上胸椎前路钛板与颈前路钛板内固定装置的拔出强度实验**

背景：目前尚无专门用于上胸椎前路的内固定器械,课题组自行研制的内固定器械已申请了专利,仍在进一步研究当中。 目的：对自行研制的上胸椎前路钛板内固定装置与颈椎前路Orion钛板内固定装置拔出强度进行比较,探讨上胸椎前路钛板固定的可行性。 方法：6例新鲜成人T2~T4尸体标本随机分为两组,即上胸椎前路钛板内固定组,颈椎前路Orion钛板内固定组,切除T3椎体和T2/3、T3/4椎间盘组织,同一尸体髂骨上取适当大小的骨块植入T3椎体缺损处,然后分别安装好内固定,在生物力学试验机上通过传感器测出固定钛板的最大拔出力并进行统计学分析。 结果与结论：上胸椎前路钛板内固定装置最大拔出力平均(1 005.11±252.78) N,强于颈椎前路Orion钛板内固定装置 (469.37±142.75) N,差异有显著性意义(P < 0.05)。可见自行研制的上胸椎前路钛板内固定装置拔出强度优于颈椎前路Orion钛板内固定装置,由此推断上胸椎前路内固定装置是比较牢固的,为后期临床应用奠定了实验基础。     

两种前路减压植骨融合并钛钢板置入内固定治疗相邻两个节段脊髓型颈椎病的比较

背景：颈椎前路手术减压方法主要包括环锯法颈椎前路减压融合、前路椎间盘切除植骨融合与钛板置入内固定和前路椎体次全切除植骨融合并置入钛板内固定。 目的：比较两种不同的颈椎前路减压植骨融合并钛钢板置入内固定治疗相邻两个节段脊髓型颈椎病的临床效果及生物相容性反应。 方法：相邻两节段脊髓型颈椎病患者54例按数字表法随机分为2组。27例采用前路椎间盘切除植骨融合并钛板置入内固定,27例采用前路椎体次全切除植骨融合并钛板置入内固定。比较两组融合节段高度和Cobb’s角、神经功能改善率、置入后并发症发生率。 结果与结论：两组各有4例因失随访或随访时间不到2年未纳入结果。前路椎间盘切除植骨融合并钛板置入内固定组23例随访26~48个月;前路椎体次全切除植骨融合并钛板置入内固定组23例随访24~53个月。两组住院时间,融合节段高度,脊髓功能改善率,治疗优良率和有效率差异无显著性意义(P > 0.05)。后组手术时间、术中出血量均高于前组(P < 0.05),融合节段Cobb’s角的改善也较优(P < 0.05),但供骨区并发症发生率低(P < 0.05)。提示两种方法治疗相邻两个节段脊髓型颈椎病均取得满意的疗效,前路椎间盘切除植骨融合并钛板置入内固定具有手术时间短、术中出血量少、明显改善融合节段Cobb’s角、椎体骨质保留多、减少供骨区并发症等优点。     

钢板长度对钢板螺钉内固定结构刚度的影响

背景：目前在骨折内固定过程中,一定螺钉数量及分布的情况下,不同钢板长度研究甚少,钢板过短,固定不牢,常导致内固定失败。 目的：通过垂直于钢板表面长轴方向的三点折弯实验,测试相同螺钉数量及分布情况下不同钢板长度的内固定应力变化。 方法：选取成人尸体胫骨标本30根,分成6组,每组5根,制成中段横行无缺损骨折模型,每组分别用四孔、六孔、八孔、十孔、十二孔、十四孔胫骨不锈钢有限接触动力加压钢板进行对称性固定,于钢板靠近骨折端最近两个螺孔及距离骨折端最远的两个螺孔固定螺钉,每组分别编号为A、B、C、D、E、F组。 结果与结论：在三点折弯实验中,A组中骨折端的平均应变最大,D组中骨折端的平均应变最小。A组中骨折端的平均应变与B、C、D、E、F组差异均有显著性意义(P < 0.05);B组与C、D、E、F组平均应变差异有显著性意义(P < 0.05),C组与D、E组平均应变差异有显著性意义(P < 0.05),F组与D组平均应变差异有显著性意义(P < 0.05)。提示在三点折弯实验中,相同螺钉数量及分布情况下,钢板长度对钢板螺钉内固定结构系统的稳定性有明显影响。八孔及更长的钢板内固定有更好的弹性形变能力及稳定性。     

