成人退行性脊柱侧凸患者矢状位失衡与影响畸形发展的因素

退变性脊柱侧凸（degenerative scoliosis,DS）在矢状面上往往表现为腰椎前凸变浅消失或节段性后凸[1]。随着侧凸进展,侧凸通常会逐渐加重,而且进展速度要快于青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis,AIS）[2]。DS患者逐步出现腰痛,可因椎管狭窄而出现下肢放射痛或间歇跛行。     

螺钉-骨抗拔出力试验有限元模型的建立与验证

目的 建立螺钉-骨抗拔出力试验的动态有限元模型,模拟螺钉的拔出过程. 方法 基于螺钉的国标尺寸,建立直径为6.5 mm的椎弓根螺钉模型,并建立对应骨组织的高密度和低密度多孔泡沫三维模型进行验证,最后建立螺钉-骨模型研究螺钉拔出过程中骨骼的动态响应.在Ansys中对三维模型进行网格划分,并按照美国材料试验协会(ASTM)标准对螺钉进行拔出力加载分析.拔出方向为轴向拔出,拔出速度为0.01 mm/s.建立模型后,对模型进行加载计算并与文献中已发表的结果进行对比,以验证模型的有效性. 结果 在高密度的泡沫组中,本模型的松质骨螺钉拔出力计算值为2028.8 N,在Hashemi等的实验结果[(2132.5±119.3) N]的一个标准差之内.在低密度泡沫组中,本模型的松质骨螺钉拔出力计算值(607.0 N)也在Hashemi等的实验结果[(688.2±91.4) N]的一个标准差之内.模型计算得到的载荷-位移曲线(1.8 mm)与文献报道的结果接近(1.5 mm).从螺钉-骨模型中发现随着螺钉的拔出,螺钉周围受力区域的体积随之变化. 结论 本研究成功建立并验证了螺钉-骨抗拔出力的动态有限元模型,证实本研究建立的模型可以用于椎弓根螺钉拔出力学试验的仿真模拟.     

3D打印金属人工椎体在脊柱骨巨细胞瘤中的应用1例

骨巨细胞瘤(giant cell tumor of bone,GCT)是一种交界性的、具有局部浸润性的肿瘤,好发年龄为30~40岁,女性多于男性,且好发于四肢长骨干垢端^[1]。脊柱骨巨细胞瘤较少见,占所有GCT的1.3%~6.5%^[2-3]。脊柱骨巨细胞瘤早期临床表现较少且隐匿,诊断困难,目前治疗方法以手术切除为主^[4]。目前临床上肿瘤切除后造成的骨缺损主要是通过自体骨移植、同种异体骨或人工骨植骨完成。但植骨材料来源受限,且往往不能精准匹配骨缺损部位需求,造成植入物与缺损区不匹配、重建困难。3D打印技术的出现,为脊柱骨巨细胞瘤的术后重建提供了一个新的解决方案。     

OLIF联合皮质骨轨迹螺钉治疗腰椎退行性疾病的临床疗效分析

目的　探讨斜前方入路腰椎椎间融合术（OLIF）联合后路皮质骨轨迹（CBT）螺钉内固定术治疗腰椎退行性疾病的临床疗效。 方法　回顾性分析2016年4月至2018年4月接受OLIF手术治疗的32例患者的疗效。患者采用斜前方入路腰椎间盘切除减压术、OLIF术联合后路CBT螺钉内固定术进行治疗,记录患者的手术时间、术中出血量、并发症、椎间隙恢复高度、椎间融合时间等,下腰痛视觉模拟评分（VAS）,患者Oswestry功能障碍指数（ODI）评价。 结果　32例患者中,单节段患者25例,两节段5例,腰椎退行性变术后邻椎病2例。所有患者获得1~2年（平均1年）的随访。患者椎间隙恢复高度、腰椎前度角度、侧弯纠正角度与术前相比差异有统计学意义（P<0.05）;椎间融合时间为（3.2±1.3）月,腰腿痛VAS评分由术前平均（6.5±2.8）分下降至（2.5±1.7）分,差异有统计学意义（P<0.05）;ODI指数由术前（48.7±19.7）%下降至（15.2±9.6）%,手术前后比较有统计学差异（P<0.05）。 结论　斜前方入路腰椎椎间盘切除减压术、OLIF术联合后路CBT螺钉内固定术治疗腰椎退行性疾病,创伤小、并发症少,对骨质疏松患者和邻椎病患者手术疗效显著,值得临床推广。     

