生物衍生肌腱双侧关节突交叉固定动力重建颈椎后柱动态稳定性的体外生物力学研究

目的对于颈椎后柱不稳定进行动态稳定性重建研究鲜有报道。探讨采用冻干处理的生物衍生肌腱动力重建颈椎后柱动态稳定性的生物力学性能。方法收集死亡捐献者残肢掌长屈肌腱及掌伸肌腱制备生物衍生肌腱。20个新鲜成年山羊颈椎标本(C1～7),随机分为4组,每组5个标本。A组为完整标本组,B组为损伤模型组,C组为后柱钉棒固定组,D组为肌腱动力重建组。B、C、D组通过破坏颈椎后方韧带复合体制作屈曲分离型损伤模型,C组用侧块螺钉经后路固定,D组用生物衍生肌腱行侧块经关节突交叉固定。用脊柱三维运动测量系统测算各组标本C3、C4节段前屈、后伸、侧屈、旋转的运动范围(range of motion,ROM)。结果前屈运动:C组ROM明显小于其他3组,差异有统计学意义(P<0.05);B组ROM较A、D组明显增加,差异有统计学意义(P<0.05);A、D组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。后伸、侧屈、旋转运动:C组ROM明显小于其他3组,差异有统计学意义(P<0.05);其他3组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论新鲜成年山羊颈椎标本行生物衍生肌腱侧块经关节突交叉固定,能够限制颈椎过度前屈,完全保留后伸运动,不限制侧屈和旋转运动,重建屈曲分离型损伤下颈椎的动态稳定性。     

两种长度的颈椎椎弓根螺钉和侧块螺钉钢板系统的稳定性比较

目的比较两种长度的颈椎椎弓根螺钉和侧块螺钉钛板系统固定的三维稳定性,探讨颈椎椎弓根螺钉的适宜长度。方法18具新鲜颈椎标本,制成C4-5节段三柱损伤模型,分别用长度为20mm、28mm的椎弓根螺钉,以及AXIS侧块螺钉钢板系统三种方法固定,测试它们在前屈、后伸、左右侧弯和轴向旋转运动状态的稳定性。结果两种长度的颈椎椎弓根螺钉钢板系统的稳定性无明显差异,但20mm的椎弓根螺钉固定的稳定性显著高于侧块螺钉固定。结论颈椎经椎弓根固定,选择20mm长度的螺钉,即可提供足够的稳定性,同时安全性相对较高。     

下颈椎经关节螺钉钉棒系统固定的生物力学研究

目的：比较下颈椎三柱损伤后单独经关节螺钉固定（TAS）、经关节钉棒系统同定（TRS）和侧块螺钉钉棒系统固定（LRS）的三维稳定性。方法：12具新鲜颈椎标本．制成C4／5、C5／6节段三柱损伤模型，分别进行单独经关节螺钉（TAS组）、经关节螺钉钉棒系统（TRS组）和侧块螺钉钉棒系统（LRS组）三种方法固定，在非限制性和非破坏性的实验条件下测试其前屈、后伸、左右侧弯和轴向旋转运动状态的稳定性。结果：TAS组和TRS组在各方向的运动范同（ROM）和中性区（NZ）的均数均显著小于完整标本组，差异有统计学意义（P〈0．05）；LRS组在前屈、后伸、侧弯运动中的ROM和NZ与完整标本组比较有显著降低，差异有统计学意义（P〈0．05）；LRS组在旋转运动中的ROM和NZ与完整标本组比较有不同程度的降低，但差异无统计学意义（P〉0．05）。TAS、TRS在各个方向稳定性明显优于LRS组（P〈0．05）。TRS在前屈运动中的ROM和NZ与TAS组比较有所减小，但无统计学意义（P〉0．05）；在后伸、侧弯和旋转运动中，TRS组稳定性明显优于TAS组，有统计学意义（P〉0．05）。结论：在下颈椎三柱损伤选择经关节固定技术时以钉棒形式同定稳定性更好。     

寰枢椎后路“三点式”经椎弓根固定的生物力学评价

【摘要】 目的：评价寰枢椎后路椎弓根钉棒系统“三点式”固定方法的生物力学稳定性。方法：采用6具新鲜人体颈椎标本制作6种状态,分别为正常组（A组）及失稳后固定组,用磨钻切除寰椎前弓约1.5cm,用摆锯于基底部切断齿状突,切断寰枢间所有韧带,切开寰枢侧块关节囊后半部分制成寰枢椎失稳的模型,再根据不同的固定方式将失稳后固定组分为Brooks钢丝固定组（B组）、左侧C1～C2椎弓根螺钉固定组（C组）、C1双侧椎弓根螺钉+C2左侧椎弓根螺钉棒固定组（“三点式”固定,D组）,C1左侧椎弓根螺钉+C2双侧椎弓根螺钉棒固     

