应用有限元模型分析椎弓根拉力螺钉固定枢椎环骨折的稳定性

目的 :应用有限元模型分析半螺纹椎弓根拉力螺钉和全螺纹椎弓根拉力螺钉后路固定枢椎环骨折的生物力学稳定性,为临床椎弓根拉力螺钉的选择提供理论参考。方法:选取1例28岁健康成年男性志愿者,采用256排螺旋CT对其从C0～3节段进行薄层扫描,扫描层厚0.625mm。利用Mimics 20、3-matic 13.0及Ansys16.0,建立正常C0～3节段三维六面体网格有限元模型(FE/Intact)并与体外实验及其他模型文献数据进行有效性对比验证;在已验证的模型上通过弱化网格单元强度的方法模拟建立三种枢椎环骨折模型(FE/Fracture A、B、C);分别建立半螺纹椎弓根拉力螺钉及全螺纹拉力内固定模型,用两种不同螺钉分别固定FE/Fracture A、B、C骨折模型,进行边界约束后分别施加前屈、后伸、侧屈、旋转四种生理载荷,比较各模型在不同工况下三维活动的角位移(range of motion,ROM)及骨折端节点位移变化。结果:建立的有限元模型外观逼真,几何相似性好,经验证有效。在相同条件下FE/Fracture A、B、C模型三维活动度较FE/Intact模型明显增大。半螺纹椎弓根拉力螺钉模拟固定FE/Fracture A后模型前屈、后伸、侧屈及旋转方向上C2～3 ROM分别为2.9°、2.2°、2.0°、1.8°,较固定前的7.8°、5.8°、4.8°、3.6°相比,为固定前的37.18%、37.93%、41.67%、50.00%;而相同情况下,全螺纹椎弓根螺钉C2～3 ROM分别为3.0°、2.3°、2.1°、1.9°,为固定前的38.46%、39.66%、43.75%、52.78%。半螺纹椎弓根拉力螺钉模拟固定FE/Fracture B后模型各工况下C2～3 ROM分别为3.2°、2.4°、2.3°、2.5°,较固定前的8.1°、6.2°、5.0°、4.0°相比,为固定前的39.51%、38.71%、46.00%、62.50%;而相同情况下,全螺纹椎弓根螺钉C2～3 ROM分别为3.3°、2.4°、2.5°、2.6°,分别为固定前的40.74%、40.32%、48.00%、65.00%。半螺纹椎弓根拉力螺钉模拟固定FE/Fracture C后模型各工况下C2～3 ROM分别为3.6°、3.0°、2.8°、2.5°,较固定前的8.9°、6.3°、5.7°、4.6°相比,分别为固定前的40.45%、47.62%、49.12%、54.35%;而相同情况下,全螺纹椎弓根螺钉C2～3 ROM分别为3.7°、3.3°、2.9°、2.7°,分别为固定前的41.57%、52.38%、50.88%、58.70%。同一种骨折模型中,将两种螺钉固定后所得节点位移采用Wilcoxon符号秩检验,两组差异具有统计学意义(P0.05),半螺纹椎弓根拉力螺钉内固定系统在固定枢椎环骨折端和限制骨折端位移方面效果优于全螺纹螺钉。结论:半螺纹椎弓根拉力螺钉固定枢椎环骨折较全螺纹椎弓根拉力螺钉提供较强的生物力学稳定性,能够满足C2～3节段正常生理活动,达到稳定骨折断端以重建上颈椎稳定性的目的。     

Hangman骨折及其内固定三维有限元模型的建立

目的建立C2~4节段Hangman骨折和应用内固定技术固定骨折的三维有限元模型,探讨三维有限元方法在研究Hangman骨折治疗中的应用价值。方法选择一名成年男性志愿者进行C2~4节段CT扫描,以所得CT扫描图像为基础,利用ANSYS 6.1等有限元分析软件,建立C2~4节段颈椎三维有限元模型(包括椎体和椎弓、椎间盘、韧带成分)。结果对各组有限元模型设定边界条件后予以模拟加载后,C2、3节段:Hangman骨折加韧带椎间盘切除模型在各个方向上均较固定模型ROM增大,在屈伸运动时增大最明显。椎弓根钉固定模型在屈伸运动时ROM小于Hangman骨折模型。C2、3和C2~4钢板固定组在各个方向的ROM较其他组小,两组之间相差很小,相差最大值为0.07°。C3、4节段:C2~4钢板固定组各向ROM均较其他组明显小,而其余各组间的ROM相差不超过0.16°。在对三组固定器械的应力进行计算时,各个方向上应力大小顺序均为椎弓根钉相似文献   

