人工寰齿关节置换活体动物模型的建立及相关研究

目的建立人工寰齿关节置换的活体动物模型,探索出适合的手术方式,为后续的临床应用奠定理论基础。方法依据15套干燥犬寰枢椎标本解剖学参数,设计并制造人工寰齿关节;18只正常成年雄性杂种犬随机分为正常对照组,假体置换组和Harms钢板融合内固定组,建立犬人工寰齿关节置换以及相关对照组的动物模型,通过一般情况观察及影像学检查比较各组的手术时间、出血量、手术并发症及术后实验动物恢复情况。结果人工寰齿关节置换手术操作简便、不易造成副损伤。术后X线片和三维CT可见假体位置正确,螺钉均位于预先设计好的钉道内,无假体松动和脊髓受压。手术时间,术中出血量及手术恢复时间与传统Harms钢板融合内固定术相似,同时具有保留寰枢椎运动功能的显著优势。结论我们所设计的非限制型人工寰齿关节能够从结构和功能上对寰枢椎进行仿生,达到了兼顾寰枢椎稳定性和运动功能的双重目的,为寰枢椎疾患的手术治疗提供了一种选择,符合颈椎非融合技术的发展趋势。     

仿生人工寰齿关节的研制与解剖学研究

目的研制保留寰枢椎各方向活动的仿生人工寰齿关节,探讨其可行性。方法采集30例正常寰枢椎CT数据,用Mimcs 15.0软件三维重建,测量相关解剖学参数,进行统计分析。根据解剖数据设计保留寰枢椎各方向活动的仿生人工寰齿关节。在10具新鲜尸体标本上模拟关节置换术,X-ray及CT检查关节及螺钉位置。结果寰椎侧块中点间距离为(32.53±1.38)mm,侧块中点处高度为(13.48±1.60)mm,椎动脉孔内侧缘间距离为(51.12±2.31)mm,侧块横韧带结节间宽度为(16.23±1.01)mm,前结节至齿状突后缘间距离(18.48±1.77)mm;枢椎:齿状突高度(14.82±1.81)mm,基底部横径(9.53±0.65)mm,前后径(10.91±0.91)mm,椎体高度(19.33±1.77)mm,椎体宽度为(18.19±1.59)mm。人工关节由寰椎部件、枢椎部件及螺钉组成;钢板与骨质贴合好,脊髓未受压,螺钉方向准确;关节置换后寰枢椎的屈伸、侧屈及旋转功能得以保留。结论依据解剖学数据设计的仿生人工寰齿关节匹配性好;寰枢椎在关节置换后不仅能够维持稳定性,还能够保留各方向活动;此关节具有临床置换的可行性。     

后路内固定系统修复寰枢椎不稳的生物力学特征

背景：随着对寰枢椎结构形态学、应用解剖学和生物力学的研究日趋深入,寰枢椎不稳的发生机制以及诊治越来越受到关注。但对寰枢椎不稳定性疾病的有效内固定治疗开展相对较晚,为此国内、外的学者进行了大量的研究。 目的：比较寰枢椎后路内固定修复中几种不同内固定方式的生物力学性能,评价其各自的稳定性。 方法：通过检索近年来关于不同后路内固定方式修复寰枢椎不稳定的对比性生物力学评价及其初步临床应用研究的相关文献,通过对正常人体的寰枢椎复合体、寰枢椎不稳模型的三维运动范围的测量等相关研究成果作回顾性分析,评价不同内固定方案在正常枕寰枢三维运动下的稳定性,为临床合理选择内固定提供生物力学基础。 结果与结论：寰枢椎后路固定包括Gallie钢丝固定、Brooks固定、Apofix和Halifax固定椎板钩内固定、经关节螺钉内固定以及寰枢椎椎弓根钉棒系统内固定等。Gallie技术有利于前方半脱位的复位,但力学稳定性较差。Brooks技术有很强的旋转和牵张力。Apofix和Halifix椎板钩装置提供更强的抗旋转与抗前移强度,力学上较Gallie技术稳定,经关节螺钉固定生物力学优于钢丝技术和Halifax,避免了枕颈融合固定,对于安装技术有较高要求。在选择内固定时, 既要注意应能提供即刻的颈椎稳定,以保护脊髓功能,又要尽可能保留上颈段的功能,达到枕骨、寰椎、枢椎间的解剖复位和维持,应根据每例患者的具体情况,选择合适的内固定方法。  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     

