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1.
通用型脊柱内固定系统椎弓根螺钉的生物力学测试 总被引:53,自引:0,他引:53
目的测试自行设计的通用型脊柱内固定系统(generalspinesystem,GSS)椎弓根螺钉以及SOCON和CCD螺钉置入正常成人椎体标本的最大轴向拔出力及最大旋入力矩,评价GSS螺钉对椎弓根的锚固作用。方法将27个正常成人腰椎椎体标本随机分为3组,每组9个椎体(18侧椎弓根),分别置入GSS、SOCON和CCD椎弓根螺钉,行螺钉拔出试验,测试并记录螺钉的最大旋入力矩和最大轴向拔出力。结果三组螺钉的最大旋入力矩分别为(1.83±0.27)Nm、(2.09±0.51)Nm和(1.66±0.34)Nm,最大轴向拔出力分别为(1131.0±255.4)N、(1034.0±262.3)N和(886.1±152.9)N。GSS螺钉最大轴向拔出力最大,且与CCD螺钉相比差异有非常显著性意义(P<0.01)。结论GSS螺钉具有很强的椎弓根锚固作用。 相似文献
2.
目的 比较颈椎经关节椎弓根螺钉固定和标准椎弓根螺钉固定的拔出强度.方法 取10具新鲜尸体颈椎标本(C_3~T_1),游离成三个颈椎运动节段(C_(3,4),C_(5,6),C_7T_1).在椎体两侧随机进行经关节椎弓根螺钉固定或标准椎弓根螺钉固定,置入直径3.5 mm皮质骨螺钉.经关节椎弓根螺钉固定以上位椎骨侧块外下象限中点为进钉点,在直视椎弓根下,螺钉在冠状面内倾约45°、矢状面尾倾约50°.由上位椎骨下关节突经关节突关节、下位椎骨的椎弓根,进入下位椎骨的椎体内.标准椎弓根螺钉固定以侧块外上象限中点为进钉点,在直视椎弓根下,螺钉方向参考CT测量结果 ,尽量与椎弓根倾斜角度保持一致,在横断面上内倾约45°、矢状面上螺钉指向椎体的上1/3.在生物力学试验机上行拔出强度试验,比较两种螺钉固定的最大轴向拔出力.结果 颈椎经关节椎弓根螺钉固定平均最大轴向拨出力为(694±42)N,标准椎弓根螺钉固定为(670±36)N,两者比较差异有统计学意义(P<0.05).结论 颈椎后路经关节椎弓根螺钉固定的拔出强度大干标准椎弓根螺钉固定,从生物力学强度方面考虑经关节椎弓根螺钉固定可以作为标准椎弓根螺钉固定的一种补充方法. 相似文献
3.
目的 通过生物力学测试及临床应用对经皮跨伤椎四钉内固定(万向钉固定)与开放手术四钉内固定(单向钉固定)进行比较。方法 取 12具新鲜冰冻小牛腰椎标本 L1~L5节段,随机分为单向钉固定组与万向钉固定组。制备腰椎前中柱损伤模型,比较两组在模型上的运动范围。分别应用 Sextant经皮跨伤椎四钉内固定与开放跨伤椎四钉内固定治疗无神经功能损伤的胸腰椎骨折 25例和 35例,观察其中随访超过 12个月的 11例和 18例的即时复位效果、矫正度丢失情况。结果 (1)生物力学试验院万向钉固定组在各个方向的运动范围均大于单向钉固定组,其中在前屈、后伸方向的差异有统计学意义; 单向钉固定组在前屈、后伸、侧屈方向上的稳定性较完整标本大,差异有统计学意义; 万向钉固定组在前屈、后伸方向上的稳定性与完整标本比较差异无统计学意义。(2)临床应用院两组术前、术后伤椎前缘高度、矢状位 Cobb角的组间差异均无统计学意义; 两组术后伤椎前缘高度、矢状面 Cobb角与术前比较差异均有统计学意义; 末次随访时经皮跨伤椎四钉内固定组伤椎前缘高度丢失(9.9%±5.1%)大于开放跨伤椎四钉内固定组(5.3%±6.8%)。结论 应用 Sextant系统经皮椎弓根螺钉内固定治疗无须神经减压的胸腰椎骨折较开放手术创伤小,但随访中伤椎前缘高度丢失明显。生物力学试验显示其在前屈、后伸运动方向上的强度较弱。 相似文献
4.
