寰椎椎弓根螺钉与侧块螺钉有限元分析比较

[目的]应用有限元方法比较寰椎椎弓根螺钉(pedicle screws,PS)与侧块螺钉(lateral mass screws,LMS)的力学稳定性.[方法]依据一名正常男性寰椎CT扫描资料逆向重建寰椎三维模型,再以Hypermesh 12软件设置材料属性获得骨质疏松模型,最后运用Abaqus6.9软件分别测量寰椎P...     

寰椎椎弓根螺钉技术和侧块螺钉技术的临床疗效比较

目的：探讨寰椎椎弓根螺钉和侧块螺钉固定技术的临床疗效。方法：2006年1月至2010年1月,行寰椎椎弓根螺钉固定技术32例（A组）,行寰椎侧块螺钉固定技术28例（B组）。通过术中失血量、手术时间、颈枕区疼痛缓解（VAS评分）、JOA评分和术后植骨融合情况评定疗效。结果：两组患者在JOA评分,颈枕区疼痛缓解,和植骨融合率方面无明显差异。A组术中失血量和手术时间明显低于B组,有统计学意义（P〈0．05）。A组中2例出现寰椎后弓骨折。B组中有3例术后出现颈枕区疼痛加重,且伴有麻木。结论：寰椎椎弓根螺钉固定技术显露范围小,简化了操作程序,减少了术中、术后的并发症。在设计手术方案时,应优先考虑椎弓根螺钉技术,而侧块螺钉技术可以作为一种补充。     

寰椎椎弓根螺钉技术和侧块螺钉技术的临床疗效比较

目的：探讨寰椎椎弓根螺钉和侧块螺钉固定技术的临床疗效。方法：2006年1月-2010年1月,行寰椎椎弓根螺钉固定技术32例（A组）,行寰椎侧块螺钉固定技术28例（B组）。通过术中失血量,手术时间,颈枕区疼痛缓解,JOA评分和术后植骨融合情况评定疗效。结果：两组患者在JOA评分,颈枕区疼痛缓解WAS评分）和植骨融合率方面无明显差异。A组术中失血量和手术时间明显低于B组,有统计学意义。B组中有3例术后出现颈枕区疼痛加重。结论：寰椎椎弓根螺钉固定技术显露范围小,简化了操作程序,减少了术中、术后的并发症。在设计手术方案时,应优先考虑椎弓根螺钉技术,而侧块螺钉技术可以作为一种补充。     

寰椎椎弓根螺钉置钉的解剖与临床研究

目的：建立和验证寰椎后路椎弓根螺钉固定的进钉技术。方法：利用40套干燥配套寰枢椎标本测量进钉技术的相关参数，而后临床应用该技术方法置钉并行X线、CT复查其准确性。结果：寰椎椎弓根平均宽度为7．78mm，进钉点在寰椎椎弓根中线外侧2．2m，螺钉进钉点可由经枢椎下关节突中点的纵垂线来确定；手术中该方法不仅能简化操作过程，而且术后检查发现螺钉均准确置入。结论：用枢椎下关节突中点作为术中判定寰椎椎弓根螺钉进钉点的方法准确可靠。     

寰枢椎后路椎弓根螺钉固定的生物力学评价

目的：评价寰枢椎后路椎弓根螺钉固定的生物力学稳定性。方法：6具新鲜颈椎标本，按随机顺序，对每一标本先后行C1-C2椎弓根螺钉、Magerl螺钉、Brooks钢丝以及螺钉联合钢丝固定，在脊柱三维运动实验机上测量其三维运动范围。结果：Magerl螺钉或C1-C2椎弓根螺钉联合Brooks钢丝组成的固定系统的三维运动范围最小。C1-C2椎弓根螺钉固定的前后屈伸运动范围与Brooks钢丝固定无差异，但大于Magerl螺钉；其左右侧屈运动范围小于Brooks钢丝固定，大于Magerl螺钉；其轴向旋转角度明显小于Brooks钢丝固定，但与Magerl螺钉无统计学差异。结论：C1-C2椎弓根螺钉的三维稳定性与Magerl螺钉相当，联合Brooks钢丝固定可进一步提高其稳定性。     

