腰椎柔韧性及关节突关节退变程度对腰椎植入物内固定效果的影响☆

背景：许多腰椎退行性疾病患者内固定后影像学显示获得了充分的神经减压和良好的内固定植骨融合,却残留或出现顽固下腰痛,疗效并不满意,因此可能还存在许多其他因素影响着疗效。 目的：分析腰椎柔韧性及关节突关节退变程度对腰椎植入物内固定疗效的影响。 方法：随访120例行腰4,5单节段内固定患者,内固定前测量前屈、后伸位腰椎前凸角度的变化作为腰椎柔韧性指标,测量腰3,4关节突关节角,并进行退变程度分级,内固定前和内固定后1年对患者进行Oswestry评分,计算改善率。分析腰椎柔韧性及关节突关节退变对内固定后症状改善率的影响。 结果与结论：腰椎柔韧性与内固定后症状改善率呈正相关。关节突关节退变严重组症状改善率差,关节突关节角不对称组症状改善率较差。因此腰椎柔韧性、关节突关节角对称性和关节突关节退变程度是影响腰椎内固定后疗效的重要因素。     

人和大鼠腰椎关节突关节的SP能神经纤维的分布

目的：证实支配腰椎关节突关节的神经支配和化学性质，方法：用逆行荧光素标记结合免疫组化法，研究７只大鼠腰部脊神经节细胞的周围突分支投射到腰椎关节突关节及其递质性质以及３例人腰椎关节突关节囊上神经末梢的化学性质，结果：发现大鼠一侧Ｌ５和Ｌ６之间的关节突关节受同侧Ｌ２－５节段的脊神经节的部分细胞周围突分支支配，其中有３３．３９９％的中型和小型细胞为中ＳＰ能免疫反应阳性，人的关节突关节囊含有ＳＰ阳性的神经     

腰椎小关节退变的相关因素及生物力学特点

文题释义：腰椎小关节：为相近节段腰椎上位椎体的下关节突与下位椎体的上关节突组成的腰椎后外侧关节,将一个腰椎的椎弓与相邻腰椎的椎弓相连,在腰椎运动中占据着重要的地位。 生物力学：是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支,研究范围从生物整体到系统组织,其研究重点是与生理学、医学有关的力学问题。 背景：腰椎小关节退变近年来成为学者们研究的重点,认识腰椎小关节退变的危险因素对于预防以及减少脊柱损害具有关键性作用,并且了解其解剖结构对于治疗脊柱相关疾病及手术实施有着重要的指导意义。 目的：简述腰椎小关节解剖学、组织学特性,总结能够引起腰椎小关节退变的相关危险因素。 方法：利用计算机检索CNKI、万方、维普、PubMed、Elsevier和Web of Science数据库2018年3月至2019年9月有关腰椎小关节退变的文章,检索词为“腰椎小关节,关节囊,关节面方向,神经支配,骨性关节炎,生物力学,下腰痛,椎间盘退变,腰椎滑脱,腰椎退行性脊柱侧弯,lumbar facet joint,joint capsule,articular direction,eneurosis,osteoarthritis,biomechanics,low back pain,intervertebral disc degeneration,umbar spondylolisthesis,lumbar degenerative scoliosis”。查阅相关文章,包括综述、基础研究及临床研究,通过阅读标题及摘要进行初步筛选,排除与主题相关度低的文献,最终共纳入60篇文献进行结果分析。 结果与结论：①腰椎小关节退变的主要危险因素包括年龄、性别、异常应力、关节面方向、关节不对称性、腰椎节段和椎间盘退变;②关节退变后会导致下腰痛、椎间盘退变、腰椎滑脱、退行性脊柱侧弯等临床疾病的发生和发展,严重影响患者的日常生活和工作,降低生活质量。因此,腰椎小关节在脊柱相关疾病的治疗中不应该被忽视。 ORCID: 0000-0002-5700-8674(文王强) 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     

Combination of finite element modeling and optimization for the study of lumbar spine biomechanics considering the 3D thorax-pelvis orientation