颈椎经关节椎弓根螺钉固定与标准椎弓根螺钉固定的生物力学比较 总被引:2,自引:0,他引:2
Objective To compare biomechanical pullout strength of cervical transfacet pedicle screws to that of standard pedicle screws. Methods Ten fresh human cadaveric cervical spines were harvested. On one side, transfacet pedicle screws were placed at the C3,4, C5,6, and C7T1 levels. On the other side, pedicle screws were, placed at the C3, C5, and C7 levels. The screw insertion technique at each level was randomized for right or left. The starting point for the transfacet pedicle screw insertion was about located at the midpoint of the inferolateral quadrant of the lateral mass and the direction of the screw was about 50° caudally in the sagittal plane and about 45° medially in the axial plane. Screws were placed across the facet joint and the pedicle into the body of the caudal vertebra. The entry points for pedicle screw was located at the midpoint of the superolateral quadrant of the lateral mass and the direction of the screw was about 45° toward the midline in the transverse plane and toward the upper third of the vertebral body in the sagittal plane. The pedicle screws were oriented along the axis of the pedicle in an effort to avoid violations of the cortical wall. All the screw insertions were based on direct observation and the CT scan on the pedicles. After screw placement, axial pullout testing was performed. Results The mean pullout strength for the transfacet pedicle screws was (694±42) N. This compares with (670±36) N for the pedicle screws (P< 0.05). The greatest difference at a single level in pullout strength was observed at the C5,6 level, with a mean difference of 38 N. Conclusion Transfacet pedicle screws exhibited statistically greater pullout strength to pedicle screws. At each level the transfacet pedicle screws exhibited greater pullout strength than the pedicle screws. Posterior transarticular pedicle screw fixation in the cervical spine affords an alternative to standard screw placement for plate fixation and cervical stabilization. 相似文献
5.
目的 比较单、双椎间融合器(cage)置入法结合短节段内固定的生物力学稳定性,以为临床研究提供参考依据.方法 通过建立退变性腰椎侧凸模型,将12具标本随机分为两组:单cage结合椎弓根螺钉内固定组(实验组),双cage结合椎弓根螺钉内固定组(对照组).两组标本通过脊柱三维运动测试机模拟不同状态下人体前屈、后伸等6个方向的生理运动.运用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 正常状态下,两组标本L2~3节段各方向ROM值无统计学差异(P>0.05),说明两组标本具有可比性;两组标本不稳状态下各方向ROM值相比正常状态均有所增加(P<0.05或P<0.01),说明腰椎不稳模型制备成功.行融合术后,两组标本前屈、后伸、屈伸、侧弯、旋转等各方向ROM值较正常状态下均有所减小(P<0.05或P<0.01);实验组标本L2-3节段椎间各力向ROM值比对照组略高,但差异无统计学意义(P>0.05).结论 单cage融合椎弓根螺钉内固定后脊椎的生物力学稳定性与传统双cage融合椎弓根螺钉内固定相似,而且其生物力学特性与完整正常脊柱相近. 相似文献
6.
目的 评估新型经皮椎弓根螺钉系统设计的合理性和临床操作可行性.方法 取6具经甲醛处理的完整尸体标本,模拟临床手术操作安放新型经皮椎弓根螺钉系统(A组),以传统经皮椎弓根螺钉系统为对照(B组).应用新型经皮椎弓根螺钉系统在新鲜小牛腰椎压缩性骨折模型上行撑开操作.分别以单向螺钉、改良螺钉和万向螺钉跨节段固定骨折,测量固定节段的三维稳定性.结果 A组平均手术时间(38.2±6.20)min,B组(56.4±12.8)min,差异有统计学意义(P<0.05).A组螺钉位置优良率91.7%,B组95.8%,差异无统计学意义.新型椎弓根螺钉系统对三种螺钉均具有良好的撑开功能,改良螺钉和单向螺钉主要撑开椎体前柱,两者差异无统计学意义;万向螺钉主要撑开椎体中、后柱,对前柱撑开效果较其他两种螺钉差(P<0.05).三组固定节段在完整状态和骨折状态的屈伸、左右侧弯及旋转运动范围无统计学差异.改良螺钉和单向螺钉固定后固定节段有相似的三维稳定性;万向螺钉屈伸稳定性较改良螺钉差(P<0.05),而侧弯和旋转稳定性与其他两组接近.结论 改良螺钉能有效撑开椎体前柱,螺钉-棒系统可对固定节段提供稳定性.新型经皮椎弓根螺钉系统具有临床操作可行性. 相似文献
7.
