与人工髓核置换相关的国人腰椎间盘结构测量

背景：临床多根据影像资料中腰椎间盘径线尺寸来选择假体型号和预计置入数量。 目的：以X射线片和MRI测量分析正常人腰椎间隙高度、腰椎间盘及髓核径线,获取与人工髓核假体相关的椎间盘基础数据。 方法：随机抽取157名正常成年人标准腰椎侧位X射线片,测量腰椎间隙前缘、中点和后缘高度。随机抽取106名正常成年人腰椎MRI片,测量椎间盘及髓核的横径和矢状径。 结果与结论：①X射线片：椎间隙自上而下逐渐增宽,腰椎间隙后高较低,近50%的L2/3、L3/4、L4/5椎间隙后高和约39.5%的L5/S1椎间隙后高位于7~9 mm区间。②MRI片：腰椎间盘横径和矢状径从L2/3至L5/S1依次增大。约46.7%的椎间盘矢状径大于37 mm,仅49.0%的髓核矢状径大于24 mm;本组髓核平均横径33.5 mm,平均矢状径23.4 mm。髓核矢状径均大于12 mm。约22.9%的髓核矢状径大于24 mm。提示多数国内患者需行单枚PDN假体置入,7 mm为最适用的PDN假体高度,临床不宜将椎间盘矢状径大于37 mm作为国人PDN假体置入数量的术前预评价指标。     

正常成人腰椎间盘相关参数的测量和意义

目的　测量正常成人腰椎间盘相关参数,为设计符合国人腰椎结构特征的人工腰椎间盘和人工髓核提供参数值,同时提供正常人腰椎间隙高度数据,为临床诊断腰椎疾病提供依据。 方法　随机抽取自2010.1~2013.1间,腰背痛患者的MRI阴性图像资料300例（男136例,女164例）。分别测量L1/2~L5/S1 5个节段椎间隙的前高、中高、后高、角度以及L2/3~L5/S1 4个节段的椎间盘矢径、横径和髓核矢径、横径。 结果　各测量值年龄差异不显著（P>0.05）。性别差异显著,且测量值多为男性大于女性。节段差异显著（P<0.05）,椎间盘前高和角度的测量值随着节段增加而递增,中高、后高、椎间盘矢径和横径、髓核矢径和横径的测量值除L5/S1节段外都随着节段的增高而递增。各节段椎间盘的矢径和横径,髓核的矢径和横径间存在线性关系。 结论 腰椎间隙高度测量对腰椎疾病的诊断具有参考价值;在设计人工腰椎间盘和人工髓核时应考虑性别和节段差异,并且应符合矢径和横径间的线性规律。     

犬腰椎椎体解剖学测量及犬椎体模型在前路融合中的应用

背景:灵长类动物无疑是脊柱内置入物研究的最佳模型。然而,伦理和经济上的问题却限制了该类模型的广泛应用。杂种犬腰椎与人类的解剖结构有一定的相似性,且来源容易,费用低廉,可以作为灵长类动物模型的有益补充。目的:测量犬腰椎相关解剖数据,探讨其作为腰椎前路内固定模型的可行性。方法:选取成年健康实验犬9只,分别测量腰椎椎体及椎间盘的横径、矢状径和高度,并行犬用钛合金人工椎体置换,观察置换后犬植骨融合情况。结果与结论:犬腰椎椎体及椎间盘矢径、横径、高度自L1至L7逐渐递增,椎体高度远大于其矢状径。人工椎体置换后所有动物均成活,除1例因手术操作造成术后双下肢不全截瘫外,其余实验犬均在术后12～72h内逐渐站立活动。影像学及组织学观察均证实术后实验犬植骨融合情况良好。提示犬椎体模型设计合理、操作容易,费用低廉,可以就融合术后骨组织与内置入物的相容性及钛-骨界面上骨组织长入情况进行观察,是一种简单、方便的研究腰椎前路内固定手术的动物模型。     

正常腰椎间盘的测量及其临床意义

目的:为腰椎间盘人工髓核(PDN)置换术提供解剖学参数。方法:对12具新鲜成人尸体标本的椎间盘进行解剖,测量椎间盘的中部矢状径和横径、椎间盘髓核中部的矢状径和横径。结果:48个椎间盘髓核的矢状径为20.5±3.5mm(14.4～25.4mm),其中10.4%大于24mm;髓核中部的横径为33.8±2.8mm(27.9～37.6mm)。48个椎间盘中部的矢状径为(34.2±5.8)mm(24.6～39.2mm),其中有39.6%(19个)椎间盘中部的矢状径大于或等于37mm,在这19个椎间盘中,有73.7%(14个)椎间盘的髓核中部矢状径小于24mm。结论:根据中国人的腰椎间盘及其髓核的解剖特点,只宜行单枚PDN人工髓核假体置换术。     

