不同暴力下胸腰椎损伤的生物力学因素

目的探讨不同类型胸腰椎损伤的生物力学背景，为临床正确的诊断及治疗提供理论基础与科学依据。方法用三维有限元方法建立人体胸腰椎活动节段的力学模型，并对其在垂直压缩、压缩屈曲、分离屈曲三种外加载荷下的应力进行分析。结果垂直压缩载荷下，胸椎上、下终板的中央及松质骨邻近终板的中央部位应力值最高，同时椎间盘纤维环的后外侧、胸腰椎体的前后部、密质骨的椎弓根、峡部及小关节也存在应力集中区；压缩屈曲载荷下，终板前方及椎体前下方应力集中；分离屈曲载荷下，椎体后部结构的棘突上缘、后纵韧带、棘上、棘间韧带、椎间盘纤维环后部均是应力集中的部位。结论生物力学因素在胸腰椎脊柱损伤的发生机制中占有重要地位，其损伤类型与所受外载荷力的方式有密切关系     

椎间盘退变的MRI与病理学研究

为阐明退变椎间盘ＭＲＩ征象的病理学基础及临床意义，作者对１１具成人脊柱标本椎间盘进行了ＭＲＩ与病理检查。根据检查结果，将间盘分为四型：Ⅰ型：正常间盘。ＭＲＩ上其形态及信号强度未见异常，病理仅见纤维环局部断裂。Ⅱ型：退变间盘。其形态不规则，信号强度不均匀减低，间盘未超过终板后缘。病理发现纤维环及软骨终板内有坏死的软骨细胞、破碎的髓核、出血、炎症、肉芽组织、纤维化及囊变等。Ⅲ型：间盘膨出。在退变的基础上，间盘呈同心性扩大并超出终板后缘，但无髓核局部脱出。病理见纤维环断裂，累及外环，表层尚完整。Ⅳ型：间盘脱出。除有Ⅱ型的改变外，髓核通过破裂的纤维环向后脱出，后纵韧带移位或破裂。     

后凸成形术中骨水泥量对相邻椎体终板影响的有限元分析

目的 通过分析后凸成形术中不同容积的骨水泥填充量对相邻椎体终板应力的影响,探讨后凸成形术后相邻椎体骨折发生的可能机制. 方法 建立胸腰段脊柱骨质疏松性椎体压缩骨折三维有限元模型,模拟经皮后凸成形术( percutaneous kyphoplasty,PKP)对椎体进行部分复位(80％),分别在骨折椎体内植入两种剂量(4.0 ml填充15％椎体容积,8.0 ml填充30％椎体容积)骨水泥进行填充,分析轴向压缩、前屈和后伸三种情况下相邻椎体终板应力的变化情况.结果 比较PKP术中两种填充剂量下相邻椎体终板在各种情况下的应力差别,发现T11椎体下位终板与L1椎体上位终板总体应力均较术前增加,并与骨水泥充填量呈正相关,且应力主要集中在终板前部和中部. 结论 PKP术后相邻椎体终板应力的增加与骨水泥充填量呈正相关,且以终板前中部为应力集中部位.随着骨水泥填充量的增加,PKP术后相邻椎体骨折概率呈增高趋势.     

运动员椎体缘离断症的生物力学研究

测定分析了４例新鲜胸腰段脊柱标本分别处在直立、前屈２０°、后伸２０°状态，受到静载荷作用时胸腰椎前缘的应力和应变分布规律。结果表明，腰椎后伸时椎体前缘的应力水平明显上升。这提示腰椎过度背伸是运动员椎体缘离断症的重要发病机制。     

