寰枢关节脱位的置入物治疗技术与生物相容性及生物力学的关系

学术背景：寰椎水平常用的内固定材料有Gallie、Brooks 钢丝、Halifax 椎板夹等，可提供在屈伸方向上的稳定性，但其抗侧弯和旋转的强度较弱。Magerl+Gallie置入治疗技术可提供良好的生物力学稳定性，但在抗轴向移位方面并无优势。 目的：介绍寰椎侧块螺钉置入技术和寰椎后弓螺钉置入治疗技术，并分析其对生物相容性及置入物生物力学的影响。 检索策略：应用计算机检索Pubmed、PML、OVID与万方数据库1970-01/2007-06的相关文献，英文检索词“atlas,axis,dislocation,fixation,posterior”,中文检索词“寰枢椎,脱位,内固定,置入物，后路，生物相容性，生物力学”。对资料进行初审，选取关于寰枢椎内置入物介绍，手术方法，前后路适应证，生物力学等方面相关文献。对同一领域的文献选择近期发表或权威杂志的文献；排除重复研究和Meta分析类文章。共收集到127篇文献，入选30篇。 文献评价：文献的来源主要是通过寰枢椎脱位的治疗进行汇总分析。所选用的30篇文献中，3篇为综述，3篇为专著，其余为临床或基础实验研究。 资料综合：①侧块螺钉与椎弓根螺钉置入技术稳定性良好,具有三维固定的优点。②寰椎椎弓根螺钉置入技术的进钉点的位置较侧块技术高, 不必显露C1后弓下方等深部解剖结构, 术中推开C2神经根和静脉丛的幅度较小, 引起损伤的几率减小, 出血少; 其螺钉通道的长度比Harms 技术的螺钉通道长, 螺钉与骨骼接触的界面比后者大,固定更加牢固。 结论：寰枢椎后弓侧块螺钉置入固定有较好的生物力学性能，与宿主生物相容性较好，有可能成为寰枢段后路短节段固定的最佳固定方式。     

先天性寰枢椎脱位计算机模型生物力学研究进展

寰枢椎脱位(AAD),系指先天畸形、创伤、退行性病变、肿瘤、炎症和手术等因素造成的寰椎与枢椎(第1和第2颈椎)骨关节面失去正常的对合关系而发生的关节功能障碍和(或)神经压迫性病理改变,由脱位引起的脊髓受压往往产生严重的症状,甚至危及生命.不同于外伤等引起的寰枢椎脱位.先天性寰枢椎脱位没有可参照进行生物力学研究的动物模型.     

前路经寰枢关节螺钉内固定钉道解剖学测量及临床意义

背景：前路经寰枢关节螺钉内固定术在国外是治疗寰枢椎不稳定的一种新方法,国人相关解剖学数据文献报道极少。 目的：测量前路经寰枢关节内固定术钉道的相关解剖学数据。 设计、时间及地点：测量性实验,于2006-09/2008-04在南方医科大学解剖教研室和解放军广州军区武汉总医院骨科完成。 材料：中国成人配套寰枢椎干燥标本50套,不分性别、年龄,外观排除畸形和破损,采用国产电子游标卡尺(精度0.01 mm)及普通国产量角器(精度为0.5°)进行测量。 方法：以枢椎前弓下缘与枢椎椎体侧缘交界点上方4 mm处即枢椎上关节面下骨凹陷处为进钉点,分别向寰椎侧块后外上角中部拧入1枚长度适当的螺钉,螺钉尖不得穿透寰椎上关节面。 主要观察指标：①钉道最小外偏角、最大外偏角、最小后倾角、最大后倾角。②内侧钉道距离、外侧钉道距离。③进钉点至枢椎正中的距离、枢椎体正中与枢椎横突孔内侧缘的距离、进钉点与枢椎横突孔内侧缘的距离。 结果：50套寰枢椎干燥标本均进入结果分析。在矢状面上螺钉置入的最小外偏角左侧为(10.80±2.10)°,右侧为(10.76±2.40)°;最大外偏角左侧为(25.13±3.12)°,右侧为(25.12±2.86)°;冠状面上最小后倾角左侧为(8.85±2.12)°,右侧为(9.28±2.65)°;最大后倾角左侧为(26.96±3.09)°,右侧为(27.49±2.51)°;内、外侧钉道左侧长度分别为(17.48±2.10) mm和(25.41±2.59) mm,右侧为(17.49±2.23) mm和(25.58±2.42) mm;枢椎正中至进钉点距离左侧为(9.84±0.69) mm,右侧为(9.81±0.66) mm;枢椎正中至枢椎横突孔内侧缘距离左侧为(14.12±1.28) mm,右侧为(14.60±1.36) mm;进钉点与枢椎横突孔内侧缘的距离左侧为(6.28±1.38) mm,右侧为(6.79±1.39) mm。 结论：前路经寰枢关节螺钉置入中,两侧置入螺钉的理想钉道角度为外偏10°~25°,后倾 9 °~27 °,理想的螺钉长度为17~ 25 mm,由枢椎前缘正中向外分离显露不宜超过14 mm。     