软骨终板形态与椎间盘退变的相关性

背景：以往研究证明多种内环境因素共同作用引发椎间盘退变,最重要的机制为椎间盘软骨终板的退变。 目的：分析椎间盘退变与终板形态的关系。 方法：回顾性分析62例因椎间盘源性慢性下腰痛和79例因髓核脱出致神经根性症状患者的腰椎MRI正中矢状位图像资料。根据腰椎MRI正中矢状位T1W1图像确定终板形态,T2W1图像确定椎间盘退变程度分级。 结果与结论：平坦型和不规则型终板最常见于椎间盘退变人群下腰椎,L5/S1平坦型最多见。髓核脱出组与椎间盘源性慢性下腰痛组中凹陷型终板椎间盘退变程度均较平坦型、不规则型低,平坦型终板椎间盘退变程度较不规则型低(P < 0.01)。两组间凹陷型与不规则型终板椎间盘退变程度差异无显著性意义,髓核脱出组平坦型椎间盘退变程度较椎间盘源性慢性下腰痛组高(P < 0.05)。提示随着椎间盘退变程度的加重,软骨终板形态有由凹陷型向平坦型、不规则型依次转变的趋势。     

脊柱-骨盆矢状面形态变化与椎间盘摘除及后路椎体间植骨融合的关系

背景：腰椎间盘摘除后患者复发风险较高,再次手术治疗的方式有多种,但目前对复发患者脊柱-骨盆矢状面形态的研究并不多。 目的：对比研究椎间盘摘除与后路椎体间植骨融合对腰椎间盘突出复发患者的脊柱-骨盆矢状面形态的影响。 方法：61例腰椎间盘突出椎间盘摘除后再发病例,按再次修复方式分为2组,椎间盘摘除组30例;后路椎体间植骨融合组31例。在站立位脊柱侧位X射线片上测量两组治疗前后椎间盘高度、腰椎前凸角、骨盆投射角,并对两组指标进行比较分析。 结果与结论：摘除组治疗后椎间盘高度、腰椎前凸角及骨盆投射角未见明显变化(P > 0.05);后路椎体间植骨融合组治疗后椎间盘高度、腰椎前凸角及骨盆投射角较治疗前明显增加(P < 0.05);治疗前两组间椎间盘高度、腰椎前凸角、骨盆投射角未见明显差异(P > 0.05);治疗后后路椎体间植骨融合组椎间盘高度、腰椎前凸角、骨盆投射角较摘除组明显增加(P < 0.05)。结果证实,椎间盘摘除不能显著改变再次手术患者的脊柱-骨盆矢状面形态;后路椎体间植骨融合较椎间盘摘除对再次手术患者的脊柱-骨盆矢状面形态的影响更大。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

腰椎融合后邻近节段影像学评估方法的应用随访

背景：目前多数研究只分析了脊柱融合治疗紧邻融合区域头尾侧节段的术后改变,未对其他紧邻内固定的未作融合节段进行对照研究。 目的：探讨腰椎邻近节段的测量方法,对腰椎后外侧融合后邻近节段的改变进行长期随访影像学评估。 方法：选取尸体骨架6具,以不同投照方式和标本位置行腰椎侧位数字化标准X射线片共计42次(每具标本投照7次)。随访57例腰椎后外侧融合患者,随访时间1.5~4年,拍摄融合前及末次随访时的数字化标准X射线片,所有资料用失真代偿X射线分析法测量椎体间矢状角度、椎间盘高度、椎体间前后移位。 结果与结论：失真代偿X射线分析法测量邻近节段矢状曲度、椎间盘高度、椎体间前后移位时,不同投照方式比较差异均无显著性意义(P > 0.05)。固定节段尾侧椎体间未发现显著的影像学改变,固定节段头侧的多个椎体间矢状角度、椎间盘高度均有明显的改变。提示腰椎后外侧融合后影像学的改变提示固定节段头侧多个椎间盘加速退变。     

