经椎间孔腰椎椎间融合结合不同椎弓根螺钉固定在单节段腰椎及邻近节段的生物力学特征

文题释义： 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,分为体外和体内生物力学。体外生物力学实验通常将测试的内固定器械与动物标本共同组成的标本单位,采用此形式对离体标本进行脊柱屈伸、侧弯和旋转等生理载荷模式下的力学测试,可更加精确、方便和准确地获得内固定器械稳定性的指标参数。 经椎间孔椎间融合内固定术：通过切除部分关节突关节扩大椎间孔,行椎体间减压植骨,再给予椎弓根钉棒系统来增加椎体间稳定性,促进骨性融合。该入路不需要过度牵拉硬膜和走形神经根,减少硬膜和神经根的副损伤,同时保留了脊柱后方韧带复合体增加稳定性。 背景：对于腰椎退行性病变,早期给予有效固定达到椎间融合可重建脊柱稳定性,所以减压-固定-融合是脊柱外科手术的关键。 目的：比较经椎间孔腰椎椎间融合术下双侧椎弓根螺钉固定、单侧椎弓根螺钉固定、单侧椎弓根螺钉固定联合经对侧椎板小关节固定融合节段与邻近节段的生物力学稳定性。 方法：选用18具新鲜小牛L_3-5标本,在经椎间孔腰椎椎间融合术下进行不同的固定形式,分成A组(完整标本)、B组(双侧椎弓根螺钉固定)、C组(单侧椎弓根螺钉固定)、D组(单侧椎弓根螺钉固定联合经对侧椎板小关节固定),分别测试邻近节段L_3-4、融合节段L_4-5在后伸、前屈、左侧弯、右侧弯、左旋转、右旋转6个方向上的活动范围值及融合节段L_4-5的刚度值。 结果与结论：①对于融合节段L4-5的活动范围,B组6个方向的稳定性最高;D组次之,并在旋转方面与B组有相似结果(P > 0.05);C组右侧弯和左旋转的稳定性不足,关节活动度与A组比较差异无显著性意义(P > 0.05);A组6个运动方向的活动度最大,稳定性最差;②对于融合节段L4-5的刚度值,B组6个方向的刚度值最大,与其他组比较差异均有显著性意义(P < 0.05);C组和D组左、右旋转下的刚度值比较差异有显著性意义(P < 0.05),A组6个运动方向的刚度值最低;③对于临近节段L3-4的活动范围,B组6个方向的活动范围最大,邻近节段承受负荷最大,同其他3组比较差异有显著性意义(P < 0.05);D组除左、右旋转外其余方向的活动范围同C组、A组比较差异无显著性意义(P > 0.05);C组和A组6个方向活动范围比较差异均无显著性意义(P > 0.05);④结果表明,单侧椎弓根螺钉固定早期在右侧弯和左旋转方向的活动度大,接近于完整标本组,存在稳定性不足的缺点,临床中需要慎用并严格把握适应证。单侧椎弓根螺钉联合对侧经椎板关节突螺钉固定技术改进了单侧椎弓根螺钉不对称固定的弊端,增加了旋转和侧弯的稳定性,又可以避免双侧椎弓根螺钉固定对邻近节段的影响,可以成为临床的一种有效手术治疗方式。 ORCID: 0000-0002-2810-2047(侯继春) 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     

腰椎融合内固定对邻近节段退变的影响

背景：随着脊柱手术方法的成熟及内固定器械的发展,脊柱内固定融合术已成为许多脊柱疾患的主要治疗方法,但远期出现的邻近节段退变的问题也越来越突出。 目的：回顾分析脊柱内固定后邻近节段发生退变的相关因素,有助于改善脊柱内固定的方法,减少远期并发症。 方法：分别应用计算机检索维普、Pubmed数据库2005年1月至2012年12月关于脊柱融合内固定后邻近节段退行性变的文章,检索词分别设定为“脊柱融合内固定、邻近节段退变、单侧cage椎间融合固定”和“Adjacent segment degeneration、spine fusion、unilateral single cage”。筛选资料,选取脊柱融合后邻近节段退变的文献,筛除非随机试验的研究,将随机对照试验作为纳入标准,排除重复性研究文献。主要从术式、融合方式及邻近节段破坏等方面讨论脊柱融合后邻近节段退变的影响因素。 结果与结论：筛选得到27篇符合纳入标准文献,从中得出融合节段数目、方式、部位及手术时对邻近节段小关节破坏是引起邻近节段退变的主要影响因素。人工椎间盘置换、单侧cage椎间隙植骨内固定在预防、延缓邻近节段退变上有一定作用。在决定融合固定术前,应综合考虑内固定材料、手术方式可能带来的影响,避免或降低邻近节段退变的发生。     

