腰椎微创手术中腰椎节段动脉损伤的研究进展

目的 探讨腰椎节段动脉的解剖及其在腰椎微创手术中的损伤的研究进展。方法 以“腰椎节段动脉/lumbar segmental artery”“腹膜后血肿/retroperitoneal hematoma”“医源性损伤/introgenic injury”为关键词,检索中国知网、万方数据、维普数据库及PubMed等数据库1996年1月—2021年8月公开发表的相关文献153篇文献。剔除内容不符合、无法获取原文、重复性研究或存在设计缺陷的研究,最终纳入40篇文献,其中3篇中文、37篇英文。总结腰椎节段动脉的解剖特点,重点阐述腰椎节段动脉在前方及侧方融合手术、椎体成形术、椎间孔镜手术等腰椎微创手术中的损伤风险以及预防和处理策略。结果 腰椎节段动脉常由4对成对的动脉（L₁~L₄）及/或L₅动脉构成,L₅节段动脉来源的变异性较大,存在率较低。腰椎节段动脉损伤会造成出血、腹膜后血肿、脊髓缺血梗死等严重后果。术前应充分评估手术区域内节段动脉的解剖结构及走行,选择合适的术式,术中操作小心谨慎、密切观察病情,如不慎发生动脉损伤时,根据具体情况选择合适的处理对策。结论 腰椎节段动脉损伤在微创手术中的发生率虽然较低,但一旦发生会造成严重的术后并发症,因而手术者要引起关注。为预防和减少术中腰椎节段动脉的损伤,了解和评估其解剖结构、选择合适的术式及处理策略至关重要。     

以三维非线性有限元法分析融合腰椎的生物力学变化

背景：MATLAB具有大型数值计算、数学绘图和简单有限元分析的能力,建模速度快,能够识别BMP和JPG格式的灰度图,并可将识别的数据直接转换为ANSYS三维有限元软件可识别的格式,避免了常规在Autocad软件中图像的重新定位和二次处理而产生的人为误差。 目的：寻求一种简便、快捷、准确的方法建立各种腰椎融合模型,对腰椎融合后腰椎活动节段的生物力学进行分析。 方法：利用薄层CT技术,结合Matlab(Matrix Laboratory即矩阵实验室)科学计算软件,辅助Ansys有限元分析软件建立各种腰椎融合模型。对所建立的模型施加各种载荷,分析其生物力学变化。 结果与结论：对所建立的融合模型施加轴向、屈曲及伸展载荷后,生物力学分析得出所有的融合模型中椎体间融合稳定性最好。和关节间融合相结合,椎体间,侧后方,后方融合模型的轴向位移较单独的椎体间,侧后方和后方融合模型分别减少5%、1%和4%。在伸展-屈曲载荷条件下旋转角度分别减少23%、11%和45%。应力向融合部位集中的现象表明融合块可增加载荷的转移。说明薄层CT和Matlab软件的辅助使得Ansys有限元软件建立腰椎融合模型的速度和精度提高。小关节融合和椎体间,侧后方,后方融合相结合,可使腰椎获得更好的稳定性,这种稳定性的增加在后方融合中更为显著。后方融合模型的应力分布更加合理。     

终板凹陷角变化对腰椎运动节段生物力学影响的有限元分析

目的:研究终板凹陷程度变化对腰椎运动节段生物力学影响。方法:在以往建立的腰椎L4～5运动节段三维非线性有限元模型基础上,采用CAD方法精确构建三种不同终板凹陷角改变的有限元模型,有限元模型的椎间盘前凸角、小关节间隙等其余形态学参数及网格划分均保持一致。垂直压缩、屈曲、伸直、前后剪力5种载荷条件下,分别对三种有限元模型生物力学参数进行测试。结果:负载条件下,终板凹陷角增加、终板凹陷程度减小可导致终板-椎间盘界面应变减小,椎间盘刚度及髓核内压增加,椎间盘膨出、纤维环纤维张应力、纤维环基质应力、腰椎后部结构应力以及关节突接触力减小。结论:终板凹陷程度的减小增强了椎间盘对椎体的保护作用;同时可通过影响终板的形变减少对椎间盘的营养传递。     