腰椎小关节方向性与腰椎间盘突出症

背景：腰椎小关节及其对称性与腰椎间盘突出之间是否存在关系,文献报道争议很大。 目的：测量分析腰椎小关节方向性与腰椎间盘突出的关系。 方法：收集因腰腿痛行CT检查的169例患者,L4/5 腰椎间盘突出35例,L5/S1腰椎间盘突出67例,无间盘突出对照组67例。在CT终端机上选取L3~S1椎间隙的远侧椎体上终板层面,测量3个节段的腰椎小关节角。 结果与结论：①L4/5和L5/S1腰椎间盘突出组L3/4、L4/5、L5/S1每个节段腰椎小关节角左侧均大于右侧(P < 0.05);各组小关节前内侧角和后外侧角两侧相比差异均无显著性意义(P > 0.05)。②各节段腰椎小关节角、前内侧角、后外侧角3组之间比较没有显著性差异(P > 0.05)。③各组腰椎小关节角、后外侧角自L3/4至L5/S1节段均逐渐增大(P < 0.05);而前内侧角L4/5节段最大,L3/4节段最小(P < 0.05)。提示腰椎间盘突出与腰椎小关节角左右侧不相等有关;腰椎小关节角和后外侧角自L3/4至L5/S1逐渐更偏向冠状位,而内侧角在L4/5节段更偏冠状位,可能与腰椎管狭窄的发病有关。     

腰椎终板角与腰椎间盘突出的相关性研究

目的通过对腰椎终板角和椎间隙高度的影像学测量,为腰椎间盘突出的诊治提供理论依据和技术指标。方法根据纳入标准选取符合条件者,异常单间隙组为椎间盘突出患者30例,正常组为健康志愿者30例;进行CT扫描,将原始数据以D ICOM格式导入三维重建软件M im ics 10.01,并测量终板角和椎间隙高度,进行统计分析。结果腰椎正常组与异常组椎间隙前高总体呈渐增趋势,两组最大值均在L4-5,最小值均在L1-2;终板角最大值均在L3-4,最小值均在L5-S1;腰椎终板角和椎间隙的变化没有相关性。结论终板角的大小和椎间隙的高度变化可推断椎间盘突出程度,为临床腰椎间盘突出诊断和评价突出程度提供量化指标。     

腰椎间盘的测量及其临床意义

目的：为人工椎间盘的设计提供解剖学基础。方法：用１８具成年新鲜标本,在椎骨左、右矢状面上分别测量了椎间盘左、右矢状径、椎间盘和椎体软骨板的厚度。结果：椎体软骨板平均厚１．３±０．１ｍｍ,椎间盘平均厚１１．６±１．９ｍｍ,椎间盘左、右矢状径平均长３６．７±３．１ｍｍ。结论：本文的结果可提供人工椎间盘假体设计的参数。     

骨保护素基因敲除小鼠腰椎间盘退变与腰椎骨质疏松

背景：骨保护素基因敲除小鼠已被证明会表现出明显的骨质疏松及骨关节炎表型。 目的：观察骨保护素基因敲除小鼠随年龄增长腰椎间盘退变和骨质疏松的动态变化关系。 方法：分别取出生后4,8,12周的骨保护素基因敲除纯合子小鼠及正常对照组小鼠的L3椎体和L4/5椎间盘,运用Micro-CT检测L3椎体松质骨微结构指标;用苏木精-伊红染色法观察L4/5椎间盘形态学,测量椎间盘及软骨终板高度。 结果与结论：骨保护素基因敲除纯合子小鼠组L3椎体骨小梁数量、骨小梁厚度、骨体积分数较正常组均明显下降(P < 0.05),而骨小梁分离度、结构模型指数较正常小鼠增高(P < 0.05)。8周及12周的骨保护素基因敲除纯合子小鼠的L4/5椎间盘软骨终板出现退变征象,软骨终板排列不规则,并有骨髓腔组织进入软骨终板及外层纤维环。提示骨保护素基因在维持椎间盘正常的结构和功能方面起到重要作用,骨保护素基因缺失后可导致椎间盘退变和椎体骨质疏松。     