寰椎后路单或双层皮质骨螺钉固定强度的生物力学评价

目的:测量单层皮质骨和双层皮质骨寰椎侧块螺钉固定与寰椎椎弓根螺钉固定的强度,为临床选择寰椎后路螺钉固定的方式提供生物力学依据。方法:利用12例新鲜的寰椎和第三颈椎标本,进行单层皮质骨和双层皮质骨的椎弓根螺钉或侧块螺钉固定,测试并比较其螺钉拔出强度。结果:双层皮质骨寰椎椎弓根螺钉固定的拔出力最大,为1757.0±318.7N;单层皮质骨寰椎椎弓根螺钉固定(1192.5±172.6N)与双层皮质骨寰椎侧块螺钉固定(1243.8±350.0N)及单层皮质骨C3椎弓根螺钉固定(1121.6±224.6N)的拔出力之间均无明显差异。结论:应用寰椎侧块螺钉固定时宜选用双层皮质骨螺钉固定,而寰椎椎弓根螺钉固定选用单层皮质骨螺钉即可。     

寰椎椎弓根螺钉进钉点的解剖定位研究

目的：建立简易可靠的寰椎后路椎弓根螺钉进钉点的定位技术。方法：设定寰椎椎弓根螺钉的进钉点，利用40套干燥配套寰枢椎标本，测量与进钉点相关的数据参数，分析数据之间的关系。结果：寰椎椎弓根螺钉进钉点和枢椎下关节突中线与后正中矢状面的距离分别是19.61mm、19．21mm，二者仅相差0．40mm。结论：枢椎下关节突中心点可作为术中判断寰椎椎弓根螺钉进钉点的解剖学定位标志。     

寰椎侧块枢椎椎弓根螺钉内固定治疗上颈椎骨折相关并发症原因分析及预防

[目的]探讨寰椎侧块、枢椎椎弓根螺钉内固定术治疗上颈椎骨折相关并发症的原因,并提出对策及预防措施。[方法]回顾性分析自2007年1月²012年12月本科行寰椎侧块、枢椎椎弓根螺钉内固定术治疗上颈椎骨折并或随访168例,其中男115例,女53例,年龄192012年12月本科行寰椎侧块、枢椎椎弓根螺钉内固定术治疗上颈椎骨折并或随访168例,其中男115例,女53例,年龄19⁶9岁。患病种类包括Jefferson骨折69例,Hangman骨折47例,枢椎齿突骨折52例,对10例手术发生的并发症进行总结分析。[结果]术中、术后并发症共10例,男6例,女4例,内固定位置欠佳2例,椎动脉出血1例,椎动脉栓塞1例,枕大神经痛2例,单纯脑脊液漏2例,脑脊液漏合并椎管内感染、化脓性脑膜炎1例,切口浅表感染1例。内固定位置欠佳者及时行翻修手术,调整内固定螺钉位置,预后良好;椎动脉出血者术中使用骨蜡封闭止血,并拧入椎弓根螺钉压迫止血,术后患者无明显不适主诉;椎动脉栓塞1例:合并小脑梗死,对症治疗后遗留部分功能障碍;枕大神经痛2例:给予激素、脱水、营养神经等对症治疗,术后2个月复查时疼痛明显减轻;单纯脑脊液漏2例:切口紧密缝合,拔除引流管后切口处加压包扎,持续抗生素预防感染,切口愈合良好;脑脊液漏合并椎管内感染、化脓性脑膜炎1例:给予敏感抗生素积极控制感染,预后良好;切口浅表感染1例:经清创缝合术并联合敏感抗生素治疗后痊愈。[结论]寰椎侧块、枢椎椎弓根螺钉内固定术是治疗上颈椎损伤的重要技术,对出现的相应的并发症采用正确、有效的应对措施均可取得良好效果。     