腰椎手术后的邻近节段翻修

目的:评估腰椎手术邻近节段翻修手术方法和疗效,探讨邻近节段病(ASD)的预防和治疗策略.方法:回顾性分析我院2003年12月～2009年3月间收治的腰椎手术后邻近节段翻修患者23例(ASD组),其中19例行减压、椎弓根螺钉内固定及植骨融合治疗,4例行减压结合棘突间非融合装置治疗;随机抽取同期我院收治的行单节段椎管减压内固定和植骨融合治疗患者共26例作为对照组.应用VAS、JOA下腰痛评分评价并比较两组患者术前、术后腰腿痛程度与功能状况.结果:ASD组与对照组随访时间分别为4.6 a和5.1 a.ASD组VAS评分术前7.6±1.2、术后2.5±1.6,JOA评分术前11.2±4.2、术后24.2±3.1;对照组VAS评分术前6.8±2.1、术后2.3±0.9,JOA评分术前11.2±4.2、术后26.5±2.5.改善率(RI)ASD组73%,对照组85.7%.两组间末次随访的JOA评分和改善率差异均无统计学意义(P＞0.05),但在行走、感觉异常和下肢症状等JOA单项评估上,两组间差异有统计学意义(P＜0.05).结论:在腰椎初次手术时,应注意筛检并减少ASD的危险因素,降低ASD的发生.采用椎板扩大开窗减压、内固定和植骨融合术,对腰椎手术的邻近节段进行翻修,可取得较好的疗效.     

男性优秀举重运动员的指纹初步分析

本文报道了80例男性优秀举重运动员的指纹类型。本文数据经与国内其它地区资料进行比较‘发现男性运动员的指纹以尺箕纹出现率偏高(占48.00±1.77%),与对照资料间有高度显著性差异(P<0.005)。从而表明男性优秀运动员的指纹有其特征,该项皮坟特征可作为筛选和选拔优秀运动员的辅助参考依据。     

多节段胸腰椎结核的外科治疗

目的探讨多节段胸腰椎结核采取前后路联合入路病灶清除植骨内固定联合化疗的临床疗效。方法选取2007年1月至2017年12月本院收治的多节段胸腰椎结核患者28例,术前常规化疗2～4周,平均3周,手术先采用胸腰椎后入路行椎弓根螺钉固定,再行侧前方入路彻底清除病灶内脓肿、死骨、肉芽组织及坏死椎间盘在病椎上下正常椎体内行内固定,采用"钛网+自体髂骨植骨支撑,15例、自体髂骨植骨支撑10例、自体肋骨植骨支撑3例。结果28例患者均获得1～6年的随访,平均2.2年。其中合并脊髓损伤伴不全瘫者17例,按Frank分级:B级2例,C级11例,D级4例。B级2例恢复到C级;C级11例中,其中5例恢复到D级,6例恢复到E级;D级4例均恢复到E级。病灶静止、骨性融合26例,术后半年内有2例复发。1例再次手术,重新行病灶清除,去除植骨块改用钛网加髂骨植骨8个月后骨性融合;1例抗痨治疗无效,患者放弃治疗。无钢板、螺钉松动、断裂。结论术前常规化疗,术中彻底清除病灶植骨融合内固定,术后继续化疗,是外科治疗多节段胸腰椎结核获得良好效果的保证。     

腰椎侧面节段血管神经的应用解剖

目的:为腹腔镜下腰椎融合术提供解剖学基础。方法:观测50侧成人尸体标本腰节段血管的走行及分布,测量相邻节段血管间距、交感干至椎间孔的垂直距离、椎体侧面中点处椎间盘上下缘至相邻节段血管的距离。结果:腰节段动、静脉较恒定地走行于椎体侧面中间浅沟内,大多数有交通支伴行。在椎间隙侧面,上、下位腰动、静脉、交感神经与腰丛之间构成了一个相对无血管神经的“安全区”,“安全区”最小面积为27.90mm×27.18mm。结论:(1)腰椎侧面的节段血管走行与分布较为恒定;(2)在腰椎间隙侧面存在相对无血管、神经的“安全区”;(3)腹腔镜下行腰椎融合术时,通过“安全区”植入融合器可减少对血管、神经的损伤。     