对"对《Hangman骨折的外科治疗》的一些看法"的回复

《Hangman骨折的外科治疗》一文是对我科以往病例的回顾性总结。拜读侯黎升医师的来信,主要针对我们提出的前路C2~C3椎体螺钉内固定术治疗Ⅱ/ⅡA型Hangman骨折存在不同看法,解释如下。由于为较早期病例,当时国内尚无规范的C2~C3前后路内固定钢板,我们设计了前路C2~C3椎体螺钉内固定术,希望通过C2~C3之间的固定,使枢椎椎弓骨折处以及C2~C3之间的破损韧带得以愈合,加强局部长期稳定性,而不是通过C2~C3间的融合来实现长期稳定。我们认为,既然通过严格外固定治疗Ⅱ或ⅡA型Hangman骨折绝大部分可取得优效[1],而外固定实现局部长期稳定的途…     

Solis椎间融合器治疗Ⅱ型Hangman骨折的生物力学评价

目的:比较Solis椎间融合器、椎间植骨及椎间植骨+钢板内固定治疗Ⅱ型Hangman骨折的生物力学稳定性,为临床应用Solis椎间融合器治疗Hangman骨折提供理论依据.方法:6具成人新鲜冷冻颈椎标本,每具依次制作成以下5种状态组,即正常对照组(A组)、Ⅱ型Hangman骨折模型组(B组)、Solis椎间融合器置人组(C组)、单纯椎间植骨组(D组)、椎间植骨+钢板内固定组(E组).按以上顺序应用脊柱三维运动试验机和三维激光扫描仪测试每一状态下C2/3节段的三维运动范嗣(ROM).结果:与A组比较,B组前屈、后伸、旋转及侧弯ROM均显著增大(P<0.05);C组旋转ROM显著增大(P<0.05),其他方向无显著性差异(P>0.05);D组前屈、后伸及旋转ROM显著增大(P<0.05).侧弯方向无显著性差异:E组旋转ROM显著增大(P<0.05),其他方向无显著性差异(P>0.05).与B组比较,C组、E组均在前屈、后伸和侧弯方向及D组在后伸、侧弯方向ROM显著变小(P<0.05),C、D、E组旋转及D组前屈ROM与B组比较无显著性差异.C、D及E组相互比较,C组后伸ROM显著小于D组(P<0.05),其他方向与D组比较无显著性差异;C组前屈ROM显著大于E组(P<0.05),其他方向与E组比较无显著性差异;D组前屈、后伸及侧弯ROM均显著大于E组(P<0.05),旋转方向与E组比较无显著性差异.结论:在Ⅱ型Hangman骨折的治疗中,Soils椎间融合器有助于恢复前屈、后伸及侧弯方向上的稳定性,但在旋转方向上不能恢复稳定性,术后需辅以外固定,以确保融合;其稳定作用弱于钢板内固定,但优于单纯植骨.     

两种不同C2椎弓根螺钉加“Ω”形横连治疗Ⅱ型Hangman骨折的生物力学研究

目的:探讨普通C2椎弓根螺钉和双螺纹中空万向螺钉(新型)加"Ω"形横连固定Ⅱ型Hangman骨折的生物力学特点。方法:选择1名健康成年男性志愿者对其颈椎C0-3椎节进行CT扫描,获得CT图像原始数据。利用Mimics 10.01等软件建立正常颈椎C0-3椎节三维有限元模型(包含椎间盘、韧带等组织),并进行有效性验证。在已验证的有限元模型的基础上,分别建立以下模型:Hangman骨折模型(Levine-EdwardsⅡ型);Hangman骨折+普通C2椎弓根螺钉+"Ω"横连模型;Hangman骨折+新型C2椎弓根螺钉+"Ω"横连模型;比较各模型在不同工况(屈伸、侧屈、旋转)下的三维活动范围(ROM)及置入螺钉所受应力情况,运用秩和检验方法进行统计学分析。结果:生理载荷下Hangman骨折模型在屈伸、侧屈、扭转方向上的ROM较正常颈椎模型明显增大,集中表现在C2-3椎节,各工况下分别增加3.89°、5.65°、2.10°;内固定模型不同椎节ROM较骨折模型显著减小,其中两内固定模型之间的ROM差别无统计学意义(P0.05)。不同工况下,内固定模型中螺钉均在后伸时所受应力最大,分别为403.3MPa、370.4MPa,应力主要集中在螺钉通过骨折线的部分,而新型C2椎弓根螺钉在各工况下最大应力均小于普通C2椎弓根螺钉(P0.05)。结论:两种不同C2椎弓根螺钉(普通和新型)加"Ω"横连固定装置在最大限度保留颈椎生理性活动的同时,均能有效恢复Ⅱ型Hangman骨折颈椎稳定性;"Ω"横连下新型C2椎弓根螺钉较普通C2椎弓根螺钉具有更好的抗疲劳性能。     