A model of the lumbar spine capable of taking into account realistic loads derived from human activity would be of great benefit in studying its normal biomechanical functioning as well as its in vivo behavior in injured and surgically altered states. This paper proposes a method to analyze the mechanical response of the lumbar spine subjected to loads derived from human activity, combining a non-linear finite element model (FEM) and an optimization-based force predicting algorithm. Loads borne by the lumbar spine at the T12-L1 level (joint loads) are first predicted with the optimization algorithm and then applied to the FEM, while a boundary condition prescribing the relative L1-sacrum rotation is imposed onto the FEM to account for three-dimensional physiological thorax-pelvis orientation. The prescribed rotation is achieved through the application of moments on L1. To account for the effect of these moments on lumbar joint loads, an iteration between the optimization technique and the FEM computation has been carried out. This method provides two main benefits over previous studies: first, it allows for the application of any 3D loading condition while considering the real 3D rotation measured between the thorax and the pelvis, and second, it makes it possible to estimate the moments that must be applied on L1 in order to maintain this rotation, taking them into account when predicting joint loads. As an example application of the method, results are presented for the lumbar spine mechanical response at the time of peak T12-L1 joint force during walking.     

腰椎关节突关节融合器的研究与设计

目的研发设计一种用于腰椎关节突关节融合的融合器及植入的配套工具。方法根据国人腰椎关节突关节的解剖学测量和影像学资料的分析，设计一种用于关节突关节融合的融合器，该融合器由同种骨植入材料制成，其构造由一圆柱体中心嵌入一椭圆体。植入该融合器需要配套工具，包括定位器、工作通道、钻头和植入器。结果腰椎关节突关节融合器结构简单，与关节面接触面积大，植入后不易移位。配套工具既可以满足开放手术需求，也可以满足微创经皮手术的要求，可以将融合器植入关节突关节面合适的位置，手术器械操作简单，植入精度高。结论腰椎关节突关节融合器及其配套工具是值得推广应用的新型医疗器械。     

腰椎关节突关节的应用解剖与在微创术中的定位价值

目的　通过解剖标本和影像资料测量腰椎关节突关节及毗邻结构的相关数据,探讨关节突关节作为腰椎微创术中重要解剖定位标志的可行性。 方法　收集新鲜成年人体腰椎标本10具20侧,共计80个节段。腰椎X线影像资料50例,200个节段。以关节突关节最高点(Highest point of lumbar zygapophysial joint, HP)作为测量中心,从微创手术应用解剖的角度,分别观测HP与手术相关结构的距离和角度。 结果　HP至腰神经距离随椎间隙向下,数值逐渐增大,而角度趋于变小;HP至邻近椎间盘的距离,向下逐渐增大;HP和相邻椎间盘中平面垂直距离为0.8~1.5 mm,HP垂直高度位于椎间盘厚度范围内。 结论　腰椎关节突关节具备位置稳定、显露简单、容易辨认、对应关系易于掌握、准确性高的特点。是理想的解剖标志。在临床腰椎后路微创手术中可发挥一定的解剖定位作用。     

腰椎小关节不对称与椎间盘及小关节退变的关系

背景：腰椎小关节不对称与椎间盘退变程度之间的关系一直存在争议,并且国内在下腰痛患者中对小关节不对称与小关节退变程度之间关系的研究较少。 目的：调查分析腰椎小关节不对称在腰椎间盘退变与小关节退变过程中的作用。 方法：测量312例下腰痛患者共936个脊柱功能单位的小关节角度差值,差值<7°定义为小关节对称,差值≥7°定义为小关节不对称。对936个脊柱节段的椎间盘退变程度及小关节退变程度进行分级。 结果与结论：①小关节是否对称在年龄及性别上差异无显著性(P > 0.05)。②小关节不对称与椎间盘退变程度之间无显著关联(P > 0.05)。③在L4~L5节段小关节不对称组比小关节对称组的小关节退变程度更重(P < 0.01)。提示小关节不对称与椎间盘退变无明显影响,但在腰椎活动度最大的L4~L5节段,小关节不对称可能会引起小关节的退变。     