不同弯矩作用下腰椎正常与压缩骨折模型的有限元分析

目的建立L1~3正常腰椎模型和L2椎体压缩骨折的模型,并进行有限元分析,观察在不同弯矩应力下两种模型的椎间盘及关节突的力学分布差异。方法取一位健康男性志愿者腰椎三维CT扫描图像,导入Mimics 16.0软件中,并建立L1~3椎间盘、纤维环和髓核模型,并在正常模型基础上切除L2椎体上半部分,模拟L2椎体压缩骨折(I度),再导入Hypermesh 13.0软件中进行网格划分,后导入Abaqus 14.2软件中,进行体网格划分和建立韧带结构,并在L1上表面施加500N垂直向下的力,再施加大小为5、10和15Nom的弯矩,模拟腰椎做不同幅度的前屈及后伸运动,观察L1~L2(L1~2)椎间盘、L2~L3(L2~3)椎间盘、L1关节突、L2关节突和L3关节突应力最大值及其分布情况。结果椎间盘分析结果提示,在所有工况下骨折模型压应力均比正常模型压应力高,在前屈体位比后伸体位应力高。椎间盘最大应力分布,在工况一到工况七下:正常模型L1~2椎间盘分布规律为由椎间盘的右前方转变为椎间盘的左后方,骨折模型L1~2椎间盘分布规律为由左前方到右后方;L2~3椎间盘的正常模型和骨折模型分布规律均为由右后方到左前方,再到右后方。关节突分析结果提示,在工况一到工况七,两模型的所有关节突最大应力值均表现为由大到小,再到大的过程。关节突最大应力分布无规律,大部分分布于右侧下关节突。结论有限元力学分析显示腰椎压缩骨折后,伤椎的椎间盘和关节突的压应力较正常椎体增大,提示骨折后可能脊柱退变加速。相对关节突,椎间盘的应力分布较规律,关节突应力分布的不规律可能提示骨折后脊柱后柱退变加速部位具有不确定性。     

颈椎间盘突出的MRI诊断价值

目的：探讨颈椎间盘突出的MRI诊断价值。方法：对62例颈椎间盘突出进行磁共振成像检查。结果：本病可分为中央型和侧方型突出，MRI可直接显示颈椎间盘突出的部位、类型、椎体终板及脊柱韧带的结构，观察脊髓和神经根受压程度和变性，并可早期显示椎间盘退变情况。结论：MRI对本病的确诊及治疗方案的选择具有重要价值。     

X线片对腰椎间盘涵水能力的测量及临床价值

多年来，人们对与腰腿痛密切相关的椎间盘进行了多方面的实验研究，大量研究结果认为，椎间盘的髓核具有涵水能力，而髓核涵水能力的大小又决定了椎间盘的高度。以往椎间盘高度的测量大都是在尸休上进行的〔１，２〕，在活体上利用Ｘ线片测量椎间盘涵水能力的变化，国内外尚未见报道。由于椎间盘是维系相邻的两个椎体间高度的唯一支撑组织，而成人软骨终板仅为１ｍｍ厚，且随着年龄的增长不断退变，并被软骨松质骨所代替〔３〕。因此，腰段Ｘ线片上两个椎体之间隙的高度基本上反映了椎间盘的高度，而椎间盘高度的变化，则反映了椎间盘髓核涵…     

腰椎间盘退变的X线、MRI表现与病理对照

目的 观察腰椎间盘退变的病理变化及其MRI表现。方法 13具腰椎尸检标本共31个椎间盘均进行X线钼靶检查，其中5具标本的20个椎间盘进行MR检查，将X线及MRI所见与31个椎间盘的87个层面的病理大切片进行对照。结果 31个椎间盘病理均可见不同程度的纤维环退变，在T2WI上20个椎间盘的内外纤维环中均出现带状、片状高信号，或椎间盘大部呈高信号。病理见22（22／31）个纤维环成角折曲突向髓核（内折），18（18／31）个纤维环成角折曲突向周边（外折）；在T1W1和T1WI内折表现为椎间盘内突向髓核成角折曲的低信号，外折表现为椎间盘内突向周边的折角低信号。病理见20（20／31）个椎间盘髓核内可见坏死的细胞碎渣，在T2WI表现为髓核中斑点状低信号（14／20）。Schmorl结节见于7个椎间盘，病理显示为椎间盘内的组织突破软骨终板进行入椎体内形成结节，7个Schmorl结节在T2WI均呈高信号。病理显示2个椎间盘纤维环内有大的裂隙形成，在T2WI表现为低信号带。病理显示6个椎间盘退变，纤维组织增生呈团块状、分支状和带状横贯于椎间盘之中，在T2WI表现为椎间盘中低信号带。平片示唇样增生3个椎体，Schmorl结节7个椎体；椎体上下面骨板硬化，呈孤形凹陷和锯齿状骨质侵蚀11个椎体，后者病理见凹陷处软骨板消失。结论 MRI对腰椎间盘退变有较高的诊断价值，X线平片可以间接显示软骨终板的消失。     