累及枢椎椎体的Hangman骨折七例报告

目的 探讨特殊Hangman骨折的损伤病理、诊断及治疗方法.方法 收治累及枢椎椎体的Hangman骨折7例,患者均有C2、3不稳定,2例同时累及C1、2,损伤脊髓神经.均行C2、3前路融合术,加前路经寰枢关节螺钉内固定2例,减压2例.结果 随访1～5.5年,骨折及C2、3或C1～3椎间均骨性愈合.除C1、2固定者头颈部旋转部分受限外,其他颈椎活动正常,神经功能恢复明显.结论 累及枢椎椎体的Hangman骨折具有自身伤情特点,CT及三维重建可明确诊断.如未波及C1、2其治疗同典型骨折,否则需酌情加寰枢关节融合术或齿状突骨折螺钉内固定术,前路手术值得推荐.     

后路板-棒内固定系统治疗不稳定性寰椎骨折的生物力学研究

目的 :测试后路板-棒内固定系统治疗不稳定寰椎骨折的稳定性,为临床使用提供理论基础。方法 :采集新鲜成年人尸体颈椎骨(C0~C3)标本6具,用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)上下包埋,在生物力学实验机上,以150N为最大生理载荷,最大力矩为1.50N·m,依次测量完整模型组(A组)、骨折模型组(B组,包括寰椎后弓两处骨折与典型Jefferson骨折,分别作为B1组和B2组,骨折模型制作时保持横韧带完整)、内固定模型组(C组,包括B1组+内固定系统、B2组+内固定系统,分别作为C1组、C2组)C0-C1、C1-C2节段前屈/后伸、左/右侧屈和左/右旋转等6个方向的三维运动范围(ROM),通过比较,评价后路板-棒内固定系统治疗寰椎骨折的生物力学稳定性。根据测量所得ROM值,设A组各方向三维运动稳定性指数(Sf)为100%,计算B组、C组模型各运动方向Sf,进一步直观比较各模型的稳定性变化。结果:C0-C1节段,A组前屈/后伸、左右侧屈、左右轴向旋转方向的ROM分别为11.06°±1.00°,7.08°±0.62°,13.24°±1.24°;B1、B2组前屈/后伸、左右侧屈、左右轴向旋转方向ROM均较A组明显增大(P0.05);C1组前屈/后伸、左右侧屈、左右旋转方向的ROM均较B1组明显减小(P0.05);C2组各方向ROM均较B2组明显减小(P0.05);C1、C2组前屈/后伸、左右侧屈、左右轴向旋转方向ROM与A组比较均无统计学差异(P0.05)。C1-C2节段,A组前屈/后伸、左右侧屈、左右轴向旋转方向的ROM分别为10.07°±1.12°,5.56°±0.54°,20.83°±2.12°;B1、B2组各方向ROM均较A组明显增大(P0.05);C1组各方向的ROM较B1组明显减小(P0.05);C2组各方向ROM较B2组明显减小(P0.05);C1、C2组各方向ROM与A组比较均无统计学差异(P0.05)。C0-C1节段,B1组前屈/后伸、左/右侧屈、左/右轴向旋转方向Sf分别为71%、70%、64%,B2组各方向Sf分别为61%、55%、58%,C1组各方向Sf分别为102%、108%、108%,C2组各方向Sf分别为91%、91%、92%。C1-C2节段,B1组前屈/后伸、左/右侧屈、左/右轴向旋转方向Sf分别为70%、61%、35%,B2组各方向Sf分别为59%、54%、37%,C1组各方向Sf分别为105%、111%、106%,C2组各方向Sf分别为91%、90%、92%。结论:寰椎后路板-棒内固定系统既能恢复上颈椎稳定性,又可保留其生理运动功能。使用该系统治疗寰椎后弓两处骨折,在稳定性方面效果稍优于典型Jefferson骨折。     

