颈椎椎弓根螺钉置入内固定的生物力学变化及其临床特性

背景:颈椎椎弓根钉由于其独特的三维稳定性,越来越多的学者对其进行更加广泛的研究.目的:综述颈椎椎弓根解剖特点及椎弓根螺钉置钉的安全性和临床应用.方法:应用计算机检索1994-01/2010-09 CNKI及PubMed数据库相关文章,中文检索词为"颈椎弓根螺钉",英文检索词为"cervical pedicle screws",共检索到文献292篇,最终纳入符合标准的文献43篇.结果与结论:通过文献检索获得目前一致的观点认为颈椎弓根内固定由于是三维固定,因此可以获得良好的生物力学.但是,由于颈椎弓根周围毗邻部特殊的解剖结构,潜在血管、神经根和颈髓损伤的危险性,置入内固定风险及难度大,所以临床应用要做到个体化置钉.     

CT三维重建与颈椎弓根测量

背景：三维重建技术能够提供人体内部结构的数字化三维模型,并利用相关软件在模型上进行手术设计和生物力学分析,为椎弓根螺钉的安全有效置入提供可靠数据。目的：综述CT三维重建在颈椎弓根测量中的应用。方法：应用计算机检索1990/2011PubMed数据库、维普数据库及万方数据库中有关CT三维重建在颈椎弓根测量中应用的文献,英文检索词为＂thre edimensional reformation sofmulti-slicespiral CT;cervical pedicle＂;中文检索词为＂颈椎弓根;三维CT;计算机辅助设计;脊柱外科;数字骨科;医学图像＂。结果与结论：应用CT三维重建技术可以获得清晰颈椎三维图像。颈椎椎弓根螺钉置入技术因颈椎椎弓根变异较大,临近解剖结构复杂,目前国内仅少数医院得以成功开展。而利用三维CT重建测量颈椎弓根可以模拟椎弓根螺钉置入技术,能够真实准确地观察和测量椎弓根螺钉在椎体内的情况,获取个体化解剖数据,为临床应用椎弓根螺钉置入技术提供指导。     

经伤椎椎弓根置钉技术在胸腰段骨折中的应用

背景：对于胸腰椎骨折,有很多固定方式,但目前经伤椎后路短节段内固定是损伤最小、费用较少,且固定牢固的固定方式。目的：系统阐述伤椎置钉技术的发展及其临床应用效果。方法：应用计算机检索1983-01/2011-06PubMed数据库、中国知网数据库中相关文章,中文检索词为＂伤椎置钉,椎弓根螺钉内固定,胸腰段骨折＂,英文检索词为＂intermediate screws,pedicular screw fixation,thoracolumbar fracture＂。排除重复文献。结果与结论：共纳入48篇文献进行综述。目前,生物力学实验及临床应用结果证明,经伤椎短节段椎弓根螺钉内固定能即时复位骨折椎体,恢复椎体高度,且同传统的后路短节段内固定相比,能有效地降低内固定松动或短钉、伤椎高度再次丢失等并发症的发生率。     

利用图像存储传输系统数据库构建下颈椎椎弓根模型及其临床意义

背景：下颈椎椎弓根钉内固定技术具有良好的生物力学强度、三维稳定性和植骨融合率。然而,由于下颈椎解剖结构复杂且个体差异性大,常导致螺钉置入困难,复位风险高。目的：利用图像存储传输系统结合64排CT片及X射线片于内固定前精确测量下颈椎后方解剖学结构,指导下颈椎内固定过程中椎弓根置钉。方法：51例下颈椎疾患病例利用图像存储传输系统测量定位法行颈椎椎弓根内固定。同时对比同期开展治疗的两种不同方案的颈椎内固定患者：解剖置钉法26例,管道疏通法17例。以Andrew椎弓根螺钉CT位置分级标准评价3组患者的置钉准确率。结果与结论：图像存储传输系统测量定位组置钉准确率显著高于其他两组（P〈0.05）,图像存储传输系统测量定位组病例均未发现脊髓、椎动脉、神经等组织损伤。提示应用图像存储传输系统结合64排CT及X射线片内固定前测量,能够指导内固定过程中安全置入颈椎椎弓根螺钉,置钉效果明显强于传统的解剖置钉法及管道疏通法。     