膨胀式脊柱椎弓根螺钉固定的生物力学研究 总被引:2,自引:1,他引:2
目的:测试膨胀式椎弓根螺钉(expansivepediclescrew,EPS)的骨-器械界面强度及耐疲劳强度,评价EPS的脊柱后路固定强度。方法:100个新鲜小牛腰椎随机分成A、B、C三组,以USS,Tenor,CDH螺钉为对照螺钉,分别对EPS进行最大旋出力矩实验、轴向拔出实验和翻修实验,记录最大旋出力矩(Tmax)、最大轴向拔出力(Fmax)和翻修后最大轴向拔出力。并在超高分子聚乙烯材料上对螺钉进行150万次的周期载荷疲劳实验。结果:EPS的Tmax、Famx显著大于三种对照螺钉(P<0.01)。EPS翻修时的Fmax亦显著高于对照螺钉(P<0.05)。150万次周期载荷疲劳实验完成后,四种螺钉均未出现疲劳折断现象。结论:EPS较目前常使用的非膨胀椎弓根螺钉有更好的脊柱固定作用及翻修性能,其耐疲劳强度与其它三种螺钉相当。 相似文献
8.
目的比较在失稳腰椎使用椎弓根钉固定的侧后方融合和经后路椎体间融合的生物力学效果。方法10具L3—S1人新鲜尸体腰椎标本用于实验。完整脊柱测试后,于L4,5后方行连续性破坏,并用椎弓根钉固定(PS)和椎体间cage行以下各脊柱重建组:①完整脊柱及PS组。②两侧关节突关节内侧切除及PS组。③两侧关节突关节完全切除及PS组。④椎间盘部分切除及PS组。⑤椎间盘部分切除及PS/cage组。各组分别行载荷量6Nm的前后屈曲实验,记录并比较固定椎间L4,5的刚度值、L4椎弓根钉的折曲应变量、及上位相邻关节L3,4的运动范围(ROM)。结果固定椎间L4,5的刚度值:椎间盘部分切除及PS以外的所有重建组的脊柱刚度均显著大于完整脊柱组,椎间盘部分切除及PS/cage组的脊柱刚度显著大于其他固定组。L4螺钉的折曲应变量:椎间盘部分切除及PS组L4螺钉折曲应变量显著大于其他固定组,而椎间盘部分切除及PS/cage的螺钉应变量在所有重建组中最小。L3,4的ROM:与完整脊柱相比,所有重建组都显著增大了L3,4的ROM。更重要的是椎间盘部分切除及PS/cage组的ROM明显大于单纯PS组。结论若脊柱前方承载能力尚存,使用PS的侧后方融合可获得足够的力学稳定性。在此情况下,椎体间融合会进一步加大相邻关节的活动范围,故不应使用。当脊柱前方丧失其承载能力,单纯PS的脊柱刚度低,椎弓根钉的应力显著增大。对此种病例,cage的使用可增加重建脊柱的初期稳定性,有利于降低后方固定器械的应力。 相似文献
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胸腰椎骨折伤椎椎弓根内固定生物力学研究与临床应用 总被引:19,自引:7,他引:19
目的通过生物力学测试和临床应用对胸腰椎骨折伤椎椎弓根内固定进行评价。方法取5具新鲜小牛的胸腰椎脊柱标本(T12-L6),制作成严重前中柱损伤模型,应用椎弓根螺钉内固定,测试标本应用不同固定方法后在轴向压缩、屈伸和扭转实验中生物力学稳定性及长短椎弓根螺钉的拔持力,探讨伤椎固定对脊柱稳定性的影响。临床应用伤椎椎弓根内固定治疗胸腰椎骨折19例。结果3种螺钉固定(8钉固定、6钉固定、4钉固定)方式,均能提高骨折失稳后脊柱的各向稳定性。而6钉固定(伤椎固定)与8钉固定对失稳脊柱的各向稳定性的加强程度较为接近(P〉0.05),且均高于4钉固定形式(P〈0.05)。临床观察表明,伤椎椎弓根内固定能利于骨折复位和脊柱生理曲度恢复,同时可有效的维持脊柱稳定性,减少术后伤椎高度丢失。结论生物力学测试证明胸腰椎骨折伤椎椎弓根内固定能加强脊柱的稳定性。临床应用表明伤椎椎弓根内固定在技术操作上是可行的,可更好的维持骨折的稳定,减少伤椎高度的丢失。 相似文献
