3种不同枕-寰-枢固定技术的生物力学比较

目的：比较3种不同的节段性枕-寰-枢（C0-C1-C2）固定技术的生物力学。方法： 收集6具完整的人类尸体颈段（C0-C5）,单皮质螺钉固定枕部,侧块螺钉固定C1,而C2固定技术分为三种：椎板交叉螺钉、椎弓根螺钉、C1-C2经小关节螺钉。C1侧块螺钉在置入C1-C2经小关节螺钉前取出。固定后测量每组结构C0-C2间的活动范围。结果：3种不同的固定技术跟正常脊柱相比活动范围皆缩小。3种固定技术间在屈伸和轴向旋转的活动度上无明显差异。同其他2组相比,C2椎板交叉螺钉组的侧方弯曲活动度有增加的趋势。同椎弓根螺钉组和经小关节螺钉组比较,椎板螺钉组在CT轴位和矢状面图像上远离椎动脉。结论：使用C2椎板交叉螺钉、C2椎弓根螺钉和C1-C2经小关节螺钉进行枕-寰-枢（C0-C1-C2）固定的技术都可以提供相似的生物力学稳定性。与其它2固定技术相比, C2椎板螺钉固定技术损伤椎动脉的风险较少。     

单侧半椎板及不同程度小关节切除术对羊颈椎生物力学的影响

目的:构建颈椎单侧半椎板以及不同程度小关节切除的动物模型,分析单侧半椎板以及不同程度小关节切除对颈椎生物力学的影响。方法:将20只实验羊随机分为A、B、C、D 4组,每组5只。A组为空白对照组,B组实施C4-C6右侧半椎板切除术,C组实施C4-C6 右侧半椎板+50%右侧C4-C5小关节切除术,D组实施C4-C6右侧半椎板+100%右侧C4-C5小关节切除术,各组常规饲养24周后处死并获得新鲜颈椎标本。比较术后24周生物力学改变:在脊柱三维运动试验机上,模拟生理活动状态对A、B、C和D组颈椎标本进行生物力学测定,并比较颈椎活动度差异。结果:(1)术后24周颈椎总活动度:D组在屈伸下的活动度(60.2° ±8.6°)显著大于A组(40.7°±6.4°)和B组(41.2°±13.1°);D组在侧弯状态下的活动度(81.5°±15.7°)显著大于A组(56.7°±12.2°)和B组(57.7°±12.8°);D组在旋转状态下的活动度(38.5°±17.5°)较A组(26.4°±9.9°)和B组(27.1°±10.9°)无明显增加;C组在屈伸状态的活动度(44.1°±11.7°)、侧弯状态下的活动度(73.6°±11.4°)及旋转状态下的活动度(31.3°±11.5°)较A组和B组无明显增加;(2)术后24周节段间活动度:D组在屈伸状态下的C4-C5活动度(20.3°±4.6°)显著大于A组(11.7°±3.4°)和B组(11.9°±2.1°),在侧弯状态下的C4-C5活动度(26.8°±3.5°)显著大于A组(15.2°±3.1°)和B组(16.2°±3.2°),在旋转状态下的C4-C5活动度(15.2°±3.5°)显著大于A组(6.6°±2.3°)和B组(7.1°±1.9°);C组在侧弯状态下的C4-C5活动度(21.2°±4.1°)显著大于A组和B组,在屈伸状态下的C4-C5活动度(15.7°±3.7°)及旋转状态下的C4-C5活动度(10.3°±3.1°)较A组和B组无明显增加。结论:单纯半椎板切除术不影响颈椎稳定性,半椎板合并50%同侧小关节切除不影响术后远期的颈椎稳定性,半椎板合并100%同侧小关节切除会明显降低术后远期在侧弯和屈伸下的颈椎稳定性。     

Biomechanical evaluation of cervical spine instability after multiple level laminectomy.