颈椎前路不同术式对颈椎术后即刻稳定性的影响

目的评价颈椎前路单节段椎间盘髓核切除术后,颈椎间融合器(cage)植入和颈椎间植骨加颈前路钛板内固定的稳定性。方法取8具山羊颈椎标本(C2~C7),先后制成:C4/C5椎间盘髓核切除、C4/C5Solis颈椎间融合器(cage)植入、C4/C5椎间植骨加颈前路钛板内固定模型。在非破坏方式下依次检测和评价颈椎在前屈、后伸、左侧弯方向的载荷及移位情况,计算位移-载荷均值并绘图比较。结果C4/C5椎间盘髓核切除后颈椎的前屈运动增加40%(P<0.05),后伸运动增加31%(P<0.05),侧弯运动增加32%(P<0.05);C4/C5Solis颈椎融合器(cage)植入和C4/C5椎间植骨加颈前路钛板内固定后各方向运动均明显减少,增强了这三个方向上的稳定性。结论在单节段颈椎前路手术时,椎间植骨加颈前路钛板内固定和Solis颈椎间融合器(cage)植入均能够提供良好的颈椎稳定性,但后者有利于减少术后并发症,故基本可以替代钛板内固定方法。     

不同后路短节段内固定术治疗Hangman 骨折的生物力学比较

目的：测试不同后路短节段内固定术治疗Hangman骨折的生物力学性能，探讨内固定方式的选择。方法：8具新鲜C0～C4颈椎标本，按照①正常状态（对照组）；②Ⅰ型骨折C2椎弓根螺钉固定（A组）；③ⅡA型骨折C2椎弓根螺钉固定（B组）；④Ⅱ型骨折C2椎弓根螺钉固定（C组）；⑤Ⅲ型骨折C2椎弓根螺钉固定（D组）；⑥Ⅲ型骨折C2、3椎弓根侧块钢板内固定（E组）顺序在脊柱三维运动实验机上依次测试其三维运动范围（ROM），对结果进行统计学分析。结果：A组ROM值与对照组无显著性差异；B组除旋转外与对照组无显著性差异，旋转稳定性也达到了对照组的61．86％；C组与对照组均有显著性差异；D组ROM值最大，与对照组有显著性差异；E组除后伸外ROM值均明显小于对照组，差异有显著性（P〈0．05）。结论：C2椎弓根螺钉固定可使Ⅰ型Hangman骨折达到生理性固定，使ⅡA型骨折恢复较好的稳定性，不能使Ⅱ、Ⅲ型骨折获得稳定；后路C2、3椎弓根侧块钢板内固定后的三维稳定性较好，适合不稳定型Hangman骨折的外科治疗。     

不同螺纹C2椎弓根拉力螺钉系统固定治疗枢椎环骨折的有限元分析

目的：比较半螺纹、双螺纹、全螺纹C2椎弓根拉力螺钉系统固定治疗枢椎环骨折的生物力学特性，为临床选择椎弓根螺钉提供参考。方法：获取1名28岁健康成年男性志愿者的C0～C3节段薄层CT扫描数据，建立正常颈椎C0～C3节段三维六面体网格有限元原始模型。参照既往枢椎环骨折C2椎弓根骨折分型，通过弱化网格单元强度的方法在原始模型上建立A、B、C三种枢椎环骨折模型：A型骨折模型，双侧椎弓根对称性骨折；B型骨折模型，单侧上关节突及椎体后壁骨折，伴对侧椎弓根骨折；C型骨折模型，双侧上关节突骨折，伴椎体后壁骨折。分别用单螺纹、双螺纹及全螺纹椎弓根拉力螺钉系统模拟固定C2-3节段，在模型枕骨髁部施加50N垂直向下压力模拟头颅重力，同时施加1.5N·m力矩使模型加载前屈、后伸、侧屈及旋转四种生理载荷，比较各固定模型在各工况下节点路径上的位移及应力分布情况。结果：固定A型骨折模型后，单螺纹螺钉在各工况下节点路径上的最大位移均小于双螺纹螺钉和全螺纹螺钉；固定B型骨折模型后，单螺纹及双螺纹螺钉各工况下节点路径上的最大位移小于全螺纹螺钉，单螺纹螺钉在前屈、后伸工况下节点路径上的最大位移小于双螺纹螺钉，在侧屈及旋转工...     