单纯寰椎侧块螺钉固定选择性治疗不稳定寰椎骨折的生物力学分析

【摘要】 目的：测试单纯寰椎侧块螺钉固定治疗不稳定寰椎骨折的生物力学稳定性,为临床应用提供理论依据。方法：取新鲜成人的完整枕骨及颈椎（C0-C3）标本6具,聚甲基丙烯酸甲酯包埋,在电子生物力学试验机上分别测定完整标本（A组）,寰椎骨折合并横韧带离断+寰椎侧块螺钉固定（B组）,横韧带、纵向韧带离断+寰椎侧块螺钉固定（C组）的前屈/后伸、左/右侧屈的运动变化以及前屈时C1-2的相对位移ADI（atlantodental interval）值,进行统计学分析,评价单纯寰椎侧块螺钉固定治疗不稳定寰椎骨折的生物力学稳定性,分析上颈椎韧带复合体的生物力学作用。结果：寰椎横韧带切断内固定后,载荷为50~90N时,A组与B组的ADI值、前屈、后伸相比,无统计学差异（P＞0.05）;当载荷为100N时,B组ADI值2.76mm、前屈11.66°、后伸14.05°,载荷为150N时,B组ADI值3.15mm、前屈15.27°、后伸16.25°,与A组相比均有统计学差异（P＜0.05）。横韧带切断后,载荷小于100N时,B组左、右侧屈与A组比较差异均无统计学意义（P＞0.05）;载荷100N时,B组左侧屈7.51°,与A组比较差异无统计学意义（P＞0.05）,B组右侧屈8.43°,与A组相比存在统计学差异（P＜0.05）;载荷150N时,B组左侧屈8.79°、右侧屈10.67°,与A组比较均有统计学差异（P＜0.05）。进一步切断纵向韧带,稳定性明显丧失,C组的ADI值和前屈、后伸、左右侧屈范围与A组相比均有显著统计学差异（P＜0.05）。结论：单纯寰椎侧块螺钉固定治疗寰椎骨折,恢复C0-2之间的高度,即恢复纵向韧带的张力能够维持生理载荷下寰枢椎的稳定性。     

中上颈椎侧块与寰椎椎弓根位置关系的解剖研究

目的研究中上颈椎侧块与寰椎椎弓根的位置关系,建立以中上颈椎侧块为解剖标志的寰椎椎弓根螺钉进钉点定位技术。方法20具尸体标本,分别测量寰椎椎弓根和中上颈椎侧块的内缘、中点、外缘与正中矢状面的垂直距离,通过分析测量值间的关系,建立寰椎椎弓根螺钉进钉定位技术。结果C2-4侧块的内缘分别在寰椎椎弓根内缘外侧0．37mm、0．27mm、0．24mm处;C2-4侧块的中点分别在寰椎椎弓根中点外侧1．18mm、1．41mm、1．74mm处;C2-4侧块的外缘分别在寰椎椎弓根外缘外侧1．96mm、2．54mm、3．24mm处。结论中上颈椎侧块与寰椎椎弓根间存在较恒定的解剖位置关系,C3和C4侧块与枢椎侧块一样,可作为术中确定寰椎后弓显露范围和判断寰椎椎弓根螺钉进钉点的解剖学标志。     

椎弓根内固定系统生物力学实验研究

取20具成人尸体腰段脊柱,模拟最严重前中柱损伤模型,通过测定加载方向应变和位移或角度值,比较短节段Roy—Camille、Steffee、Dick、C—D和TPRF5种椎弓根内固定系统在轴向压缩、侧弯、前屈和扭转试验的生物力学稳定性。实验结果表明:器械的稳定程度与椎弓根螺钉直径、螺钉固定装置等结构密切相关。本实验条件下,以TPRF的稳定性最好,但各种器械均不能完全恢复正常脊柱的稳定性。     

Biomechanical advantage of C1 pedicle screws over C1 lateral mass screws: a cadaveric study

Purpose

The established technique for posterior C1 screw placement is via the lateral mass. Use of C1 monocortical pedicle screws is an emerging technique which utilizes the bone of the posterior arch while avoiding the paravertebral venous plexus and the C2 nerve root. This study compared the relative biomechanical fixation strengths of C1 pedicle screws with C1 lateral mass screws.

Methods

Nine human C1 vertebrae were instrumented with one lateral mass screw and one pedicle screw. The specimens were subjected to sinusoidal, cyclic (0.5 Hz) fatigue loading. Peak compressive and tensile forces started from ±25 N and constantly increased by 0.05 N every cycle. Testing was stopped at 5 mm displacement. Cycles to failure, displacement, and initial and end stiffness were measured. Finally, CT scans were taken and the removal torque measured.

Results

The pedicle screw technique consistently and significantly outperformed the lateral mass technique in cycles to failure (1,083 ± 166 vs. 689 ± 240 cycles), initial stiffness (24.6 ± 3.9 vs. 19.9 ± 3.2 N/mm), end stiffness (16.6 ± 2.7 vs. 11.6 ± 3.6 N/mm) and removal torque (0.70 ± 0.78 vs. 0.13 ± 0.09 N m). Only 33 % of pedicle screws were loose after testing compared to 100 % of lateral mass screws.

Conclusions

C1 pedicle screws were able to withstand higher toggle forces than lateral mass screws while maintaining a higher stiffness throughout and after testing. From a biomechanical point of view, the clinical use of pedicle screws in C1 is a promising alternative to lateral mass screws.     

