腰椎棘突间非融合植入物的特点及生物力学特性

背景：非融合技术可以避免椎间盘髓核摘除和脊柱融合固定治疗椎退行性病变导致的椎间盘丧失原有的生物力学功能或加剧蜕变。 目的：总结各种腰椎棘突间非融合植入物特点、疗效及置入后生物力学的变化。 方法：作者检索1990/2012 PubMed数据库及中国知网数据库检索与腰椎棘突间非融合植入物治疗脊柱退行性病变的相关研究。 结果与结论：共纳入31条文献。棘突间非融合植入物能撑开病变节段棘突间隙,防止过度后伸,从而增加相应水平椎管横截面积和椎间孔高度,降低椎间盘负荷和小关节负荷,控制异常活动,保持运动功能来预防邻近节段退变,使失稳的腰椎达到正常状态的活动特性,实现动态重建腰椎序列。腰椎棘突间植入物可根据其特性及作用特点分为静态和动态两类,分别以X-STOP和Coflex为代表。由于不同的腰椎棘突间非融合植入物具有不同的特点,因而适应症状有所不同,应通过鉴别患者的不同发病原因,选择最合适的棘突间非融合器械进行个体化治疗,使其植入后更加符合生理情况应力分布。关键词：腰椎棘突间非融合植入物;腰椎退行性病变;生物力学;医学植入物;组织工程 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.17.036     

Coflex棘突间动力重建系统治疗腰椎退变性疾病18例

背景：近年来脊柱非融合技术一直是脊柱外科研究与争论的热点。Coflex棘突间动力重建系统作为腰椎后路非融合器材,国外虽已应用较长时间,但国内尚处于试用阶段。 目的：探讨Coflex棘突间动力重建系统治疗腰椎退变性疾病的适应证,并对其早期临床疗效进行评价。 方法：2008-10/2010-06使用Coflex棘突间动力重建系统治疗腰椎退变性疾病31例,对其中随访超过1年的18例患者临床资料进行分析总结。治疗方式均为后路髓核摘除,椎管减压、Coflex棘突间动力重建系统置入;1例患者术中置入2枚Coflex。治疗前及各次随访时均对患者进行日本骨科学会下腰痛功能量表、中文版Oswestry功能障碍指数量表及目测类比评分法评估,并测量治疗前后、各次随访时腰椎前屈后伸位置入节段及其上下节段活动范围、Colfex上下极板夹角及置入节段椎间隙高度。 结果与结论：患者均获随访,随访时间12~20个月。末次随访时患者日本骨科学会下腰痛功能量表评分、中文版Oswestry功能障碍指数量表评分及目测类比评分均获显著改善;治疗前后置入节段椎间高度及其上下节段椎间活动度差异均无显著性意义(P > 0.05),末次随访时Coflex上下极板夹角在过伸位较中立位显著增大(P < 0.05)。提示Coflex棘突间动力重建系统对腰椎间盘突出症、椎管狭窄及腰椎不稳等腰椎退变性疾病安全有效,在腰椎后伸时能够有效分担载荷,同时对腰椎生理活动影响较小,有利于维护腰椎功能,早期临床疗效肯定。     

退行性腰椎侧凸椎管形态学特征及其与脊柱-骨盆参数的相关性分析

目的 测量退行性腰椎侧凸(degenerative lumbar scoliosis,DLS)患者椎管形态学参数,分析其变化规律及其与脊柱-骨盆参数的相关性。方法 收集DLS患者50例,分别在X线、CT及MRI上测量腰弯Cobb角、腰椎前凸角、顶椎位置、顶椎偏移距离、顶椎旋转度、顶椎侧方和前方滑移距离、骨盆投射角(pelvic incidence,PI)、骨盆倾斜角(pelvic tilt,PT)、骶骨倾斜角(sacral slope,SS)、凹侧和凸侧椎间孔高度、宽度和横截面积、硬膜囊横截面积、横径和前后径,分析椎管形态学变化规律及其与脊柱-骨盆参数的相关性。结果DLS患者的顶椎位于L₂～L₃椎体;其椎管相关参数最小处均位于L_4/5节段;椎间孔相关参数最小处均位于L_2/3节段。DLS患者L_2/3水平椎管及椎间孔的形态学参数与年龄、腰弯Cobb角及顶椎偏移距离存在相关性(P<0.05);而L₅/S₁水平椎间孔的形态学参数与PI、...     