Four fresh human cervical spine specimens (C2-T1) were tested both intact and with C5-C6 laminectomies to evaluate the biomechanical effects of multiple level laminectomy. The loads applied to the specimens were physiological and clinically relevant motion patterns were simulated. The results showed that C5 vertical displacements increased by 83.33% in axial compression, 168.75% in flexion, 106.09% in extension, and 35.14% in left bending after C5-C6 laminectomies compared with intact specimens. The increased rates of C6 vertical displacements after laminectomy were slightly lower than C5. The anterior horizontal bulging of C5-6 discs increased by 29.69% in axial compression, 13.86% in flexion, 61.79% in extension, and 13.40% in left bending after laminectomy. The rotational angles of whole specimens had an increase of 15% after laminectomy. The strains in the anterior vertebral bodies and posterior laminae near the articular processes of C5 and C6 were increased significantly after laminectomy. The data indicated that multiple level laminectomy can lead to biomechanical instability of the cervical spine.

     

长节段脊柱内固定术后即刻刚度变化

目的测试长节段猪脊柱标本在完整、松解后及内固定后的刚度变化.方法选择12节段猪脊柱标本12具,测定其前屈、后伸、侧屈及旋转时的刚度;切除椎间盘、小关节及前后纵韧带松解脊柱,测定其各向运动刚度;用钛合金材料的双棍PRSS系统进行内固定后重复测试各向运动刚度.结果与完整脊柱的刚度[前屈、后伸、侧屈及旋转的刚度分别为52.89±15.98、105.43±56.38、42.09±14.73、(16.94±4.85)N·mm/°]相比,松解后脊柱各向运动的刚度[前屈、后伸、侧屈及旋转的刚度分别为44.04±13.73、41.46±10.80、31.75±7.23、(9.10±2.07)N·mm/°]均明显减小(P＜0.05),而内固定后脊柱各向运动的刚度[前屈、后伸、侧屈及旋转的刚度分别为385.96±143.25、138.96±59.41、152.56±87.15、(55.91±16.49)N·mm/°]均明显高于完整脊柱(P＜0.05).结论长节段脊柱内固定术后的即刻刚度在前屈、后伸、侧屈及旋转时均高于完整脊柱.     

枕颈部后路经关节螺钉内固定的生物力学研究

目的评价枕颈部经关节螺钉内固定重建枕寰枢复合体稳定性的生物力学性能。方法选择12例新鲜尸体枕颈部标本,在标本完整状态(intact组)、枕寰枢失稳模型(destab lized组)、枕颈部植骨块附加钛缆捆绑固定(cab le+graf组)、枕颈部经关节螺钉固定(CTS组)、SUMM IT枕颈部内固定系统固定(SUMM IT组)、经关节螺钉附加植骨块(CTS+graft组)以及SUMM IT附加植骨块(SUMM IT+graft组),共7种状态下,依次用脊柱三维运动测量系统测试其Oc-C1、C1-C2节段的运动参数,并行统计学分析。结果CTS组各方向运动的运动范围(ROM)和中性区(NZ)均明显小于cab le+graf组(6.64°±0.59°、2.49°±0.26°、0.50°±0.03°、0.21°±0.01°、0.27°±0.07°、0.13°±0.01°vs 10.01°±1.26°、3.80°±0.79°、7.93°±1.34°、3.18°±0.95°、9.54°±0.87°、5.93°±0.74,°P<0.05),CTS组在C1-C2节段旋转运动的ROM和NZ均显著小于SUMM IT组(1.64°±0.39°、0.61°±0.15°、0.14°±0.05°、0.02°±0.01°、0.32°±0.04°、0.08°±0.01°、vs 0.21°±0.04°、0.07°±0.03°、0.21°±0.12°、0.10°±0.02°、2.92°±0.28°、1.27°±0.11°,P<0.05)。结论枕颈部后路经关节螺钉内固定在重建枕寰枢力学稳定性有其独特的优点,尤其在控制旋转和侧屈的稳定性上,可有力地促进局部的植骨融合。     