不同植入物固定L1节段爆裂性骨折的三维有限元分析

背景：胸腰段椎体爆裂性骨折临床十分常见,通过前路或者后路内固定重建稳定是目前常用的方法,作者未查及有关内固定应力情况的相关报道。 目的：通过三维有限元法分析在L₁节段爆裂性骨折情况下前路钛网重建钉棒内固定和后路椎弓根内固定两种方式中内固定物应力的分布情况,并进行两种方式稳定性的比较。 方法：选择1名健康男性志愿者,通过CT扫描和有限元软件建立T₁₂-L₂节段的三维有限元模型。在验证有效的有限元模型上分别模拟L₁节段爆裂性骨折,建立前路L₁节段钛网重建钉棒内固定模型(模型A)和后路短节段椎弓根钉棒内固定模型(模型B),在各模型上施加载荷,观察内固定应力分布情况,进行稳定性的比较。 结果与结论：建立T₁₂-L₂节段的三维有限元模型。两种内固定方式有限元模型在不同载荷实验中,模型A应力主要集中在钛网区域,模型B应力主要集中在钉棒的交接处。模型A的稳定性优于后者,模型A的T₁₂平面的平均应力值小于模型B,差异有显著性意义(P < 0.01)。说明前路术后钛网发生沉降和后路术后钉棒处断裂均可能与局部应力集中有关。前路钛网重建钉棒内固定较后路椎弓根内固定稳定性更好。     

下颈椎前路内固定联合后路经关节金属螺钉置入固定的生物力学稳定性

背景：对退变性颈椎管狭窄单纯采用前路椎体次全切除或椎间盘切除或单纯后路单开门椎管扩大成行均不能彻底完成脊髓减压和脊柱三柱稳定。 目的：探讨下颈椎前路固定联合后路经关节螺钉固定的生物力学稳定性。  方法：正常成人尸体颈椎标本,每具分别制作以下两种模型：①经后路C3~C7单开门和下颈椎前路C5椎体次全切除钛网支撑植骨、ORION内固定模型(对照组)。②经后路C3~C7单开门和经关节螺钉内固定及下颈椎前路C5椎体次全切除钛网内植骨、ORION内固定模型(实验组)。 结果与结论：实验组在前屈、后伸、左、右侧屈及左、右旋转移位角度均小于对照组(P < 0.001)。提示：①在生物力学实验中,下颈椎前路固定联合后路经关突节螺钉固定的生物力学性能优良,对抗前屈、后伸、左、右旋转的作用力更强,颈椎可获得更可靠的稳定性。②下颈椎前路固定联合后路经关节螺钉固定在对抗颈椎前屈运动时力学稳定性更为强大。     

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。     

钛板与丝线悬吊固定在颈椎后路单开门椎管扩大成形中应用的Meta分析

背景：目前有关颈椎后路单开门椎管扩大成形中微型钛板固定与丝线悬吊固定比较的文献较多,但大多研究的样本量存在局限,对于微型钛板应用的优缺点缺乏客观评价。 目的：系统评价颈椎后路单开门椎管扩大成形中微型钛板固定与传统丝线悬吊固定对颈椎疾患的修复效果和安全性。 方法：由2名评价员检索中/英文公开发表的随机对照试验。计算机检索the Cochrane Central Register of Controlled Trials(CENTRAL)、PubMed、EMbase、the ISI Web of Knowledge Database、CNKI、CMB、VIP、万方数据库公开发表的有关颈椎后路单开门椎管扩大成形中微型钛板固定与传统丝线悬吊固定的随机对照试验。检索时间均为建库时间至2015年3月1日。同时,手检纳入文献的参考文献。Meta分析采用Cochrane 协作网提供的Rev-Man 5.3软件进行。 结果与结论：共纳入9个研究,642例患者。Meta分析结果显示：①在安全性方面：两组手术时间[SMD=-0.02,95%CI(-0.57,0.54),P=0.95 > 0.05]、术中出血量[SMD=0.07,95%CI(-0.26,0.40),P=0.69 > 0.05]差异无显著性意义。②在有效性方面：与传统丝线悬吊固定相比,微型钛板固定术后JOA评分较高[SMD=0.26,95%CI(0.10,0.42),P=0.001< 0.05]、椎板开门角度较大[SMD=0.25,95%CI(0.02,0.48),P=0.04 < 0.05]、颈椎曲度维持较好[SMD=0.46,95%CI(0.27,0.65),P < 0.000 01]、轴性症状发生率较低[RR=0.40,95%CI(0.29,0.56),P < 0.000 01]。提示临床上采用单开门椎板扩大成形修复颈椎病时,使用微型钛板固定与丝线悬吊固定均能取得较好的临床效果,但微型钛板固定组在JOA评分、椎板开门角度方面优于丝线悬吊固定组,并能有效的防止颈椎曲度丢失及降低轴性症状的发生率;但因原始研究质量不高,样本不大,建议临床上谨慎使用,尚需要更多高质量大样本的随机对照试验进一步论证。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     

