人工腰椎间盘置换术后上位关节突关节内应力变化的研究

目的　研究人工腰椎间盘置换术对上位相邻节段关节突关节内应力（FS）的影响,并与腰椎融合术进行比较,为人工腰椎间盘的临床应用提供理论依据。 方法　选取6具新鲜成人尸体的腰骶段（L2~S1）标本,将每具标本依次制作成L4/5椎间盘完整（对照组）、L4/5椎间盘置换和L4/5椎间融合模型,并依次进行生物力学实验,将压力传感器置入L3/4关节突关节,以400 N的恒定轴向载荷,±7.5 Nm的力矩模拟生理状态下轴向、后伸和左右侧弯4种运动,分别测量3种模型在各种运动下L3/4关节突关节内压力。 结果　在模拟生理载荷的各种运动下,人工椎间盘置换组与椎间盘完整组相比较,上位关节突关节内压力差异无统计学意义（P＞0.05）,而腰椎间融合组相对于椎间盘完整组和人工椎间盘置换组,上位关节突关节内压力均显著增加,差异具有统计学意义（P＜0.05）。 结论 人工腰椎间盘置换术后,上位相邻节段关节突关节内压力与正常腰椎相比无明显改变,而腰椎间融合术后,上位相邻节段关节突关节内压力则显著增加。     

椎板切除对腰椎融合后邻近节段生物力学的影响

目的从生物力学角度研究后路不同程度椎板切除对腰椎融合手术后邻近节段的影响。方法在完整腰椎有限元模型基础上,建立3种椎板切除程度不同的手术模型:双侧小关节切除(Bi-TLIF)、半椎板切除(PLIF)、全椎板切除(LAM-PLIF)。对不同模型在生理载荷下的生物力学响应进行研究,对比手术模型椎间活动度、椎间盘内压以及小关节接触力相对于正常模型的变化。生理载荷采用400 N随动载荷+7.5 N·m力矩的方式施加在L1节段上终板上,加载过程中对骶髂关节面上的6个自由度保持约束。结果前屈状态下,手术组Bi-TLIF、PLIF、LAM-PLIF相邻节段L3～4生物力学变化明显,其椎间活动度比正常组依次增大1.0%、9.3%和24.5%,而椎间盘内压依次增大1.4%、4.3%、10.0%,在其他姿态下影响不明显。对于小关节接触力,Bi-TLIF、PLIF在L3～4节段有明显增加,而在L5～S1节段则不明显。结论椎板切除会增加腰椎融合手术后的邻近节段椎间活动度、椎间盘内压以及小关节接触力,这些生物力学变化可能会增大邻近节段退变的风险。椎板切除范围越大,对邻近节段产生的影响越大。因此,更多地保留后部结构复合体,对于减少腰椎融合后邻椎病的发生具有积极的意义。     

关节突植骨融合联合竖脊肌离断建立邻近椎间盘退行性变动物模型的初步研究

目的研究关节突植骨融合联合竖脊肌离断的方法建立邻近椎间盘退行性变动物模型可行性。方法选用日本大耳白兔24只,3个月龄,雌雄不限,体质量（2．5±0．5）kg,随机平均分成2组。实验组切除L3-4、L4-5、L5-6。双侧关节突并原位进行植骨,同时横断L1水平双侧竖脊肌;对照组只切开皮肤即缝合。术后2个月和6个月,从形态学和影像学（三维CT重建和MRI、观察腰椎融合情况和邻近椎间盘退行性变情况。结果实验组术后2个月时,L3-6。椎体关节突处骨赘增生．腰椎活动受限,腰椎后结构发生融合;6个月时,L2-3,椎间盘高度降低,含水量减少,组织学提示纤维环排列不规整并出现裂隙．发生退行性改变.对照组未见明显变化。结论应用破坏腰椎关节突并植骨联合切断双侧竖脊肌的方法,可以建立腰椎后结构融合导致邻近椎间盘退行性变的实验动物模型．为研究邻近椎间盘退行性变的发生机制奠定研究基础。     