人体腰椎活动节段应力分布的实验研究

本文采用三维光弹性实验方法观察了正常腰椎活动节段的应力分布。用精密浇铸,严格几何相似的光弹性环氧树脂腰椎和硅橡胶椎间盘模型进行三维光弹性实验,并观察腰椎的等应力差图和有效应力值分布。本实验观察到,腰椎椎体上下缘应力分布较均匀对称,其后缘应力大于前缘,后部结构应力较小。作者认为,三维光弹性实验方法具有直观性强,能有效和准确地确定腰椎的应力分布,对腰椎生物力学研究具有重要的实用价值。腰椎后缘应力大于前缘,使椎体后缘承载较大,将会增加腰椎间盘退变和损伤的机会,这可能是引起腰腿痛的重要因素。     

椎间盘退变的腰椎活动节段力学模型

椎间盘是人体组织中最早发生退行性改变的部位。本文报告采用三维有限元方法建立的椎间盘退变腰椎活动节段的力学模型,着重分析其在直立时的应力分布与载荷传递情况。模型共有388个节点,组成293个单元,所得结构较为合理可靠。作者认为,本模型具有其独特的优点。可望用于进一步的研究。     

单节段腰椎活动度对邻近节段运动的影响

背景：有研究报道腰椎融合后其邻近节段运动范围和压力会明显增大;但也有报道腰椎融合与动态固定非融合或正常腰椎相比,其邻近节段运动范围和压力未见明显增加,甚至出现减少。然而,腰椎的活动度多少到底对邻近节段会有什么影响呢？ 目的：观察单节段腰椎不同范围活动度对邻近关节运动范围的影响。 方法：取6具新鲜成人L2~S2腰椎标本,依次对成人L4~L5椎体进行不同方式处理形成5种不同活动度状态：完整标本状态;部分失稳状态;动态固定状态;完全失稳状态;刚性固定状态。在脊柱三维运动试验机上,采用“载荷控制”法进行屈伸、侧弯和旋转等运动方向测试,分别将其他4个状态与完整标本状态进行比较。 结果与结论：处理节段L4~L5椎体在各处理状态的下运动范围明显不同,形成了完全不同范围的活动度。与完整标本状态相比较,其他4个状态旋转时,上方邻近节段L3~L4的运动范围在刚性固定状态下明显减少;下方邻近节段L5~S1各方向和上方邻近节段L3~L4其余方向的运动范围无显著性差异。单节段腰椎刚性固定状态下,整个脊柱标本的运动范围明显减少。说明在“载荷控制”方法的实验下,单节段腰椎活动度多少对邻近节段的屈伸、侧弯等运动范围影响不明显,对上方邻近节段的旋转运动范围影响较大;腰椎刚性固定融合后,不一定要恢复到正常腰椎的活动范围,也许对预防邻近节段病有利。     

人工椎间盘置换腰椎节段有限元模型的建立

目的：建立UL节段正常及人工腰椎间盘置换的三维有限元模型，用于进一步的腰椎生物力学研究。方法：取新鲜成人腰椎标本，通过螺旋CT扫描、图像数字化处理、三维图像重建技术及自由造型系统进行图像表面光滑处理，再对表面图像矢量化，转入有限元软件，建立L4／L5腰椎节段和SMH人工腰椎间盘的有限元模型，模仿腰椎前路椎间盘除术，建立人工腰椎间盘置换的三维有限元模型，用不同的材料参数仿真腰椎和人工椎间盘各结构特性。结果：建立了L4/L5节段人工腰椎间盘置换的有限元模型，模型由皮质骨、松质骨、椎间盘、韧带和人工椎间盘等结构组成。模型分为53452个单元，86329个结点，其中包括53408个固体单元，44个缆绳单元。结论：通过CT扫描可以获得准确的腰椎几何构型数据，并可在此基础上建立高仿真脊柱节段有限元模型。     

有限元法分析多节段颈椎病4种颈前路修复方式的生物力学特点

BACKGROUND: Surgical treatment is commonly used for decompressing the spinal cord in multilevel cervical spondylotic myelopathy, but the optimum anterior cervical reconstructive method has not been determined.     

抓举过程中运动员的上肢运动学分析

人体运动过程中,身体各部位的加速度、角加速度等运动学参数对计算关节力、关节力矩及肌肉力等动力学参数起着至关重要的作用.文章通过分析人体运动过程中关节坐标系相对世界坐标系的瞬时位置关系,以及各时刻关节坐标系空间位置关系,提出了基于关节坐标系的人体运动学参数计算方法.然后,以运动员抓举杠铃过程中的上肢运动为例,利用运动捕捉系统进行数据采集,计算出前臂在运动过程中的质心平移加速度和角加速度.结果 表明,前臂质心总的平移加速度主要由竖直方向的分量构成,而角加速度主要在改变杠铃轨迹过程中产生.     