下颈椎后路内固定器对失稳颈椎固定作用的生物力学评价

目的 评价下颈椎后路内固定器重建失稳颈椎稳定性的生物力学性能。方法 5具新鲜颈椎尸体标本制造脱位模型后依次用棘突钢丝、侧块螺钉、自制螺钉、椎弓根螺钉固定，用脊柱三维运动测量系统测算其运动范围。结果 棘突钢丝在屈伸和侧弯时的运动范围可恢复完整颈椎水平，但旋转时的运动范围比完整颈椎大。侧块螺钉和自制螺钉的运动范围均较完整颈椎小，且侧弯和旋转的运动范围明显小于棘突钢丝。椎弓根螺钉侧弯和旋转的运动范围最小。内固定相邻节段的运动范围虽有变化，但差异无显著性(P＞0．05)。结论 棘突钢丝可重建失稳颈椎的屈伸稳定性，但侧弯和旋转稳定性欠佳，侧块螺钉和自制螺钉优于棘突钢丝，椎弓根螺钉的稳定性最强。     

寰枢椎后路四种钉棒固定方法的三维稳定性评价

目的：评价寰枢椎后路四种不同钉棒固定方法的生物力学稳定性。方法：6具人体新鲜颈椎标本，切除齿状突及寰枢间韧带等结构制造寰枢椎失稳模型．对每具标本先后进行5种方式固定：A组（双侧C1椎弓根螺钉＋C2，3经关节螺钉）、B组（C1椎弓根螺钉＋C2侧块螺钉）、C组（C1椎弓根螺钉＋C2椎弓根螺钉）、D组（C1椎弓根螺钉＋C2椎板螺钉）；与对照组E组（Magerl螺钉．即经C1/2侧块关节螺钉）进行对比，在脊柱三维运动实验机上测量比较其寰枢椎间的屈伸、侧屈、旋转三维稳定性。结果：在前屈稳定性上，四种钉棒固定方法（A、B、C、D组）间无差异（P〉0．05）．且均优于单纯Magerl螺钉固定（E组）（P〈0．05）。在后伸稳定性上．D组与E组两种固定方法间无差异（P〉0．05），其抗后伸的稳定性较A、B、C组略差（P〈0．05）；A、B、C组三种钉棒固定方法间无差异（P〉0．05）。在侧屈运动稳定性上．D组的稳定性略差，其他四种固定方式间无差异（P〉0．05）。在旋转稳定性上，所有固定方式间无统计学差异（P〉0．05）。结论：四种钉棒固定方法都具有可靠的三维稳定性．临床应用时可以根据患者的个体解剖结构情况和术者对不同手术技术的熟悉程度进行选择。     

寰椎一体式椎板钩与枢椎椎板钉组合应用于非对称内固定生物力学研究

目的本文报道设计一新型寰枢椎内固定组合,并在尸体标本进行生物力学试验,有一定的临床指导意义。方法将6具新鲜尸体颈椎标本置于2Nm载荷下,运用脊柱三维运动测量系统测量C1-2节段的三维运动范围(Range Of Motion,ROM),并将之进行两两对比。实验依完整组、失稳组、双侧寰椎侧块螺钉联合枢椎椎弓根螺钉内固定(Harms技术)组、寰椎侧块螺钉联合单侧枢椎椎板螺钉+对侧枢椎椎弓根螺钉固定组、一侧寰椎一体式椎板钩+枢椎椎板钉联合对侧寰椎侧块螺钉+枢椎椎弓根螺钉内固定组的顺序进行。结果失稳组ROM较完整组显著增加,内固定后ROM显著减小,三种内固定组中:寰椎侧块螺钉联合单侧枢椎椎板螺钉+对侧枢椎椎弓根螺钉固定组在旋转和侧屈方向上具有最小的ROM,双侧寰椎侧块螺钉联合枢椎椎弓根螺钉内固定组在屈伸运动方向上有最小的R0M。一侧寰椎一体式椎板钩+枢椎椎板钉联合对侧寰椎侧块螺钉+枢椎椎弓根螺钉内固定组ROM在旋转、侧屈以及屈伸方向上均较另外两组大,但差异均无统计学意义。结论寰椎一体式椎板钩与枢椎椎板钉组合非对称内固定可提供良好的生物力学稳定性。     