人工寰枢关节的研制及应用解剖研究

目的：通过干燥寰枢椎骨标本的应用解剖测量,设计了具有旋转功能的人工寰枢关节,并进行了初步的摹拟手术。方法：在８７例寰枢椎骨标本上测量寰椎前弓、侧块、枢椎齿突、椎体的有关数据,据此设计组合式仿生人工关节,有３具防腐标本上进行摹拟人工关节置换术。结果：寰椎侧块间距为１５．８±１．５ｍｍ,内缘高度为９．９±１．４ｍｍ,齿状突可看作１０．６ｍｍ×１０．３ｍｍ×１４．３ｍｍ的圆柱体。人工关节由寰椎部件和枢椎部件构成,摹拟手术中无椎动脉损伤和假体压迫延髓。结论：人工寰枢关节设计总结自８７例骨标本,具有旋转功能,适用于需作前路齿突切除减压的病例     

寰枢关节的生物力学研究与临床应用

寰枢关节作为枕颈部的移行部位和构成头颅旋转运动的重要结构，其形态结构复杂，作用关键，因其邻近颈髓、椎动脉和颈神经等重要结构，故该关节损伤后不仅可导致寰枢椎不稳，而且可造成高位颈脊髓急性或慢性的压迫并出现相应的临床症状。寰枢关节由寰椎、枢椎及维持其关节稳定的横韧带、翼状韧带等结构组成。了解寰枢关节的生物力学特征，可进一步揭示寰枢关节的运动和损伤机理，并为寰枢椎失稳的临床诊断和治疗提供可靠的理论依据。本文就寰枢椎的生物力学研究及常见临床应用作一综述。     

前路经寰枕寰枢关节锁定钛板螺钉内固定系统的匹配性研究

目的　观察新型前路经枕寰枢关节锁定钛板螺钉内固定系统与枕颈复合体的匹配性,探讨此内固定系统临床应用的可行性。 方法　对枕颈部CT扫描数据进行三维重建,并通过数字化模拟手术进行解剖学匹配实验。通过观察钛板枢椎椎体前表面的切合性及螺钉的走行,测量经关节螺钉的理想钉道参数,评估此内固定系统与枕颈复合体的匹配性。 结果　钛板与枢椎椎体前表面相匹配;经关节螺钉均穿过寰枕关节及寰枢关节进入枕骨髁,无穿出骨质者,螺钉均未损伤舌下神经管。椎体固定螺钉均位于枢椎椎体骨质内,未进入椎管及椎间隙。经关节螺钉钉道理想钉道参数与内固定系统实际钉道参数差异无统计学意义。 结论　前路经寰枕寰枢关节锁定钛板螺钉内固定系统与枕颈复合体解剖学匹配性较好,具有临床应用可行性。     