胸腰段脊柱损伤合并创伤性窒息（附8例报告）

报告５２９例胸腰段脊柱损伤中８例合并创伤性窒息患者，占胸腰段脊柱损伤的１．５１％，这两种不同类别的损伤均由来自肩背部的外载荷致躯干极度屈曲所致。合并创性窒息的胸腰段脊柱损伤，主要是Ｃｈａｎｃｅ骨折和骨折脱位。     

胸腰椎骨折后路非融合椎弓根钉内固定疗效及术后椎间盘退变的评价

目的评价胸腰椎骨折后路非融合椎弓根钉内固定临床疗效及术后骨折椎上、下位椎间盘退变情况。方法福建医科大学附属龙岩市第一医院2015年6月—2016年6月采用后路融合椎弓根钉内固定治疗胸腰椎骨折37例(融合组)及非融合椎弓根钉内固定治疗胸腰椎骨折24例(非融合组),男性38例,女性23例;年龄33~65岁,平均49.92岁。所有病例均满足:(1)美国脊柱脊髓损伤研究小组制定的胸腰段脊髓损伤程度评分系统(TLICS)评分均≥4分,载荷分享评分≤6分;(2)按脊柱骨折AO分类均属于A型;(3)单节段骨折,CT示椎管内骨块完整,无碎裂翻转;(4)美国脊柱损伤协会(ASIA)神经功能分级为E级。比较两组手术时间、术中出血量、术后引流量。术后1年,自身未受伤椎间盘为参照标准,Pearce分级评定非融合组邻近节段和骨折椎上、下位椎间盘退变情况。结果非融合组能减少手术时间、术中出血量、术后切口引流量,也能很好地矫正椎体的高度和角度,在丢失量方面和融合组没有差别(P0.05);非融合组术后1年取出内固定,有3例骨折椎上位或下位椎间盘发生不同程度的退变,与术前相比,差异无统计学意义(P0.05)。骨折椎上位或下位椎间盘纤维环新增高信号区2例,均伴有不同程度的腰痛,1例取出内固定后椎间盘纤维环高信号区消失;融合组的融合率为67.57%(25/37)。结论非融合内固定术不但能减少手术时间、术中出血量、术后切口引流量,而且可以很好地矫正骨折椎的高度和角度,术后1年邻近节段及骨折椎上、下位椎间盘未发生显著退变。     

胸腰椎损伤的三维有限元模型的应力分析

用三维有限元方法建立人体胸腰椎活动节段的力学模型，对其在垂直压缩、压缩屈曲、分离屈曲三种外加破坏性载荷下的应用进行分析，探讨胸腰椎损伤的生物力背景。结果提示：胸腰椎损伤时，这些部位最先发生破坏，为临床诊断及治疗提供了可靠依据。     

侧前方减压、植骨、内固定治疗胸腰椎爆裂骨折

目的 探讨侧前方减压、植骨、内固定在治疗胸腰椎爆裂骨折中的作用，并比较国产改良金田钉棒（Kaneda)装置、胸腰椎前路“Z”形钢板内固定系统（Zplate^TM anterior thoraco-lambar fixation system,Zplate^TM ATL)及AO钉棒固定系统（VentroFix)3种技术的特点。方法 总结1997年3月－2000年3月应用胸腰椎前路内固定技术，治疗胸腰椎爆裂骨折41例（包括Kaneda 24例、Zplate 12例及VentroFix 5例）。结果 随访1.5年－4年，疗效满意，内固定可靠，植骨愈合，无断钉、断棒等并发症。结论 胸腰椎前路固定系统可早期重建脊柱的稳定性，在治疗胸腰椎爆裂骨折中具有重要的临床价值。比较结果显示，Zplate和VentroFix具有操作简便、安全、合并症少、固定材料生物相窝性好、无磁性干扰、省时及术中出血少等优点。     