下腰椎L4/5棘突间撑开器的生物力学研究

应用有限元分析方法研究在L4/5植入X STOP类型产品时该节段的稳定性,以及对相邻节段的生物力学影响。依据一名正常志愿者中立位下螺旋CT扫描资料,利用Mimics14、Geomagic Studio2012、Hypermesh12和Abaqus612 1等软件,构建L2～L5健康腰椎有限元模型和植入撑开器X STOP的动态固定模型,并模拟前屈、后伸、侧弯和轴向旋转,验证健康腰椎有限元模型的有效性和动态固定对照模型的生物力学特性。根据两组模型在椎间活动度、椎间盘应力等生物力学指标,证明X STOP可减少该节段7483%的后伸活动度,而相邻节段活动度基本不受影响。植入物和腰椎的最大应力出现在后伸时两者的接触面上,最大应力分别为333和1356 MPa。X STOP可以显著降低椎间盘压力和后伸活动度,对相邻阶段无明显影响。植入物和腰椎的最大von Mises应力出现在接触面上。对X STOP的改进提供理论支持,为下腰椎L4/5棘突间撑开器X STOP临床手术提供生物力学依据。     

腰椎L4/5棘突间椎间融合器的生物力学特性及生物相容性

背景：腰椎管狭窄引起腰椎两侧神经根痛等不适症状甚至致残,严重影响人们的生活质量,针对这种疾病临床上主要采用椎间融合治疗。有研究表明棘突融合器易出现骨裂及植入器脱落等现象,所以实验从腰椎L4/5棘突研究椎间融合器的生物力学特性和生物相容性。 目的：分析研究腰椎L4/5棘突间植入椎间融合器的稳定性,以及对相邻节段的生物力学特性和生物相容性。 方法：选择10组新鲜的成人冰冻脊柱标本,将10个标本分为2组,分别为正常标本组和模拟腰椎棘突间植入物组,每组5例。对标本进行编号并放置固定在特殊的夹具中,使用由郑州凯斯特医疗器械有限公司生产的腰椎融合器,选择棘突间弹性内植入,由Ti6AL-4V ELI钛合金构成的cage固定器固定。 结果与结论：人工椎体不同植入位置在中心压缩、前屈、后伸、侧屈4种状态下的应变变化均小于正常组标本(P < 0.05)。两组标本在最大载荷500 N下椎体的位移数据中,与正常标本组比较,模拟腰椎棘突间植入物组线性位移和角位移在前屈、后伸、左侧屈、左旋转时均减小(P < 0.05)。结果表明,腰椎棘突间融合器能够保留伤椎的大部分活动度,维持节段稳定性,降低椎间盘应力。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     

棘突间固定辅助内镜下椎间融合治疗重度腰椎管狭窄症的有限元分析

背景：在临床应用中，不附加椎间融合的单纯棘突间固定与椎弓根钉棒融合内固定具有相似固定效果，且可有效降低责任节段活动度及关节突应力，但单纯放置新型棘突间融合固定装置BacFuse后，棘突根部应力较为集中，易发生棘突骨折，若在置入椎间融合器的同时联合棘突间固定，理论上可以分散Von Mises应力，降低棘突骨折风险，但其在有限元仿真模拟下具体的生物力学情况鲜有报道。目的：观察棘突间固定辅助内镜下椎间融合治疗重度腰椎管狭窄症的生物力学稳定性。方法：取一位26岁成年男性志愿者的腰椎CT资料，排除脊柱病变，并使用Mimics、Geomagic、Solidworks、ANSYS等软件构建腰椎L4-L5节段的正常有限元模型M0，在M0的基础上分别建立内镜减压联合椎间融合术后即时模型M1、内镜减压置入棘突间固定装置(BacFuse)模型M2和棘突间固定(BacFuse)辅助内镜下椎间融合模型M3，在4组模型的L4椎体上表面施以相同应力，在L5椎体下表面采用固定支撑，并分析在前屈、后伸、左/右弯、左/右旋转等6种工况下的活动度和终板下骨、椎体后方韧带复合体Von Mises应力极值。结果与结论：(1)与...     