颅颈交界畸形寰枢侧方关节与寰枢稳定性的关系

目的 分析先天性颅颈交界区畸形的寰枢侧方关节的形态学变化及与寰枢稳定性的关系.方法 回顾性分析98例行薄层CT扫描的患者和20例正常对照者.数据导入MIMICS三维成像软件,以Frankfort平面作为新的轴位进行重新分割,分别在重建的矢状面和冠状面上测量寰枢侧方关节面的倾斜角度;对寰枢侧方关节的三维构型进行分析,依据其脱位程度和关节面的倾斜方向进行分型.结果 与正常的形态对比,发现有4种畸形的寰枢侧方关节.Ⅰ型特点是上下关节面向前轻度倾斜,但二者接触良好无滑脱;Ⅱ型的特点是上下关节面间有部分滑脱,整个侧方关节结构呈明显的前倾;Ⅲ型以两关节面的完全滑脱或完全分离为特征;Ⅳ型特点是寰枢侧方关节面向后方倾斜.61例至少有一侧关节面前倾(Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ型),其中57例有寰枢脱位;33例双侧关节面后倾(Ⅳ型),均无脱位.结论 寰枢侧方关节的前倾及骨性异常可能是先天性颅颈交界区畸形中寰枢间不稳定的直接因素,且寰枢间不稳定性随着寰枢侧方关节面倾斜角度的增大而加重.通过分析寰枢侧方关节的三维形态可能对诊断先天性颅颈交界区畸形的稳定性提供一个新的方法,并对手术策略的合理选择提供帮助.     

枕寰枢关节非线性有限元模型构建及有效性验证简

评价颅颈交界区的稳定性非常重要。现有动物模型、尸体模型在研究该部位的生物力学上均有不足之处。已有人构建枕寰枢关节（occipito—atlanto—axial joint,OAAJ）有限元模型,但其包含的解剖结构并不一致。我们基于1例青年男性志愿者CT扫描数据,构建了完整的OAAJ非线性有限元模型,并进行有效性验证。     

一个新枕寰枢有限元模型的建立与生物力学分析

目的 建立一个新型枕寰枢复合体有限元模型并对其进行生物力学分析.方法 采集CT断层资料,应用Mimics软件完成枕寰枢的三维重建并获取点云数据,辅助以逆向工程完成骨性结构的曲面重构;采用Ture Grid软件建立包括关节软骨在内的全六面体有限元网格模型,建立模拟韧带的弹簧单元;在0.3 Nm和1.5 Nm外载荷下进行了前屈、后伸、侧屈和轴向旋转四种生理运动的生物力学分析及有效性验证.结果 该枕寰枢模型能对正常情况下生物力学特性如运动学、韧带应变、关节应力等进行预测.结论 枕寰枢有限元模型对枕颈交界区生物力学的改变及其稳定性的影响可以进行有效的、可重复的仿真分析,具有较高的实用性和临床参考价值.     

寰枢椎损伤的解剖学基础及内固定治疗技术的进展

摘要 背景：随着交通伤,建筑伤的不断增加以及疾病检出率的提高,寰枢椎疾病的发病率逐年上升。由于其解剖结构及毗邻关系复杂,因此选择正确的内固定技术对疾病的治疗起着至关重要的作用。 目的：综述寰枢椎损伤的解剖学基础及内固定治疗技术的进展,并对临床应用中的主要技术进行分析。 方法:由第一作者检索万方数据库（http://www.wanfangdata.com.cn）及Pubmed数据库（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed）中已发表的关于寰枢椎解剖及其内固定技术的文献,中文检索词为“寰枢椎,解剖学,内固定”,英文检索词为“atlantoaxial,anatomy,interal fixation。 结果与结论：寰枢椎部位较深,解剖结构及毗邻关系复杂,周围有诸多重要的神经,血管,脊髓,因此该部位的手术难度高,风险大,从1901年,Mixter和Osgood报道了用硬丝线捆住寰椎后方和枢椎棘突的方法开始,相继涌现出各种各样的新技术,直至现在临床应用较多的椎弓根,侧块螺钉内固定技术以及微创技术。 关键词：寰枢椎;解剖学;内固定技术;生物力学;临床应用     