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目的 比较枢椎棘突螺钉和椎弓根螺钉的生物力学拔出力强度.方法 取8具新鲜尸体枢椎标本(C2).于椎体两侧随机进行枢椎棘突螺钉和椎弓根螺钉固定,置入直径为4.0 mm的皮质骨螺钉.枢椎棘突螺钉进钉点选择为棘突的基底部、棘突及椎板的交界处,进钉角度为水平置钉,螺钉由对侧棘突基底部穿出,形成双层皮质固定;枢椎椎弓根螺钉在直视椎弓根下置钉.置钉后行拔出强度实验,比较2种螺钉的最大轴向拔出力强度.结果 枢椎棘突螺钉的平均拔出力强度为(387.56±137.73)N,稍小于枢椎椎弓根螺钉的平均拔出强度(465.25±214.32)N,差异无统计学意义(t=-0.862,P =0.403);枢椎棘突螺钉的平均钉道长度为(21.42±1.14) mm,稍短于枢椎椎弓根螺钉的(23.16±1.01) mm,差异有统计学意义(t=4.368,P <0.05). 结论 枢椎棘突螺钉具有椎弓根螺钉相近的生物力学拔出力强度,枢椎棘突螺钉在生物力学上具有应用可行性. 相似文献
11.
目的:评价通用脊柱椎弓根钉棒矫形固定系统(GSPS)治疗脊柱失稳性伤病的生物力学性能。方法:用新鲜猪胸腰段脊柱标本(T10-L3)制成失稳模型和骨折模型各4具,分别用自行研制的GSPS模拟手术固定。对试件进行轴向和弯曲扭转加载测试,观察GSPS的应力、应变关系特点。测试GSPS连接棒从弹性夹块中的拔出力。结果:在0~600N轴向加载范围内,GSPS各点应变与应力呈线性关系;弯曲扭转实验中,试件两端之间相对扭转角与弯扭矩呈线性关系,当弯扭矩达到300N.cm时,扭转角不到6°;GSPS的连接棒从弹性夹块中拔出的最小拔出力大于3300N。结论:GSPS具有较高的抗轴向和弯扭载荷的能力,显示出高弹性。采用弹簧垫连接钉棒具有很高的可靠性。 相似文献
12.
短节段腰椎滑脱复位固定器的生物力学评价 总被引:11,自引:0,他引:11
目的评价腰椎滑脱复位固定器(HOIST)的生物力学性能。方法采用7具新鲜成人尸体脊柱标本(L2~S2),Panjabi法制作腰椎滑脱模型,固定器械分别为HOIST器械和DICK器械。应用脊柱三维运动稳定测试仪对标本进行前屈,后伸,右、左侧弯及左、右轴向旋转6个方位的运动范围(ROM)测试;在858MTS实验机上进行疲劳实验。实验分为完整状态组、L4滑脱组、HOIST器械固定组、HOIST器械疲劳组和DICK器械组。结果滑脱状态的ROM明显大于其他4个状态(P<0.05);HOIST器械固定疲劳前后的标本(L4,5)在6个方位的ROM明显较完整状态小(P<0.05);HOIST器械固定疲劳前后以及DICK器械固定三个状态间的ROM(除左轴向旋转外)差异无显著性意义(P>0.05)。结论HOIST器械在力学性能上能满足生理需要,且具有良好的疲劳后稳定性。 相似文献
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目的测试并评价新型寰枢椎后路动态固定系统的生物力学性能。方法新鲜成人枕颈标本(C0-4)8例,分成4组:完整状态组、寰枢椎不稳状态组、寰枢椎后路动态固定状态组和寰枢椎后路椎弓根螺钉固定状态组。通过加载1.50 N·m的力矩,对4组标本C1/C2、C2/C3节段的前屈/后伸,左/右侧弯和左/右旋转等6种运动方式下的运动范围(range of movement,ROM)及稳定性指数(stability index,SI)进行测试。结果采用新型寰枢椎后路动态固定系统后,C1/C2、C2/C3节段的ROM与正常完整标本相比较,差异无统计学意义(P〉0.05);而采用常规椎弓根螺钉固定与动态固定法相比,C1/C2、C2/C3节段的ROM差异有统计学意义(P〈0.001)。采用寰枢椎后路动态固定系统固定与采用后路椎弓根螺钉固定,C1/C2SI均上升,与完整状态组相比差异均有统计学意义,分别为(P〈0.05)和(P〈0.001)。C2/C3测试结果显示,采用动态固定时SI分别上升为109%、107%和112%;而采用椎弓根螺钉固定,三维运动范围SI反而分别下降为77%、71%和87%,比动态固定SI分别低29%、34%和22%,差异具有统计学意义(P〈0.001)。结论新型寰枢椎后路动态固定系统既可维持寰枢椎的部分旋转功能,又可达到坚固固定的稳定性,同时能够有效地减少对邻近节段的影响,具有良好的研究前景。 相似文献
