧位X射线片的上位椎体相对于下位椎体的滑移程度分为5级,根据腰椎滑脱症患者的分型和分级以及患者具体情况选择适宜的治疗方式。
  结果与结论:坚强融合内固定,植入物与椎体间是刚性连接,常用来稳定脊柱、矫正畸形,骨融合率较高,减少了假关节形成。动态融合内固定是用弹性材质或微动装置分散坚强内固定负荷传导,减少应力遮挡效应及邻近节段的应力集中。动态非融合内固定能改变脊柱运动节段的负荷传递方式,阻止脊柱运动,预防邻近节段退变,使失稳的腰椎达到其正常状态的活动特性,实现动态重建腰椎序列。峡部关节缺损部位直接修复植骨,适用于青壮年有症状不伴有退行性椎间盘疾病的滑脱患者。腰椎滑脱症选择哪种材料植骨和植骨部位以及哪种入路方法融合和植入物内固定可以得到理想的融合内固定效果一直是学者们争论的焦点,目前尚未达成统一。  相似文献   

10.
背景由于生理老化和病理损害,常导致椎间盘破坏,而椎间盘是脊柱运动功能单位中最关键的结构,其破坏后不但可引起椎间盘退变性疾病,还将引起脊柱的生物力学紊乱,因此最好是重建椎间盘,即可治疗椎间盘疾病,又能部分恢复椎间盘的功能.目的探讨人工腰椎间盘置换术后腰椎间盘退变性疾病患者相应脊柱节段的运动范围及有关解剖参数的变化.设计前后对照研究.单位中山大学附属第三医院骨科、附属第二医院骨科.对象1999-02/2002-06中山大学附属二院确诊为腰椎间盘退变性疾病患者34例,41个椎间盘进行了人工椎间盘置换,术后均按要求完成了研究全过程.方法所有的患者均在气管内麻醉下行腹直肌旁切口经腹膜外入路进行人工腰椎间盘置换术,采用德国Link公司生产的SB ChariteⅢ型人工腰椎间盘,并进行相关评价.主要结局观察①患者术后的脊柱运动节段的稳定性、椎间关节的活动范围、椎间隙高度及椎间孔面积的变化.②术后的临床效果.结果单节段置换L3-4 2例,L4-5 18例,L5S1 7例;双节段置换L3~4和L4-51例,L4-5合并L5S1 6例.所有患者均进行了随访,时间3~38个月,平均随访时间18.6个月,总优良率90%.腰椎间盘突出伴腰椎不稳4例,术后腰椎动力位摄片证实手术节段椎体间无异常位移,重建了腰椎的稳定性.其余的手术节段未见不稳现象.手术后L4-5椎间的屈伸范围与对照组比较,差异无显著性意义(P>0.05).仅对施行椎间盘置换的L4-5节段伴椎间隙Ⅰ~Ⅱ°狭窄的15例进行了测量,证明手术前后椎间盘高度和椎间孔面积差异有显著性意义(t=2.547,2.634,P<0.05).结论对腰椎间盘源性疾病进行人工间盘置换,除能恢复腰椎节段的运动功能外,还可以重建椎间隙高度,扩大椎间孔面积,加大脊柱节段的运动范围.  相似文献   

11.
背景:由于生理老化和病理损害,常导致椎间盘破坏,而椎间盘是脊柱运动功能单位中最关键的结构,其破坏后不但可引起椎间盘退变性疾病,还将引起脊柱的生物力学紊乱,因此最好是重建椎间盘,即可治疗椎间盘疾病,又能部分恢复椎间盘的功能。目的:探讨人工腰椎间盘置换术后腰椎间盘退变性疾病患者相应脊柱节段的运动范围及有关解剖参数的变化。设计:前后对照研究。单位:中山大学附属第三医院骨科、附属第二医院骨科。对象:1999-02/2002-06中山大学附属二院确诊为腰椎间盘退变性疾病患者34例,41个椎间盘进行了人工椎间盘置换,术后均按要求完成了研究全过程。方法:所有的患者均在气管内麻醉下行腹直肌旁切口经腹膜外入路进行人工腰椎间盘置换术,采用德国Link公司生产的SB ChariteⅢ型人工腰椎间盘,并进行相关评价。主要结局观察:①患者术后的脊柱运动节段的稳定性、椎间关节的活动范围、椎间隙高度及椎间孔面积的变化。②术后的临床效果。结果:单节段置换L3-4例,L4~5 18例,L5S1 7例;双节段置换L3~4和L4~5 1例,L4~5合并L5S1 6例。所有患者均进行了随访,时间3~38个月,平均随访时间18.6个月,总优良率90%。腰椎间盘突出伴腰椎不稳4例,术后腰椎动力位摄片证实手术节段椎体间无异常位移,重建了腰椎的稳定性。其余的手术节段未见不稳现象。手术后L4~5椎间的屈伸范围与对照组比较,差异无显著性意义(P&;gt;0.05)。仅对施行椎间盘置换的L4~5节段伴椎间隙Ⅰ~Ⅱ&;#176;狭窄的15例进行了测量,证明手术前后椎间盘高度和椎间孔面积差异有显著性意义(t=2.547,2.634,P&;lt;0.05)。结论:对腰椎间盘源性疾病进行人工间盘置换,除能恢复腰椎节段的运动功能外,还可以重建椎间隙高度,扩大椎间孔面积,加大脊柱节段的运动范围。  相似文献   

