有限元方法在上颈椎生物力学研究中的应用进展

生物力学因素在上颈椎疾患的发病机制中具有十分重要的意义。传统的生物力学实验方法,如动物实验、物理实验、体外(尸体)实验存在不足。有限元方法作为一种新的生物力学研究方法,可在持续性研究中重复及改变任何质量与定量变化,同时可提供局部以及内部的机制反应,有效地弥补现行方法的不足。本文就其在上颈椎生物力学研究中的应用进行综述,包括各种上颈椎有限元模型的建模方法,及其对上颈椎病理生理机制和内固定器械的生物力学分析。     

新型寰枢椎后路动态固定系统的生物力学评价

目的测试并评价新型寰枢椎后路动态固定系统的生物力学性能。方法新鲜成人枕颈标本（C0-4）8例,分成4组：完整状态组、寰枢椎不稳状态组、寰枢椎后路动态固定状态组和寰枢椎后路椎弓根螺钉固定状态组。通过加载1.50 N·m的力矩,对4组标本C1/C2、C2/C3节段的前屈/后伸,左/右侧弯和左/右旋转等6种运动方式下的运动范围（range of movement,ROM）及稳定性指数（stability index,SI）进行测试。结果采用新型寰枢椎后路动态固定系统后,C1/C2、C2/C3节段的ROM与正常完整标本相比较,差异无统计学意义（P〉0.05）;而采用常规椎弓根螺钉固定与动态固定法相比,C1/C2、C2/C3节段的ROM差异有统计学意义（P〈0.001）。采用寰枢椎后路动态固定系统固定与采用后路椎弓根螺钉固定,C1/C2SI均上升,与完整状态组相比差异均有统计学意义,分别为（P〈0.05）和（P〈0.001）。C2/C3测试结果显示,采用动态固定时SI分别上升为109%、107%和112%;而采用椎弓根螺钉固定,三维运动范围SI反而分别下降为77%、71%和87%,比动态固定SI分别低29%、34%和22%,差异具有统计学意义（P〈0.001）。结论新型寰枢椎后路动态固定系统既可维持寰枢椎的部分旋转功能,又可达到坚固固定的稳定性,同时能够有效地减少对邻近节段的影响,具有良好的研究前景。     

喉罩通气全麻和腰硬联合麻醉在老年股骨颈骨折内固定术麻醉效果的比较

目的 比较喉罩通气全麻与腰硬联合麻醉在老年股骨颈骨折内固定术麻醉中的效果。方法 将88例老年股骨颈骨折内固定术患者按照随机数字法分为A组和B组,A组喉罩通气全麻,B组腰硬联合麻醉,观察两组麻醉效果。结果 A组的低血压发生率、并发症发生率均低于B组（P〈0.05）;A组和B组患者麻醉6 h后的VAS评分均较麻醉前有明显降低,差异有统计学意义（P〈0.05）。麻醉5 min后A组MAP和HR稍低于麻醉前,但随后其值逐渐恢复麻醉前水平。麻醉5 min和内固定时以及手术结束时B组MAP和HR与A组数据比较,差异有统计学意义（P〈0.06）。结论 老年股骨颈骨折内固定术中应用喉罩通气全麻效果明显优于腰硬联合麻醉效果,能够有效维持患者的血气指标稳定,麻醉效果优越,值得临床中应用与推广。     