14.
目的 检测由新型钛合金制成的非融合腰椎动态内固定系统的稳定性.方法 收集6具平均6月龄的新鲜小牛腰椎标本,在连续的5种状态下,即完整状态、失稳状态、使用DIFS Ⅰ系统(椎弓根螺钉的弹性模量为75GPa,由新型钛合金制成,其连接棒弹性模量为43GPa,直径为3.5mm)动态固定状态、使用DIFS Ⅱ系统(椎弓根螺钉的弹性模量为75GPa,由新型钛合金制成,其连接棒弹性模量为72GPa,直径为3.5mm)动态固定状态、使用对照组SINO系统(短尾"U"形椎弓根系统,连接棒直径为5.5mm)坚固固定状态,对小牛L2-6施加10N·m的纯力矩,测量标本在三维6个方向前屈、后伸、左右侧屈和左右旋转的活动范围(ROM)和中性区(NZ).结果 在失稳状态下L3,46个方向的ROM和NZ与其他各状态比较,差异均有统计学意义(P<0.05).DIFS Ⅰ系统动态同定与完整状态和SINO系统固定比较差异均无统计学意义.DIFS Ⅱ系统动态固定与完整状态各方向的ROM和NZ比较差异有统计学意义(P<0.05),DIFS Ⅱ系统动态固定与SINO系统固定的各方向ROM和NZ比较差异无统计学意义.L2,3和L4,5的各种状态下6个方向的ROM和NZ比较差异无统计学意义.结论 DIFS Ⅰ系统动态固定既可以维持腰椎的活动性,又可以获得坚强固定的稳定性;DIFS Ⅱ系统动态固定性质更接近坚强固定. 相似文献
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腰椎峡部裂及滑脱单椎体复位固定系统的生物力学研究 总被引:7,自引:0,他引:7
目的 评价腰椎峡部裂及滑脱单椎体复位固定系统(lumbarspondylolysisandspondylolis-thesis single vertebraereduction fixation system,LSRF)的生物力学性能,探讨其复位机制。方法 采用 24具成人L4、L5脊柱标本,峡部断裂后应用LSRF、Hefti、Salib法固定,进行生物力学测试;取4具成人L2~S2脊柱标本,L5双侧峡部裂后加载,建立滑脱模型,应用LSRF进行复位试验。结果LSRF固定强度为Hefti的1.6倍,Salib的2.7倍,且具有良好的复位功能。MRF的复位机制为以椎板钩与椎板接触点为支点,利用椎弓根螺钉将滑脱椎体向后上提拉,使椎体前移复位。结论LSRF具有坚强固定和良好的复位作用,为椎弓峡部崩裂及滑脱的治疗提供了新的有效的固定方法。 相似文献
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膨胀式椎弓根螺钉抗旋出性能的生物力学测试 总被引:1,自引:0,他引:1
目的:测试并比较自行设计的膨胀式椎弓根螺钉(Expansive Pedicle Screw,EPS)与USS,Tenor,CDH椎弓根螺钉植入椎体后的最大旋出力矩及旋出180°时能量吸收值,评价EPS螺钉脊柱固定稳定性.方法:30个新鲜小牛腰椎随机分成3组,每组10个椎体(20侧椎弓根),每组均随机在一侧拧入EPS螺钉,对侧分别拧入USS、Tenor,CDH螺钉,旋出螺钉,测试并记录最大旋出扭力矩及旋出180°时能量吸收值.结果:EPS,USS,Tenor,CDH螺钉的最大旋出力矩分别为(3.570±0.914)Nm,(1.607±0.300)Nm,(2.257±0.372)Nm,(2.371±0.348)Nm;能量吸收值分别为(8.277±2.108)J,(3.230±0.559)J,(4.475±0.602)J,(4.441±0.457)J.EPS螺钉的最大旋出力矩及能量吸收值显著大于其它三种螺钉(P值均小于0.01).结论:EPS螺钉较目前使用的USS,Tenor,CDH非膨胀椎弓根螺钉有更好的固定稳定性. 相似文献
