一种新型植骨重建钛网的三维有限元研究

目的研究新型植骨重建钛网的生物力学特点及其避免术后沉陷的有效性。方法设计并研制了一种新型的植骨重建钛网,以现有钛网为研究对照,建立使用2种钛网的椎体次全切除植骨重建手术的三维有限元模型,施加载荷,模拟术后颈椎活动,分别在屈曲、侧屈及扭转3种工况下施加73．6N的预载荷,观察钛网、钢板以及相邻椎体终板的应力分布。结果在3种不同工况条件下,使用新型植骨重建钛网较使用现有钛网可使钢板承受应力减低1．48—3．95MPa（23．5％～41．3％）,钛网承受应力增加0．61～1．13MPa（12．2％～22．2％）,相邻椎体下终板承受应力降低0．41～1．43MPa（27．7％～44．9％）,相邻椎体上终板承受应力降低0．91～1．42MPa（28．0％-38．6％）。结论颈前路椎体次全切除减压术中使用新型钛网进行植骨重建可一定程度上增加手术节段稳定性,降低术后钛网沉陷的可能性。     

一种新型植骨重建钛网的初步临床应用

目的评价新型植骨重建钛网在颈前路椎体次全切除减压植骨融合术中的临床应用及疗效。方法采用颈前路椎体次全切除减压、新型钛网植骨融合术治疗颈椎退行性疾病患者53例,其中男38例,女15例,年龄39～76岁,平均49.7岁。手术方式包括单节段椎体次全切除22例,单节段椎体次全切除联合椎间盘切除减压28例,双节段椎体次全切除3例。术后定期随访颈椎X线片,比较术后椎间高度及颈椎生理曲度变化。采用日本骨科学会的JOA评分系统进行神经功能评价。结果单节段手术患者椎间高度从术前22.3mm±0.8mm增加至术后24.5mm±0.6mm,双节段手术患者椎间高度从术前平均42.3mm增加至术后平均45.7mm,6个月随访两者均无明显丢失。单节段手术患者颈椎曲度从术前8.2°±1.4°增加至术后14.5°±1.6°,但双节段手术患者颈椎曲度术前平均6.3°,术后平均仅为7.0°,6个月随访两者均无明显丢失。全部患者临床神经功能均有改善,JOA评分从术前8.4±0.5分提高至术后12.2±0.4分,6个月随访提高至14.5±0.3分。结论新型钛网的外形设计更符合颈椎椎体终板形态学特点,可有效避免术后钛网沉陷,临床应用单节段手术能够较好的重建颈椎椎间高度和生理曲度,而双节段手术由于该新型钛网设计的不足之处对于颈椎生理曲度的重建作用有限,有待进一步改进。     

颈前路椎体切除植骨融合术后钛网沉陷的临床研究

目的探讨颈前路椎体切除植骨融合术后钛网沉陷的风险因素以及钛网沉陷对临床疗效的影响。方法 2003年5月～2007年8月采用颈前路椎体切除植骨融合术治疗颈椎疾病患者300例。分析患者的年龄、性别、切除节段、固定钢板的类型以及是否使用垫片这5个因素是否为钛网沉陷的风险因素,研究钛网沉陷对颈椎曲度及其他临床疗效的影响。结果随访1年,239例（79.7%）患者发生钛网沉陷,其中182例（60.7%）发生轻度沉陷（1～3mm）,57例（19.0%）发生严重沉陷（〉3mm）。双节段切除较单节段切除更易发生严重钛网沉陷。发生严重钛网沉陷的患者术后神经功能恢复率明显低于未发生钛网沉陷的患者。同时,钛网严重沉陷增加了患者颈肩部疼痛、神经症状复发以及内固定失败的发生率。结论钛网沉陷在颈前路椎体切除钛网植骨融合术后发生较为普遍。多节段切除是发生严重钛网沉陷的危险因素,严重钛网沉陷可导致手术疗效下降及相关并发症的发生。     