阿司匹林治疗大鼠绝经后骨质疏松的实验研究

目的 探讨阿司匹林对大鼠绝经后骨质疏松的治疗作用及其相关机制.方法 将40只3月龄SD雌性大鼠随机分为5组:对照组(Sham)、去势组(OVX)及3个阿司匹林治疗组(Aspirin),每组8只.OVX及Aspirin组采用卵巢切除法去势,饲养3个月建立骨质疏松模型.确认模型建立成功后予灌胃治疗,阿司匹林治疗组剂量分别为8.93、26.79、80.36 mg/kg(A1、A2及A3),每天灌胃1次.OVX及Sham组每天予等量生理盐水灌胃.术前、术后3个月及灌胃3个月时用双能X线吸收骨密度测量仪(DXA)测量腰椎骨密度;灌胃3个月时测量外围血碱性磷酸酶及骨钙素,采用Micro-CT对骨小梁微观三维形态结构进行分析,组织病理学对骨小梁微观结构进行观察,用生物力学实验评估椎体及股骨干的力学强度.结果 DXA分析显示:去势3个月后,大鼠骨密度较术前及对照组明显降低,骨质疏松模型成功建立.灌胃治疗3个月后,阿司匹林治疗组椎体的BMD明显高于OVX组.外围血检测显示:阿司匹林治疗组的碱性磷酸酶明显低于OVX组,而骨钙素与OVX组无明显差别.组织形态学结果显示,阿司匹林治疗组骨小梁的连接、粗细较OVX组好.Micro-CT分析表明:阿司匹林治疗组腰椎椎体骨小梁厚度、骨小梁数量及骨密度率均显著高于OVX组,并且A3组与Sham组相近.生物力学结果示,阿司匹林治疗组腰椎压缩载荷及股骨干三点弯曲载荷均明显高于OVX组.结论 阿司匹林能促进大鼠绝经后骨质疏松骨小梁的改建,改善骨小梁的三维结构,增加骨质的骨密度和力学强度,有可能成为治疗骨质疏松的新型药物之一.

Abstract：

Objective To explore the therapeutic effects of aspirin on postmenopausal osteoporosis and understand its action mechanism. Methods Forty three-month-old female SD rats were randomly divided into 5 groups ( n = 8 each): sham group, OVX group and aspirin groups ( A1, A2 & A3 ). The OVX and aspirin groups were ovariectomized (OVX). All rats underwent BMD (bone mineral density) scan at the time of OVX and 3 months after OVX. After the animal model of osteoporosis was established, aspirin groups were intragastrically administered at a dose of 8.93 mg· kg-1 · d-1 (A1), 26. 79 mg · kg-1 · d-1(A2) and 80.36 mg · kg-1 · d-1 (A3) daily in OVX rats. Three months later, the BMD and microarchitecture of vertebrae were measured by dual-energy X-ray absorptiometry and microtomograph. Alkaline phosphatase and osteocalcin were measured in peripheral blood. The trabecular architecture changes were observed by histomorphology. Axial compression tests were used to evaluate the mechanical properties of vertebral specimens and three-point bending tests used for femur shaft. Results Three months after ovariectomy, BMD was significantly lower than preoperative. BMD in aspirin treated groups was significantly higher than that in OVX group. Alkaline phosphatase in peripheral blood decreased significantly in aspirin groups than those in OVX, but osteocalcin had no significant difference between aspirin and OVX groups.The microtomograph reconstruction analysis also showed that the trabecular thickness, trabecular number and BMD increased significantly in aspirin groups than those in OVX. And there was no significant difference between A3 and sham groups. The results of biomechanical test showed that the maximum compression load of lumbar spine and three-point bending load of femur shaft were significantly higher in aspirin groups than those in OVX group. Conclusion Aspirin can promote trabecular bone remodeling, improve threedimensional structure of trabecular bone and increase bone density of cancellous in osteoporotic rats by stimulating bone formation. It may become a new drug for the treatment of osteoporosis.     

膨胀式椎弓根螺钉在腰椎疾患中的应用

目的探讨膨胀式椎弓根螺钉（expensive pedicle screw,EPS）在腰椎不稳症内固定治疗中的初步疗效。方法自2005年6月至2008年3月,在27例腰椎不稳症患者经椎弓根内固定手术治疗中采用EPS,其中男11例,女16例;年龄25～72岁,平均49．4岁。病程6个月～7年,平均29．4个月。患者应用EPS的合并指征依次是骨质疏松14例,对普通椎弓根螺钉固定翻修3例,术中改钉道重新植钉4例,腰骶椎锚定融合3例．增加额外的矫形力3例。采用JOA临床腰椎手术评分系统、椎体间骨性融合X线CookSD标准对疗效进行综合评定。同时观察内固定器械相关情况。结果术后1例椎间盘突出翻修病例合并脑脊液漏,经保守治疗。于术后23d切口延期愈合,未合并感染;其余患者切口均一期愈合。末见神经、脏器损伤等并发症发生。所有病例平均随访17．8个月（12～39个月）。27例患者所用EPS均完全膨胀,共81枚,每例用1～7枚不等,平均3．1枚。JOA改善率显效16例,有效7例,总有效率85．2％（23／27）,其中24例达融合X线标准,融合率88．9％。1例螺钉松动、拔出,融合失败,滑脱复发;1例因术后局部不适于术后3个月取除内固定;1例固定稳定但无融合X线证据。结论本研究表明,在合并有骨质疏松等骨质条件较差的情况下,对腰椎不稳症的内固定治疗采用EPS是有效的;EPS的应用拓宽了经椎弓根内固定技术的适用范围。     