12.
背景目前所使用的人工椎间盘结构、材料特性及生物学特性等与正常生理的椎间盘有着很大区别,因此,人工椎间盘植入后相应脊柱节段的应力传导将发生一定的变化.目的通过三维有限元的方法研究正常椎间盘、髓核摘除、人工腰椎间盘三组小关节的应力分布,探讨人工腰椎间盘植入对小关节应力分布的影响.设计观察对比实验.单位中山大学附属第三医院骨科、附属第二医院骨科及南方医科大学生物力学实验室.对象以健康人意外死亡的无任何脊柱疾患的脊柱标本(家属志愿捐献)建立起脊柱运动节段的有关正常椎间盘、人工椎间盘、髓核摘除的三种三维有限元模型作为实验对象.方法利用有限元软件MSC.MARK,建立正常椎间盘模型,高度为10.00 mm,横截面积1 300.00 mm2,髓核横截面积495.80 mm2;髓核摘除模型,将髓核内压取值为零;人工腰椎间盘及L4-5运动节段的三维模型,小关节高度10.53mm,宽度13.37mm,关节面面积135.00mm2.然后模拟腰椎节段的运动,进行小关节应力分布的比较研究.主要观察指标上述三种椎间盘的运动节段模型在6种运动状态下小关节应力大小的比较.结果髓核摘除组小关节的上边缘部、后中部、下边缘部和前中部在前屈、后伸、压缩、侧屈、旋转状态应力最大,人工腰椎间盘组的小关节的应力比正常椎间盘高,但明显小于髓核摘除组,但正中部在旋转状态下,人工腰椎间盘小关节的中心部位承受的应力最大.结论人工腰椎间盘植入后与髓核摘除组相比可降低小关节的应力,但仍高于正常的腰椎间盘组;人工腰椎间盘组的抗旋转能力明显低于正常腰椎间盘组和髓核摘除术后组,由此可见,目前的人工腰椎间盘具有腰椎间盘大部分的力学功能,与真正的腰椎间盘仍有差别.  相似文献   

13.
由腰椎关节突关节病变引起的脊柱疾病发病率正逐年上升,其中腰椎关节突关节不对称(LFT)与腰椎关节突关节骨性关节炎、腰椎间盘退行性变、退变性腰椎滑脱、脊柱侧凸等疾病相关。近年来,LFT对脊柱退变过程的影响已被广泛研究,这将对各类脊柱疾病的预防与诊疗起到重要的指导作用。因此,本文就LFT的研究现状作一综述。  相似文献   

14.
椎间融合器的研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
腰椎退行性滑脱、节段性不稳、椎间盘源性疾病、外伤性腰椎滑脱所致腰椎失稳引起的下腰痛、肢体运动感觉障碍,对非手术治疗无效者一般都需行腰椎固定融合术。20世纪50年代,Cloward首先提出后路腰椎融合术(PLIF),该技术发展成为当今脊柱外科基本术式之一。  相似文献   

15.
背景:自行研制脊柱滑脱、骨折撑开复位固定装置,最大特点是它的撑开复位内固定功能,完全融合到钢板设计上,不需过多手术器械来提供,减少手术出血和创伤。 目的:测试短节段猪脊柱标本在完整、失稳后及撑开复位内固定系统(the Distraction Reduction Fixation System,DRFS)内固定后的刚度变化。 设计、时间及地点:对比观察实验,于2004—12/200512在解放军总医院骨科研究所生物力学实验室完成。 材料:选择市购新鲜猪腰椎脊柱标本(T11~S2节段)12具,将标本上下两个节段交叉打入克氏针以利固定,制成腰1~7节段的猪脊柱标本。 方法:测定完整标本在前屈、后伸、侧屈及旋转时的刚度;切除椎间盘、小关节及前后纵韧带松解脊柱,测定其各项运动刚度;用撑开复位内固定系统进行短节段内固定后重复测试各项运动刚度。 主要观察指标:完整、失稳及内固定后脊柱各项运动刚度测试结果。 结果:与完整脊柱的刚度相比,失稳后脊柱各项运动的刚度均明显减少(P〈0.05);内固定后脊柱各项运动的刚度均明显高于失稳后脊柱(P〈0.05);内固定后脊柱前屈、侧屈及旋转运动的刚度与完整标本比较差异无显著性意义(P〉0.05),后伸运动的刚度明显高于完整脊柱(P〈0.05)。 结论:从生物力学角度证实了脊柱失稳后经撑开复位内固定系统短节段固定后的即刻刚度明显增高。但因其为后路固定,固定后脊柱标本与完整脊柱标本相比后伸活动受限。  相似文献   