不同运动负荷下腰椎应力的三维非线性有限元分析

目的:利用三维非线性有限元分析,研究1500N压力和15Nm弯矩下的脊椎前屈、后伸、侧弯和扭转运动时腰椎应力分布,探讨腰椎运动损伤的力学机制.方法:基于L3-L4节段的CT扫描数据建立有限元模型.根据腰椎三关节复合体结构,观察椎间盘膨出内陷尺度、纤维环应力水平、小关节负荷水平及后部结构等效应力分布来评价运动负荷导致的力学变化. 结果:压力和前屈负荷引起椎间盘前部受压膨出,后伸和侧弯负荷引起椎间盘在后部和后外侧部膨出.扭转不仅引起单侧小关节高负荷承载,还造成椎间盘后外侧区纤维环应力集中.后伸时小关节负荷虽低于扭转,但高于侧弯和前屈.椎弓根和椎弓峡部在压力和后伸负荷下等效应力较高.结论:椎间盘对压力的耐受性好于拉力,椎间盘后外侧区是各负荷下变形最大的区域,该部纤维环易于出现高应力而失败.小关节对腰椎活动特性有重要作用,扭转、后伸和高压力负荷引起小关节承受高负荷和小关节应力失败有关.椎弓根和椎弓峡部以及椎体前上部皮质骨区在屈伸和压力负荷下容易出现与应力相关的破坏.     

Effect of Paget's disease of bone on areal lumbar spine bone mineral density measured by DXA, and density of cortical and trabecular bone measured by quantitative CT

Although bone density may be increased in bone that is affected by Paget's disease, density changes in cortical and trabecular bone and the effect on bone that is apparently unaffected by Paget's disease are relatively unexplored. We have investigated 81 vertebrae (28 affected, 53 unaffected) in 27 patients with Paget's disease, by dual X-ray absorptiometry (DXA) and by quantitative CT (QCT) bone density measurements of trabecular and cortical bone. DXA bone density was high (mean z-score = 1.62, p < 0.001) in vertebrae affected by Paget's disease, but not significantly different from normal in unaffected vertebrae (mean z-score = 0.07, ns). Mean QCT z-score in Paget's vertebrae was 2.07 (p = 0.009) for cortical bone and 1.37 (p = 0.008) for trabecular bone. DXA correlated with QCT cortical values in affected and unaffected bone (r = 0.8 and 0.56, respectively), and with QCT trabecular values (r = 0.72 and 0.48, respectively). There was no significant difference in the slopes for the correlations in affected or unaffected bone. Cortical QCT values are underestimated in Paget's disease compared with physical measurements of density, owing to the computer algorithm used. High DXA values may alert to the possibility of Paget's disease, especially if the value deviates from the expected normal sequence in lumbar vertebrae. Osteoporotic vertebrae may be overlooked if the average value of bone mineral density is taken in the lumbar spine without reviewing each vertebra.     

新型点式接触动力加压接骨板固定对板下骨质及力学性能影响的实验研究

目的　探讨新型点式接触动力加压接骨板固定对板下骨质及力学性能的影响。方法　采用性成熟山羊 6只 ,双侧完整胫骨分别采用点式接触动力加压接骨板 (pointcontact dynamiccompressionplate,PC DCP)和动力加压钢板 (dynamiccompressionplate,DCP)固定。固定后 1 2周和 2 4周分批处死动物 ,每批 3只 ,取下双侧胫骨先后进行CT扫描 ,测量局部皮质骨厚度和抗扭力学性能测试。结果　固定后 1 2周 ,PC DCP组板下皮质骨厚度和骨抗扭力学强度均明显大于DCP组 (P <0 .0 5 )。固定后 2 4周 ,DCP组和PC DCP组骨皮质均变薄 ,骨髓腔扩大 ,两组间骨皮质厚度和抗扭力学性能间差异无显著性意义 (P >0 .0 5 )。结论　点式接触动力加压接骨板可避免固定后较早期局部骨质疏松的发生 ,但在后期具有与传统接骨板相似的应力遮挡作用     

