非融合棘突间固定器不同棘突间撑开高度与植入节段关节突关节的压力分布

背景:棘突-棘突间固定可分担椎间盘及关节突关节的压力并保留生理活动,但其具体的生物力学机制有待进一步研究。目的:测量棘突间不同的撑开程度情况下节段关节突关节负荷分担及应力分布情况。方法:取6具新鲜成人无病变无破坏腰椎标本(L2～5),将各标本棘突间高度锉至12mm,在L3～4棘突间分别植入支撑高度为10,12,14,16,18,20mm的非融合棘突间固定器,采用ZWICK-Z010/BIXI电子万能实验机施加700N?m模拟腰椎前屈、中立、后伸运动负荷。结果与结论:支撑高度为10mm的非融合棘突间固定器对植入节段关节突关节的压力分布无显著影响;支撑高度为12mm的非融合棘突间固定器在过伸时可分担关节突关节压力;支撑高度为14mm的非融合棘突间固定器可显著降低关节突关节负荷;而支撑高度为16～20mm的非融合棘突间固定器可使关节突关节负荷基本消除。说明支撑高度等于或略大于中立位棘突间高度的非融合棘突间固定器可合理分担关节突关节的负荷。     

非融合棘突间固定器不同棘突间撑开高度对植入节段椎间盘压力分布的影响

背景：腰椎退变性疾病目前的非融合内固定特别是棘突间固定理论上可以保留有益活动,在缓解疼痛的同时预防邻近节段退变。目的：测量棘突间不同的撑开程度情况下节段椎间盘负荷分担及应力分布情况。方法：新鲜成人腰椎标本L2～5,采用电子万能实验机模拟腰椎前屈、中立、后伸运动负荷。实验分为7组：正常脊柱组,形状记忆合金棘突间固定器支撑高度10,12,14,16,18,20mm组。结果与结论：支撑高度为10mm的形状记忆合金棘突间固定器对植入节段椎间盘的压力分布无显著性影响;支撑高度为12mm的形状记忆合金棘突间固定器在过伸时可分担46%的椎间盘后纤维环负荷（P〈0.05）;支撑高度为14mm的形状记忆合金棘突间固定器可维持植入节段的轻度前屈,在过伸时可分担约47%的后环负荷（P〈0.05）,但后伸时会增大前环的负荷,当支撑高度远大于植入节段中立位时的棘突间高度时,屈伸活动时,后环的负荷显著降低的同时,前环负荷可增大达400%。提示支撑高度等于或略大于中立位棘突间高度的非融合棘突间固定器可分担椎间盘负荷并使椎间盘应力更均匀分布;但支撑高度过大会明显增大前环的负荷,如果用于神经源性间歇性跛行患者的椎间孔撑开,可能会加快椎间盘的退变。     

非融合棘突间固定器不同棘突间撑开高度对植入节段椎间盘压力分布的影响

背景:腰椎退变性疾病目前的非融合内固定特别是棘突间固定理论上可以保留有益活动,在缓解疼痛的同时预防邻近节段退变。目的:测量棘突间不同的撑开程度情况下节段椎间盘负荷分担及应力分布情况。方法:新鲜成人腰椎标本L2～5,采用电子万能实验机模拟腰椎前屈、中立、后伸运动负荷。实验分为7组:正常脊柱组,形状记忆合金棘突间固定器支撑高度10,12,14,16,18,20mm组。结果与结论:支撑高度为10mm的形状记忆合金棘突间固定器对植入节段椎间盘的压力分布无显著性影响;支撑高度为12mm的形状记忆合金棘突间固定器在过伸时可分担46%的椎间盘后纤维环负荷(P<0.05);支撑高度为14mm的形状记忆合金棘突间固定器可维持植入节段的轻度前屈,在过伸时可分担约47%的后环负荷(P<0.05),但后伸时会增大前环的负荷,当支撑高度远大于植入节段中立位时的棘突间高度时,屈伸活动时,后环的负荷显著降低的同时,前环负荷可增大达400%。提示支撑高度等于或略大于中立位棘突间高度的非融合棘突间固定器可分担椎间盘负荷并使椎间盘应力更均匀分布;但支撑高度过大会明显增大前环的负荷,如果用于神经源性间歇性跛行患者的椎间孔撑开,可能会加快椎间盘的退变。     

腰椎棘突间非融合植入物的特点及生物力学特性

背景：非融合技术可以避免椎间盘髓核摘除和脊柱融合固定治疗椎退行性病变导致的椎间盘丧失原有的生物力学功能或加剧蜕变。目的：总结各种腰椎棘突间非融合植入物特点、疗效及置入后生物力学的变化。方法：作者检索1990/2012 PubMed数据库及中国知网数据库检索与腰椎棘突间非融合植入物治疗脊柱退行性病变的相关研究。结果与结论：共纳入31条文献。棘突间非融合植入物能撑开病变节段棘突间隙,防止过度后伸,从而增加相应水平椎管横截面积和椎间孔高度,降低椎间盘负荷和小关节负荷,控制异常活动,保持运动功能来预防邻近节段退变,使失稳的腰椎达到正常状态的活动特性,实现动态重建腰椎序列。腰椎棘突间植入物可根据其特性及作用特点分为静态和动态两类,分别以X-STOP和Coflex为代表。由于不同的腰椎棘突间非融合植入物具有不同的特点,因而适应症状有所不同,应通过鉴别患者的不同发病原因,选择最合适的棘突间非融合器械进行个体化治疗,使其植入后更加符合生理情况应力分布。     