枢椎棘突作为第三锚定点枕颈固定的生物力学有限元分析

目的:通过有限元方法分析枢椎棘突作为第三锚定点枕颈固定的生物力学稳定性。方法:选择一位健康成年人的C0-C3 CT资料,利用Mimics、Hypermesh和Abaqus等软件建立上颈椎有限元模型(完整模型)。模拟寰椎Jefferson骨折后进行枕颈固定,分别为双侧枢椎椎弓根螺钉+枢椎棘突螺钉+枕骨螺钉钉棒固定(第三锚定点枕颈固定组)和双侧枢椎椎弓根螺钉+枕骨螺钉钉棒固定(双侧枢椎椎弓根螺钉枕颈固定组)。在骨折模型前和固定后,分别施加50N垂直载荷,模拟头部重力作用,施加1.5N·m纯扭矩,从而模拟颈椎前后屈伸、左右旋转、左右侧屈6种状态。在动态加载中,计算固定前和后C0/1、C1/2、C2/3关节间在前屈、后伸、左右侧屈和旋转6个方向上的活动度(ROM)。结果:本研究建立的上颈椎(C0-C3)三维非线性有限元模型外形与正常上颈椎解剖结构相符,韧带连接一致,能较好地体现上颈椎的解剖特点。在边界范围和载荷条件相同的情况下,本研究完整模型的ROM在体外标本实验研究参考文献的实验数据范围内,具有很好的关联性。双侧枢椎椎弓根螺钉固定组和第三锚定点固定组在屈伸、侧屈和旋转运动C0-C2 ROM结果均较完整模型组显著降低,其中差异最大的在C1/2旋转活动上。可见,两种固定方法都可以对骨折模型起到较好的稳定作用。除C0/1的侧屈活动外,第三锚定点固定组在其余各个方向上C0-C2固定后ROM均较双侧椎弓根螺钉固定组降低,其中差异最大的在C0/1屈伸活动上。结论:枕颈固定融合中枢椎棘突作为第三锚定点也许可以进一步加强枕颈屈伸的稳定性,减少内固定失败的发生。     

三种后路寰枢椎融合术的离体生物力学研究

目的 通过离体生物力学研究方法,比较3种后路寰枢椎融合技术的力学稳定性.方法 将8具新鲜尸体的颈椎标本(C1～4)置于1.5 Nm载荷下,测量C1、2关节的三维运动范围(ROM).每具标本依双侧经寰枢关节间隙螺钉结合Gallie内固定术、双侧经寰枢关节间隙螺钉结合寰椎椎板钩内固定术、双侧寰椎侧块螺钉结合枢椎椎弓根螺钉内固定术的顺序实施固定,每次固定后测量三维运动范围.结果 包含经寰枢关节间隙螺钉的内固定组在旋转和侧屈方向上具有最小的ROM角度,其中新型的双侧经寰枢关节间隙螺钉结合寰椎椎板钩内固定组在前屈后伸运动方向上也具有最小ROM角度.寰椎侧块螺钉结合枢椎椎弓根螺钉内固定组在旋转方向上ROM角度显著大于单独经寰枢关节螺钉内固定组,但在侧屈和前屈后伸方向上ROM角度近似于经寰枢关节间隙螺钉,差异无统计学意义.结论 双侧经寰枢关节间隙螺钉结合寰椎椎板钩内固定术具有最强的生物力学稳定性;双侧寰椎侧块螺钉结合枢椎椎弓根螺钉内固定术与双侧经寰枢关节间隙螺钉结合寰椎椎板钩内固定技术比较,具有相似的力学稳定性.     