寰椎枕骨化对枕颈部生物力学影响的实验研究

目的 :建立人类寰椎枕骨化模型 ,进行生物力学测试 ,阐明寰椎枕骨化畸形对枕颈部生物力学的影响。方法 :采用新鲜人体枕颈部标本制作人类寰椎枕骨化实验模型 ,分别对标本和模型进行生物力学测试 ,确定寰枕关节和寰枢关节的运动参数 ,进行统计学分析。结果 :与标本比较 ,模型的枕寰关节各轴向的运动几近消失 (P <0 .0 0 1 ) ,最大的运动参数是后伸运动范围 ,仅 0 .2 1°。寰枢关节屈曲运动的弹性区和运动范围分别从正常的 1 1 .71°和 1 5 .55°增加至 1 6 .63°和 2 1 .0 4°,相差显著 (P <0 .0 5) ,旋转运动的中性区和运动范围分别从正常的 36 .88°和 48.2 4°增加至 41 .70°和 52 .2 4° ,相差显著 (P <0 .0 5) ,屈曲运动的中性区、旋转运动的弹性区及后伸和侧曲运动各运动参数均相差不显著 (P >0 .0 5)。结论 :1 .寰椎枕骨化畸形造成寰枕关节运动丧失 ,寰枢关节的负荷和旋转不稳定趋势增加 ,容易导致寰椎横韧带退变、松弛和寰枢关节不稳。 2 .建议对寰椎枕骨化畸形的患者密切观察 ,证实寰枢关节临床不稳 ,尽早手术融合     

显微镜辅助下寰枢关节后路钉棒固定融合术——改良Goel 术式的临床应用

目的 探讨显微镜辅助下实施寰枢关节后路钉棒固定融合术(改良Goel术式)的可行性及技术操作要点。方法 回顾性分析2014年12月—2017年6月陆军军医大学第三附属医院脊柱外科行上颈椎手术治疗23例患者的临床资料,其中男16例、女7例,年龄18～71(35.1±16.9)岁;陈旧性齿突骨折不愈合所致的寰枢关节不稳定13例,新鲜齿突骨折合并寰枢关节后脱位、不完全脊髓损伤4例,新鲜齿突骨折合并寰椎枕骨化的寰枢关节可复性脱位6例。患者均接受双人双目手术显微镜辅助下寰枢关节后路钉棒固定融合术。术中在2～20倍显微镜下精细解剖寰枢关节后方的神经血管丛,显露并直视寰椎侧块、枢椎峡部全长、寰枢侧块关节后方,并以其为解剖标志直视下确定进钉点、建立钉道,然后植入寰椎侧块螺钉与枢椎峡部螺钉。观察手术时间、手术出血量、并发症以及螺钉位置和术后6个月骨性融合情况,比较术前、术后3个月的寰枢前间隙(AADI)、日本骨科协会(JOA)评分。结果 23例手术顺利实施,无严重并发症发生,手术时间(2.8±0.8)h,出血量(80.4±17.8)mL。术后第2天复查CT示枢椎峡部螺钉均位于骨内,位置满意。术后3个月AADI(屈曲位)以及JOA评分分别为(2.5±0.8) mm和(11.8±1.8)分,较术前的(8.8±2.6) mm和(9.2±1.5)分均有明显改善,差异均有统计学意义(t=12.352、12.058, P值均＜0.01)。随访6个月CT示植骨融合良好。未见螺钉松动、内固定失效。结论 术中使用显微镜辅助放大与照明,实施改良Goel术式比裸眼下施术具有更好的可行性;通过对后方神经血管丛的精细解剖,使相关解剖标志可被直视,从而提高了该手术安全性与规范性。     

后路寰枢椎侧块关节间松解与后路螺钉复位固定及植骨融合治疗寰枢椎脱位

背景：寰枢椎脱位常通过椎板间植骨促进融合,但针对后路寰枢椎侧块关节间松解与融合治疗复杂寰枢椎脱位的研究报道相对匮乏。目的：探讨单纯后路寰枢椎侧块关节间松解与融合治疗寰枢椎脱位的安全性和有效性。方法：回顾性分析2017年1月至2021年7月入组的30例寰枢椎脱位患者的临床资料,患者均为可复性寰枢椎脱位,均行后路寰枢椎侧块关节间松解与融合术治疗,术中应用专利器械松解寰枢侧块关节,应用后路螺钉复位固定并在侧块关节间隙植骨。术后随访6-24个月,平均(13.0±5.4)个月,随访期间复查颈椎MRI观察上颈椎减压情况,复查X射线片及CT观察上颈椎复位情况以及内固定有无松动、断裂,同时评估侧块间植骨融合情况。采用日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分评价脊髓功能的改善情况,颈椎功能障碍指数(NDI)以及生活质量评分量表(SF-36)评估日常生活功能改善情况,测量寰齿前间隙、寰椎平面脊髓有效空间评估寰枢椎复位及减压情况。结果与结论：(1)30例患者手术顺利,术中未发生脊髓神经、椎动脉损伤等严重并发症,术后复查颈椎MRI显示脊髓压迫解除,X射线片及...     