腰椎棘突间区的影像解剖学研究及其临床意义

目的：探讨三维CT重建腰椎棘突间区的方法及其临床意义。方法：GE light speed 16 pro螺旋CT扫描患者46人，扫描条件为层厚0．625mm，层距0．3mm，在图像工作站中ADW4．2软件采用容积再现及多平面重建技术重建T12至S1段脊柱三维图像，对图像进行整倍数放大，并使用图像工作站（Advantage Workstation）软件中的测量工具，对棘突间距，棘突顶距，棘突中央高度，相邻棘突上下缘及中央厚度进行测量，测量过程中可以对腰椎三维图像任意角度旋转，选择最佳测量图像，对测量的图像数据进行正态性检验、t检验。结果：腰椎棘突间距从上到下（L1～5）逐渐减小，L1～2为8．26mm，L4～5，为5．66mm。棘突顶距棘突中央高度中段大于上段和下段，T12～L1的棘突顶距为54．91mm，至L2～3，增大为59．35mm，L4～5减小为47．13mm。L3的棘突高度最大，为21．56mm，上一棘突下缘大于相邻下一棘突上缘厚度。女性棘突较男性棘突短薄矮（P〈0．05～P〈0．01）。结论：本研究可模拟生理状态下腰椎棘突间区解剖，所测指标呈正态分布，能够反映国人腰椎棘突间区解剖，为腰椎棘突间内固定器的设计和临床的应用及计算机导航手术系统的应用提供解剖学基础。     

第5腰椎横突肥大综合征的解剖学研究

目的 为第5腰椎横突肥大综合征提供解剖学基础.方法 用第5腰椎、骶骨各390块,测量第5腰椎横突、椎间孔的上下径和前后径.结果 第5腰椎横突正常上下径为13.3±2.6mm,前后径12.4±2.5mm正常椎间孔前后、上下径.第5腰椎肥大的横突上下径为20.9±2.4mm,前后径30.9±3.3mm.第5腰椎横突肥大L5～S1椎间孔的前孔,左侧:上下径11.5±4.3mm,前后径10.5±2.7mm;右侧:上下径10.2±4.5mm,前后径9.6±3.0mm.结论 第5腰椎横突肥大,可引起L5～S1椎间孔的前孔狭窄,累及第5腰神经,为腰腿痛的原因之一.     

青少年胸腰椎关节突形态研究及意义

目的:为临床提供青少年关节突及椎管相关的解剖学测量数据.方法:年龄在14～19岁(平均16.5岁)25例原配完整的胸腰椎(T1～L5)标本,分别测量卜关节突内缘中点间距、下关节突内缘中点间距、下关节突根部外缘宽度、椎弓根内缘间距和椎管前后径,并与成人数据比较.结果:上、下关节突间距、椎弓根内缘间距和上关节突内缘间距/椎弓根内缘间距由上到下都旱两边高中间低的"马鞍形"变化趋势而椎孔前后径呈逐渐上升的趋势;上关节突内缘中点间距与下关节突内缘间距相关系数为0.92,下关节突内缘间距与下关节突根部外缘间宽度相关系数为0.83.结论:14～19岁青少年以上测量数据与成人数据均无显著性差异,并有一定的变化规律,为临床青少年脊柱椎管狭窄的诊断和治疗提供一定参考;上关节突内缘中点间距总是小于椎弓根内缘间距,中、下胸段椎弓根螺钉间距要小于上胸段和腰段.     