一期后路寰枢椎固定治疗不稳定寰椎爆裂性骨折

 目的探讨一期后路寰枢椎固定融合治疗不稳定寰椎爆裂性骨折的临床疗效。方法回顾性分析2010年5月至2013年12月收治32例不稳定寰椎爆裂性骨折患者的病历资料,男21例,女11例;年龄22~59岁,平均41.8岁。术前均行颈椎张口位及侧位X线片、CT及MR检查。不稳定性寰椎骨折17例,不稳定性寰椎骨折合并枢椎骨折15例, 其中6例有不同程度的脊髓损害表现,ASIA分级为D级5例、C级1例。32例患者接受一期后路寰枢椎固定融合术。术后观察脊髓功能恢复情况,均行过屈、过伸位X线片和三维CT检查观察寰枢椎复位、融合及内固定情况,采用寰齿前间距（atlanto-dens interval,ADI)、寰椎侧块移位程度（lateral mass distance,LMD）及疼痛视觉模拟评分（visual analogue score,VAS）评价疗效并记录并发症。结果所有患者均获得随访,随访时间10~24个月,平均15.6个月。骨折与寰枢椎骨性融合时间为5~10个月,平均6.9个月。术前颈枕区VAS评分平均为（5.0土1.4）分,末次随访时（1.0土0.7）分,差异有统计学意义。脊髓功能均得到不同程度地改善,术前D级5例中4例恢复至E级、1例无明显改善,术前C级1例恢复至D级。术后X线片和CT均示复位满意,术前ADI平均为（4.6±1.2） mm,末次随访时为（2.4±1.0） mm;术前LMD平均为（5.6±2.2） mm,末次随访时为（1.2±1.0） mm,差异均有统计学意义。结论一期后路寰枢椎椎弓根固定融合术治疗不稳定寰椎爆裂性骨折临床可行,能避免枕颈融合,但寰椎椎弓根螺钉置钉技术具有挑战性。     

A novel anatomical self-locking plate fixation for both-column acetabular fractures

PurposeTo compare the stability of the posterior anatomic self-locking plate (PASP) with two types of popular reconstruction plate fixation, i.e. double reconstruction plate (DRP) and cross reconstruction plate (CRP), and to explore the influence of sitting and turning right/left on implants.MethodsPASP, DRP and CRP were assembled on a finite element model of both-column fractures of the left acetabulum. A load of 600 N and a torque of 8 N·m were loaded on the S1 vertebral body to detect the change of stress and displacement when sitting and turning right/left.ResultsThe peak stress and displacement of the three kinds of fixation methods under all loading conditions were CRP > DRP > PASP. The peak stress and displacement of PASP are 313.5 MPa and 1.15 mm respectively when turning right; and the minimal was 234.0 Mpa and 0.619 mm when turning left.ConclusionPASP can provide higher stability than DRP and CRP for both-column acetabular fractures. The rational movement after posterior DRP and PASP fixation for acetabular fracture is to turn to the ipsilateral side, which can avoid implant failure.     

寰椎骨折诊断和治疗的争论

寰椎是人体第一颈椎，结构特殊且复杂，与枕骨髁、枢椎形成的枕-寰-枢复合体在颈部活动中起着极为重要的作用。寰椎骨折是指在外力作用下，寰椎出现骨的连续性或不连续性中断，由Cooper^[1]于1822在尸体解剖时发现并首次报道。寰椎骨折较其他骨折少见，占颈椎骨折的10.6%，严重程度变异大、治疗方案选择多及预后结局不一是寰椎骨折的特点^[2-3]。当发生寰椎骨折时，极易出现枕-寰-枢复合体不稳定，骨折脱位后有压迫脊髓的可能，危及生命。近年来，寰椎骨折相关研究取得了明显的进展，但仍缺乏一种被广泛接受的完整体系来指导临床决策、评估预后。目前，关于寰椎骨折的诊断和治疗存在诸多争论，主要集中在分型的应用、稳定性的判断和治疗方式的选择。本文通过查阅寰椎骨折相关文献，对存在的争论进行梳理，以期为后续研究提供参考。     

双侧矢状面交叉经皮椎体后凸成形术预防手术椎体再骨折

目的:探讨双侧矢状面交叉经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)预防手术椎体再骨折的疗效。方法:2017年1月至2017年6月,应用双侧矢状面交叉PKP治疗单节段骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fractures,OVCFs)患者85例(交叉组),男35例,女50例,年龄(70.1±8.3)岁;同期应用传统PKP治疗85例单节段OVCFs患者(传统组),男37例,女48例,年龄(73.3±9.5)岁。观察两组患者术后椎体内骨水泥分布情况,手术椎体再骨折的发生情况,伤椎前缘高度及矢状面Cobb角,疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)。结果:所有手术顺利完成,两组患者均获得随访,随访时间交叉组(11.8±4.5)个月,传统组(12.1±3.7)个月。交叉组所有患者骨水泥分布同时接触椎体的上下终板,传统组有67例(78.8%)骨水泥分布同时接触椎体的上下终板,两组差异有统计学意义(P0.05)。交叉组患者未发生手术椎体再骨折,传统组有10例(11.8%)发生手术椎体再骨折,两组差异有统计学意义(P0.05)。两组患者术后2 d的伤椎前缘高度、矢状面Cobb角和腰痛VAS评分与术前相比均得到明显改善(P0.05);两组末次随访时的骨折椎前缘高度、矢状面Cobb角和腰痛VAS评分与术后2 d比较差异均无统计学意义(P0.05)。结论:双侧矢状面交叉PKP可以使骨水泥在骨折椎体内分布同时接触椎体的上下终板,从而预防PKP术后手术椎体再骨折的发生,是一项简单、安全、有效的技术。     