颅脑损伤合并寰枢关节半脱位的临床诊治

目的 探讨颅脑损伤合并寰枢关节半脱位的诊断和治疗方法。方法 回顾性分析2014年1月至2017年1月收治的56例颅脑损伤合并寰枢关节半脱位的临床资料,积极采取预防性处理、颈托外固定、牵引复位等治疗。结果 CT复查显示,51例寰枢关节半脱位复位;5例影像学复查半脱位部分纠正,症状消失,其中4例旋转性脱位均纠正,无呼吸骤停或猝死。结论 对颅脑损伤合并寰枢关节半脱位,应早诊断、早治疗,可取得较好疗效。     

Goel技术治疗颅底凹陷及寰枢椎脱位

目的 探讨应用寰椎侧块螺钉、枢椎椎弓峡部螺钉棒内固定术治疗颅底凹陷合并寰枢椎脱位的可行性及临床疗效.方法 回顾分析76 例颅底凹陷合并寰枢椎关节脱位患者临床诊断与治疗经过,其中合并寰椎枕骨化畸形的寰枢椎脱位50 例,未合并寰椎枕骨化畸形的寰枢椎失稳和脱位26 例(齿状突不连性或发育不良性寰枢椎脱位14 例、未合并脱位的颅底凹陷经前路切除齿状突减压所致医源性寰枢椎不稳12 例).全部病例均采用寰椎侧块螺钉和枢椎椎弓峡部螺钉棒或下关节突螺钉棒系统进行复位固定,髂后上嵴松质骨颗粒植骨.结果 74 例获得满意临床治疗效果,出院时日本骨科协会(JOA)评分(17 分法)由术前的9.43 ± 3.16 提高至13.80 ± 2.07(t = 4.063,P = 0.037),Odom 评级优19 例、良49 例、可7 例、差1 例.未合并寰枕融合者经后路固定手术均获得解剖学复位;50 例伴寰枕融合患者中15 例完全复位、35 例部分复位;其中26 例经口腔入路施行减压.共50 例获3 个月以上随访,JOA 评分由术前的8.90 ± 1.22 提高至14.72 ± 1.57(t = 4.914,P = 0.015),Odom 评级优18 例、良30 例、可2 例、差0 例.随访期间未出现断钉、断板现象,内固定稳固、植骨完全融合.1 例术后清醒拔管12 h 突发呼吸、心跳停止,复苏成功后深度昏迷,家属放弃治疗出院;1 例术后第6 天发生全身凝血机制障碍,随后出现四肢完全瘫痪,目前仍然在康复治疗中,肌力恢复至3 级;2 例术后发生呼吸衰竭;2 例出现切口延迟愈合.无一例发生感染和后组脑神经损伤并发症.结论 应用Goel 内固定技术行寰枢椎关节复位、固定及植骨融合治疗畸形寰枢椎脱位安全可行,疗效满意.     

Goel技术治疗合并寰枕融合的寰枢椎脱位

目的 探讨应用Goel技术(即应用C1侧块-C2椎弓峡部螺钉-棒内固定器械行C1～2侧块关节复位、固定和植骨融合)手术治疗合并寰枕融合的寰枢椎脱位的可行性及临床疗效.方法 回顾性分析138例2009年11月至2013年3月间解放军总医院神经外科收治并手术的颅底凹陷合并寰枢椎关节脱位患者的临床资料.男61例,女77例;年龄7～65岁,平均37.3岁.所有病例均采用经寰椎侧块螺钉和枢椎椎弓峡部螺钉或下关节突螺钉棒内固定系统行C1～2侧块关节复位固定,于髂后上嵴取松质骨颗粒植骨融合.结果 138例中136例获得满意临床治疗效果,2例出现严重并发症,其中1例死亡.根据出院前颈椎3D-CT结果评判,54例完全复位,83例部分复位.87例得到3个月以上时间随访,未出现断钉、断棒现象,其中85例内固定稳固,植骨愈合,2例随访时发现内固定松动做了翻修手术,重新植骨融合.87例随访患者功能评价(Odom评级):优35例,良50例,可2例,差0例.结论 应用Goel内固定技术对寰枢椎侧块关节复位、固定及植骨融合治疗畸形寰枢椎脱位安全可行,疗效满意.     