颈椎前路钛网植骨钢板内固定在不同颈椎节段中的生物力学比较

颈椎前路钛网钢板在不同颈椎节段中的生物力学研究。取6具新鲜尸体C3～7标本,行C5、C5～6、C4～6椎体次全切除,行钛网植骨钢板内固定术。依次测量各节段的前屈、后伸、左右侧弯、左右旋转运动变化,以完整标本作对照。不同颈椎节段开槽减压椎间撑开钛网钢板内固定状态下手术节段的即刻稳定性比完整状态增加(P< 0．05)。颈椎前路椎体次全切除之后,应用颈椎前路钛网钢板内固定可明显增强颈椎的稳定性,随颈椎固定节段增加稳定性下降。     

三维记忆内固定与髋臼重建钛板系统修复髋臼后壁骨折伴关节后脱位的比较

背景：髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位大多需要实施固定切开复位内固定治疗,术中可选择不同的内固定材料。 目的：观察髋臼三维记忆内固定系统在髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位中的应用效果。 方法：回顾性分析山东省菏泽市立医院2010年2月至2014年2月收治的92例髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位患者的临床资料,均实施固定切开复位内固定治疗,按照所使用内固定物的不同分为三维记忆内固定组45例和重建钛板组47例,固定后随访12个月。 结果与结论：重建钛板组手术时间以及术中出血量均显著长于或者大于三维记忆内固定组(P < 0.05)。三维记忆内固定组的末次随访Harris评分显著高于重建钛板组(P < 0.05)。两组患者固定后均未出现血栓并发症及深部感染等不良反应。结果表明,将三维记忆内固定系统应用于对髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位的内固定治疗之中可以获得良好的应用效果。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      

Cage椎弓根内固定联合自体颗粒骨打压植骨的即时生物力学稳定性

背景：自体骨移植结合椎间融合器联合椎弓根螺钉常运用于椎体融合,但单纯颗粒骨打压联合椎弓根钉的临床生物力学研究报道不多。 目的：比较后路自体颗粒骨打压植骨内固定及Cage内固定的即时生物力学稳定性。 方法：利用腰椎后路附件逐级破坏和椎间盘切除制作腰椎不稳模型。12具猪腰椎标本随机分为两组：打压植骨结合椎弓根螺钉内固定组(实验组),Cage结合椎弓根螺钉内固定组(对照组)。使用脊柱三维运动测试机模拟人体对两组标本在正常、不稳、融合3个状态下进行前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转等各个活动的生物力学测试,三维激光扫描仪测定不同载荷下不稳节段的运动范围。 结果与结论：正常状态下,两组间L2~3节段各方向运动范围差异无显著性意义(P > 0.05),说明两组标本均衡性好,具有可比性;与正常状态相比,两组不稳状态各方向运动范围亦明显增加(P < 0.05);融合后对照组L2~3节段椎间各方向运动范围均较实验组小,但差异无显著性意义(P > 0.05)。说明自体颗粒骨打压植骨内固定与Cage内固定均能明显提高脊柱的即时生物力学稳定性,而且两组对于改善脊柱稳定性无显著性差异。     

髋臼前壁骨折模型的建立及不同内固定方式的生物力学稳定性比较

目的　建立髋臼前壁骨折模型,比较4种内固定方式的生物力学稳定性。 方法　选取20个防腐成人半骨盆标本,建立髋臼前壁骨折模型。将骨折模型随机分为4组,A组采用真骨盆上缘重建接骨板固定,B组采用真骨盆内缘重建接骨板固定,C组采用顺行拉力螺钉固定,D组采用逆行拉力螺钉固定。对各组标本进行轴向压缩实验,测量骨折断端水平位移,计算剪切刚度,比较4组不同内固定方式的稳定性。 结果　相同加载载荷下,骨折断端水平位移：A组>B组>C组>D组,内固定剪切刚度：D组>C组>B组>A组。载荷为400 N时各组水平位移及内固定剪切刚度差异均无统计学意义（P>0.05）,载荷为800 N至2000 N时,除C组与D组间水平位移及内固定剪切刚度差异无统计学意义外（P>0.05）,其余各组间比较差异均有统计学意义（P<0.05）。 结论　髋臼前壁骨折模型可用于髋臼前壁骨折的生物力学分析,采用拉力螺钉固定髋臼前壁骨折的稳定性高于重建接骨板固定方式,其中顺行拉力螺钉固定与逆行拉力螺钉固定的稳定性相似。     