非融合棘突间固定器不同棘突间撑开高度对植入节段椎间盘压力分布的影响

背景：腰椎退变性疾病目前的非融合内固定特别是棘突间固定理论上可以保留有益活动,在缓解疼痛的同时预防邻近节段退变。 目的：测量棘突间不同的撑开程度情况下节段椎间盘负荷分担及应力分布情况。 方法：新鲜成人腰椎标本L_2~5,采用电子万能实验机模拟腰椎前屈、中立、后伸运动负荷。实验分为7组：正常脊柱组,形状记忆合金棘突间固定器支撑高度10,12,14,16,18,20 mm组。 结果与结论：支撑高度为10 mm的形状记忆合金棘突间固定器对植入节段椎间盘的压力分布无显著性影响;支撑高度为12 mm的形状记忆合金棘突间固定器在过伸时可分担46%的椎间盘后纤维环负荷(P < 0.05);支撑高度为14 mm的形状记忆合金棘突间固定器可维持植入节段的轻度前屈,在过伸时可分担约47%的后环负荷(P < 0.05),但后伸时会增大前环的负荷,当支撑高度远大于植入节段中立位时的棘突间高度时,屈伸活动时,后环的负荷显著降低的同时,前环负荷可增大达400%。提示支撑高度等于或略大于中立位棘突间高度的非融合棘突间固定器可分担椎间盘负荷并使椎间盘应力更均匀分布;但支撑高度过大会明显增大前环的负荷,如果用于神经源性间歇性跛行患者的椎间孔撑开,可能会加快椎间盘的退变。     

X-STOP棘突间撑开器治疗腰椎退行性疾病的中期临床疗效

目的:探讨X-STOP棘突间撑开器治疗腰椎退行性疾病的中期临床疗效.方法:2008年1月～2011年3月,我院采用X-STOP棘突间撑开器治疗腰椎退行性疾病患者30例,其中男12例,女18例;记录并比较术前、术后及末次随访患者的腰腿痛情况、腰椎间活动度、椎间盘高度.结果:平均随访(2.9±1.23) a.术后患者腰腿痛明显缓解;JOA评分、ODI评分与椎间高度术后及末次随访数据与术前比较,差异有统计学意义(P﹤0.05);终板夹角术后及末次随访数据与术前比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).结论:正确选择合适的病例,X-STOP棘突间撑开器治疗腰椎退行性疾病的中期临床疗效满意.     

A morphometric study of the lumbar foramen

The authors undertook a morphometric study of the intervertebral foramina in anatomic specimens of spines unaffected by degenerative lesions. They studied the variations in shape and size of 38 intervertebral foramina during flexion-extension movements and following an isolated disc collapse. The cast technique takes into account the bony prominences, the bulge of the disc anteriorly and of the capsulo-ligamentous structures posteriorly. In flexion, all the diameters of the foramina are maximal. In full extension all the diameters decrease significantly: the pedicles come closer together, the disc bulges posteriorly and the ligamentum flavum is pushed forward by the superior articular process of the underlying vertebra. A disc collapse of 4 mm decreases all the diameters, and in this case lumbar extension results in a sufficient decrease of foraminal diameter to threaten the nerve root.     

Transforaminal ligament may play a role in lumbar nerve root compression of foraminal stenosis

Lumbar foraminal stenosis is a common pathological change, and lumbar nerve root compression in stenotic foramina was recently considered as one of the main causes of low back pain and leg pain. However, the exact mechanism of lumbar nerve root compression in foramina is still not clear. Previous studies indicated that loss of the intervertebral disc height could reduce the cross-sectional area of lumbar foramina, while lumbar nerve root compression by boundaries of foramina has not been observed in experimental reduction of the intervertebral disc height. Given the close anatomic relationship between transforaminal ligaments and lumbar nerve roots, we hypothesize that transforaminal ligament can be the leading cause of lumbar nerve root compression in foraminal stenosis. We also propose that there are two possible mechanisms of lumbar nerve root compression by transforaminal ligaments: (1) nerve roots are compressed by the transforaminal ligament which moves downward with the loss of the intervertebral disc height; (2) pathological transforaminal ligaments increase the risk of nerve root compression in foramina.     