寰枢椎的临床应用解剖学研究进展

寰枢椎作为枕颈移行部,形态结构复杂,功能特殊。因其邻近颈髓、椎动脉和颈神经等重要结构,此区的畸形与病损常导致严重的临床后果。又因其部位深在及生物力学性质独特,其病损的诊断和治疗相对复杂和棘手,一直是脊柱外科的难点之一。本文拟就与临床床有关的寰枢椎的解剖形态结构作一文献综述。     

Design considerations for a wrist implant

Rheumatoid arthritis and other forms of inflammatory arthritides commonly affect the wrist leading to pain, deformity and a reduced quality of life for the patient. Joint arthroplasty is an attractive solution for improving function while relieving pain, but unfortunately, current designs of wrist arthroplasties have not met with great success. This review paper describes the anatomy and biomechanics of the normal wrist, and reviews the current and past designs of artificial wrist joints. The design considerations for a successful wrist implant are discussed, and it is concluded that future generations of wrist implants should not attempt to recreate the natural wrist, but permit a limited functional range of motion. Different materials and methods of fixation of artificial wrist joints should also be considered to improve implant durability.     

脊柱椎弓根螺钉应用的生物力学特征

背景：椎弓根螺钉内固定经过不断的发展和完善,生物力学理论在脊柱内固定器方面也有了很大进展。 目的：对脊柱椎弓根螺钉应用的生物力学研究进行综述。 方法：应用计算机检索1986-01/2010-10 CNKI和Pubmed数据库,在标题和摘要中以“椎弓根螺钉,生物力学”或“Pedicle Screw,Biomechanics”为检索词进行检索。选择文章内容与椎弓根螺钉的生物力学有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。最终入选49篇文献进行综述。 结果与结论：在椎弓根螺钉的发展过程中,生物力学不仅为内固定的研制提供理论基础,也是测试和评价新设计内固定器效果的最终依据和标准。文章结果显示椎弓根螺钉植入点、植入方向、螺钉大小、螺钉形状、螺钉材料对脊柱生物力学均有一定影响。     

脊柱内固定椎弓根螺钉置入后生物力学的稳定性

背景：椎弓根螺钉内固定系统由于具有牢固的三维固定效果、良好的生物力学稳定性以及较好的复位和矫正畸形作用,被广泛用于脊柱外科,但椎弓根螺钉系统松动、折断及螺钉拔出等并发症仍是导致内固定手术失败的主要原因。 目的：分析脊柱内固定植入物椎弓根钉的生物力学及稳定性探索。 方法：应用计算机检索万方、维普和PubMed数据库中1999年1月至2011年12月关于椎弓根钉植入后生物力学评价相关的文章,以“椎弓根钉,脊柱,内固定,稳定性,生物相容性”为关键词进行检索。选择脊柱内固定植入物生物力学及评价相关的文献,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到260篇文献,根据纳入标准选择40篇文章进行综合分析。 结果与结论：要提高椎弓根螺钉系统对脊柱固定的稳定性,可通过改进内固定材料、设计和操作技术以分散固定界面应力,但对螺钉的改进受椎弓根和椎体大小的限制,如何从内固定系统装置上来增强固定效果,有待进一步研究。作者认为椎弓根螺钉植入后的稳定性评价应该结合动物实验和临床研究,包括椎弓根螺钉材质、置入位置、角度、固定装置等因素,还应该针对患者个体化因素进行,即对椎弓根螺钉置入遵循个体化原则,对每一个不同的椎弓根施以不同的置钉入点、方向及螺钉。     