利用图像存储传输系统数据库构建下颈椎椎弓根模型及其临床意义

背景:下颈椎椎弓根钉内固定技术具有良好的生物力学强度、三维稳定性和植骨融合率。然而,由于下颈椎解剖结构复杂且个体差异性大,常导致螺钉置入困难,复位风险高。目的:利用图像存储传输系统结合64排CT片及X射线片于内固定前精确测量下颈椎后方解剖学结构,指导下颈椎内固定过程中椎弓根置钉。方法:51例下颈椎疾患病例利用图像存储传输系统测量定位法行颈椎椎弓根内固定。同时对比同期开展治疗的两种不同方案的颈椎内固定患者:解剖置钉法26例,管道疏通法17例。以Andrew椎弓根螺钉CT位置分级标准评价3组患者的置钉准确率。结果与结论:图像存储传输系统测量定位组置钉准确率显著高于其他两组(P<0.05),图像存储传输系统测量定位组病例均未发现脊髓、椎动脉、神经等组织损伤。提示应用图像存储传输系统结合64排CT及X射线片内固定前测量,能够指导内固定过程中安全置入颈椎椎弓根螺钉,置钉效果明显强于传统的解剖置钉法及管道疏通法。     

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.     

以CT三维重建技术测量颈椎椎弓根螺钉的置入参数

背景:因颈椎椎弓根细小,走行方向复杂,个体变异大,椎弓根钉置入时易误伤脊髓、椎动脉及神经根,颈椎节段椎弓根螺钉固定技术的应用和推广受到限制,术前测量椎弓根螺钉置入参数的准确度有待提高.目的:应用CT三维重建技术模拟颈椎椎弓根螺钉置入,获取预植螺钉的椎弓根三维定量解剖数据及置钉参数的方法.方法:将颈椎16排CT扫描的Dicom数据导入Mimics软件和GE后处理工作站,进行颈椎三维重建和图像处理,测量在置入椎弓根螺钉情况下的置钉参数.结果与结论:应用CT三维重建技术可以获得清晰颈椎三维图像,使用软件测量功能可精确地获取预置螺钉的椎弓根管宽度、轴线长度、α及β角;在颈椎椎弓螺钉置入情况下,可测量置钉的水平角度安全范围.通过本方法可模拟手术过程,进行常规方法难以完成的三维测量,获取椎弓根螺钉置入个体化数据,为研究颈椎椎弓根螺钉置入的安全性提供了一种可靠的研究方法.     

中上胸椎后路半椎弓根入路置钉固定技术的临床应用

背景：中上胸椎矫形固定以椎弓根钉置入内固定三维稳定性最佳,效果最好,但由于胸椎椎弓根解剖上较腰椎窄细,且胸椎管内是脊髓,内固定的难度和风险较高。目的：分析中上胸椎后路半椎弓根入路置钉固定技术的临床应用效果。方法：应用后路半椎弓根入路置钉固定治疗中上胸椎疾病患者58例,在T1～T2可应用直径4.5mm、长度30mm的螺钉,T3～T8应用直径5.0～6.0mm、长度35～40mm的螺钉,螺钉直径均在4.5mm以上。结果与结论：置钉固定后胸椎X射线片及CT显示,无螺钉进入椎管内,脊柱序列恢复良好,无内固定松动及断钉等并发症发生;置钉后无脊髓损伤加重及感染等并发症。患者生活完全恢复,疼痛消失16例;不全性和完全性截瘫46例日常生活能够自理,胸背部疼痛消失,无后凸畸形。表明中上胸椎半椎弓根入路置钉技术选用较粗、较长螺钉置入内固定效果可靠,安全,且进钉技术相对简单,易于掌握,可作为中上胸椎后路内固定的良好选择。     