腰椎关节突关节形态变化及其对腰椎退行滑脱的影响

目的：研究腰椎关节突关节形态变化及其对腰椎退行性变滑脱的影响。方法：随机抽取42例腰椎退行性变滑脱(LDS)、52例腰椎间盘突出症(LDH)的病人的X光、CT进行测量其椎间盘的高度比、关节突关节的角度以及关节突关节的横径数据进行统计处理与分析。结果：与LDH组相比，LDS组的关节突关节角偏矢状角，其椎间盘的高度比以及关节突关节的横径均较少。结论：腰椎关节突关节宽基部横径越小，该关节角度越趋于矢状位，腰椎滑移几率越高。     

步态仿真下腰椎间盘退变合并骶髂关节紊乱的有限元分析

目的通过观察腰椎间盘退变合并骶髂关节紊乱的生物力学特征,探讨腰椎间盘退变与骶髂关节紊乱相关性的生物力学机制。方法选取正常志愿者1名,腰椎间盘突出症合并骶髂关节紊乱者2名(骶骨错位、髂骨错位各1名),采集CT数据建立相应的正常、骶骨错位、髂骨错位腰椎-骨盆模型,同时采集其步态数据驱动Any Body仿真肌骨模型,得到腰椎骨盆周围肌肉力及髋关节力作为加载条件,进行有限元分析。比较患者与正常志愿者L4、L5椎间盘及骶髂关节应力变化。结果正常模型L4、L5左右及两侧骶髂关节应力曲线呈双峰,且无明显差异;骶骨错位模型与髂骨错位模型L4、L5左右及两侧骶髂关节应力曲线双峰改变甚至消失,L4左右两侧应力峰值差分别为0.55、0.80 MPa,L5左右两侧应力峰值差分别为4.05、2.08 MPa,骶髂关节右侧应力峰值与左侧峰值差分别为0.96、3.32 MPa。结论腰椎间盘退变合并骶髂关节错位导致人体承重力线的偏移,骶髂关节紊乱可加重身体两侧应力失衡,在腰椎间盘突出症的治疗过程不能忽视骶髂关节紊乱的影响。     

Normal variations of the lumbar facet joint capsules

The anatomy and variations of the lumbar facet joint capsules have not been described in detail. Fifty lumbar cadaver facet joints were studied with cryomicrotomy. The axial sections were analyzed to describe the normal appearance of the facet joint capsule. In the majority of cases the facet joint capsule extended beyond the confines of the borders of the facet joint proper. The most common patterns were extensions along the inferior articular process near the dorsal or along the inferior or superior articular process in the ventral aspect of the joint. The study extends previous anatomic studies on the facet joint capsule.     

河南某市农村老年人关节疾病的影响因素分析

目的 通过对河南某市农村老年人膝、腰关节疾病调查,了解河南某市农村老年人的膝、腰关节功能健康状况,为其提供方便可行的卫生服务。方法 对随机抽样该市15个行政村2201名老年人中患关节性疾病的影响因素及防治情况进行分析。结果 在调查的2156名老年人中,有膝、腰椎疾病的人数为668人,占调查人数的31.00%。生理特征、不健康的工作生活方式、关节过度负重是其发病的主要关联因素。结论 老年人关节疾病主要是骨性关节炎,年龄、性别、遗传、肥胖、关节外伤史、过渡运动等是其发病的主要危险因素。早期发现早治疗,延缓病程进展是目前的治疗原则。     

腰椎关节突关节融合：从植骨融合到螺钉和融合器的应用

背景：腰椎关节突关节是脊柱后柱的重要结构,其固定与融合在腰椎后路手术被广泛应用。 目的：阐述了各种腰椎关节突关节融合技术的优缺点和疗效。 方法：应用计算机检索PubMed数据库、CNKI数据库中有关腰椎关节突关节融合方法的文献。 结果与结论：传统的关节突关节融合方法为关节突关节V形开槽,然后植入松质骨,不需要作大范围的剥离,创伤小,所需植骨量较少,融合率高,缺点是即刻的稳定性较差。经关节突关节螺钉固定联合横突间融合可以提高植骨融合率,但存在融合失败、术后症状缓解不明显、螺钉松动和断裂、硬膜撕裂、螺钉穿刺到椎管引起神经损伤等并发症。圆柱体嵌入椭圆体的融合器有利于融合器与关节面充分的接触,同时提高了融合器的稳定性和抗移位能力。目前对腰椎关节突关节融合的研究远没有对后外侧融合的研究那么充分,系统的生物力学研究和中远期临床疗效及并发症的研究有待深入研究。     