膝关节三维有限元模型的建立及生物力学分析*

背景：近年来,采用有限元分析法进行膝关节生物力学分析在国外发展迅速,但在国内,关于膝关节的三维有限元分析较少,且建模简单,相对粗糙,目前尚未有文献报道包括半月板、关节软骨及全部韧带等在内的完整膝关节的精细三维有限元模型。 目的：建立完整的膝关节三维有限元模型。 方法：获取正常膝关节SCT扫描图像数据,使用Mimics、3ds Max、ANSYS等软件建立膝关节三维有限元模型并进行初步的生物力学分析,以验证模型的有效性。 结果与结论：建立的膝关节三维有限元模型具有良好的生物形态,外形与实体标本一致性高。进行生物力学分析结果显示前交叉韧带承受前向载荷最大;轴向负荷中,内侧间室负荷较外侧间室大;胫腓骨前向移动4.9 mm。实验初步表明采用CT扫描资料建立三维有限元模型切实可行,特别适用于骨科领域三维有限元模型的建立。     

寰枕融合畸形患者寰枢侧块关节形态变化与寰枢椎脱位的三维特征

目的 分析寰枕融合畸形伴寰枢椎脱位时侧块关节的形态学变化与脱位的三维特征. 方法 寰枕融合畸形伴寰枢椎脱位患者36例行螺旋CT扫描后.数据以DICOM格式传送至三维可视化工作站.重建颅颈交界区三维模型,按照骨性畸形、寰齿关节、侧块关节的次序观察骨性畸形及寰枢椎脱位的三维特征. 结果 寰枢侧块关节呈关节滑脱者57侧(79%)、关节整体变形前倾者61侧(85%)和关节面分离者11侧(15%).对照两侧对称或不对称侧块关节的形态变化与脱位时寰椎与枢椎的三维位置关系,本组寰枢椎脱位的三维分型可归纳为三种:对称N(14/36例,39%),为两侧寰枢椎侧块关节呈大致对称的关节滑脱和关节整体变形前倾;旋转型(13/36例,36%),为两侧寰枢侧块关节呈显著不对称的关节滑脱和关节整体变形前倾;分离型(9/36例,25%),为至少一侧侧块关节出现关节面的完全分离. 结论 寰枕融合畸形时先天性的关节发育异常、继发的关节变形以及韧带的疲劳拉伸等多种因素及其相互作用是寰枢椎脱位发生的根本原冈.采用三维可视化方法直观地观察和分析寰枢椎脱位及寰枢侧块关节形态,对于手术决策和内固定方案选择等具有重要价值.     

颈椎前路一体化钢板椎间融合器置入后与颈椎生物力学环境的匹配

背景：研究表明,颈椎一体化前路钢板融合器比现行钢板和融合器具有更多理论上的优势。但是目前有关其生物力学方面的研究国内尚无文献报道。 目的：观察与评价颈椎前路一体化钢板椎间融合器内固定置入后的生物力学特征。 方法：采集6具成人尸体颈椎标本,分为5组进行测试,即正常组、椎间盘摘除组、颈椎前路一体化钢板椎间融合器固定组、CBK融合器固定组及CBK融合器+Secuplate钢板联合固定组,以C5~6椎间隙为观察对象,进行生物力学实验。 结果与结论：颈椎间盘摘除后,颈椎在各个方向运动加大,刚度及强度等生物力学数值减小,脊柱失稳。与椎间盘摘除组相比,颈椎前路一体化钢板椎间融合器固定后其强度增加24%,椎体应变减小31%,刚度增加14.3%,位移减小15%(P < 0.05),颈椎前路一体化钢板椎间融合器对颈椎的力学性能影响较小,说明它能较好地与颈椎的力学环境相匹配。CBK融合器固定后抗后伸及旋转作用相对较小,同椎间盘摘除组相比差异有显著性意义(P < 0.05)。CBK融合器+Secuplate钢板联合固定组载荷强度和应变过大,与椎间盘摘除组相比其强度增加27%,椎体应变减小38%,刚度增加17%,位移减小17% (P < 0.05),颈椎刚度增大且邻近椎节的运动有增大趋势,将引起力学性能的改变。提示颈椎前路一体化钢板椎间融合器结合了颈椎前路钢板和融合器生物力学方面的优点,能较好地与颈椎的力学环境相匹配。     