不稳定性寰椎骨折有限内固定的研究

目的临床验证枢椎侧块枢椎椎弓根钉棒技术治疗不稳定寰椎骨折的可行性和可靠性及其价值。方法共收治寰椎骨折17例,其中不稳定性寰椎骨折为14例,对11例进行了有限内固定。11例中有6例合并轴向不稳及横韧带断裂;1例合并C2椎板骨折;余4例均为单纯轴向不稳。在解剖定位和透视辅助下进行枢椎侧块螺钉和C2椎弓根钉的置入后,两侧分别行钉棒联结固定;棒间横连接加压进行枢椎侧块的分离复位,恢复原有的枕骨、寰椎、枢椎间解剖吻合关系,合并轴向不稳及横韧带损伤者行C1-C2植骨融合术。结果平均手术时间124min（90-176min）;平均失血量432ml（270～1200m1）;平均透视时间18s;11例患者均未发生神经、椎动脉和其他手术相关并发症。全部患者均于术后5日颈托固定后下地行走;术后脊髓损伤症状无加重。1例因电刀灼伤C1-C2间段椎动脉致椎动脉破裂,止血纱布、骨水泥填塞止血,未出现颅脑缺血症状。3个月颈椎侧位X线片显示均获得骨性愈合,无明显不稳征象。经术后CT证实骨折复位。结论针对具有不稳定性的寰椎骨折或合并寰横韧带损伤患者可在解剖定位和透视辅助下进行寰椎侧块枢椎椎弓根钉棒及横连接加压固定,达到枕骨、寰椎、枢椎间的解剖复位和维持,该短节段的生理性修复技术成功应用于严重寰椎骨折治疗有可能改变原有的治疗观念。     

Assessment of subtalar joint neutral position: a cadaveric study

Background Subtalar joint （STJ） neutral position is the position typically used by clinicians to obtain a cast representation of a patient＇s foot before fabrication of biomechanical functional orthosis. But no method for measuring STJ neutral position has been proven accurate and reproducible by different testers. This study was conducted to investigate the STJ neutral position in normal feet in cadavers.
Methods Twelve fresh-frozen specimens of amputated lower legs were used. Pressure-sensitive films were inserted into the anterior and posterior articulation of STJ. The contact areas for various foot positions and under axial loads of 600 N were determined based on the gray level of the digitized film. The STJ neutral positions were determined as the ankle-foot position where the maximum contact area was achieved, because the neutral position of a joint was defined as the position where the concave and convex surfaces were completely congruous.
Results In ankle-foot neutral position, the contact area of STJ was （2.79±0.24） cm^2. In the range of motion of adduction-abduction （ADD-ABD）, the maximum contact area was （3.00±0.26） cm^2 when the foot was positioned 10° of ABD （F=-221.361, P 〈0.05）. In the range of motion of dorsiflexion-plantarflexion （DF-PF）, the maximum contact area was （3.61±0.25） cm^2 when the foot was positioned 20° of DF （F=-121.067, P 〈0.05）. In the range of motion of inversion-eversion （INV-EV）, the maximum contact area was （3.14±0.26） cm^2 when the foot was positioned 10° of EV （F=-256.252, P〈0.05）.
Conclusions Joints, such as STJ, therefore, are not necessarily in neutral position when the ankle-foot is placed in the traditional concept of neutral position. The results demonstrate that the most approximate STJ neutral position was in the foot Dosition of 10° of abduction, 20° of dorsiflexion and 10° of eversion.     

两种下颈椎经关节固定技术的静力学比较

目的 比较两种下颈椎经关节固定技术的静力学拔出强度。方法 10具新鲜尸体颈椎标本（C3-T1）,游离成3个颈椎运动节段（C3-C4,C5-C6,C7-T1）,在椎体两侧随机进行经关节椎弓根螺钉（TPS）固定和经关节螺钉（TAS）固定,置入直径为3．5mm的皮质骨螺钉。经关节椎弓根螺钉以上位节段侧块外下象限中心点为进钉点,螺钉在横断面内倾约45°,在矢状面尾倾约50°,由上位节段下关节突经关节突关节、下位节段的椎弓根,置入下位节段的椎体内;经关节螺钉以上位节段侧块中心点内侧1mm为进钉点,进钉角度为尾倾35—40°,外倾15～20°,螺钉向前下方固定关节突关节复合体。置钉后行拔出强度试验,比较二种螺钉的最大轴向拔出强度。结果 下颈椎经关节椎弓根螺钉平均拔出强度为668kg·m·s^-2,而经关节螺钉的平均拔出强度为414kg·m·s^-2,两者间差异有统计学意义（t=23．09,P〈0．05）．经关节椎弓根螺钉与经关节螺钉在颈椎各节段间差异无统计学意义（TPS和TAS组的F值分别为F=2．17,2．03,P〉0．05）。结论 下颈椎经关节椎弓根螺钉的静力学拔出强度明显优于经关节螺钉,在生物力学上具有应用可行性。     