不同内固定手术方式治疗寰枢椎复合骨折稳定性的有限元分析

目的:比较寰枢椎椎弓根螺钉固定及枕颈融合术两种内固定方式治疗寰枢椎复合骨折的生物力学稳定性,为临床治疗寰枢椎复合骨折提供理论依据。方法:选择1例27岁健康男性志愿者,采用64排螺旋CT机扫描枕颈部(C0~C3),利用Simpleware 3.0、Geomagic 8.0、Hypermesh 10.0等软件建立C0~C3节段三维有限元(FEM/intact)模型,并与Panjabi等的结果进行对比验证。在经验证的模型基础上断裂C1前弓和后弓及切断齿状突基底部,模拟Jefferson骨折+Ⅱ型齿状突骨折的复合骨折有限元模型(FEM/fracture)。根据内固定系统的大小规格及临床手术方法在FEM/fracture上分别建立寰枢椎椎弓根螺钉固定术模型(FEM/PSF)及枕颈融合术模型(FEM/OCF)。对不同内固定模型加载前屈、后伸、侧屈、旋转工况,分析各模型在不同工况下Von Mises应力云图及各椎节活动度。结果:(1)建立的FEM/intact外观逼真,几何相似性好。各椎节的活动度与Panjabi发表的结果基本吻合。在相同条件下,FEM/fracture各个工况下的活动度均较FEM/intact明显增大,尤其是C1-C2旋转增加了43.7%,屈伸增加了72.1%。(2)两种加载内固定系统的上颈椎有限元模型与临床实际相符。FEM/PSF的C0-C1屈伸和旋转活动度较FEM/intact分别增加59.2%、68.3%;C1-C2屈伸、侧屈、旋转功能受限,分别降低92.2%、31.3%、99.6%;C2-C3屈伸、侧屈工况下活动度分别降低13.6%、0.6%,旋转工况下活动度增加0.7%。FEM/OCF中C0-C3各椎节活动度较FEM/intact均降低,其中C0-C1屈伸、侧屈、旋转工况下活动度分别降低93.8%、90.4%、90.2%;C1-C2分别降低89%、55.7%、97.4%;C2-C3分别降低92.8%、95.2%、90.5%。(3)FEM/PSF在左右旋转工况下应力值最大,为321.19MPa,主要集中在连接棒和螺钉根部。FEM/OCF在左右侧屈工况下应力值最大,为228.84MPa,主要集中在连接棒及螺钉根部。结论:寰枢椎椎弓根螺钉固定及枕颈融合两种手术方式治疗寰枢椎复合骨折均能起到早期稳定的目的,寰枢椎椎弓根螺钉固定后稳定C1-C2的同时能代偿性增加C0-C1的活动度。     

后路枕骨髁螺钉内固定系统的生物力学研究

目的 :通过对后路枕骨髁螺钉内固定系统治疗枕颈部不稳的生物力学研究,为其临床应用提供理论依据。方法:选取6具年龄32~55岁,身高155~180cm的颈椎尸体标本,不做手术处理建立正常模型,切断标本的寰椎横韧带、齿状突尖韧带、翼状韧带,制作枕颈不稳模型,枕骨髁螺钉的置钉固定建立枕骨髁螺钉内固定模型,分别给予三个模型枕骨1.5N·m的屈伸、侧弯、旋转力矩,测量标本C0~C1与C0~C2的前屈后伸、侧弯、旋转的运动范围(range of motion,ROM),分析比较正常模型、失稳模型及内固定模型的运动范围改变,评价枕骨髁螺钉内固定系统的生物力学有效性。结果:在C0~C1节段上,正常模型的前屈、后伸、侧弯、旋转活动度分别为:14.13°±0.71°、7.60°±0.43°、3.77°±0.27°、5.42°±0.44°,失稳模型的活动度分别为23.57°±2.26°、11.96°±1.44°、5.21°±0.29°、7.13°±0.67°,枕骨髁螺钉内固定模型的活动度分别为7.53°±0.77°、3.79°±0.64°、2.56°±0.34°、0.89°±0.31°;而在C0~C2节段上,正常模型的前屈、后伸、侧弯、旋转活动度分别为:19.72°±0.71°、17.62°±0.97°、7.55°±0.51°、51.46°±3.11°,失稳模型的活动度分别为30.57°±2.32°、23.85°±0.91°、9.37°±0.55°、68.91°±6.25°,枕骨髁螺钉内固定模型的活动度分别为11.30°±0.66°、9.19°±0.63°、5.12°±0.59°、7.39°±0.76°。失稳模型的活动度大于正常模型,正常模型的活动度大于固定模型。结论:枕骨髁螺钉内固定系统能有效减少枕颈部的前屈、后伸、侧弯、旋转的运动范围,充分证明了该固定技术具有可靠的生物力学稳定性。     