颈椎前路一体化钢板椎间融合器置入后与颈椎生物力学环境的匹配

背景：研究表明,颈椎一体化前路钢板融合器比现行钢板和融合器具有更多理论上的优势。但是目前有关其生物力学方面的研究国内尚无文献报道。 目的：观察与评价颈椎前路一体化钢板椎间融合器内固定置入后的生物力学特征。 方法：采集6具成人尸体颈椎标本,分为5组进行测试,即正常组、椎间盘摘除组、颈椎前路一体化钢板椎间融合器固定组、CBK融合器固定组及CBK融合器+Secuplate钢板联合固定组,以C5~6椎间隙为观察对象,进行生物力学实验。 结果与结论：颈椎间盘摘除后,颈椎在各个方向运动加大,刚度及强度等生物力学数值减小,脊柱失稳。与椎间盘摘除组相比,颈椎前路一体化钢板椎间融合器固定后其强度增加24%,椎体应变减小31%,刚度增加14.3%,位移减小15%(P < 0.05),颈椎前路一体化钢板椎间融合器对颈椎的力学性能影响较小,说明它能较好地与颈椎的力学环境相匹配。CBK融合器固定后抗后伸及旋转作用相对较小,同椎间盘摘除组相比差异有显著性意义(P< 0.05)。CBK融合器+Secuplate钢板联合固定组载荷强度和应变过大,与椎间盘摘除组相比其强度增加27%,椎体应变减小38%,刚度增加17%,位移减小17% (P < 0.05),颈椎刚度增大且邻近椎节的运动有增大趋势,将引起力学性能的改变。提示颈椎前路一体化钢板椎间融合器结合了颈椎前路钢板和融合器生物力学方面的优点,能较好地与颈椎的力学环境相匹配。     

生物力学评价颈椎前路椎弓根螺钉植入骨质疏松椎骨内的稳定性

背景：前路颈椎间盘切除植骨融合是治疗颈椎病的有效术式,该术式能够提供坚强固定且植骨融合率相对较高。但是,对于2个节段以上同时受累的颈椎,由于植骨跨度较大,内固定和植骨块稳定性较差,容易产生植骨融合失败、假关节形成等并发症,影响疗效。 目的：观察颈椎前路椎弓根螺钉植入骨质疏松椎骨内的生物力学稳定性。 方法：纳入12具人颈椎骨,包括6具骨密度正常颈椎骨和6具骨质疏松颈椎骨,共60个椎骨标本资料进行分析,将30个骨质疏松椎骨标本植入颈椎前路椎弓根螺钉设为颈椎前路椎弓根螺钉组,将30个骨密度正常椎骨标本植入前路椎体螺钉设为前路椎体螺钉组。从上述两组中根据骨密度值抽取40个椎骨,分别设置为即时正常骨密度组、即时骨密度疏松组、疲劳正常骨密度组以及疲劳骨质疏松组,每组10个椎骨。采用双能X射线骨密度仪测定各椎体骨密度值,采用ElectroForce 3510材料试验机对两种螺钉进行生物力学指标测试。 结果与结论：颈椎前路椎弓根螺钉组骨矿盐含量、椎体螺钉拔出力、椎体螺钉拔出刚度、椎弓根螺钉拔出力、椎弓根螺钉拔出刚度均显著高于前路椎体螺钉组(P < 0.05)。颈椎前路椎弓根螺钉即时正常骨密度标本最大轴向拔出力、即时骨质疏松标本最大轴向拔出力、疲劳正常骨密度标本最大轴向拔出力、疲劳骨质疏松标本最大轴向拔出力均显著高于高于前路椎体螺钉(P < 0.05)。结果证实,与颈椎前路椎体螺钉相比,颈椎前路椎弓根螺钉在骨质疏松椎骨内生物力学性能更加稳定。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     

胸腰椎前路K形钢板内固定系统的生物力学评价

目的：对胸腰椎前路K形钢板内固定系统（K－plate）进行生物力学稳定性评价。方法：6例新鲜成人尸体胸腰椎（T11－L3）标本，制成前、中柱损伤模型，椎体间模拟植骨后，分别以－Zplate、K－plate固定，采用脊柱三维运动试验系统测试完整、损伤、Z-plate和K-plate等4种状态下脊柱节段的运动范围（ROM）。结果：K-plate固定后，前屈、后伸、左侧弯、右侧变运动方向上ROM与完整、损伤状态之间差异有显著性（P＜0．05）；左、右轴向旋转运动方向上ROM与损伤状态之间差异有显著性（P＜0．05），但与完整状态之间差异无显著性（P＞0．05）。Z－plate、K－plate固定状态之间6个运动方向上ROM差异均无显著性（P＞0．05）。结论：胸腰椎前路K形钢板内固定系统能有效恢复失稳胸腰椎的稳定性。     