椎间盘不对称切除对小关节压力及腰椎稳定性的影响

目的探讨腰椎间盘不对称切除对小关节压力及腰椎稳定性的影响。方法采用7具人体脊柱标本(L2~3),制备完整椎间盘组、1/4椎间盘切除组、1/2椎间盘切除组,对标本施加7.5 N·m的屈伸、侧弯和轴向旋转方向的纯力偶矩,记录腰椎运动范围(range of motion,ROM)和小关节压力。结果后伸方向,1/4椎间盘切除状态下非切除侧小关节压力显著性增大;侧弯方向,1/2椎间盘切除状态下的两侧小关节压力均有显著性增大;轴向旋转方向,1/2椎间盘切除状态下仅切除侧小关节压力显著性增大。1/4椎间盘切除、1/2椎间盘切除状态下的ROM均大于完整椎间盘,但前屈方向各组间ROM无差别,各组间侧弯和轴向旋转的ROM在左、右侧无差别。结论腰椎间盘不对称切除导致腰椎除前屈方向外稳定性下降和小关节压力不对称性增大,提示腰椎间盘不对称退变引起腰椎不稳和小关节压力增大可产生腰痛。     

腰椎退变与不稳的影像学研究

目的：探讨椎间盘退变、小关节骨关节炎与腰椎退变性不稳3者之间的关系。方法：分析120个下腰痛患者的核磁共振影像与脊柱功能位X线片，腰椎不稳分为成角不稳，旋转不稳和水平不稳；椎间盘退变根据T2加权相被分为5级；小关节骨关节炎在T1加权相上被分为4级。结果：椎间盘退变程度和年龄成正相关，差异有显著性意义（P〈0．01）；有26．8％（93个）节段出现腰椎不稳，其中以椎间盘退变程度为1，2级的节段最为多见，与其他各级相比差异有极显著性意义（P〈0．01）；椎间盘退变和小关节骨关节炎呈正相关（J=0．937，P〈0．05），向前水平不稳和椎间盘退变和小关节骨关节炎明显相关，差异成极显著性（P〈0．01）。结论：放射影像测量的腰椎不稳定和小关节骨关节炎和椎间盘退变有明确的相关性。     

退行性腰椎滑脱的影像诊断评价

目的比较X线,CT,MRI在退行性腰椎滑脱中诊断的价值。方法回顾性对比经X线、CT、MRI检查确诊的60例退行性腰椎滑脱患者图片资料。结果三种方法均可对退行性腰椎滑脱作出定性诊断。X线对诊断滑脱的程度价值较大,CT能直观地反映出滑脱后椎管的形态,还可显示硬膜囊在椎体后弓之间受压及侧隐窝狭窄、关节突增生、硬化、椎间关节积气及黄韧带肥厚、椎间盘突出。MRI对显示骨结构,钙化不如CT,但可显示椎间盘、椎间关节、椎管、椎间孔、硬膜囊的改变。而且还可在矢状位上精确测量滑脱的程度。结论对退行性腰椎滑脱的影像诊断,普通X线平片作为常规检查,CT作为必要检查方法,MRI可以作为诊断补充检查手段。     

Lumbar extensor fatigue and circumferential ankle pressure impair ankle joint motion sense

Fatigue of the lumbar extensor muscles has been associated with a degradation of balance, but the mechanism is not well understood. The ankle plays a major role in upright standing, and loss of proprioceptive acuity at the ankle could contribute to a degradation of balance. Therefore, the first objective of this study was to investigate the effect of lumbar extensor fatigue on ankle proprioceptive acuity. The second objective was to investigate the effect of circumferential ankle pressure (CAP) on ankle proprioceptive acuity to evaluate CAP as a potential intervention to mitigate any loss of proprioceptive acuity at the ankle with lumbar extensor fatigue. To address these objectives, ankle joint motion sense was evaluated with and without CAP, both before and after the lumbar extensors were fatigued. Results showed an impairment in joint motion sense with both fatigue and CAP. These results indicate that lumbar extensor fatigue impairs ankle proprioceptive acuity, which may help explain observed increases in postural sway subsequent to lumbar extensor fatigue.     