Coflex棘突间动力重建系统治疗腰椎退变性疾病18例

背景：近年来脊柱非融合技术一直是脊柱外科研究与争论的热点。Coflex棘突间动力重建系统作为腰椎后路非融合器材,国外虽已应用较长时间,但国内尚处于试用阶段。目的：探讨Coflex棘突间动力重建系统治疗腰椎退变性疾病的适应证,并对其早期临床疗效进行评价。方法：2008-10/2010-06使用Coflex棘突间动力重建系统治疗腰椎退变性疾病31例,对其中随访超过1年的18例患者临床资料进行分析总结。治疗方式均为后路髓核摘除,椎管减压、Coflex棘突间动力重建系统置入;1例患者术中置入2枚Coflex。治疗前及各次随访时均对患者进行日本骨科学会下腰痛功能量表、中文版Oswestry功能障碍指数量表及目测类比评分法评估,并测量治疗前后、各次随访时腰椎前屈后伸位置入节段及其上下节段活动范围、Colfex上下极板夹角及置入节段椎间隙高度。结果与结论：患者均获随访,随访时间12～20个月。末次随访时患者日本骨科学会下腰痛功能量表评分、中文版Oswestry功能障碍指数量表评分及目测类比评分均获显著改善;治疗前后置入节段椎间高度及其上下节段椎间活动度差异均无显著性意义（P〉0.05）,末次随访时Coflex上下极板夹角在过伸位较中立位显著增大（P〈0.05）。提示Coflex棘突间动力重建系统对腰椎间盘突出症、椎管狭窄及腰椎不稳等腰椎退变性疾病安全有效,在腰椎后伸时能够有效分担载荷,同时对腰椎生理活动影响较小,有利于维护腰椎功能,早期临床疗效肯定。     

Coflex棘突间动力重建系统治疗腰椎退变性疾病18例

背景:近年来脊柱非融合技术一直是脊柱外科研究与争论的热点。Coflex棘突间动力重建系统作为腰椎后路非融合器材,国外虽已应用较长时间,但国内尚处于试用阶段。目的:探讨Coflex棘突间动力重建系统治疗腰椎退变性疾病的适应证,并对其早期临床疗效进行评价。方法:2008-10/2010-06使用Coflex棘突间动力重建系统治疗腰椎退变性疾病31例,对其中随访超过1年的18例患者临床资料进行分析总结。治疗方式均为后路髓核摘除,椎管减压、Coflex棘突间动力重建系统置入;1例患者术中置入2枚Coflex。治疗前及各次随访时均对患者进行日本骨科学会下腰痛功能量表、中文版Oswestry功能障碍指数量表及目测类比评分法评估,并测量治疗前后、各次随访时腰椎前屈后伸位置入节段及其上下节段活动范围、Colfex上下极板夹角及置入节段椎间隙高度。结果与结论:患者均获随访,随访时间12～20个月。末次随访时患者日本骨科学会下腰痛功能量表评分、中文版Oswestry功能障碍指数量表评分及目测类比评分均获显著改善;治疗前后置入节段椎间高度及其上下节段椎间活动度差异均无显著性意义(P>0.05),末次随访时Coflex上下极板夹角在过伸位较中立位显著增大(P<0.05)。提示Coflex棘突间动力重建系统对腰椎间盘突出症、椎管狭窄及腰椎不稳等腰椎退变性疾病安全有效,在腰椎后伸时能够有效分担载荷,同时对腰椎生理活动影响较小,有利于维护腰椎功能,早期临床疗效肯定。     

压敏片测量离体颈椎后路钢板固定术后关节突关节内压力的变化

目的:利用压敏片技术,测量颈椎后路钢板固定术后关节突关节内压力的变化,探讨颈椎后路手术后远期并发症的生物力学发病机制。方法:实验于2005-07/12在南方医科大学生物力学实验室完成。10具颈椎标本取自非颈椎外伤意外死亡的成年男性新鲜尸体。截取C1～T1节段,行后路C4全椎板切除、椎弓根螺钉固定术。将压敏片置于关节突关节内,在脊柱三维运动试验机上测C4,5量零载荷和2N·m载荷下,后伸、左/右侧弯、左/右旋转过程中关节突关节内压力的变化。结果:颈椎关节突关节内的压力值为中间大于两边,C3,,C5,大于C2,和C6,。在中立位时对关节突关节内压力变化不大;4637左/右侧弯时的压力将会增加,但差异无显著性意义(P>0.05);而左/右旋转和后伸运动时,各节段关节突关节内压力均明显增加,差异具有显著性(P<0.05),后伸位增加最为明显,差异具有非常显著性(P<0.01)。后伸位时关节突关节承受较大的负荷,脊柱内固定术后,压力值的大小依次为C3,>C5,>C2,>C6,,反映出后路手术后固定节段上位的压力变化大于下4637位节段。结论:颈椎后路钢板固定术后,邻近节段关节突关节内压力明显增加,可诱发邻近关节突关节的退变,从而引起相应的并发症。     