16.
背景:腰椎小关节不对称与椎间盘退变程度之间的关系一直存在争议,并且国内在下腰痛患者中对小关节不对称与小关节退变程度之间关系的研究较少。目的:调查分析腰椎小关节不对称在腰椎间盘退变与小关节退变过程中的作用。方法:测量312例下腰痛患者共936个脊柱功能单位的小关节角度差值,差值<7°定义为小关节对称,差值≥7°定义为小关节不对称。对936个脊柱节段的椎间盘退变程度及小关节退变程度进行分级。结果与结论:①小关节是否对称在年龄及性别上差异无显著性(P>0.05)。②小关节不对称与椎间盘退变程度之间无显著关联(P>0.05)。③在L4~L5节段小关节不对称组比小关节对称组的小关节退变程度更重(P<0.01)。提示小关节不对称与椎间盘退变无明显影响,但在腰椎活动度最大的L4~L5节段,小关节不对称可能会引起小关节的退变。  相似文献   

17.
背景:腰椎小关节不对称与椎间盘退变程度之间的关系一直存在争议,并且国内在下腰痛患者中对小关节不对称与小关节退变程度之间关系的研究较少.目的:调查分析腰椎小关节不对称在腰椎间盘退变与小关节退变过程中的作用.方法:测量312例下腰痛患者共936个脊柱功能单位的小关节角度差值,差值〈7°定义为小关节对称,差值≥7°定义为小关节不对称.对936个脊柱节段的椎间盘退变程度及小关节退变程度进行分级.结果与结论:①小关节是否对称在年龄及性别上差异无显著性(P 〉 0.05).②小关节不对称与椎间盘退变程度之间无显著关联(P 〉 0.05).③在L4~L5节段小关节不对称组比小关节对称组的小关节退变程度更重(P 〈 0.01).提示小关节不对称与椎间盘退变无明显影响,但在腰椎活动度最大的L4~L5节段,小关节不对称可能会引起小关节的退变.  相似文献   

18.
腰椎非融合置入物及其置入技术   总被引:1,自引:0,他引:1  
近年来,腰椎非融合技术是脊柱外科的新技术,可以保留椎间盘和关节突关节功能的完整性,维持或恢复节段间正常运动,且对邻近节段无不利影响.腰椎非融合技术也许会成为替代腰椎融合术的另一种选择,但它能否被合理、正确的使用,还有很多问题有待解决.需要更进一步的临床研究证明这些置入物的安全性和与宿主的生物相容性,以取得满意效果.  相似文献   

19.
目的:研究下腰痛患者关节突关节形态与腰椎侧弯的关系。方法:37例腰椎侧弯的下腰痛患者,通过X线摄片和CT轴向扫描,测量L3/4、LA/5、L5/S1关节突关节形态。26例正常者作为对照。结果:在腰椎侧弯患者中L4/5节段关节突关节不对称为72%,L5/S1节段为49%。结论:腰椎侧弯与关节突关节不对称有关,可能是侧方不稳、滑脱的原因。  相似文献   

20.
背景:腰椎小关节及其对称性与腰椎间盘突出之间是否存在关系,文献报道争议很大。目的:测量分析腰椎小关节方向性与腰椎间盘突出的关系。方法:收集因腰腿痛行CT检查的169例患者,L4/5腰椎间盘突出35例,L5/S1腰椎间盘突出67例,无间盘突出对照组67例。在CT终端机上选取L3~S1椎间隙的远侧椎体上终板层面,测量3个节段的腰椎小关节角。结果与结论:①L4/5和L5/S1腰椎间盘突出组L3/4、L4/5、L5/S1每个节段腰椎小关节角左侧均大于右侧(P<0.05);各组小关节前内侧角和后外侧角两侧相比差异均无显著性意义(P>0.05)。②各节段腰椎小关节角、前内侧角、后外侧角3组之间比较没有显著性差异(P>0.05)。③各组腰椎小关节角、后外侧角自L3/4至L5/S1节段均逐渐增大(P<0.05);而前内侧角L4/5节段最大,L3/4节段最小(P<0.05)。提示腰椎间盘突出与腰椎小关节角左右侧不相等有关;腰椎小关节角和后外侧角自L3/4至L5/S1逐渐更偏向冠状位,而内侧角在L4/5节段更偏冠状位,可能与腰椎管狭窄的发病有关。  相似文献   

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