C2,3椎弓根侧块解剖型钉板内固定治疗不稳定型Hangman骨折

目的探讨应用C2,3椎弓根侧块解剖型钉板内固定治疗不稳定型Hangman骨折的临床疗效。方法6具新鲜C0-C4颈椎标本在脊柱三维运动实验机上测试C2,3椎弓根侧块解剖型钢板内固定术的三维稳定性,并与C2,3前路AO锁定钢板内固定组进行对比。回顾性分析自1999年3月-2005年7月采用C2,3椎弓根侧块解剖型钉板内固定术治疗25例不稳定型Hangman骨折的方法和疗效。结果生物力学测试结果显示C2,3椎弓根侧块钢板内固定组各ROM值明显小于C2,3前路钢板固定组,差异有显著性意义(P< 0．05)。所有患者获得4-78个月(平均38个月)随访,23例达解剖复位,所有患者内固定牢固,均获早期骨折愈合和远期椎间稳定融合。3例出现后凸畸形,未出现其它相关并发症。结论C2,3椎弓根侧块解剖型钉板内固定术治疗不稳定型Hangman骨折可获得骨折即时复位和C2,3的远期稳定,是治疗不稳定型Hangman骨折较为理想的方法。     

下颈椎椎弓根三维CT测量及个体化置钉术的实验研究

目的探讨三维CT测量下颈椎椎弓根并利用其测量数据辅助行下颈椎椎弓根个体化置钉,判断其准确性。方法成人颈椎标本6例行三维CT扫描重建,在三维图像上定出椎弓根的轴线,并画出沿皮质骨内外、上下侧缘与轴线的平行线在侧块上的投影,此投影区域即为置钉的进钉点范围。测量此区域与上位颈椎下关节突下缘和侧块外缘的距离,以及测量椎弓根轴线在横断面上与正中线的夹角及矢状面与终板的夹角。利用上述测量数据在标本C3～C7椎弓根进行置钉。将置钉后的标本再进行常规CT扫描,判断置钉的准确性。结果利用上述方法,57个椎弓根行置钉术,86％(49个)完全在椎弓根内,14％(8个)穿孔。其中6个穿破横突孔,2例向椎弓根上外侧穿出。置钉准确性高于以往实验研究的结果。结论利用三维CT测量的数据辅助行下颈椎椎弓根置钉是安全的,其准确性高于传统方法,但仍有一定的穿孔率,说明术中探针的手感仍非常重要。     

创伤性颈椎不稳后路钉棒固定重建稳定

目的探讨颈后路椎弓根钉或侧块螺钉-棒内固定治疗颈椎创伤性不稳临床效果。方法对30例创伤性颈椎不稳患者行后路椎弓根钉或侧块螺钉-棒内固定,椎板或小关节间植骨。结果术后颈部症状完全消失,受损颈髓神经功能明显改善。30例均获随访,时间3～52(10±3.2)个月,未发生并发症。颈椎复位良好,序列稳定;无内固定松动、断裂、植骨块移位;骨折愈合好,植骨渐进融合。颈椎伸屈角度105°±10.5°,侧屈角度80°±7.2°,轴向旋转功能96°±9.3°。结论颈椎创伤性不稳采用经后路椎弓根钉或侧块螺钉-棒内固定治疗能够达到良好的稳定效果。     

Capture of the screw during percutaneous screw insertion

The simple technique to maintain the engagement of the screw and the screw driver during percutaneous locking screw insertion is presented. The method can capture the screw when the screw becomes disengaged. This will be helpful when percutaneous screw insertion is performed in the narrow and deep location of the bone such as a locking screw at the upper part of the femur during retrograde femoral nailing.     

Complications of the variable screw plate pedicle screw fixation

In this study, 124 consecutive cases of posterior spinal fusion with variable screw plate fixation were reviewed. In 33 patients (27%), 41 complications were identified. Urinary tract infection without sequelae developed in 13 patients. Dural tear occurred in seven patients and wound hematoma in five. Wound infection developed in three patients; one was subfascial requiring instrument and graft removal. Neurologic deficit developed in seven patients (6%), in five of whom the deficit was due to manipulation and reduction of neural elements. Two of the seven deficits were believed to be caused by misplaced pedicle screws. Variable screw plate fixation is a formidable procedure with a significant complications rate.     