骨水泥强化椎弓根螺钉固定对骨质疏松患者有利无弊

背景：在对伴骨质疏松的腰椎疾病患者进行椎弓根螺钉固定手术时,椎体添加骨水泥可有效增加内固定稳定性,但对相邻节段的影响尚不明确。 目的：观察伴骨质疏松的腰椎疾病患者进行椎体骨水泥强化内固定后,早中期随访中骨水泥强化对相邻节段的影响。 方法：以87例伴骨质疏松的腰椎疾病患者为研究对象,均行椎弓根螺钉系统固定+后路椎管减压术,并分为3组：常规螺钉组,常规螺钉+骨水泥组,可灌注骨水泥螺钉+骨水泥组。样本平均随访6-18个月,平均随访为9个月。测量术前、术后3 d、末次随访的Oswestry功能障碍指数评分、固定节段上位相邻椎间隙高度、固定节段上位相邻椎体变形指数、固定节段椎体上缘终板及相邻上位椎体下缘终板凹陷角度、固定节段Cobb角。 结果与结论：①常规螺钉组、常规螺钉+骨水泥组、可灌注骨水泥螺钉+骨水泥组3组内末次随访功能障碍指数评分均较前明显减小(P < 0.05),组间两两对比无显著差异(P > 0.05)。表明骨质疏松患者脊柱后路固定时,是否添加骨水泥及不同添加方式,对早中期主观疗效影响无显著差异,且均可明显改善患者生活质量。②常规螺钉+骨水泥组、可灌注骨水泥螺钉+骨水泥组2组末次随访对术后3 d固定节段Cobb角变化小于常规螺钉组(P < 0.05),常规螺钉+骨水泥组、可灌注骨水泥螺钉+骨水泥组2组组间差异无统计学意义(P > 0.05)。表明添加骨水泥辅助的内固定稳定性明显优于未添加骨水泥常规手术。③常规螺钉+骨水泥组、可灌注骨水泥螺钉+骨水泥组2组术后3 d出现上终板凹陷角度增大;末次随访观察到相邻上位椎体下终板凹陷角度、椎体矩形指数及相邻椎间隙均减小,且前两项指标的改变程度明显大于常规螺钉组。表明添加骨水泥辅助内固定对相邻椎间盘退变程度无显著影响,但明显改变了相邻椎体终板及椎体的形态,增加了相邻椎体发生骨折的风险。     

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。     

犬椎间盘经皮针刺退变模型的建立

背景：普通针头穿刺纤维环是目前较为公认的理想椎间退变模型制作方法,但存在对动物损伤大,操作不简捷等缺点。 目的：尝试在C臂机透视下经皮穿刺比格犬腰椎椎间隙建立腰椎间盘退变动物模型。 方法：选用8只健康成年犬,行腰椎MRI后在C臂机下经皮穿刺椎间隙,损伤L5/6椎间盘。术后3,6个月行腰椎MRI后,取标本行免疫组织化学观察椎间盘退变情况。 结果与结论：经皮椎间盘穿刺后3,6个月,L5/6椎间盘均出现了明显退变,MRI显示T2值均出现明显降低,并且椎间盘大多出现不同程度椎间盘突出征象;L5/6穿刺节段髓核Ⅱ型胶原阳性细胞含量较L4/5髓核均明显减少(P < 0.05)。说明经皮穿刺损伤椎间盘建立犬椎间盘退变模型是一种简单有效、重复性好的建模方法。     

椎体截面的数理学原理分析与脊柱病变的探讨

目的　测量脊柱椎体终板截面的横径与矢径,利用数理学原理分析脊柱椎体-椎间盘受力传递规律,分析人体脊柱椎体-椎间盘的受力规律与临床病理联系。 方法　测量10具完整脊柱标本C2~S1各椎体上下截面的横径（L）、矢径（H）,运用几何学相似原理:椎体/椎间盘上下截面面积变化可近似用数学方程表达,S1/S2=(a*b)/(A*B),S=π/4*L*H,分析椎体上下截面的结构规律;根据椎间盘的结构,利用物理学静水液压原理：F1/F2=S1/S2,分析椎间盘压力变化规律;根据数理学原理推测脊柱椎体-椎间盘的结构与力学规律。 结果　脊柱椎体截面的结构从C2下截面到L4下截面面积呈“S”形曲线递增,L4下截面面积最大,L4下截面到S1上截面递减;椎体-椎间盘间截面横径矢径决定其椎体截面面积、压力系数K,K=L*H。 结论　脊柱椎体-椎间盘自身结构决定了脊柱特有的力学传递与分布规律;建立数理学方程来认识脊柱的结构与力学传递规律能更直观的理解与观察脊柱力学特性与临床脊柱病变规律。     