下颈椎椎弓根钉徒手置钉准确性的CT扫描评价及置钉技术要领

探讨徒手置入下颈椎椎弓根螺钉的准确性,不同置钉角度的置钉偏差及不同置钉偏差的风险.方法:38例脊髓型颈椎病或颈椎外伤的患者,行颈后路单开门椎管扩大成形术或后路切开复位内固定手术的同时,徒手置入C3-7颈椎椎弓根钉行内固定,对术后复查的CT片进行测量,比较手术前后患者的神经功能变化及相关症状,评价分析螺钉不同的内倾角对椎弓根内、外壁的穿出风险.结果:38例患者共徒手置入232枚下颈椎椎弓根螺钉,患者手术后无头晕、头痛等症状,4例患者出现一过性C5神经根麻痹,保守治疗痊愈,其余患者神经症状无加重,CT测量颈椎椎弓根螺钉的平均内倾角为(40.15±5.24)°,85.3％的螺钉完全位于椎弓根内,椎弓根的上、下、内、外四壁均完整未穿透.螺钉内倾角＜ 20°者,无穿出椎弓根内壁的情况发生,但有可能穿出椎弓根外壁;螺钉内倾角大于50°者,无螺钉穿出椎弓根外壁、穿出椎体侧前方或侵入推动脉孔的情况发生,但有可能穿出椎弓根内壁.结论:徒手置入下颈椎椎弓根螺钉,绝大多数情况下能达到安全有效地置钉,不易出现偏差,螺钉的内倾角介于30 ～ 50°时,更为安全有效.     

颈椎椎弓根螺钉置入内固定:影像学测量与临床应用

目的:评价椎弓根螺钉置入内固定技术修复脊柱骨折影像学测量参数和临床应用情况,寻找合理的技术方法.方法:采用电子检索的方式,在万方数据库、Medline数据库中检索2000-01/2010-06有关椎弓根螺钉置入内固定技术应用于脊柱骨折的研究文章,关键词为"颈椎椎弓根,螺钉,置入参数,cervical pedicle,cervical pedicle,set screw,parameter".排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入20篇文献进行评价.结果:椎弓根螺钉大小的选择应依据术前影像学测量所得到的事实参数,选择合适的螺钉.通过椎弓根螺钉贯穿前、中、后三柱,对整个脊柱都有固定作用,而且两侧椎弓根相互成近似直角,这种立体结构是后路椎弓根螺钉置入内固定具有较强的抗侧弯和轴向扭转作用,此即颈椎椎弓根螺钉固定的生物力学基础.术前传统的普通X射线片测量手段已经被目前的CT三维扫描替代.随着计算机和材料工程技术的发展,越来越精细的三维成像技术辅助了内固定的发展.结论:虽然计算机导航系统指导的颈椎置钉效果较好,但在国内尚难普遍开展应用,这就要求临床医生有丰富的置钉经验,选择合适的置钉方法和完善的术前计划减少并发症.     

CT多平面三维重建条件下颈椎椎弓根置钉减少偏差的应用价值

背景：颈椎椎弓根解剖结构变异大,周围毗邻重要神经血管,若置钉偏差可能损伤周围的神经血管,因此提高下颈椎椎弓根置钉的准确性是根内固定技术成功的关键所在.目的：探索CT多平面及三维重建条件下颈椎椎弓根置钉减少偏差的应用价值.方法：回顾性分析在内蒙古医科大学第二附属医院进行下颈椎椎弓根置钉的颈椎椎弓根疾病（椎弓根正常）患者12例,共置入椎弓根螺钉52枚,分为CT多平面和三维重建下置钉的螺旋CT组,以及X射线透视引导下置钉的X射线透视组,对比分析2种方法置钉的准确性.结果与结论：螺旋CT组患者置入的28枚椎弓根螺钉中,螺钉位置满意的一类螺钉27枚（96％）,二类螺钉1枚;X射线透视组患者置入的24枚螺钉中,一类螺钉21枚（88％）,二类共3枚,螺旋CT组置钉准确率明显高于X射线透视引导组（P＜0.05）.提示CT三维重建条件下颈椎椎弓根置钉准确率高、立体感强,有重要的临床应用价值.     