Interference screw fixation using bioabsorbable screw as void filler

We evaluated interference screw fixation in a plug-tunnel construct using bioabsorbable screws as void fillers with different percentages of the screw removed. Nine-millimeter tunnels in a closed-cell foam block were filled with a 10-mm bioabsorbable screw, and 10-mm revision tunnels were placed in parallel with tunnel overlap resulting in removal of 10%, 25%, or 50% of the screw diameter. Synthetic bone plugs were fashioned to fit 10-mm tunnels. In all groups, the plugs were secured in standard interference fixation with a 9-mm metal screw between the void-filling bioabsorbable screw and plug. Failure loads for the control group (no revision tunnel) averaged 926 +/- 44 N, 10% (1024 +/- 129 N) and 25% (932 +/- 129 N) groups were not significantly different; failure load in the 50% diameter group (780 +/- 72 N) was significantly lower than all other groups (p < 0.001). Using a bioabsorbable screw as void filler provided mean load to failure not different from that of standard reconstruction when 10 and 25% of the diameter of the void-filling screw was removed. Load to failure was significantly lower when 50% of the void-filling screw diameter group was removed. This may be applicable in anterior cruciate ligament reconstruction where a previous tunnel void has to be addressed.     

椎弓根螺钉内固定术中X线测量椎弓根螺钉横断面倾角

目的探讨术中利用C形臂X线机测量椎弓根螺钉横断面倾角(STA)的临床应用价值。方法选取胸腰椎椎弓根螺钉内固定术患者43例,术中利用C形臂X线机正位像测量椎体旋转度(VRD)、椎弓根螺钉空间旋转度(SSR),并计算STA(STA=SSR-VRD);术后利用CT横断面图像测量椎弓根螺钉实际STA。选取同一术者手术的20例患者的20枚椎弓根螺钉(每例1枚),分别在初始位(目标显像在图像中央)、球管高移位、球管低移位、球管左移位、球管右移位、球管头移位、球管尾移位、球管头倾斜照位及球管尾倾斜位照位9个不同透视机投照位置下测量VRD、SSR并计算STA,分析测量者测量结果的内部差异性。另选取20例患者的20枚椎弓根螺钉,由3名不同医生依上述方法测量VRD、SSR并计算STA,分析测量者间测量结果的差异性。结果椎弓根螺钉CT测量STA范围为-4.5°~27.3°(内倾为正角度),术中X线机测量值与术后CT测量值差距为-2.7°~3.2°,2组间差异无统计学意义(P0.05)。测量者测量结果的内部差异性分析结果显示,球管左移或右移时VRD、SSR及STA测量值与初始位置测量值差异存在统计学意义(P0.05),其他不同位置测量值与初始位置测量值差异无统计学意义(P0.05)。测量者间差异性分析显示,3名医生测量结果差异无统计学意义(P0.05)。结论术中利用C形臂X线机能较准确地评估STA。当术者遇到置钉困难时,可利用该方法测量STA并指导置钉,提高术者置钉信心及手术安全性。     

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。     

Syndesmosis transfixation screw

Instability of the distal tibia-fibular joint necessitates the implant of a fibular tibial transfixation screw. The screw should be placed 2 cm above the anterior syndesmosis. The angle of insertion is 30 degrees upwards from dorsal in relation to the frontal plane. If tibiofibular stability cannot be maintained following anatomical reconstruction of the fibula the transfixation screw must engage the medial tibial cortex. This is imperative, since the transfixation screw cannot withstand the biomechanical forces during motion and bearing of load if the screw penetrates only three corticals.     

Transpedicular screw fixation

Spinal fixation employing transpedicular screws has recently been the focus of increased attention at various institutions throughout the world, but concerns about the safety and efficacy of transpedicular screws linger. This study was undertaken to address some of these concerns. The study included evaluation of the internal and external morphology of the vertebral pedicles, which revealed that adequate bone stock is generally available at T2, T7, T12, and L1-L5 spinal levels to accept screws in the 4-7-mm diameter range. The pedicle was observed to be composed of abundant cancellous bone internally with relatively thick cortical walls. The method of pilot hole preparation for pedicle screws was also examined. Screws inserted in pilot holes prepared with a 3.4-mm blunt probe (ganglion knife) resulted in higher pullout forces in eight of 10 trials as compared with those with pilot holes prepared using a 3.2-mm drill. Furthermore, the probes afford greater control of hole depth and alignment. Fatigue studies on three screw designs revealed a graduation of strength between a 7.0-mm pedicle screw, a 5.5-mm pedicle screw, and a modified 6.5-mm cancellous lag screw. The modified cancellous lag screw has an inherent stress riser that affected fatigue life. It was noted that extreme care must be exercised to prevent bending of the pedicle screws during implantation. If bending occurs one can expect a 50% reduction in the number of cycles to failure.