不同腰椎融合器对邻近节段影响的生物力学研究

本研究模拟了适用于3种腰椎融合术的融合器植入腰椎L3、L4节段的情况,对单独植入不同融合器时,对邻近节段的生物力学影响进行分析.建立并验证了一例基于CT断层扫描的腰椎L2至L5的有限元模型.椎间盘切除术、部分椎板切除或小关节切除和融合器植入等处理也通过有限元模型进行模拟,在L2腰椎上表面施加400 N的预载荷和±7.5 N·m的纯弯矩,比较和分析无损模型和不同融合器单独植入后,腰椎邻近节段在4种动作下(前屈、后伸、侧弯和轴向扭转)运动范围和邻近节段椎间盘内最大主应力变化.结果表明,单独植入时,前路融合器能提供更好的邻近节段稳定性,但与经椎间孔的融合器相比差别较小,后路融合器会显著增大邻近节段活动范围和邻近椎间盘内应力.     

腰椎椎间融合联合邻近节段半刚性固定的有限元分析

文题释义： 半刚性椎弓根螺钉固定系统：一种经椎弓根的半刚性金属固定系统,介于软固定和坚强固定之间,可以联合融合术,也可单独使用。其椎弓根螺钉之间连接依赖于金属棒,这种金属棒具有一定弹性或者是可以微动的,一定程度上可以起到动态固定的作用,主要包括ISObar系统、Flex系统、DSS系统等。 腰椎邻近节段退变：是指腰椎融合后融合区邻近节段退行性改变,包括椎间隙狭窄、椎间盘信号降低、关节突退变、骨赘形成等异常改变,如果患者同时出现不稳定、椎管狭窄、增生性小关节炎、脊柱侧凸、椎体压缩骨折等,并伴有相应的临床症状称之为邻近节段退行性疾病。 背景：临床中腰椎退行性疾病的发生多伴有多节段病变,为减缓腰椎融合后邻近节段退变,腰椎杂交手术成为一种较好的选择。以往临床观察中WavefleX系统单节段应用取得一定的效果,其在腰椎杂交手术中的应用缺乏生物力学研究结果支持。 目的：应用有限元方法分析腰椎融合联合上一位椎体置入WavefleX系统对邻近节段的生物力学影响。 方法：利用64排西门子螺旋CT机对静止仰卧志愿者行腰椎薄层扫描,扫描范围为T₁₁-S₁,志愿者对实验过程完全知情同意,且得到医院伦理委员会批准。将L_3-5水平CT扫描数据依次导入到Mimics医学图像处理软件及Geomagic Studio逆向工程软件中进行处理,于CAD软件SCDM中构建L_3-5的腰椎实体模型。在已通过验证的L_3-5腰椎模型基础上,分别构建后路椎体间融合模型与Hybrid模型,对3种模型进行赋值和负荷加载,在前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转工况下进行有限元分析研究。 结果与结论：①在前屈、后伸、侧屈、旋转状态下,相较后路椎体间融合模型,Hybrid模型L_3-4椎间盘应力值均有明显减小,后伸状态降幅最大,最大值减少约46%;②各状态下,相较后路椎体间融合模型,Hybrid模型L_3-4节段活动度均有明显减小,平均减小约26%,并小于完整模型;③各负荷下,应力云图显示WavefleX系统的连接棒上均有明显的应力集中,双侧的弹性系统的U形开槽凹面处应力明显增大;④位移云图显示,Hybrid模型中WavefleX系统的置入使得其前屈中心后移至弹性结构处;⑤上述结果说明,后路椎体间融合+WavefleX半刚性固定可有效降低上一位邻近节段的椎间盘应力并限其制过度活动,一定程度上维持了腰椎的正常运动特点。 ORCID: 0000-0001-5752-6546(王啸) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