椎弓根钉置入治疗胸腰椎骨折

背景：近年来,随着医学、生物力学的发展以及各种各样新型内固定器械和方式的涌现,椎弓根钉置入内固定已成为治疗胸腰椎骨折的常用手段。 目的：闸述椎弓根钉仵胸腰椎骨折置入内固定治疗的研究与应用进展。 方法：检索胸腰椎骨折与椎弓根钉茕入内同定相关的研究文献,检索词为“胸腰椎骨折（thoracolumbarfracture）：内固定（internalfixation）：椎弓根（pedicle）：螺钉（SCREW）：椎弓根钉（pediclescrews）”,语言分别设定为中文和英文。从胸腰椎骨折分类系统,椎弓根钉临床应用进展和椎弓根钉固定系统特点3方面进行总结,对椎弓根钉胃入内吲定治疗胸腰椎骨折进行深入探讨分析。 结果与结论：椎弓根钉固定是一种有效的胸腰椎内固定技术,可用于各种原因引起的胸腰椎不稳,特别是胸腰椎骨折的治疗。椎弓根钉固定可以矫正畸形和维持脊柱的三维位置,提供较好的生物力学稳定性。椎弓根钉内固定系统能有效重建椎体高度,恢复生理曲度,并解除脊髓神经的压迫羊¨恢复受损椎管的管径,晕建脊柱的稳定性,纠正后凸畸形,临床上已广泛应用,具有创伤小、复位满意、固定坚强、操作简便等优点。     

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1986-01/2010-10CNKI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。     

增加椎弓根螺钉稳定性的方法与技术研究进展

背景：椎弓根螺钉贯穿脊柱前中后三柱,具有三维矫正作用,已成为标准的脊椎后路内固定方法。但骨质疏松患者容易出现螺钉松动和复位矫正丢失、螺钉翻修或者重新调整螺钉位置后螺钉的稳定性较差。目的：总结分析涉及螺钉稳定性有关研究,介绍增加椎弓根螺钉稳定性方法与研究进展。方法：以＂Bonenails,Osteoporosis,Revision,Pediclescrew,Stability,骨钉,骨质疏松,翻修,椎弓根螺钉,稳定性＂为关键词检索1990/2010 PubMed数据库、中国知网数据库、维普数据库。结果与结论：增加椎弓根螺钉稳定性的重点是提高螺钉抗拔力。骨水泥加强或更换较粗、较长螺钉或使用特殊螺钉可以使螺钉稳定性绝对值增加。上下和左右螺钉不同连接方式、螺钉不同方向置入也将影响整套器械中螺钉的稳定性,这是螺钉稳定性相对值变化。每种方法都有优缺点,临床应用应根据具体情况选择不同方法。一般来讲,对于Jikei分级Ⅱ级以下的骨质梳松脊椎采用较粗和较长螺钉,同时结合采用螺钉与连接棒强直性连接、加横向连接装置、左右、上下螺钉以较大成角置入螺钉等方法提高螺钉稳定性较安全、方便;对于Jikei分级Ⅱ级以上的骨质梳松,必须采用更强的骨水泥加强技术或特殊螺钉方法来提高螺钉稳定性。     

不稳定Hangman骨折颈椎前后路融合金属植入物内固定方式的对比

背景：对于Hangman骨折,采用颈前路融合钢板置入内固定和后路C2椎弓根、C3侧块钉棒置入内固定,目前存在争议。目的：比较颈前路融合钢板置入内固定和后路C2椎弓根、C3侧块钉棒置入内固定治疗Hangman骨折的临床效果。方法：将26例Hangman骨折患者按随机数字表法分为2组,分别行颈前路减压植骨钛合金钢板置入内固定与后路C2椎弓根、C3侧块钉棒置入内固定治疗。结果与结论：与后路C2椎弓根、C3侧块钉棒置入内固定治疗比较,颈前路减压植骨钛合金钢板置入内固定治疗手术时间更短,术中出血与术后引流量更少（P〈0.05）。两组术中、术后并发症差异无显著性意义。提示与颈椎后路手术内固定相比,颈椎前路融合植入物内固定手术治疗Hangman骨折手术时间短,术中出血量少,术后颈椎功能恢复良好。     