人工颈椎间盘置换术后邻近下位关节突关节压力变化的生物力学研究

目的:探讨人工颈椎间盘置换术后邻近下位关节突关节内压力的变化,为其在临床应用提供生物力学依据,方法:在11具保留C3至T1的新鲜成人颈椎标本上,采用自行设计的圆片状微阻电式传感器测量C5/6椎间盘完整、椎间盘摘除、人工椎间盘置换和椎间融合4个模型组C6/7关节突关节内的压力负荷.结果:人工椎间盘置换组C6/7关节突关节内的压力在轴向(16.98±3.74)N、左侧弯(26.87±5.78)N、右侧弯(12.91±3.50)N、前屈(20.88±5.77)N、后伸(20.63±5.30)N,与完整组接近,差异无统计学意义(P>0.05),高于椎间盘摘除组(P<0.05),低于椎间融合组(P<0.05).结论:人工颈椎间盘置换后邻近下位关节突关节内的压力接近正常,提示人工椎间盘置换符合颈椎正常生物力学要求.     

两种减压植入内固定方式治疗颈椎管狭窄症：C5神经根麻痹及稳定性

背景：有部分学者认为颈椎管狭窄症减压植入内固定后神经根麻痹与颈椎稳定性以及颈椎生理曲度有关,目前还存在争议。 目的：探讨颈椎管狭窄症后路全椎板减压侧块内固定与单开门减压椎管扩大成形治疗后C₅神经根麻痹及稳定性。 方法：选取29例颈椎管狭窄症患者进行后路减压植入物内固定治疗。方法①：颈椎管狭窄症后路全椎板减压侧块内固定,在C_3-6侧块以及C₇椎弓根钉内固定,关节突关节处造成粗糙面。方法②：根椐治疗前对正侧位平片及动力位片结合MRI、CT影像学图片,明确不稳定的节段,给予相应节段侧块内固定、椎板行单开门减压,椎管扩大成形治疗。 结果与结论：29例颈椎管狭窄症患者随访8个月-2.3年,采用后路全椎板减压侧块内固定治疗的患者14例,植入后早期出现C₅神经根麻痹2例,远期症状复发出现不全瘫3例,二次手术行瘢痕切除减压治疗;采用单开门减压椎管扩大成形治疗的患者15例,治疗后出现C₅神经根麻痹肩外展功能不良1例,无治疗前症状复发病例。神经根麻痹最短6周,最长9个月均恢复。颈椎管狭窄症后路减压植入物内固定后,C₅神经根麻痹与节段稳定性、颈椎生理曲度、椎管减压程度、脊髓漂移范围是否相关以及发生程度、远期因瘢痕致再度出现椎管狭窄,两种治疗方式的区别是否有意义,目前病例数有限,有待病例及临床经验的积累与观察。     

膝关节假体置换发展及数字化成型技术的应用

背景：随着膝关节假体材料及生物力学研究的不断深入,假体设计不断更新。如何提高假体置入的几何精度,重建生物学意义上的膝关节,一直是临床关注的核心问题。 目的：总结不同膝关节假体的临床应用概况,探索膝关节三维重建个体化方案,为人工膝关节假体的设计及置换提供良好的生物力学基础。 方法：电子检索CNKI数据库、万方数据库中收录的膝关节假体设计,人工膝关节置换及数字化成型技术在人工膝关节设计中应用的相关综述、实验研究及临床论著,排除陈旧文献及置换方式保守治疗患者资料。 结果与结论：共纳入相关文献27篇。随着人们对膝关节生物力学和解剖的进一步理解,患者对人工膝关节的功能有进一步的要求,数字化重建技术为膝关节几何测量及置换的精准度提供新的思路和技术方法,为胫骨假体形态设计提供解剖数据,提高假体和截面适配度及关节稳定性,减少假体松动等并发症的发生,延长假体使用寿命。基于影像数据进行膝关节三维重建方案可行,效果肯定,可清晰、直观、多角度的观察膝关节的形态特点,既可作为骨关节局部解剖的教学方法又为临床应用提供可靠数据。     