轴向载荷对双节段颈椎人工椎间盘置换邻下位关节突关节压力的影响

背景:国内外尚未见双节段Bryan颈人工椎间盘置换后邻近节段关节突关节内压力的测量研究.目的:观察轴向载荷对双节段颈椎人工椎间盘置换和前路椎间融合内固定对邻下位节段关节突关节内压力的影响,以期为双节段人工颈椎间盘置换的临床应用提供生物力学依据.设计、时间及地点:体外对比观察,生物力学测定实验,于2006-01/02在中南大学材料科学与工程学院国家重点实验室完成.材料:取新鲜人体尸体颈椎标本11具,节段包括C_3T_1),剔除肌肉组织保留椎间盘、韧带和关节囊结构的完整.方法:取11具新鲜完整的成人下颈段标本,分别制成C_(4～5),C_(5～6)椎间盘完整、椎间盘置换、椎间融合3个模型组,在标本上施加轴向分级载荷,将微型阻电式压力传感器置入C_(5～6),C_(6～7)关节突关节内.主要观察指标:测量各组于25,50,75,100,125和150 N载荷下C_(5～6),C_(6～7)关节突关节内的压力.结果:在轴向加载下,下位节段关节突关节内的压力随着施加载荷的增大而增大.C_(4～5),C_(5～6)双节段人工椎间盘置换组与椎间盘完整组相比,下位置换节段和邻近下位节段关节突关节内的压力变化相近,差异无显著性意义(P>0.05).C_(4～5),C_(5～6)椎间融合组与人工椎间盘置换组、椎间盘完整组相比邻近下位节段关节突关节内的压力显著增高(P<0.05).结论:颈椎双节段人工椎间盘置换后置换下位节段和邻近下位节段关节突关节内压力与完整标本相近,提示颈椎双节段人工椎间盘置换能够重建颈椎生物力学性能.颈椎双节段椎间盘摘除融合内固定后邻近下位关节突关节压力增加,可能是多节段颈椎融合后邻近节段发生退行性变或退行性变加速的原因之一.     

腰椎棘突间区的影像解剖学研究及其临床意义

目的：探讨三维CT重建腰椎棘突间区的方法及其临床意义。方法：GE light speed 16 pro螺旋CT扫描患者46人，扫描条件为层厚0．625mm，层距0．3mm，在图像工作站中ADW4．2软件采用容积再现及多平面重建技术重建T12至S1段脊柱三维图像，对图像进行整倍数放大，并使用图像工作站（Advantage Workstation）软件中的测量工具，对棘突间距，棘突顶距，棘突中央高度，相邻棘突上下缘及中央厚度进行测量，测量过程中可以对腰椎三维图像任意角度旋转，选择最佳测量图像，对测量的图像数据进行正态性检验、t检验。结果：腰椎棘突间距从上到下（L1～5）逐渐减小，L1～2为8．26mm，L4～5，为5．66mm。棘突顶距棘突中央高度中段大于上段和下段，T12～L1的棘突顶距为54．91mm，至L2～3，增大为59．35mm，L4～5减小为47．13mm。L3的棘突高度最大，为21．56mm，上一棘突下缘大于相邻下一棘突上缘厚度。女性棘突较男性棘突短薄矮（P〈0．05～P〈0．01）。结论：本研究可模拟生理状态下腰椎棘突间区解剖，所测指标呈正态分布，能够反映国人腰椎棘突间区解剖，为腰椎棘突间内固定器的设计和临床的应用及计算机导航手术系统的应用提供解剖学基础。     

颈椎三维运动对关节突关节压力的作用

背景:颈椎关节突关节压力变化是颈椎生理运动中的一个重要环节,但目前缺少对颈椎生理载荷下关节突间接触压力的直接测量研究.目的:通过测量颈椎三维运动中关节突关节压力的变化,探讨关节突对颈椎应力分布和运动协调的作用.方法:6具成年男性新鲜尸体颈椎标本(C2～C7)作为测试对象,将预制的压敏片置于C3～4、C4～5和C6～7左侧关节突关节内.标本先给予75 N跟随载荷,再以持续加载模式加载力偶.屈伸和侧弯最大2.0 N·m载荷,轴向旋转最大4.0 N·m载荷,测量零力偶和最大力偶时的关节突关节内压力.结果与结论:零载荷时,C3～4、C4～5和C6～7左侧关节突分别承受75 N跟随载荷的20.6%,20.0%,21.3%.在运动加载后,完整颈椎在后伸、左侧弯和右旋时均表现为左侧关节突间压力明显增大(P<0.05);但前屈、右侧弯和左旋时左侧关节突间压力无明显改变.3个节段在各运动方向关节间压力变化无显著性差异(P>0.05).结果提示关节突关节内压力变化主要取决于关节突的角度和加载方向.颈椎关节突在传递分散颈椎应力和协调三维运动中发挥重要作用.