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incetheintroductionofthetranspedicularscrewsystembyBoucher ,1theapplicationofthissysteminthetreatmentofdegenerativedisordersandunstablefractures ,tumorsofthespinehasbecomeverypopularinthelasttwodecades.2 Looseningandfailureofthescrewsareamongthemostcommoncomplicationsreported ,especiallyforosteoporosis .3Thesefailuresoftenleadtonon union ,sagittalcollapseoftheconstructandpainfulkyphosis .Revisionisoftennecessary .Increasingthediameterand/orlengthofthepediclescrewseemstobethebestsolution .Howe… 相似文献
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目的:探讨置人腰椎棘突间动态稳定装置Coflex不同深度后对上下相邻节段运动范围的影响.方法:将6具新鲜成人尸体腰椎标本(L1~L5)两端固定在生物力学测试系统上,以L3/4节段为手术节段,L2、L3、L4、L5椎体放置运动范围记录系统用以记录相邻节段(L2/3、L4/5)运动范围.分别对腰椎标本完整状态(保持腰椎韧带及小关节完整)、5mm状态(Coflex的U形顶端距离硬脊膜5mm)、0mm组(距离为0mm)分别加载8N·m的纯力矩进行生物力学测试,测试顺序为前屈、后伸、左右侧弯、左右侧旋,并记录相邻节段L2/3、L4/5的运动范围.对3组标本在6个方向的相邻节段(L2/3、L4/5)运动范围分别行单个因素的重复测量方差分析,两两对比采用LSD检验.结果:L2/3节段在前屈、后伸、左右侧弯、左右侧旋6个方向的运动范围,完整组分别为4.23°±0.25°、3.56°±0.14°、3.07°±0.12°、3.34°±0.08°、2.53°±0.16°、2.44°±0.11 °;5mm组分别为4.40°±0.21 °、3.64°±0.14°、3.09°±0.11°、3.35°±0.07°、2.54°±0.16°、2.46°±0.10°;0mm组分别为4.47°±0.20°、3.72°±0.16°、3.14°±0.10°、3.38°±0.08°、2.58°±0.15°、2.49°±0.12°;三组间差异均无统计学意义(P>0.05).L4/5节段三组标本在前屈、后伸、左右侧弯、左右侧旋6个方向的运动范围,完整组分别为3.80°±0.28°、3.45°±0.11°、3.25°±0.11°、3.28°±0.13°、2.44°±0.11°、2.42°±0.11°;5mm组分别为3.86°±0.28°、3.52°±0.11°、3.28°±0.09°、3.31°±0.05°、2.50°±0.07°、2.46°±0.09°;0mm组分别为3.90°±0.28°、3.59°±0.10°、3.32°±0.08°、3.36°±0.06°、2.52°±0.08°、2.48°±0.09°;三组间差异均无统计学意义(P>0.05).结论:腰椎棘突间动态稳定装置Coflex的U形顶端与硬脊膜的距离≤5mm时,上下邻近节段在前屈、后伸、左右侧弯、左右侧旋6个方向运动范围较完整状态无明显增加. 相似文献