腰椎内固定融合后L3-4节段邻近节段病变与性别的关系

背景:腰椎的结构复杂,腰椎内固定融合后会出现关节突肥大性关节炎,关节退行性病变和节段性不稳定等,严重影响治疗效果。为了防止邻近节段关节发生病变,近年来临床上已经将过去坚强的融合固定转变为尽量保留活动度的弹性固定,但效果仍不理想。同时目前关于腰椎邻近节段病变的影响因素尚无定论。目的:研究腰椎内固定融合后L_(3-4)节段病变与性别的相关关系并进行探讨。方法:回顾性分析石家庄市第一医院2007至2016年行L_(4-5)、L_5-S1椎间植骨融合后患者200例,按照性别不同分为男性组及女性组,各100例,对比两组的L_(3-4)节段发病情况。结果与结论:与男性患者相比,女性患者不同的融合位置以及融合范围下L_(3-4)节段发生病变情况较多,Oswestry功能障碍指数及目测类比评分较高,且融合部位方位角位移运动范围较大。Logistic回归分析发现,性别是L_(4-5)、L_5-S1腰椎内固定融合后L_(3-4)节段病变独立相关影响因素之一。说明性别是影响腰椎内固定融合后L_(3-4)节段邻近节段病变的因素之一,女性内固定后邻近节段退变风险升高。     

人体腰椎L_(4~5)节段有限元建模及分析

本文基于CT图像数据结合图像处理软件建立人体腰椎L4~5节段有限元模型,进行前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况下的生物力学特性分析。首先,选择一名正常志愿者腰椎L4~5节段的CT图像数据建立三维模型,模型包括椎体、椎间盘、软骨终板、连接韧带和小关节突关节等部分,在前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况加载下进行生物力学性能的分析。结果表明,建立的腰椎模型几何形态逼真且验证有效,在500、1 000、1 500和2 000N分布压力下,腰椎L4~5有限元模型的轴向位移分别为0.23、0.47、0.76、1.02mm,与前人在相同条件下离体实验和有限元分析的研究相近,几种情况下腰椎整体及椎间盘的应力分布符合腰椎的生物力学特性。因此,本文所建立的腰椎L4~5节段有限元模型能有效地模拟腰椎的生物力学特性,为后续腰椎植入物的生物力学性能研究奠定良好的基础。     

三维有限元腰椎节段模型上模拟拨伸按压手法的生物力学分析

背景:应用计算机技术和有限元法对传统中医推拿手法进行研究,给传统的中医推拿手法研究注入了活力。目的:分析手法治疗腰椎间盘突出症的机制,探求符合生物力学的治疗手法,明确手法治疗腰椎疾患的安全范围。方法:选择成年无腰椎疾患的男性志愿者,年龄28岁,身高170cm,体质量60kg。采用CT对L3～S1进行扫描,利用ADINA5.0构件软件,并赋予不同组织不同的材料属性,建立腰椎有限元模型,设定腰椎水平位、后伸10°位、前屈30°位状态,加载拔伸按压载荷,观察腰椎间盘、髓核和纤维环的受力改变情况。结果与结论:在拔伸按压状态下,腰椎前屈30°椎间盘组织的位移应变和应力变化最明显,提示在设定的条件下手法治疗腰椎疾患是安全的。     

记忆合金椎间融合器对腰椎节段稳定性的生物力学研究

目的 :评价植入记忆合金椎间融合器 (SMAcage)后腰椎节段的即时稳定性。方法 :8具青年男性新鲜尸体脊柱腰 3、4节段标本 ,制成包括正常腰椎、SMAcage和其它 3种不同类型椎间融合器在内的5种状态的试验模型。测试其前屈 ,后伸 ,左右侧屈和左右旋转方向的运动范围 (ROM )。结果 :植入SMAcage后各向ROM值分别为完整状态的 66%、84%、65 %和 12 5 %,在前屈和侧屈方向上较正常腰椎的稳定性明显提高 (P <0 .0 0 1) ;后伸方向一致 (P =0 .117) ;旋转方向则降低 (P <0 .0 0 1)。与其它 3种融合器的稳定性相比 ,在前屈、后伸方向一致 (P >0 .0 5 ) ;侧屈方向与 2种方形融合器无明显差别 (P =0 .12 2 ) ,高于螺纹状融合器 (P =0 .0 0 4) ;旋转方向与螺纹状融合器一致 (P =0 .861) ,高于 2种方形融合器(P <0 .0 5 )。结论 :SMAcage具有独特的构型和稳定机制 ,其生物力学稳定性高于一般螺纹状和方椎间融合器。