中国工程科技论坛(第129场)——数字外科高层峰会暨首届中国数字骨科学术会议纪要

数字医学是当前计算机信息技术与生命科学结合而产生的交叉学科,包括一切与医学领域医、教、研融合新的计算机信息技术的应用.近年来,国内外数字医学迅猛发展.2001年和2003年两次香山科学会议拉开了中国数字化医学研究的序幕,使我国成为继美国、韩国之后第3个拥有数字化可视人数据的国家,数字医学与数字外科学应运而生.鉴于数字化技术已在我国外科学领域逐步开展,并已为外科学技术带来了革命性的变革,正处于数字外科发展的关键时期,为进一步推动数字化技术在外科学领域的开展,加强医-工研究合作,提升研究水平,促进数字外科技术的进一步临床转化,由钟世镇院士、戴尅戎院士及裴国献教授联名向中国工程院提请建议案,申请召开中国工程科技论坛——数字外科高层峰会暨首届中国数字骨科学术会议.     

快速成型技术在重度先天性脊柱畸形矫形手术中的应用

目的：探讨快速成型技术在重度先天性脊柱畸形矫形手术中的应用价值。方法：2005年1月～2007年7月对34例重度先天性脊柱畸形患者进行术前CT扫描、数字化三维重建。将数据导入MEM-300-E熔融挤压快速成型设备构建脊柱模型，直观评估脊柱畸形情况，设计手术方案。其中半椎体畸形22例，椎体分节不全、腰椎严重后凸6例，半椎体合并分节不全等混合畸形6例；胸椎（T2～T10）7例，胸腰段（T1l-L2）18例，腰椎（L3～L5）9例；合并脊髓低位或拴系5例，脊髓空洞和骨性纵裂1例；术前侧凸Cobb角50^o-125^o（平均750）。后凸50^o～110^o（平均78^o）。均采用单纯后路畸形矫正及全节段椎弓根螺钉固定技术，将消毒后的快速成型脊柱模型于术中指导手术进行。术后复查脊柱X线平片及CT三维扫描。并于术后再次进行快速成型构建矫形后脊柱模型。结果：手术时间3．5～7h，平均4．5h；术中失血400～1500ml，平均1100ml；未出现脊髓、神经及血管损伤等并发症。术后三维CT扫描示矫形和内固定效果满意，椎弓根螺钉位置良好。27例42个先天性半椎体切除彻底，术后侧凸Cobb角5^o-25^o（平均16^o），侧凸畸形矫正率为80％～98％，后凸畸形矫正率为100％，生理曲度恢复正常；7例经椎弓根楔形截骨矫正的先天性腰椎后凸畸形患者矫形效果满意，腰椎生理前凸恢复正常。术后随访3～24个月．平均9个月。随访期间矫正率丢失不明显。结论：脊柱快速成型能够直观地反映脊柱畸形情况．可指导术前评估、手术计划制定。对手术矫形和内固定操作具有较好的指导意义。     

构建大段可控微结构组织工程骨的实验研究

目的 应用仿生设计和光固化快速成型间接构造方法 构建大段可控微结构组织工程骨,观察其与成骨细胞在体外培养条件下的生物相容性.方法 基于对密质骨哈佛系统的简单仿生,应用计算机辅助设计(CAD)软件设计具有微丝架结构的圆柱形支架模型.建模后输入光固化快速成型机,制成树脂模具,充填磷酸钙骨水泥(CPC),800℃下加min熔去模具,制成CPC支架.将兔颅骨成骨细胞与支架复合培养3、7、14d后,于共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)、扫描电镜下观察细胞在支架表面及微孔道内部的黏附、生长和增殖情况.结果 支架CAD模型为直径16 mm,长10 mm的圆柱体,内部由5层微丝网平行叠加形成相互连通的三维网架,微丝直径分别为200μm和500μm.制成支架的大体形态及内部三维微结构与设计模型一致,所构成的微孔道孔径范围260～580μm.CLSM下观察:特异性荧光探针标记显示细胞骨架成网状贯穿整个细胞和细胞突起;SEM下观察:培养3d时支架表面有梭型细胞铺展生长,有多个突起,大小10～30μm;7d后细胞在支架表面基本汇合,并向微孔内爬行生长;14d后大量细胞爬行人微孔内.结论 基于哈佛系统简单仿生设计和快速成型技术制备的大段组织工程骨,实现了微结构的完全精确调控,其微孔利于成骨细胞进入,具有良好的生物相容性,为大段组织工程骨的仿生制造提供了实验依据.     

贮存时间对天然提取骨形态发生蛋白活性及抗原性的影响

目的 观察贮存时间对天然牛骨形态发生蛋白（ｂＢＭＰ）诱导成骨活性及抗原性的影响。方法 取１９８９～１９９８年提取并于４℃贮存的６个批次的ｂＢＭＰ，以ＳＤＳ－ＰＡＧＥ凝胶电泳法测定其相对分子质量。１０８只Ｂａｌｂ／ｃ雄性小鼠被分为６组，每组１８只，按Ｕｒｉｓｔ方法于每只鼠股部肌间隙肌袋内植入２ｍｇｂＢＭＰ，术后第７、第１４及第２８ｄ取材，以间接免疫荧光染色法分别测定抗体滴度及阳性染色率；以酶动力方法