腰椎经椎间孔椎体间融合不对称内固定的生物力学稳定性实验研究

目的 比较腰椎完整标本和3种L3-4节段的经椎间孔椎体间融合(TLIF)内固定的生物力学稳定性.方法 采用成人新鲜腰椎标本7例,分别于L3-4节段完整状态、左侧TLID同侧椎弓根螺钉(PS)固定、左侧TLIF同侧PS+对侧经关节突椎弓根螺钉(TFPS)固定、左侧TLIF双侧PS固定下,测定10Nm扭矩时前屈/后伸、左/右侧弯及左/右轴向旋转等6种运动下运动范围(ROM)并进行比较.结果 在前屈、后伸及左、右侧弯等4种运动状态下,L<3-4>节段标本完整组ROM明显大于其他3种融合内固定组,均有显著性差异(P<0.05).左、右轴向旋转时,标本完整状态与TLIF同侧PS固定组角位移无显著性差异,明显大于另外2个内固定组,有显著差异(P<0.05).前屈、左侧弯和左旋时,TLIF同侧PS固定与PS+对侧TFPS固定组角位移有显著性差异(P<0.05);6种运动状态下TLIF同侧PS固定的ROM明显大于双侧PS同定组,均有显著性差异(p<0.05).而PS+对侧TFPS固定、双侧PS同定组间ROM均无明显差异.结论 TLIF同侧PS+对侧TFPS周定的稳定性与TLIF双侧PS固定相似,该种腰椎融合不对称内同定方式可作为微创手术治疗的优先备选方案.     

成人C0-C2正常高度值的测量及与斜坡枢椎角的相关性

目的 探讨测量正常成人C0-C2高度的方法和正常值范围以及与斜坡枢椎角的关系,为临床应用提供参考依据。方法收集正常成人颈椎CT原始DICOM数据,应用RadiAnt DICOM软件系统进行分析测量,先调整颈椎至正中矢状位,在枕骨大孔前后缘最低点作连线,测量枢椎前缘最低点到该连线的最短距离为C0-C2高度和斜坡与枢椎后缘的夹角,比较性别之间有无区别,并分析C0-C2高度与斜坡枢椎角度相关性。结果212例颈椎CT,C0-C2高度为3.48～5.49 cm,平均（4.18±0.32）cm,95%可信区间为4.14～4.22 cm,斜坡枢椎角为126.10～174.30°,平均（152.45±8.51）°,95%可信区间为151.30～153.61°;其中113例男性,C0-C2高度为3.51～5.49 cm,平均（4.34±0.31）cm,95%可信区间为4.28~4.39 cm,斜坡枢椎角为126.10～174.30°,平均（152.84±8.70）°,95%可信区间为151.22～154.46°;99例女性,C0-C2高度为3.48～4.58 cm,平均（4.00±0.22）cm,95%可信区间为3.96～4.05 cm,斜坡枢椎角为131.50～171.50°,平均（152.02±8.30）°,95%可信区间为150.36～153.67°。男女之间比较,C0-C2高度差异有统计学意义（P<0.05）,斜坡枢椎角差异无统计学意义（P>0.05）。分析C0-C2高度与斜坡枢椎角的相关性（r总=0.337,r男=0.414,r女=0.295）,均呈低度相关(P<0.05)。结论应用CT测量C0-C2高度是一种方便可行准确的方法,枢椎前缘最低点到枕骨大孔前后缘最低点连线的最短距离可以真实反映C0-C2的高度,男性C0-C2高度高于女性,C0-C2高度与斜坡枢椎角呈低度相关性。