预测肘关节三联征术后恢复的Nomogram图模型建立

目的：通过对肘关节三联征（triad of elbow,TE）的危险因素进行分析,建立个体化预测TE患者术后恢复的Nomogram图预测模型。方法：纳入2012年1月至2018年12月符合标准的TE患者116例,收集临床资料,采用单因素Logistic回归分析筛选独立危险因素,将有统计意义的危险因素纳入多因素Logistic回归模型,采用R软件建立预测TE患者术后恢复的Nomogram图模型,采用C-index验证模型的区分度,Calibration plot验证模型的一致性,采用决策曲线（decision curve analysis,DCA）验证模型的临床净获益率。结果：116例TE患者术后出现症状44例,发生率为37.93%。年龄（OR=1.930,95%CI 1.418~2.764）,工作性质（OR=6.153,95%CI 1.466~31.362）,吸烟（OR=4.463,95%CI 1.041~2.291）,桡骨头Mason分型（OR=1.348,95%CI 2.309~9.348）,冠状突Regan-Morrey分型（OR=4.424,95%CI 1.751~2.426）以及术后肘关节制动时间（OR=7.665,95%CI 1.056~5.100）均是影响TE术后恢复的独立危险因素（P<0.05）。Nomogram图的C-index为0.716,Calibration plot显示预测模型一致性良好,DCA曲线显示满意的临床净获益。结论：基于年龄、工作性质、吸烟、桡骨头Mason分型、冠状突Regan-Morrey分型以及术后肘关节制动时间这6项独立危险因素建立的预测TE患者术后恢复的Nomogram图模型,具有良好的区分度和一致性,临床实用价值高,帮助临床医生甄别高风险人群、制定对应干预对策。     

数字化“定点-定向”双导航模板辅助椎弓根螺钉置钉治疗寰枢椎不稳

目的评价数字化"定点-定向"双导航模板辅助椎弓根螺钉置钉治疗寰枢椎不稳的临床效果。方法回顾性分析2013年9月—2016年12月收治的24例采用数字化"定点-定向"双导航模板辅助行颈椎后路椎弓根螺钉置钉的寰枢椎不稳患者的临床资料。术前CT扫描获取数据经Mimics 10.0软件三维重建后进行寰枢椎后路椎弓根螺钉置钉理想钉道的计算机辅助规划,并根据寰枢椎后方骨性结构表面数据设计个性化"定点-定向"双导航模板。在3D打印机上制作"定点-定向"双导航模板,高温消毒后应用于临床手术辅助置钉。术后根据颈椎X线和CT检查结果评价椎弓根螺钉的位置,并观察植骨融合情况及颈椎稳定性。采用颈部和/或枕骨下疼痛视觉模拟量表(VAS)评分评估患者的临床疗效。结果应用数字化双导航模板为24例患者置入椎弓根螺钉,22例行寰枢椎后路椎弓根螺钉固定,2例行寰枢椎后路椎弓根螺钉并椎板螺钉固定。共置入寰椎椎弓根螺钉48枚,枢椎椎弓根螺钉46枚,枢椎椎板螺钉2枚。术后CT检查示所有螺钉均未穿破钉道骨皮质。所有患者随访6个月,大部分患者颈部疼痛明显缓解,VAS评分由术前(7.78±1.12)分降至术后(2.48±0.55)分,差异有统计学意义(P0.05)。术前肌力下降者术后均不同程度恢复。所有患者均未发生神经、血管损伤等置钉相关并发症。结论数字化"定点-定向"双导航模板不仅能够提高手术置钉的准确性和安全性,还能针对不同类型的寰枢椎不稳提供更合理的置钉方式。