椎间盘突出患者椎间盘Fas基因的表达

背景：临床中发现腰椎间盘突出症常在一个家族中多人甚至全部发病,而且发病的部位、原因、症状基本一致,这表明基因在该种病症中扮演着重要的角色。 目的：分析家族性腰椎椎间盘突出症患者椎间盘内Fas凋亡基因表达的特点。 方法：用半定量RT-PCR方法检测15例家族性腰椎椎间盘突出患者、21例普通椎间盘突出患者、5例新鲜尸体椎间盘的软骨终板和髓核组织中Fas基因的表达情况。 结果与结论：家族性椎间盘突出与普通椎间盘突出患者终板内Fas基因的表达均高于新鲜尸体椎间盘终板内Fas基因的表达,差异有显著性意义(P < 0.05),家族性椎间盘突出与普通椎间盘突出患者终板内Fas基因的表达差异无显著性意义(P > 0.05)。家族性椎间盘突出患者髓核内Fas基因表达与普通椎间盘突出患者、新鲜尸体髓核内Fas基因表达相比较,差异无显著性意义(P > 0.05)。结果可见家族性椎间盘终板中Fas基因的表达增加可能是继发性的,可以通过阻止终板退变来达到阻止椎间盘退变的目的。     

单侧椎弓根螺钉置入并椎间融合对邻近椎间盘节段退变的影响

背景：坚强内固定和良好融合存在严重缺陷和不足。目前还未见临床应用单侧椎弓根螺钉固定结合椎间cage植骨融合治疗腰椎退变性疾病对邻近节段退变影响的相关报道。 目的：回顾分析单侧椎弓根螺钉固定结合椎间cage植骨融合治疗部分腰椎退变性疾病后对固定融合邻近上下节段退变的影响。 方法：2006-03/2009-12对收治的部分腰椎管狭窄症、腰椎失稳及腰椎间盘脱出症患者22例,进行了单侧椎弓根螺钉固定加椎间cage植骨融合,术中不显露对侧。在固定融合后3,6,12,20个月及取出内固定钉棒后3,6个月,随访X射线片及MRI。针对X射线片运用角平分线法测量固定融合邻近上位椎间隙高度变化,MRI测量椎间盘髓核退变情况。 结果与结论：所有病例获得随访,患者椎管狭窄症状及神经根性症状消失,并且在随访期间内没有新的临床症状出现。固定融合前、固定融合后3,6,12,20个月邻近节段上位椎间隙高度分别为(7.420±0.035 4),(7.426 6±0.036 9),(7.453 3±0.036 9),(7.516 6±0.036 9),(7.430 8±0.036 9) mm,结果表明,腰椎单侧固定融合后邻近节段椎间隙高度无明显变化(P > 0.05)。MRI测量结果显示,固定融合邻近上位椎间盘髓核信号在T2加权像无明显退变。提示单侧椎弓根螺钉固定结合椎间融合治疗部分腰椎退变性疾病能有效预防固定融合邻近上下节段退变。     

兔腰椎间盘髓核穿刺抽吸后的影像及组织病理学变化

背景：髓核摘除后椎间盘会随时间出现什么样的影像学及组织病理学变化,目前尚不明确。 目的：观察兔腰椎间盘髓核穿刺抽吸术后影像学及组织病理学的变化。 方法：32只日本大耳白兔,用21号针头行L _3/4椎间盘后外侧穿刺抽吸出部分髓核组织,L _2/3椎间盘作为正常对照椎间盘,于抽吸后2,4,8,12周时按照分组取8只兔子行腰椎侧位X射线检查,测量L _3/4 、L _2/3椎间隙高度并计算椎间盘高度指数,行正中矢状位MRI检查及椎间盘组织病理学检查。 结果与结论：髓核抽吸后2,4,8,12周椎间盘高度呈逐渐降低趋势,但8-12周变化减小,与正常对照组椎间盘相比,各时间点椎间盘高度指数显著降低(P < 0.05)。抽吸后2,4,8,12周的髓核信号强度随时间逐渐降低,8周时已达改良Thompson分级标准的4级。抽吸后凝胶状髓核组织随时间逐渐出现裂隙,形态逐渐紊乱,12周时呈现明显的纤维化表现,髓核4周时出现较多的类软骨细胞,呈现活跃状态,髓核细胞明显减少,抽吸后8,12周髓核内纤维样细胞增多,类软骨细胞数量减少,纤维环随时间逐渐出现扭曲,排列紊乱,突起,出现分层、纤维断裂现象。说明后外侧纤维环穿刺髓核抽吸后,兔腰椎间盘X射线高度、MRI T2加权信号强度随时间逐渐降低、减弱,椎间盘组织逐渐出现退变病理改变,但8-12周其变化趋于缓和。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：