腰椎融合术中椎弓根螺钉损伤关节突关节的研究进展

目的 探讨腰椎融合术中椎弓根螺钉损伤关节突关节的生物力学、发生率及相关影响因素的研究进展。方法 在PubMed、Springerlink、Medline、CNKI、万方数据等数据库中,以“腰椎融合术、椎弓根螺钉、关节突关节损伤”和“lumbar interbody fusion、pedicle screw、facet joint violation”为关键词,检索2003年1月—2015年12月有关腰椎融合术中椎弓根螺钉损伤关节突关节的相关研究成果,针对椎弓根螺钉损伤关节突关节的生物力学、发生率及相关影响因素的研究进行分析总结。结果 关节突关节是维持脊柱运动节段稳定的重要结构,其损伤可导致关节突关节挛缩、僵硬及骨性关节炎,从而加速邻近节段退变的发生。手术创伤是造成关节突关节损伤的重要因素,尤其是以术中植入椎弓根螺钉内置物损伤关节突关节为主。无论是开放置钉还是微创置钉,螺钉损伤关节突关节的发生率均较高。影响椎弓根螺钉损伤关节突关节的因素包括年龄、性别、体质量、融合节段、融合数量、手术方式、术中CT导航、置钉方位、置钉方法和螺钉类型等。结论 关节突关节损伤继而增生退变是导致邻近节段退变的重要危险因素,无论是开放还是微创置入椎弓根螺钉均可增加关节突关节损伤的发生,因此外科医师在置钉时需要注重关节突关节的保护,规避不良置钉影响因素。     

Evaluation of Lumbar Facet Joint Nerve Blocks in Managing Chronic Low Back Pain: A Randomized,Double-Blind,Controlled Trial with a 2-Year Follow-Up

Study Design: A randomized, double-blind, controlled trial.Objective: To determine the clinical effectiveness of therapeutic lumbar facet joint nerve blocks with or without steroids in managing chronic low back pain of facet joint origin.Summary of Background Data: Lumbar facet joints have been shown as the source of chronic pain in 21% to 41% of low back patients with an average prevalence of 31% utilizing controlled comparative local anesthetic blocks. Intraarticular injections, medial branch blocks, and radiofrequency neurotomy of lumbar facet joint nerves have been described in the alleviation of chronic low back pain of facet joint origin.Methods: The study included 120 patients with 60 patients in each group with local anesthetic alone or local anesthetic and steroids. The inclusion criteria was based upon a positive response to diagnostic controlled, comparative local anesthetic lumbar facet joint blocks.Outcome measures included the numeric rating scale (NRS), Oswestry Disability Index (ODI), opioid intake, and work status, at baseline, 3, 6, 12, 18, and 24 months.Results: Significant improvement with significant pain relief of ≥ 50% and functional improvement of ≥ 40% were observed in 85% in Group 1, and 90% in Group II, at 2-year follow-up.The patients in the study experienced significant pain relief for 82 to 84 weeks of 104 weeks, requiring approximately 5 to 6 treatments with an average relief of 19 weeks per episode of treatment.Conclusions: Therapeutic lumbar facet joint nerve blocks, with or without steroids, may provide a management option for chronic function-limiting low back pain of facet joint origin.     