MRI辅助髓核容积测定评价单侧椎弓螺钉置入并椎间融合对邻近节段的影响

BACKGROUND: A large number of biomechanical studies and clinical application research showed that unilateral pedicle screw fixation with a single cage can not only make the spine to obtain immediate stability, and also reduces the fixed segment stiffness. However, there is not related research on the change of adjacent segment disc nucleus pulposus volume with unilateral pedicle screw. OBJECTIVE: To evaluate the effects of unilateral pedicle screw fixation with a single cage on adjacent segment degeneration for treating lumbar degenerative disease with MRI measurement of lumbar nucleus pulposus volume.  METHODS: A total of 34 patients with lumbar disc herniation were treated by posterior lumbar interbody fusion with unilateral pedicle screw fixation with a single cage insertion. There were L4-5 segment in 16 patients (9 males and 7 females) and L5-S1 segment in 18 patients (10 males and 8 females). The fixator was taken out at 18 months after surgery. They were followed up for 24 to 36 months. With MRI, the transverse diameter and sagittal diameter of the nucleus pulposus were measured by using T2-weighted images at 6, 12, 18, 30 months after treatment, while the nucleus pulposus height was measured by middle sagittal position. Cephalic intervertebral height was measured with angular bisector method on X-ray films. Effects of unilateral pedicle screw fixation on cephalic intervertebral disc degeneration were evaluated according to nucleus pulposus volume and the intervertebral space height.  RESULTS AND CONCLUSION: (1) Nucleus pulposus volume at cephalic L3-4 on the fixed L4-5 segment was reduced in male patients after 30 months of treatment compared with pre-treatment (P=0.139), but increased in female patients (P=0.143). (2) Nucleus pulposus volume at L4-5 near to fixed L5-S1 segment was slightly reduced in male patients after 30 months of treatment (P=0.096); nucleus pulposus volume was slightly increased in female patients after 6, 12, 18 and 30 months of treatment (P > 0.05). (3) Disc space height at cephalic L3-4 near to L4-5 segment was diminished in male and female patients at 30 months of treatment (P > 0.05). (4) Disc space height at cephalic L4-5 near to L5-S1 segment was slightly reduced in male and female patients compared with pre-treatment (P > 0.05). (5) Unilateral pedicle screw with a single cage could effectively prevent adjacent segment degeneration in treatment of partial lumbar intervertebral degenerative disease.       

单枚椎间融合器并椎弓根螺钉单侧内固定治疗单侧腰椎间盘突出症

背景：对于仅有一侧腰腿痛的腰椎间盘突出症需手术治疗的患者,常见的治疗方法包括腰椎椎板开窗减压和全椎板切除加压加双侧椎弓根螺钉内固定,但其治疗效果均不理想。 目的：探讨单侧椎弓根螺钉内固定结合单枚腰椎椎间融合器置入治疗出现一侧腰腿痛症状腰椎间盘突出症的可行性和临床效果。 方法：新疆石河子人民医院对40例一侧腰腿疼痛为主要症状的腰椎间盘突出症患者行单枚腰椎椎间融合器置入+单侧椎弓根螺钉内固定治疗。治疗前后按日本骨科学会(JOA)1984年制定的腰腿痛疗效标准分别对患者进行治疗前和治疗后的随访评分,计算治疗后的改善率和优良率;并按Suk标准评定椎间融合率。 结果与结论：40例患者均获得随访,时间6-60个月。切口均一期愈合,无切口感染。治疗后6个月JOA评分显著高于治疗前(P < 0.05),优良率为88%。按Suk标准评定,38例患者影像学资料符合确认植骨融合或可能融合,椎间融合率为95%。剩余2例患者在治疗后9个月随访时达到上述标准。提示单枚椎间融合器置入加单侧腰椎椎弓根螺钉内固定治疗仅有一侧腰腿痛症状的腰椎间盘突出症可获得满意的效果。     