一种新型撑开钳及其在寰枢椎脱位撑开复位中的应用研究

目的 研究一种专用于颅颈交界区手术的新型撑开钳,及其在寰枢椎脱位(AAD)撑开复位中的应用效果.方法 设计制作新型撑开钳,用于30例寰枢椎脱位患者的撑开复位手术操作中.术后对患者进行随访,观察患者症状变化.对术前术后的寰齿间距(ADI)、日本骨科协会(JOA)评分进行比较分析,评估改善率.结果 本组患者在手术过程中均未...     

1000/构建全口覆盖义齿三维有限元模型及其生物力构建全口覆盖义齿三维有限元模型及其生物力学特征学特征

构建全口覆盖义齿三维有限元模型,分析不同颌弓形态对全口义齿应力分布的影响规律。对不同的石膏模型采用层切的方法,获得不同层的二维坐标点数据,导入ANSYS软件,建立典型的尖、圆、方形共9种颌弓形态所对应的全口覆盖义齿三维有限元模型。对全牙列加载,进行生物力学分析。结果显示,应力从高到低的顺序为方形、圆形、尖形;外推形式、基本形式、内推形式。提示三维有限元模型具有很高的仿真精度,分析结果为临床工作提供了实验依据和指导。     

不同固定方法置换人工股骨头后关节稳定性的生物力学比较

背景：人工肱骨头置换是治疗复杂的肱骨近端骨折的有效手段之一,对疼痛的缓解效果也较好,但最终的功能恢复结果却难以预料。目的：对比人工肱骨头置换中以解剖方式和以重叠方式对大结节进行固定后的生物力学稳定性。 方法：取材8对16个肩关节尸体标本,按左右侧配对分为解剖重建组和重叠重建组。解剖重建组标本中的大、小结节按解剖位置复位固定;重叠重建组在保证大、小结节与肱骨头假体相对位置正常的前提下将大小结节与肱骨干进行重叠方式固定(重叠5 mm)。两组标本均使用相同的缝合线和相同的固定方式进行固定。 结果与结论：当肱骨干外旋至中立位时,解剖重建组标本的平均位移低于重叠重建组 (P < 0.05)。当肱骨干前屈至30°和60°(相当于肩关节前屈45°和90°)时,解剖重建组的位移与重叠重建组无显著差异。结果提示,在采用重叠方式对大结节进行固定,虽然增加了骨-骨之间的接触面积,但在抗外旋稳定性上可能出现损失。即便按照术后标准康复程序进行被动活动,大结节相对于肱骨干的位移还是比较显著。因此在应用人工肱骨头置换治疗肱骨近端骨折时应适当推迟术后开始被动功能锻炼的时间。     

种植体表面特性观察的分析方法

背景：种植体的表面特性可以影响种植体植入人体后的生物学反应,促进骨整合的发生,对种植体功能的正常行使十分重要。然而目前对种植体表面特性观察分析方法的研究甚少。 目的：对种植体表面特性观察分析方法进行回顾和展望。 方法：分别以英文检索词“implant,surface property,tools of anlysis,trend”,中文检索词“种植体,表面特性,分析方法,研究进展”,应用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI)及PumMed数据库2001-01/2010-09有关文章,纳入20篇种植体表面特性观察分析方法的文献进一步分析,排除陈旧研究和重复研究。 结果与结论：种植体表面特性包括化学和物理特性。能量色散光谱仪等光谱学技术可用来评价种植体表面化学特性,而光干涉法,原子力显微镜,扫描电镜等可用来评价物理特性。     

The cochlear implant and its psychosocial effects in 36 patients

In a study on 36 cochlear implant patients questionnaires answered pre- and postsurgically were analyzed. One year after implantation patients demonstrated significant changes on some of the test items. Although results show that the patients accept their device, some of their wishes and hopes remain unsatisfied.