钛网充填异体骨植骨在颈椎结核治疗中的应用

目的 评价前路病灶清除植骨内固定治疗颈椎结核的手术中,采用钛网充填异体骨植骨的临床应用价值.方法 回顾性研究2002年1月至2007年1月间,行前路病灶清除植骨内固定手术治疗且随访2年以上的颈椎结核病例共32例.其中,男性18例,女性14例;年龄18～72岁,平均41.3岁.发病至就诊时间0.5～15.0个月,平均6.9个月.初治患者13例,复治患者19例.根据植骨来源不同分为A、B两组,A组17例采用钛网充填异体骨植骨,B组15例采用自体髂骨块植骨.随访时间2-5年,平均3.5年.比较两组间手术时间、出血量、结核治愈情况、颈椎生理曲度(ARA角)变化、颈脊髓功能(40分评分)及植骨融合率等.结果 切口一期愈合率93.8%(30/32),总治愈率为96.9%(31/32).A、B组间切口一期愈合率及总治愈率差异均无统计学意义(P>0.05).两组平均手术时间分别72、90 min,平均出血量分别为121、198 ml;两组比较差异均有统计学意义(P<0.05).两组组内比较,术前与术后即刻、术前与术后末次随访时、术后即刻与术后末次随访颈脊髓功能差异均有统计学意义(P<0.05);术前与术后即刻、术前与术后末次随访时颈椎绝对旋转角(ARA角)差异均有统计学意义(P<0.05),术后即刻与术后末次随访之ARA角差异均无统计学意义(P>0.05).两组组间比较:术前、术后即刻、术后末次随访之颈脊髓功能及ARA角差异均无统计学意义(P>O.05).结论 在个体化有效抗痨的基础上,应用前路病灶清除减压、一期钛网内充填异体骨植骨内固定治疗颈椎结核,临床疗效满意.     

颈前路钛网植骨融合术后钛网沉陷的原因探讨

目的：探讨颈前路钛网植骨融合术后钛网发生沉陷的原因及其对临床疗效的影响，并提出相应对策。方法：回顾性分析在我院行颈前路钛网植骨融合术的各类颈椎疾患患者179例，观察患者骨密度、钛网修剪及放置情况、终板处理情况、钢板类型、植骨及椎体撑开情况等。采用日本骨科学会（JOA）评分法评价神经功能的变化。结果：有17例患者发生钛网沉陷，沉陷的原因主要为骨密度下降、钛网修剪放置不当、术中过度撑开、终板刮除过多、使用非限制性钢板、采用同种异体骨植骨、螺钉进钉深度过浅和方向不当、钢板放置位置偏斜等。术后所有患者JOA评分比术前平均增加3．5分（P〈0．01）。162例未发生钛网下沉患者术后3个月和6个月的JOA评分比术前平均增加4．4分和4．7分：发生钛网下沉患者中。6例有临床症状者沉陷时和沉陷3个月时的JOA评分为2．9分和3．8分．7例无临床表现者为3．3分和3．9分．4例有临床症状行翻修手术者翻修术后1周和3个月时JOA评分比翻修前提高3．3分和3．7分。结论：颈前路钛网植骨融合术后可发生钛网下沉，骨质疏松患者应该避免使用钛网。手术时应尽可能增加钛网与终板接触面积，多保留相邻终板，选用限制性钢板，尽量选择自体骨植骨，避免椎间过度撑开等。防止术后钛网沉陷。     

颈前路减压后自体髂骨与钛网植骨重建颈椎稳定性对比研究

目的：比较颈前路减压自体髂骨植骨与钛网植骨重建颈椎稳定性。方法：脊髓型颈椎病患者41例，男23例，女18例；年龄39～63岁；病程9个月～3．9年。随机分为两组，采用颈前路减压自体髂骨植骨22例；钛网植骨加Orion钢板内固定19例。观察椎间隙高度变化，生理曲度变化，植骨融合率及融合时间。结果：所有患者均获随访，随访时间10～40个月，平均23．2个月。植骨均获骨性愈合，植骨融合时间，椎间高度丢失，Cobb角丢失，两组比较均有统计学差异，自体髂骨植骨组优于钛网植骨组。术前后椎间高度比较两组均有显著变化（P〈0．01）。结论：两种融合方式近期均能有效重建和维持颈椎稳定性，但在融合时间，椎间高度丢失，生理曲度丢失方面髂骨植骨优于钛网植骨。钛网植骨并不具有独特优点，应严格掌握适应证。     