腰椎间融合后路非对称与对称固定螺钉应力的有限元比较

背景：经椎间孔腰椎间融合非对称固定的生物力学稳定性研究,发现固定效果与双侧椎弓根螺钉接近,可满足临床应用所需生物力学要求。经关节突椎弓根螺钉参与经椎间孔腰椎间融合非对称固定的螺钉力学安全性又会怎样呢？目的：建立L4＋s功能节段左侧经椎间孔腰椎间融合后,分别予以同侧椎弓根螺钉＋对侧经关节突椎弓根螺钉、同侧椎弓根螺钉＋对侧经椎板关节突螺钉及双侧椎弓根螺钉固定的三维有限元模型,施加相同的载荷,分析不同运动状态下螺钉应力分布特点,比较3种螺钉应力状况。方法：对一成人正常L4—5椎节段标本、椎间融合器、椎弓根螺钉和皮质骨螺钉进行64排螺旋CT扫描,通过Mimicsll．1建立左侧经椎间孔腰椎间融合后3种内固定组合（同侧椎弓根螺钉＋对侧经椎板关节突螺钉、同侧椎弓根螺钉＋对侧经关节突椎弓根螺钉及双侧椎弓根螺钉固定）的几何模型,利用Simpleware3．1软件分别建立三维有限元模型,模拟500N惦Nm载荷下前屈、后伸、左＼右侧弯、左＼右侧旋等6种运动状态,用Abaqus6．8软件进行螺钉应力变化和分布特点分析。结果与结论：由于经椎间孔腰椎间融合入路切除了左侧关节突,造成内植物应力分布不对称,对弹性模量大的内固定器械一椎弓根螺钉应力影响最大,尤其是在左旋运动时。在不对称组合内固定中,由于关节突关节螺钉的使用,使对侧椎弓根螺钉应力相应增加,以左旋运动时尤为明显,但关节突关节螺钉断裂的危险性增高不明显。提示为降低螺钉断裂的风险,经椎间孔腰椎间融合后路3种组合内固定均应严格限制旋转运动,尤其是关节突切除侧的旋转运动。     

数字化导航模板辅助儿童胸椎椎弓根螺钉置钉的准确性

背景：目前国内外学者已将椎弓根螺钉内固定技术应用于儿童脊柱损伤治疗中,儿童胸椎椎弓根细小,解剖结构变异大、毗邻关系复杂,如将以成人数据为依据的椎弓根螺钉技术简单地应用于处于不断生长发育的儿童,手术风险极大,提高置钉的准确性和降低失误率成为儿童椎弓根内固定技术能否深入开展的关键所在。目的：利用计算机辅助设计与快速成型技术为儿童胸椎椎弓根螺钉置入提供一种个性化、精确化的定位方法。方法：对4例儿童尸体标本CT 扫描后将原始数据利用软件进行三维重建,将标本随机分为2组：一组采用传统椎弓根内固定法,另一组采用逆向工程原理及快速成型技术设计并制造出个体化导航模板,利用个体化导航模板在标本上辅助置入腰椎椎弓根螺钉,随后分别根据CT 扫描评价椎弓根螺钉置钉位置。结果与结论：传统椎弓根内固定法置钉准确率为58%;而个体化数字导航模板法的置钉准确率为81%,置钉成功率优于传统手术组,且经过卡方检验两者之间差异有显著性意义（P〈0.05）。提示个体化导航模板辅助儿童胸椎椎弓根螺钉置入具有较高的准确率,充分体现了置钉个体化原则,为儿童胸椎椎弓根螺钉的准确置入提供了一种新的可行的方法。