Hangman骨折的外科治疗

目的：探讨Hangman骨折的临床和影像学表现以及治疗上的特点。方法：分析18例Hangman骨折病例的致伤原因、合并伤和影像学表现，确定其损伤类型，对不同的类型选择不同的治疗方法。I型5例中非手术治疗4例，手术治疗1例。Ⅱ型和ⅡA型13例均在骨折复位或基本复位后实行手术治疗，其中9例行颈前路C2－3椎体螺钉内固定术。结果：Hangman骨折占上颈椎损伤病例的14．5％。骨折可表现为双侧不对称、延及椎体后缘等多样性。随访12－44个月，所有病例均获骨性愈合或融合，未发生脊髓损伤、椎伤脉损伤及脑脊液漏等手术并发症。结论：对并发C2－3关节不稳的Hangman骨折应根据不同情况采用正确的手术治疗。前路C2－3椎体螺钉内固定术是治疗Ⅱ/ⅡA型Hangman骨折较好的手术方法。     

镁合金中空螺钉固定治疗ⅡA型齿状突骨折的三维有限元分析

目的:建立正常枢椎及中空螺钉固定ⅡA型齿状突骨折的三维有限元模型,分析镁合金螺钉固定ⅡA型齿状突骨折的稳定性.方法:通过CT扫描l例正常成年男性志愿者颈椎获取枢椎的空间结构信息,导入三维重建软件Mimics 10.01、Solidworks 2010,建立正常枢椎及中空螺钉固定ⅡA型齿状突骨折的三维有限元模型.在有限元软件Ansys 13.0中分析正常枢椎模型、ⅡA型齿状突骨折中空螺钉(镁合金螺钉、钛合金螺钉)固定模型,分别模拟颈椎后伸、前屈时受到水平载荷50N、100N、150N、200N的作用力及颈椎旋转时分别受到50N· mm、100N· mm、150N· mm、300N· mm扭矩时,测量齿状突的最大位移与最大应力、枢椎椎体的最大应力及螺钉的最大应力.钛合金螺钉弹性模量为108000MPa,屈服强度为930MPa;镁合金螺钉弹性模量为45000MPa,屈服强度为193MPa.结果:所建正常枢椎及ⅡA型齿状突骨折中空螺钉固定有限元模型外形逼真,几何相似性好.颈部前屈、后伸、旋转三种活动状态下,受到不同载荷时镁合金螺钉的最大应力均小于钛合金螺钉,两种螺钉的最大应力均小于其屈服强度;两种材料中空螺钉固定的ⅡA型齿状突骨折模型中齿状突、枢椎椎体的最大应力均小于皮质骨应力阀值(200MPa),齿状突的最大位移是正常枢椎齿状突最大位移的5～8倍,均小于1 mm(有限元模型中网格大小为1mm).结论:应用CT扫描获取枢椎空间结构信息建立的枢椎三维有限元模型可用于生物力学实验,镁合金中空螺钉在固定ⅡA型齿状突骨折时足以维持其稳定性.     

C2椎弓根螺钉内固定术治疗Hangman骨折的生物力学评价

目的 测试C2椎弓根螺钉内固定术治疗各型Hangman骨折的生物力学性能并探讨其手术适应证。方法 6具新鲜C1～C4颈椎标本依次制成Ⅰ型、ⅡA型和Ⅱ型Hangman骨折模型,按照：①正常;②Ⅰ型骨折C2椎弓根螺钉固定;③ⅡA型骨折G椎弓根螺钉固定;④Ⅱ型骨折C2椎弓根螺钉固定。顺序测试三维运动范围并进行比较。结果 Ⅰ型～Ⅱ型骨折椎弓根钉固定前后有显著性差异,有即时稳定作用。Ⅰ型骨折C2椎弓根螺钉固定后ROM值与对照组无显著性差异,且相对稳定性在屈曲、后伸、侧弯及旋转达到了对照组的100．62％、96．91％、99．19％、97．12％。ⅡA型骨折C2椎弓根螺钉固定后除旋转外与对照组无显著性差异;旋转稳定性也达到了对照组的61．86％。而Ⅱ型骨折C2椎弓根螺钉固定后与对照组比有显著性差异,相对稳定性在屈曲、后伸、侧弯及旋转只有对照组的47．84％、21．29％、65．98％、41．69％。三种骨折椎弓根钉固定后相比Ⅱ型骨折固定组与Ⅰ型、ⅡA型骨折固定组有显著性差异,稳定性最差;Ⅰ型、ⅡA型骨折固定组之间除旋转外无显著性差异,ⅡA型骨折固定组旋转稳定性稍差。结论 Ⅰ型骨折固定后达到了生理性固定;ⅡA型骨折固定后稳定性较好,基本适合C2椎弓根螺钉治疗;Ⅱ型骨折固定后稳定性较差,不适合单纯椎弓根钉内固定。     