肩锁关节脱位重建：金属植入物的选择

目的：介绍肩锁关节脱位应用金属植入物内固定方法及其内固定物的选择,评价应用锁骨钩钢板治疗肩锁关节脱位的效果。 方法：以“锁骨钩钢板;肩锁关节脱位;内固定”为检索词,检索1996/2010 PubMed数据库、维普数据库与金属置入物置入固定肩锁关节脱位相关文献,重点探讨了肩锁关节脱位治疗方法及内固定物的选择,并进行了临床验证。应用AO/ASIF锁骨钩钢板治疗肩锁关节脱位和锁骨远端骨折、Rockwood分型Ⅲ型~Ⅴ型患者。采用Lazzcano评分标准进行功能评定。 结果：目前治疗肩锁关节脱位方法有单纯的克氏针固定法、克氏针张力带固定法、Bosworth法、喙锁间钢丝内固定、钛缆代替钢丝固定法、改良Weaver法或用肌腱、人工韧带重建喙锁韧带、锁骨钩钢板治疗法等,各有利弊。临床验证：应用AO/ASIF锁骨钩钢板治疗34例患者均获12个月的随访。未发现钢板、螺钉松动、折断情况。6~12个月内固定取出后2例出现肩锁关节半脱位,均未行喙锁韧带修复。采用Lazzcano评分标准评定优30例,良4例。 结论：锁骨钩钢板治疗肩锁关节脱位和锁骨远端骨折具有手术操作简单、固定可靠、创伤小、肩关节功能恢复快等优势。     

人工关节失效的统计分析及其在技术发展中的重要作用

本文阐述了国内外针对人工关节失效所开展的统计工作及其取得的主要结果。从临床需求、生物力学和工程学的观点提出导致失效的基础技术、制造工艺、临床条件等三方面因素,阐述了人工关节相关技术进一步发展的需求,并提出推动我国人工关节失效统计工作的若干建议。     

三组件式全踝关节置换假体的设计及应用现状

背景:早期的全踝关节置换假体,由于对踝关节生物力学的认识不足,较高的置入失败率和并发症发生率使得外科医生放弃了这种治疗方案。随着踝关节假体设计理念的不断更新,全踝关节置换越来越受到外科医生的青睐。目前,三组件式全踝关节置换假体被认为更符合正常踝关节生物力学的要求,并且被逐步推广应用于临床。目的:了解踝关节生物力学,总结3种三组件式全踝关节置换假体的设计特点,为进一步的假体设计总结经验。方法:由第一作者应用计算机检索CNKI、Pub Med等数据库建库至2020年2月有关全踝关节置换假体的文献,中文检索词为"全踝关节置换假体设计,STAR假体,HINTEGRA假体,BOX假体",英文检索词为"Total ankle replacement prosthesis design,STAR prosthesis,HINTEGRA prosthesis,BOX prosthesis"。结果与结论:(1)STAR假体、HINTEGRA假体、BOX假体在临床应用中表现出了可接受的生存率及临床结果,但仍然需要大量病例和长时间的随访进行验证;(2)3种全踝关节置换假体的设计都着重于恢复生理踝关节的解剖结构,再现踝关节的运动轴,兼容韧带的几何形状、减少踝关节周围组织的应力和机械对准;(3)要实现最大化的韧带兼容,假体组件的关节面设计必须是2个生理解剖形状或2个非生理解剖形状的关节面;(4)国人踝关节的形态和高加索人踝关节的形态有差异,期待设计研发符合国人踝关节要求的假体。