颈前路钛网植骨融合术后钛网沉陷的原因分析

目的:探讨颈前路钛网植骨融合术后钛网发生沉陷的原因及其对颈椎曲度和临床疗效的影响,并提出相应改善对策。方法:对24例颈前路钛网植骨融合术后钛网发生沉陷的病例行影像学检查,观察骨密度、钛网修剪及放置情况、钢板类型、终板处理情况等,JOA评分法评价手术前后及钛网沉陷后神经功能改变情况,测量手术前后及钛网沉陷后颈椎曲度“D”值并行统计学比较。结果:钛网发生沉陷的原因主要为钛网修剪放置不当、终板刮除过多、术中过度撑开、骨密度下降、选用钢板不适当。术后JOA评分平均增加6.5分(P<0.01),颈椎曲度“D”值平均提高9.25±2.52mm(P<0.05),发生钛网沉陷后18例JOA评分平均增加1.8分,6例平均下降2.1分,“D”值视钛网沉陷发生部位的不同增减不一,但结果均无统计学意义。结论:颈前路钛网植骨融合术后钛网沉陷对颈椎曲度和临床疗效无明显影响;通过合理修剪、放置钛网并使用垫片、椎间适度撑开、保留相邻终板、选用全锁定钢板等措施,可有效防止术后钛网沉陷的发生。     

新型颈前路翼形钛网三维有限元分析

目的运用三维有限元法分析新型翼形钛网（aliform titanium mesh cage,ATMC）的生物力学性能;评价该内固定的外形设计及生物力学合理性并提出优化指导方案。方法在C4～C6三维有限元模型的基础上,利用Ansys9.0软件前处理器的建模功能建立颈前路椎体次全切减压翼形钛网植骨固定手术模型。对模型施加73.6N轴向压缩载荷及1.8Nm力矩,分析记录前屈、后伸、侧弯及旋转工况下新型翼形钛网内部应力分布及大小情况。结果在后伸、侧弯、旋转工况下,翼板基底部及钉孔周围均出现应力集中现象。应力集中以旋转工况最明显。各工况下笼内植骨块应力总体均匀,大小适宜。结论新型翼形钛网总体外形设计合理,模拟力学安全性能可靠;同时在翼板、翼板基底部存在应力集中现象,需待优化。     

两种颈椎植骨重建钛网的临床及影像学比较

[目的]颈前路椎体次全切除术中使用两种植骨重建钛网,评价两者临床及影像学效果.[方法]选取2009年6月～2009年12月行颈前路单椎体次全切手术113例.其中现有钛网63例:男33例,女30例;平均年龄52岁;新型钛网50例:男34例,女16例;平均年龄54岁.术后3、6、12个月随访颈椎X线片,测量融合节段的椎间高度和颈椎曲度,采用日本骨科学会JOA评分系统进行神经功能评价,比较两种钛网手术前后上述方面的差异.[结果]随访观察至术后12个月,现有钛网组椎间高度平均丢失(1.7±0.4)mm,颈椎曲度平均丢失4.9°±0.6°,新型钛网组椎问高度平均丢失(0.4±0.5)mm,颈椎曲度平均丢失0.9°±0.7°,两组之间差异有统计学意义(P＜0.01);现有钛网组患者术后JOA评分神经功能恢复率平均64.9%±3.7%,新型钛网组为67.1%±3.4%,两组间差异无统计学意义(P＞0.05).并发症:现有钛网组长期颈肩部疼痛8例、神经症状复发2例、螺钉断裂2例;新型钛网组仅有2例长期颈肩部疼痛.[结论]新型钛网在维持术后椎问高度和颈椎曲度方面优于现有钛网,而在JOA评分改善率方面优势不明显.     