Use of gait simulation in the evaluation of a spring-loaded knee joint orthosis for Duchenne muscular dystrophy patients

Conventional knee-ankle orthoses are still widely used in the management of lower-extremities instabilities. Often, these supporting devices maintain the leg in extension during gait and contribute to an increase in postural lumbar lordosis and thoracic kyphosis. This paper presents a new dynamic knee-ankle orthosis equipped with a spring-loaded knee mechanism which provides a more natural and comfortable gait by allowing knee flexion while insuring knee stability during stance. A mathematical model of the dynamic joint is proposed and a nonlinear optimisation technique is used to determine its parameters. A simulation of the dynamic joint behaviour over a gait cycle is presented and its main characteristics are clinically verified in a prototype fitted bilaterally to a Duchenne muscular dystrophy patient.     

CT多平面重建预评估腰椎经皮椎弓根螺钉置入损伤关节突关节的风险

文题释义：CT多平面重组技术：是将扫描范围内所有的轴位图像叠加起来在对某些标线标定的重组线所指定的组织进行冠状位、矢状位及任意角度斜位图像重组,以在不同角度观察影像学图像。 经皮椎弓根螺钉：该技术采用在术中影像检查设备引导下经皮肤小切口置入椎弓根螺钉,与常规开放置钉手术相比明显减少了对椎旁肌的损伤程度,既往学者多关注螺钉与椎弓根壁的位置关系,而较少关注其与关节突关节的位置关系。 背景：经皮椎弓根螺钉内固定技术被广泛应用于治疗腰椎疾病。经皮椎弓根螺钉由于是在术中C形臂X射线引导下操作,对螺钉与关节突关节之间的位置关系难以完全控制,可能导致关节突关节损伤。既往有学者认为体质量指数>29.9 kg/m²、小关节角>35°及年龄<65岁是经皮椎弓根螺钉损伤关节突关节的高危因素。由于不同腰椎椎弓根轴线与关节突关节的位置关系不同,螺钉对关节突关节的破坏是否存在差异目前尚无相关报道。 目的：探讨腰椎CT多平面重建技术在腰椎经皮椎弓根钉置入术前预估螺钉损伤腰椎关节突关节中的价值。 方法：选择100例行经皮椎弓根钉置入内固定治疗腰椎骨折及腰椎退行性疾病的患者,对治疗方案均知情同意,且得到医院伦理委员会批准。于术前CT斜轴位、斜矢状位及斜冠状位调整多平面重建的定位线,重建出椎弓根的切面断层,以斜冠状位线为中心设置直径为6.5 mm的标定圆模拟经皮椎弓根钉轴向截面,观察标定圆侵犯关节突关节程度,设为术前组;术后行腰椎CT检查观察螺钉损伤关节突关节程度,设为术后组。评价2组间不同节段关节突关节损伤螺钉数及组内不同节段关节突关节破坏比率的差异。 结果与结论：①共计置钉478枚,术前组显示标定圆侵犯关节突关节109枚,占比22.8%,其中L₁-L₅标定圆侵犯关节突关节螺钉数及占比分别为6枚(6.8%)、9枚(10.5%)、19枚(18.3%)、30枚(30.0%)和45枚(45.0%);②术后组显示关节突关节损伤115枚,占比24.1%,其中L₁-L₅螺钉损伤关节突关节螺钉数及占比分别为10枚(11.4%)、7枚(8.1%)、15枚(14.4%)、26枚(26.0%)和41枚(41.0%);③McNemar 配对χ²检验不同腰椎节段P值分别为：L₁ P=0.08,L₂ P=0.22,L₃ P=0.20,L₄ P=0.05,L₅ P=0.08,2组结果比较差异均无显著性意义;④Kappa检验2组一致性分别为：L₁ Kappa值=0.67,L₂ Kappa值=0.80,L₃ Kappa值=0.80,L₄ Kappa值=0.87,L₅ Kappa值=0.92;术前组及术后组组内不同节段间关节突关节损伤比率比较差异有显著性意义(P=0.000);⑤提示腰椎CT多平面重建技术可较为准确地判断经皮椎弓根螺钉与关节突关节的位置关系,为判断术后螺钉是否可能侵犯关节突关节提供了一种可靠的预估方法。 ORCID: 0000-0003-4872-2726(张晓芸) 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