椎弓根螺钉置入内固定与单纯椎管减压治疗退行性腰椎滑脱的比较

背景：随着脊柱内固定和脊柱融合技术的发展,脊柱融合已成为腰椎退行性滑脱症毫无争议的“金标准”。同时,邻近节段退行性变的问题引起人们越来越多的关注。 目的：观察椎弓根螺钉内固定置入植骨融合治疗退行性腰椎滑脱的临床疗效、手术节段稳定性及其对相邻节段的影响,并与单纯椎管加压进行对比。 方法：选择天津医科大学总医院骨科收治的退行性腰椎滑脱患者38例,排除失访3例,余35例中采用椎弓根固定后外侧融合21例,单纯椎管减压14例。单纯椎管加压组用咬骨钳咬除黄韧带和椎板解除神经根后方的压迫,用骨凿凿除向前滑脱的椎体后缘与下位相邻椎体后缘形成的相对性突起;椎弓根螺钉固定植骨融合组按Wein-stein 法定位椎弓根钉进针,拧入椎弓根螺钉,根据受压情况进行椎板减压。按Oswestry功能障碍指数综合评价临床疗效,观察过伸、过屈位时的水平位移及角移位,采用UCLA系统来评价邻近节段退变情况。 结果与结论：35例患者随访时间1年。椎弓根螺钉固定植骨融合组优良率显著高于单纯椎管加压组(P < 0.05)。椎弓根螺钉固定植骨融合对腰椎稳定性影响不大,邻近节段退变置入前和置入后1年无明显变化。单纯椎管加压对腰椎稳定性影响显著,同时治疗前和治疗后1年邻近节段退变无明显变化。提示椎弓根螺钉内固定置入植骨融合治疗退行性腰椎滑脱疗效满意,对腰椎稳定性影响小,并且置入后早期对椎间盘的邻近节段影响不大。     

椎间融合与双侧经椎弓根经椎间盘螺钉置入后腰椎生物力学的有限元分析

背景：腰椎经椎弓根经椎间盘螺钉是一种新的微创脊柱内固定技术,与传统双侧椎弓根螺钉固定相比,单侧只需1枚螺钉固定1个节段,具有经济微创、操作便捷等优点。但目前探讨应用双侧经椎弓根经椎间盘螺钉联合改良经椎间孔入路腰椎椎间融合(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)术式的研究仍很少见。目的：通过建立改良TLIF无内固定(cage alone)、改良TLIF联合双侧椎弓根螺钉内固定(cage+BPS)和改良TLIF联合双侧经椎弓根经椎间盘螺钉内固定(cage+BTPTDS) 3种有限元模型,评估改良TILF联合不同内固定对椎间融合器(cage)、内固定、椎间盘、下终板的应力分布及腰椎活动度的影响。方法：采集成人腰椎薄层CT扫描图像,通过Mimics、Geomagic和SolidWorks软件建立3种有限元模型：cage alone模型、cage+BPS模型和cage+BTPTDS模型。采用ANSYS Workbench模拟施加人体前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左侧旋转、右侧旋转6种不同运动载荷,计算3种模型cage及内固定、下终板、椎间盘应力分布...     

经皮椎间孔镜技术治疗后路腰椎椎体间融合术后症状性邻近节段退变的疗效分析

目的 探讨经皮椎间孔镜技术治疗后路腰椎椎体间融合（PLIF）术后症状性邻近节段退变（ASD）的临床疗效。方法 回顾性分析湖北医药学院附属国药东风总医院自2019年9月至2021年9月采用经皮椎间孔镜技术治疗的16例既往行PLIF术后邻近节段退变的患者资料。比较术前与术后1、3、6、12个月的疼痛视觉模拟评分（VAS）、Oswestry功能障碍指数（ODI）,并在术后12个月随访采用改良MacNab标准评估临床疗效。结果 纳入标准的手术患者16例,平均随访时间（12.9±1.4）个月,所有手术顺利完成。与术前比较,术后1、3、6、12个月患者的疼痛VAS评分、ODI指数显著下降,差异均有统计学意义（P＜0.05）;术后6、12个月疼痛VAS评分、ODI指数均低于术后1个月,差异均有统计学意义（P＜0.05）。术后12个月采用改良MacNab标准评估临床疗效,其中优10例,良4例,可2例,差0例,优良率为87.5%。结论 经皮椎间孔镜技术治疗PLIF术后邻近节段退变疗效确切,减轻患者疼痛症状,具有创伤小、早期恢复快等优点,是治疗症状性ASD的有效手术方案。     