寰椎椎弓根螺钉联合经寰枢关节螺钉内固定稳定性的生物力学研究

【摘要】 目的：评估寰椎椎弓根螺钉联合经寰枢关节螺钉固定技术的力学稳定性。方法：选取成人颈椎新鲜标本6具,解剖剔除肌肉制备上颈椎完整模型（完整组）,用生物力学测试及计算机视觉分析软件测量在1.5Nm力矩下前屈后伸、左右侧弯和左右旋转时C1-C2的活动度（ROM）;破坏寰椎前弓和侧块制备不稳模型（失稳组）,再次测量相同力矩下各运动方向C1-C2的ROM活动度。随后暴露寰枢椎置钉点,根据先后顺序置入寰椎椎弓根螺钉+枢椎椎弓根螺钉固定（C1P+C2P组）、单纯经寰枢关节螺钉固定（TA组）、寰椎椎弓根螺钉+经寰枢关节螺钉固定（C1P+TA组）,依次分别测量相同力矩下各运动方向C1-C2的ROM,比较各组C1-C2 ROM的差异。结果：失稳组相较于完整组在六个方向上有更大的ROM,两组所有方向上的ROM均有显著性差异（P<0.05）;C1P+C2P组、C1P+TA组、TA组与失稳组比较,所有方向上的ROM均有显著性减少（P<0.05）,三组间比较,前屈、后伸、左旋转和右旋转方向上的ROM存在统计学差异（P<0.05）,C1P+TA组相似文献   

Hangman骨折的手术治疗

目的:探讨Hangman骨折的临床、影像学特点及治疗。方法:回顾分析14例Hangman骨折患者的临床资料,男13例,女1例;平均年龄31岁。根据Levine-Edwards的X线分型:Ⅰ型1例,Ⅱ型7例,ⅡA型3例,Ⅲ型3例。3例合并神经症状。3例采用后路C2椎弓根螺钉固定;8例前路手术,行C2,3椎间盘切除及植骨,颈前路钢板固定;3例后路复位,行前路C2,3椎间盘切除植骨钢板内固定术。结果:14例全部获得5~63个月随访,术后3个月均获得骨性融合,颈椎序列良好,颈椎伸屈侧位片显示颈椎稳定,无内固定松动、脱出及断裂,无椎动脉损伤、神经损伤、脑脊液漏及切口感染等手术并发症。3例脊髓损伤神经功能恢复良好。结论:手术治疗Hangman骨折安全有效,Ⅱ型、ⅡA型、Ⅲ型应及早手术治疗,颈椎前路融合加钢板内固定术可使Hangman骨折获得良好的即时稳定性,有利于患者早期下床活动,不影响颈椎活动度,是Ⅱ型、ⅡA型、Ⅲ型Hangman骨折较好的手术方法。     

Hangman骨折诊断和治疗进展

目的对Hangman骨折诊断和治疗研究进展进行综述。方法广泛查阅近年国内外有关Hangman骨折诊断和治疗的研究文献,并进行综合分析。结果 Hangman骨折的诊断和稳定性判定除了应用颈椎X线片外,还应常规采用颈椎CT三维重建和MRI。不稳定性Hangman骨折可采用后路C2、C3内固定,前路C2、C3内固定和前后路联合内固定。前路内固定可选用上颈椎前咽后入路和下颈椎前入路,以上入路能直接切除破碎的椎间盘,有效维持颈椎正常序列,避免术后轴性疼痛;而后路内固定需在骨折的峡部植入C2椎弓根螺钉,血管神经损伤风险增大。结论不稳定性Hangman骨折手术方法选择应根据患者损伤情况及术者经验进行选择,目前尚缺乏不同治疗方法的随机对照研究。