椎间盘炎MRI诊断

椎间盘炎是由多种致病菌引起的椎间盘、终板和邻近椎体感染性病变。本文详尽介绍其基本MR表现,包括髓核征、纤维环形态不规则、终板和邻近椎体破坏、椎间隙变窄、椎旁和(或)硬脊膜外间隙脓肿或蜂窝组织炎形成及脊髓、马尾等改变。增强扫描有助于鉴别诊断。     

Lumbale Bandscheibenendoprothesen: Indikationen, Biomechanik, Typen und radiologische Kriterien

Lumbar total disc replacement (TDR) was developed to treat a painful degenerative lumbar motion segment while avoiding the disadvantages of fusion surgery, such as adjacent segment instabilities. Early clinical results with TDR have shown a significant reduction in low back pain and a significant improvement in disability scores. When compared to fusion, the results with TDR tend to be superior in the short-term follow-up and initial rehabilitation is faster. The radiological assessment is an integral part of the preoperative work-up. Plain X-rays of the lumbar spine should be complemented by flexion – extension views in order to assess residual segmental mobility. Computed tomography is used to exclude osteoarthritis of the zygapophyseal joints, Baastrup’s disease (kissing spines) and other sources of low back pain. Magnetic resonance imaging is useful to exclude substantial disc protrusions; it allows for the detection of disc dehydration and bone marrow edema in the case of activated spondylochondrosis. If osteoporosis is suspected, an osteodensitometry of the lumbar spine should be performed. Postoperative plain X-rays should include antero-posterior and lateral views as well as flexion – extension views in the later postoperative course. Measurements should determine the disc space height in the lateral view, the segmental and total lumbar lordosis as well as the segmental mobility in the flexion – extension views. The ideal position of a TDR is exactly central in the ap-view and close to the dorsal border of the vertebral endplates in the lateral view. Malpositioning may cause segmental hyperlordosis and unbalanced loading of the endplates with the risk of implant subsidence and migration.     

Lumbar disc arthroplasty: indications, biomechanics, types, and radiological criteria

Lumbar total disc replacement (TDR) was developed to treat a painful degenerative lumbar motion segment while avoiding the disadvantages of fusion surgery, such as adjacent segment instabilities. Early clinical results with TDR have shown a significant reduction in low back pain and a significant improvement in disability scores. When compared to fusion, the results with TDR tend to be superior in the short-term follow-up and initial rehabilitation is faster. The radiological assessment is an integral part of the preoperative work-up. Plain X-rays of the lumbar spine should be complemented by flexion - extension views in order to assess residual segmental mobility. Computed tomography is used to exclude osteoarthritis of the zygapophyseal joints, Baastrup's disease (kissing spines) and other sources of low back pain. Magnetic resonance imaging is useful to exclude substantial disc protrusions; it allows for the detection of disc dehydration and bone marrow edema in the case of activated spondylochondrosis. If osteoporosis is suspected, an osteodensitometry of the lumbar spine should be performed. Postoperative plain X-rays should include antero-posterior and lateral views as well as flexion - extension views in the later postoperative course. Measurements should determine the disc space height in the lateral view, the segmental and total lumbar lordosis as well as the segmental mobility in the flexion - extension views. The ideal position of a TDR is exactly central in the ap-view and close to the dorsal border of the vertebral endplates in the lateral view. Malpositioning may cause segmental hyperlordosis and unbalanced loading of the endplates with the risk of implant subsidence and migration.