腰椎单侧椎弓根螺钉固定并椎间融合的生物力学研究

目的：分析腰椎单侧椎弓根螺钉固定并椎间融合的生物力学性能,为临床应用提供理论依据.方法：采用6具新鲜成人脊柱腰骶段（L3～S1）标本,分别测试8 Nm载荷情况下完整标本（正常组）、单侧椎弓根螺钉内固定（螺钉组）、单侧椎弓根固定并单侧椎板减压（减压组）和单侧椎弓根螺钉固定并椎间融合（融合组）等四种状态下固定椎体的活动范围,并比较其生物力学的稳定性.结果：在8 Nm的纯力矩偶载荷下,减压组的屈伸、侧弯和旋转等3种活动范围均最大,其余按活动范围由大到小依次为正常组、螺钉组和融合组,4组间差异有统计学意义（P＜0.05）;螺钉组和融合组的3种活动范围组间差异无统计学意义（P＞0.05）,但均小于正常组（P＜0.05）.结论：单侧椎弓根螺钉固定并椎间融合可以提供良好的生物力学稳定性,可作为腰椎退行性疾病的治疗选择.     

腰椎融合术前邻近节段退变对术后ASD影响的研究现状与进展

腰椎融合术是治疗腰椎退行性疾病的标准术式,融合术后邻近节段退变(adjacent segment degeneration,ASD)加速受到广泛关注。术前已存在的邻近节段退变已被大部分学者认为是术后ASD的重要危险因素之一,是近十年来研究的热点。本文综述了术前已存在的邻近节段退变对术后ASD影响的研究现状与进展,希望利于脊柱外科医生全面评估术前邻近节段退变,选择合理的手术方式,进而减缓术后ASD的发生。     

单侧椎弓根钉固定结合椎间融合治疗腰椎间盘突出症

背景：脊柱双侧内固定广泛应用于治疗腰椎退行性疾病,但长期随访发现坚强内固定形成的应力遮挡效应会导致融合椎体的骨量丢失以及临近椎体退变加速。 目的：观察单侧椎弓根螺钉内固定椎间融合治疗腰椎间盘突出症的临床效果。 方法：2006-01/2010-01江苏大学附属武进医院对45例一侧肢体为主要症状的腰椎间盘突出症患者进行经椎间孔后路椎间融合单侧椎弓根螺钉内固定。 结果与结论：45例患者均获得随访,随访时间6~24个月。全部切口均一期愈合,未发生切口感染。JOA评分和目测类比疼痛评分两项指标均有显著改善,固定后及末次随访与固前相比,差异有显著性意义(P < 0.01)。45例患者中优36例,良5例,可4例,优良率为91%。6个月后X射线及CT提示椎间融合,椎间融合器无移位,无沉降,内固定无松动、断裂。提示单侧神经减压椎间融合和单侧椎弓根螺钉固定是可行的脊柱外科技术,治疗腰椎间盘突出症可获得满意的临床效果。      

单侧椎弓根钉棒固定单节段腰椎及其邻近节段生物力学研究

目的分析单侧椎弓根钉棒固定对单节段腰椎的生物力学稳定性及其对邻近节段活动度的影响。方法新鲜成人尸体腰椎标本6具,测定L4～5不稳固定节段及其上下邻近节段屈伸、左右侧弯、左右旋转6个方向ROM,按4组顺序依次测试:A组(完整组);B组(模拟L4～5不稳组);C组(单侧椎弓根钉棒固定+椎间单枚cage);D组(双侧椎弓根钉棒固定+椎间单枚cage)。结果L4～5节段除左侧弯外,C组与D组相比各运动方向ROM差异无统计学意义(P0.05);L3～4、L5～S1节段除左、右侧弯外,C组与D组相比各运动方向ROM差异无统计学意义(P0.05)。结论单侧椎弓根钉棒固定对单节段腰椎在大部分运动方向上具有与双侧固定相似的即刻稳定性,邻近节段侧弯活动度较双侧固定后更少。     