近侧指间关节掌板损伤应用解剖学研究及临床治疗

目的：探讨近侧指间关节（PIP）掌板损伤对近侧指间关节稳定性及晚期关节屈曲挛缩的影响,同时评价临床治疗效果。方法：（1）新鲜尸体20个手指,观察PIP关节掌板及其周围韧带的解剖学特点,并进行掌板损伤模拟实验。（2）手术治疗PIP掌板损伤12例,其中新鲜损伤7例,陈旧损伤5例。结果：（1）切断掌板远端连接韧带后,掌板向近端回缩,其断端合拢时PIP关节屈曲度为35°～50°。掌板远端切断后背伸度为（23．4±6．6）°,掌板和单侧侧副韧带同时切断后背伸度为（51．3±7．8）°,而侧搬度为（41．8±5．5）°。（2）12例患者术后随访3～13个月。新鲜病例7例,PIP关节主动背伸为0—15°,平均8°;屈曲基本正常。陈旧病例关节松解术3例5次,关节挛缩均复发;掌板松解、指浅屈肌腱切断后长期使用弹性支具1例,症状明显改善;掌板松解和2区伸肌腱切断1例,基本恢复正常。结论：掌板损伤后向近侧退缩粘连和瘢痕挛缩是晚期关节屈曲挛缩的主要原因;掌板损伤以早期修复为佳,晚期关节松解效果差,以单纯掌板松解为宜。     

腰部椎间孔韧带的观测

用胎儿，儿童及成人脊柱标本，共２０例，研究腰部椎间孔韧带，在上述标本中均发现椎间孔韧带，共１９５条，其中横孔上韧带２０条，横孔下韧带１１９条，体横上韧带３１条，本横下韧２５条。横孔上，下韧带带主要分布于上腰部椎间孔内，尤以Ｌ１椎间孔内多见。     

胎儿胸椎间孔韧带的观测及意义

目的:通过胎儿胸椎间孔韧带的观测,为国人提供胎儿胸椎间孔韧带的解剖学资料。方法:选用足月胎儿尸体标本15具,解剖观察胸椎间孔韧带,用游标卡尺进行相关测量。结果:在30侧胸椎标本中未发现横孔上韧带和体横韧带,T1￣T12均发现横孔下韧带,其出现率从T1￣T12分别为10.0%、10.0%、23.3%、30%、46.7%、53.3%、76.7%、80.0%、80.8%、86.7%、90.0%、86.7%;T3￣T12横孔下韧带的长度随着椎骨序数的增加而有逐渐增加的趋势。结论:胎儿胸椎间孔韧带普遍存在,其为胸椎的正常组织结构,对胸椎神经根管内的结构具有固定、支持和保护作用。     

胸椎椎间孔外韧带的解剖学观测

目的　对T1~12椎间孔外口区域的韧带进行解剖学研究并探讨其临床意义。 方法　对10具成人尸体标本的240个T1~12椎间孔进行解剖观测。鉴别所有出现的韧带，观察并记录T1~12椎间孔外口区域椎间孔外韧带的数量、形态、分布、起止位置和毗邻，并用游标卡尺分别测量每条韧带的长度、宽度和厚度。 结果　在229个胸椎椎间孔外口区域共发现564个椎间孔韧带，另11个椎间孔外口区域未发现韧带，椎间孔外韧带的出现率为95.42%。韧带有2种类型，放射型占24.11%（136个），横跨型占75.89%（428个）。放射型韧带在T1及T9~12节段较为常见，而在T2~8节段则相对较少。其中有43.44%（245个）韧带分布于椎间孔外口区域的前部，39.89%（225个）分布于后部，11.35%（64个）分布于上部，5.32%（30个）分布于下部。 结论　胸椎椎间孔外口区域存在2种类型的韧带；其中放射型韧带可能是一种脊神经抗牵拉的结构，对脊神经起到固定和保护作用，横跨型韧带可能是胸椎压缩性骨折后肋间神经痛的潜在原因之一。