下颌角截骨整形手术前后下颌骨生物力学的三维有限元分析

目的 通过建立下颌角截骨整形手术前后下颌骨的三维有限元模型,模拟分析手术前后咬合工况和下颌骨受外力撞击工况下颌骨的生物力学变化.方法 选取1例咬合关系正常的女性下颌角肥大患者,手术前后分别行三维CT检查,采集DICOM数据,利用改进的Mimics软件读取DICOM数据进行三维重建并转化为IGES格式后输入ANSYS10.0软件,牛成有限元模型的面、体和三维网格,设置边界约束条件和前处理条件后进行咬合工况和撞击工况的有限元分析.结果 下颌角截骨整形手术后在咬合工况和撞击工况下,下颌骨的最大应力值和最大应力分布范围与术前相比基本一致,但是应力的时间一位移曲线与术前有一定差异.结论 下颌角截骨整形手术后,下颌骨的应力传导时相发生一定变化,但是对正面撞击的耐受程度与术前无明显差异.     

颈前路钛网植骨及带锁钢板固定治疗下颈椎骨折

目的评价颈椎前路钛网植骨及带锁钢板固定治疗下颈椎骨折的临床应用价值。方法 2005年5月～2012年12月共收治下颈椎压缩性及爆裂性骨折患者32例,其中颈脊髓损伤患者28例,采用前路减压复位椎体次全切除、钛网植骨及带锁钢板固定方法一期手术治疗。按照Frankel评分系统对神经功能恢复情况进行评价,以X线片测量的Cobb角、"D"值改变评价复位效果、观察融合节段曲度及颈椎生理曲度重建和维持情况。结果不完全脊髓损伤患者Frankel评分恢复平均1级以上。Cobb角、"D"值测量统计表明术前与术后差异有统计学意义(P<0.05),术后即刻与术后随访差异无统计学意义(P>0.05)。结论颈前路钛网植骨及带锁钢板固定治疗下颈椎骨折临床疗效满意,能重建和维持颈椎生理曲度。     

Evaluation of a new type of titanium mesh cage versus the traditional titanium mesh cage for single-level, anterior cervical corpectomy and fusion

Study design

A retrospective review of prospectively collected data in an academic institution.

Objective

To evaluate the safety and efficacy of a new type of titanium mesh cage (TMC) in single-level, anterior cervical corpectomy and fusion (ACCF).

Methods

Fifty-eight patients consecutive with cervical spondylotic myelopathy (CSM) from cervical degenerative spondylosis and isolated ossification of the posterior longitudinal ligament were treated with a single-level ACCF using either a new type of TMC (28 patients, group A) or the traditional TMC (30 patients, group B). We evaluated the patients for TMC subsidence, cervical lordosis (C2–C7 Cobb and Cobb of fused segments) and fusion status for a minimum of 30 months postoperatively based on spine radiographs. In addition, neurologic outcomes were evaluated using the Japanese Orthopedic Association (JOA) scores. Neck pain was evaluated using a 10-point visual analog scale (VAS).

Results

The loss of height of the fused segments was less for group A than for group B (0.8 ± 0.3 vs. 2.8 ± 0.4 mm) (p < 0.01); also, there was a lower rate of severe subsidence (≥3 mm) in group A (4 %, 1/28) than in group B (17 %, 5/30) (p < 0.01). There were no differences in the C2–C7 Cobb and Cobb of fused segments between the groups preoperatively or at final follow-up (p > 0.05), but the Cobb of fused segments immediately postoperative were significantly less for group B than for group A (p < 0.01). All patients, however, had successful fusion (100 %, each). Both groups had marked improvement in the JOA score after operation (p < 0.01), with no significant differences in the JOA recovery ratio (p > 0.05). The postoperative VAS neck pain scores for group A were significantly less than that for group B (p < 0.05); severe subsidence was correlated with neck pain.

Conclusions

The new type of TMC provides comparable clinical results and fusion rates with the traditional TMC for patients undergoing single-level corpectomy. The new design TMC decreases postoperative subsidence (compared to the traditional TMC); the unique design of the new type of TMC matches the vertebral endplate morphology which appears to decrease the severity of subsidence-related neck pain in follow-up.     

椎体成形术填充剂最优化分布模式三维有限元分析

目的:通过建立骨质疏松三维有限元模型,模拟液体流动进入椎体,研究不同状态骨水泥灌注量及分布条件下经皮椎体成形术术后伤椎刚度恢复及相邻椎体应力分析.方法:选取男性健康志愿者一名,从T11到L2之间使用CT扫描,采用Mimics 15.0以及ABAQUS6.11等软件提取CT图像,建立骨质疏松性骨折椎体模型,将模拟流动物理...