钛质与聚醚醚酮融合器用于腰椎后路减压椎间植骨融合内固定的效果比较

背景：钛合金融合器因弹性模量较高,术后易出现相邻椎体下沉及应力遮挡延迟融合等缺点,近年来逐渐被聚醚醚酮融合器所取代。 目的：对比钛合金融合器、聚醚醚酮融合器用于单节段腰椎后路减压椎间植骨融合内固定的疗效。 方法：纳入104例单节段腰椎疾病患者,其中男57例,女47例,年龄(41.2±10.5)岁,由腰椎后路置入双侧钛合金椎弓根钉后行椎板减压,将椎板减压后的颗粒骨放入合适融合器内进行椎间植骨融合,其中54例置入钛合金融合器,50例置入聚醚醚酮融合器。治疗后随访24个月,评估两组腰部与下肢目测类比评分、JOA评分,CT检查椎间植骨融合及融合器下沉情况。 结果与结论：随访12,24个月,两组腰部与下肢目测类比评分、JOA评分均较治疗前明显改善(P < 0.05),但两组间比较差异无显著性意义。随访12个月时,钛合金组融合率为94%,聚醚醚酮组为74%,组间比较差异有显著性意义(P=0.012);随访24个月,钛合金组植骨融合率为100%,聚醚醚酮组为84%,组间比较差异有显著性意义(P=0.016)。随访24个月,钛合金组融合器下沉率为36%,聚醚醚酮组为30%,两组间比较差异无显著性意义。结果并未证实聚醚醚酮融合器的临床效果优于钛合金融合器。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

Mimics软件模拟置钉在腰椎关节突重度退变椎弓根螺钉内固定中的应用

背景：目前腰椎椎弓根螺钉置入为脊柱外科非常成熟的一项技术,临床上有多种术中确定进钉点、进钉方向的方法。但腰椎关节突重度退变患者由于手术区域骨赘增生严重,顺利准确置钉有一定难度。 目的：观察腰椎关节突关节重度退变患者修复术前应用Mimics软件模拟置钉对椎弓根螺钉置入内固定效果的影响。 方法：将78例需要行腰椎椎弓根螺钉置入单节段内固定且治疗前CT、MR评估为腰椎关节突重度退变的患者纳入研究,随机分为两组,模拟置钉组39例,对照组39例,两组共置入312枚椎弓根螺钉。模拟置钉组术前对需要置钉的椎体使用Mimics软件行3D重建,并在拟置钉椎体模拟椎弓根螺钉,在3D影像上观察椎弓根螺钉进钉点与周围骨性标志的关系并测量进钉的角度和深度,术中参考观察和测量的结果进行椎弓根螺钉置入。对照组采用传统方式置入椎弓根螺钉。治疗后均行X射线、CT检查对椎弓根螺钉置入准确性进行评估。 结果与结论：模拟置钉组置入椎弓根螺钉后均未发生相关并发症,置钉后复查156枚螺钉中153枚位于椎弓根内,置钉正确率显著高于对照组(98.1%,88.5%,χ²=11.49,P < 0.05)。且模拟置钉组手术时间、出血量及患者放射线暴露时间少于对照组,差异均有显著性意义(P < 0.05)。提示需要行腰椎椎弓根螺钉置入内固定的患者中,腰椎关节突关节退变占相当大的比例,而关节突的退变使进钉点解剖标志难以辨别,给螺钉置入带来很大的难度。Mimics软件模拟置钉可辅助腰椎关节突重度退变患者修复术中椎弓根螺钉的正确置入,降低相关并发症,减少手术时间及出血量,减少患者放射线暴露时间。 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;组织工程全文链接：     