胸腰椎骨折椎改良椎弓根钉置入方法的解剖学研究

目的 从解剖学上研究胸腰椎骨折椎置入椎弓根螺钉的可行性,为胸腰椎骨折椎提供一种新的椎弓根螺钉固定方法.方法 利用50例配套T11、T12 L1、L2脊柱干骨标本,测量各椎弓根宽度和高度.设定改良骨折椎椎弓根螺钉的置入方法,确定椎弓根正中轴矢状面在椎体前下缘的交点为a点,椎弓根中点为b点,连接a b点,以此连线作为改良椎弓根钉轴.此连线延长线于附件后面的投射点为改良椎弓根钉进钉点.测量改良进钉点位置,钉轴长度、下斜角度和内斜角度等.结果 T11、T12L1和L2椎弓根上下1/2横径平均为7.5 mm、7.7mm、6.9 mm和6.7 mm,绝大部分可置人直径5 mm螺钉:改良椎弓根钉置入点位于Magel法进钉点上方5～6.5mm,进钉方向下斜(以下终板为参照)约25°,内倾约100°结论胸腰椎骨折椎置入椎弓根螺钉在解剖学上是可行的,骨折椎改良椎弓根钉置入方法可以应用于椎体后壁1/2处至椎体前下缘连线以上的椎体骨折,以增强固定的稳定性或减少固定节段.     

一种改良椎弓根螺钉的设计和生物力学研究

目的评估新型椎弓根螺钉撑开效果和生物力学稳定性,为后期临床应用提供依据。方法应用新型椎弓根螺钉在新鲜小牛腰椎压缩性骨折模型上进行撑开操作,评估新型螺钉的撑开效果。将新型椎弓根螺钉跨节段固定小牛腰椎压缩性骨折模型上,评估新型螺钉-棒系统的生物力学稳定性。结果新型椎弓根螺钉和单向螺钉主要撑开椎体前柱,两者差异无统计学意义(P0.05)。而万向螺钉主要撑开的椎体中、后柱,对前柱撑开效果不如前两种螺钉明显,差异有统计学意义(P0.05)。新型椎弓根螺钉和单向螺钉对固定节段具有相似三维稳定性,两者差异无统计学意义(P0.05)。万向螺钉屈伸稳定性比新型螺钉或单向螺钉差,差异有统计学意义(P0.05);三种螺钉得侧弯稳定性相似,差异无统计学意义(P0.05);万向螺钉旋转稳定性比改良螺钉与单向螺钉稍强,但差异无统计学意义(P0.05)。结论新型椎弓根螺钉设计合理,可以有效地撑开骨折椎体前柱,新型螺钉-棒系统对固定节段可以提供有效稳定性,具有较好的临床应用前景。     

寰椎椎弓根螺钉进钉点的解剖定位研究

目的 建立简易可靠的寰椎后路椎弓根螺钉进钉点的定位技术。方法 设定寰椎椎弓根螺钉的进钉点,利用40套干燥配套寰枢椎标本,测量与进钉点相关的数据参数,分析数据之间的关系。结果 寰椎椎弓根螺钉进钉点和枢椎下关节突中线与后正中矢状面的距离分别是19.61mm、19.21mm,二者仅相差0.40mm。结论 枢椎下关节突中心点可作为术中判断寰椎椎弓根螺钉进钉点的解剖学定位标志。     

枢椎椎板螺钉联合寰椎椎弓根螺钉固定治疗寰枢椎脱位

目的 评价枢椎椎板螺钉联合寰椎椎弓根螺钉固定融合治疗寰枢椎脱位的临床可行性.方法 对5例枢椎椎弓根细小的寰枢椎脱位患者,在气管插管全身麻醉下施行了枢椎椎板螺钉联合寰椎椎弓根螺钉固定术.枢椎椎板螺钉的进钉点位于棘突两侧椎板交界处,交叉置人对侧椎板内;寰椎椎弓根螺钉的进钉点位于枢椎侧块中线上,距寰椎后弓上缘最少3 mm,内斜10°,上斜5°.螺钉直径3.5 mm,枢椎椎板螺钉长26～32 mm,寰椎椎弓根螺钉长28～32 mm,结合自体髂骨植骨.结果 患者获得随访3～18个月,平均7.5个月.未发生椎动脉、脊髓损伤,术后临床症状得到不同程度的改善,X线、CT复查螺钉位置良好,无松动、断钉,植骨3个月后均达到满意融合.结论 枢椎椎板螺钉联合寰椎椎弓根螺钉固定治疗寰枢椎脱位效果满意,是又一可供选择的寰枢椎后路固定术式.