个体化设计钛网植骨融合内固定恢复颈椎曲度

背景：钛网是近年来国内外应用于脊柱尤其是颈椎疾患的一种常用新型植骨支撑物,目前脊髓型颈椎病患者的前路手术中如何更好地改善颈椎前凸弧度仍是治疗的难点。 目的：观察脊髓型颈椎病患者经颈前路椎体次全切过程中,直形钛网与个体化设计钛网植骨融合内固定对颈椎曲度恢复及治疗后JOA评分的影响。 方法：纳入43例有椎体次全切、减压植骨内固定手术指征的脊髓型颈椎病患者,根据治疗内固定方案分为2组,个体化设计梯形钛网组15例,直形钛网组28例。所有患者于治疗前均拍摄颈椎正侧位X射线片作为空白对照。回顾2组患者的临床资料,比较治疗后JOA评分、颈椎弧度、椎间角度及椎间高度的差异。 结果与结论：颈椎前凸角度、手术节段椎间角度方面,个性化钛网组较直形钛网组和空白对照组显著改善(P < 0.01),直形钛网组亦较空白对照组有改善(P < 0.05)。手术节段椎间高度方面,个性化钛网组与直形钛网组较空白对照组分别增加了3.69 mm和3.22 mm,而个性化钛网组与直形钛网组之间差异无显著性意义(P > 0.05)。JOA评分方面,个性化钛网组与直形钛网组患者各时间段差异无显著性意义(P > 0.05)。提示在脊髓型颈椎病患者行椎体次全切时,修剪钛网以模拟正常椎间盘前高后低的形状,可以更有效地恢复颈椎生理弧度和手术节段椎间角度。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：     

经腋中线胸腔入路上胸椎侧方内固定与传统前方钢板内固定：生物力学稳定性的对照分析

文题释义： 上胸椎手术入路：上胸椎周围解剖结构复杂,常见的手术入路有经下颈椎低位前方入路、经胸骨柄入路、经胸入路等,虽然前路手术入路众多,但手术风险及难度系数极大,在临床上选择一种创伤较小的手术方式具有一定优越性。 脊柱内固定生物力学：脊柱病变的手术目的多为清除病灶、椎管减压、重建其稳定性,脊柱运动节段是由相邻的2个椎体和椎板及诸多韧带构成的功能单位,对于器械固定后的生物力学研究,无论是数学模型、人工材料还是动物实验都存在种种问题,因此多采用人尸体进行研究,主要评价术后三维运动范围的影响。 背景：随着脊柱内固定技术的全面推广,重塑脊柱力学稳定越来越引起人们的关注,经腋中线胸腔入路侧方内固定治疗上胸椎病损是一种新的手术入路,目前有关其固定后上胸椎生物力学的研究较为少见。 目的：对比侧方和前方钢板内固定模型的上胸椎三维运动稳定性和负重载荷强度,评估经腋中线胸腔入路侧方钢板内固定重建上胸椎是否可以达到符合脊柱生物力学稳定。 方法：从12具人尸体获取C₇-T₆脊柱并双侧肋椎关节标本,进行完整上胸椎模型三维运动稳定性测试,记录为完整椎体组。随后将标本随机分为2组,分别建立传统前方钢板内固定(前方内固定组)与经腋中线入胸腔路侧方钢板内固定模型(侧方内固定组),每组6例标本,先后进行三维运动实验、垂直加压实验与垂直加压破坏实验。实验通过广西医科大学第二附属医院伦理委员会批准,批准号：NO.伦审2017(KY-0080)号。 结果与结论：①完整椎体组左/右侧屈、前屈/后伸、左/右旋转运动下的载荷均小于侧方内固定组、前方内固定组(P < 0.01),前方内固定组左/右旋转运动下的载荷均小于侧方内固定组(P < 0.05),前方内固定组左/右侧屈、前屈/后伸运动下的载荷与侧方内固定组比较差异无显著性意义(P > 0.05);②当载荷到达600 N时,前方内固定组椎体下沉位移小于侧方内固定组[(1.39±0.20),(2.15±0.17)mm,P < 0.01];③前方内固定组与侧方内固定组最大强度载荷比较差异无显著性意义[(1 839.70±122.45),(1 798.65±120.21)N,P=0.571];④结果表明,经腋中线胸腔入路侧方钢板内固定方式是稳定的,它能够满足脊柱重建生物力学需要。 ORCID: 0000-0002-5506-3469(施冬冬) 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