椎弓根螺钉固定局部减压与选择性椎间融合修复退变性腰椎侧凸

背景:对于严重的退变性腰椎侧凸所引起的腰背痛,保守治疗多数无效,一般需要外科干预手术治疗。修复方式多为对"责任椎"进行减压、坚强固定、选择性椎间植骨融合为主,重新建立腰椎正常曲度和脊柱的平衡及良好的稳定性。目的:探讨采用椎弓根螺钉固定局部减压与选择性椎间融合修复退变性腰椎侧凸的效果。方法:回顾性分析2011年1月至2014年1月武警湖南省总队医院收治的57例退变性腰椎侧凸患者,根据患者自身的临床特点,均采用选择性椎间融合、局部减压和椎弓根螺钉置入内固定的修复方案,以影像学分析及Suk标准评价固定、减压、植骨融合情况,日本骨科学会评分评价疗效优良率。结果与结论:(1)手术时间157-255 min,平均176 min;出血量480-1 700 mL,平均835 mL;术后引流量140-210 mL,平均155 mL;(2)57例患者获得12-38个月随访,术后X射线提示,治疗后冠状面Cobb’s角(3.8±2.1)°,侧凸矫正率为54%;治疗后矢状面Cobb’s角(6.3±10.5)°,前凸矫正率为35%。Suk标准评定椎间融合率为95%;根据日本骨科学会腰背痛评分评估末次随访时患者的疗效优良率为91%;(3)术中硬膜囊破裂引发脑脊液漏2例,神经损伤1例,椎弓根螺钉拔出失败1例,无感染,无血管损伤;(4)结果说明,结合患者影像学资料与自身临床特点,采用椎弓根螺钉固定局部减压与选择性椎间融合修复退变性腰椎侧凸,可使退变的侧凸腰椎在冠状面和矢状面上均得到不同程度的重建和稳定,修复效果满意。     

单侧TLIF单边固定治疗复发性腰椎间盘突出症

目的探讨运用单侧TLIF单边固定治疗复发性腰椎间盘突出症的临床疗效。方法 25例经保守治疗无效的复发性腰突症患者采用单侧TLIF辅以单边固定治疗,24例为同侧单节段突出,其中L_(4/5)节段18例,L_5/S_1节段6例;1例为对侧双节段突出。根据术前术后JOA评分、满意度指数及影像学结果评价手术疗效,并分析并发症。结果 JOA平均评分由术前9.9分提升至术后26.0分,平均改善率为83.7%(55.6%~100%),对手术的满意度为93.8%。所有节段均获融合,无内固定失效,椎间隙高度恢复并维持良好。1例患者出现浅层感染。结论单侧TLIF单边固定治疗复发性腰椎间盘突出症有良好的早中期疗效,远期疗效有待进一步观察。     

Comparison between posterolateral fusion with pedicle screw fixation and anterior interbody fusion with pedicle screw fixation in adult spondylolytic spondylolisthesis.

There have been many reports regarding various operative methods for spondylolytic spondylolisthesis. However, there have been no reports regarding the comparison between posterolateral fusion (PLF) with pedicle screw fixation (PSF) and anterior lumbar interbody fusion (ALIF) with PSF. The purpose of the current study was to compare the clinical outcomes of PLF with PSF and ALIF with PSF, and to help in the selection of treatment options. Fifty-six patients with spondylolytic spondylolisthesis who underwent PLF with PSF (group 1, 35 patients) or who underwent ALIF with PSF (group 2, 21 patients) were studied. Minimum follow-up was 2 years. Demographic variables and disease state were similar for the two groups. We studied operating time, amount of blood loss, duration of hospital stay, clinical outcomes, complications, time at which fusion was complete, fusion rate, and radiological measurements. There were no significant differences between the two groups in terms of the amount of blood loss, duration of hospital stay, back pain, radiating pain, fusion rate, or complication rate. However, in group 2, the operation time and the time at which fusion became complete was longer, and in group 1 there was significant radiological reduction loss. In conclusion, PLF with PSF was just as effective as ALIF with PSF in terms of clinical outcomes, but ALIF with PSF was superior to PLF with PSF in terms of the prevention of reduction loss. Anterior support would be helpful for preventing reduction loss in cases of spondylolytic spondylolisthesis of the lumbar spine.