新型腰椎后路动态稳定系统的三维有限元分析

目的对新型腰椎后路动态稳定系统进行三维有限元分析,研究其在稳定节段及邻近节段的生物力学影响,为下腰痛的脊柱内植物的设计和应用提供参考。方法基于正常腰椎有限元模型,构建腰椎不稳损伤模型,即腰椎切除腰4和腰5之间的双侧小关节、腰4椎板下1/2、后纵韧带,形成脊柱失稳模型,分别在失稳模型上进行坚强内固定系统和后路动态稳定系统,比较两种术式对手术节段和临近阶段的活动度、各个节段的弯曲刚度、椎间盘应力水平、前纵韧带应力水平及小关节韧带拉力的变化情况。结果对内固定桥接节段(腰4/腰5)应用新型腰椎后路动态稳定系统和坚强内固定系统后,在屈伸、侧屈、轴向旋转方向上的活动度均明显减小,但坚强固定后活动度减小更明显,应用动态稳定系统活动度更接近于正常腰椎节段;腰4/腰5椎间盘最大应力均减小,但坚强固定后活动度减小更明显,应用动态稳定系统活动度更接近于正常腰椎节段;对邻近节段(腰3/腰4、腰5/S1)应用新型腰椎后路动态稳定系统和坚强内固定系统后,在屈伸、侧屈、轴向旋转方向上的活动度均有所增大,但坚强固定后活动度增加更明显,应用动态稳定系统邻近节段活动度更接近于正常腰椎节段;邻近节段椎间盘最大应力均增大,但坚强固定后增大更明显,应用动态稳定系统更接近于正常腰椎节段;应用腰椎内固定后,邻近节段的小关节应力峰值增大,并且应用腰椎坚强内固定模型的小关节应力增大更多;应用腰椎动态固定的模型邻近关节应力峰值更加接近完整腰椎模型。结论新型腰椎后路动态稳定系统对比坚强内固定系统能够使失稳节段的活动更加接近于正常,减小邻近节段的活动度增加,减小邻近节段椎间盘及小关节压力,说明新型腰椎动态稳定系统达到设计要求。     

K-Rod动态稳定系统治疗腰椎退行性疾病的中期疗效

目的 探讨K-Rod动态稳定系统治疗腰椎退行性疾病的中期疗效及其对邻近上位节段的影响。方法 回顾性分析昆明市第一人民医院骨科2011年2月至2013年6月65例采用K-Rod动态稳定系统治疗腰椎退行性疾病患者的临床资料。其中，男31例，女34例，年龄21 ～ 73岁，平均（53.4±10.8）岁；融合组（n=21），非融合组（n=20），“融合+非融合”组（n=24）。记录术中失血量、手术时间、住院时间及并发症；根据术前及各随访时间腰痛、下肢痛VAS评分，ODI评分评价临床疗效。比较3组病例术前及随访时间腰椎侧位X线片、腰椎MRI手术及邻近上位节段椎间隙高度、椎间盘退变Pfirrmann''s分级情况。结果 经72 ～ 84个月，平均（72.0±8.6）个月随访。3组组内术后3、6个月及末次随访时腰痛、下肢痛VAS评分及ODI评分与术前比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。末次随访时，腰痛、下肢痛VAS评分改善率，融合组为66.4%、76.7%，非融合组为84.4%、72.4%，“融合+非融合”组为70.8%、77.8%；邻近上位节段椎间盘退变Pfirrmann''s分级：非融合组、“融合+非融合”组与术前比较差异无统计学意义（P>0.05），融合组与术前比较差异有统计学意义（P<0.05）。手术节段椎间高度指数: 3组组内术后1周与术前比较，差异有统计学意义（P<0.05），术后3个月、6个月、末次随访时与术后1周比较差异无统计学意义（P>0.05）。邻近节段椎间高度指数：非融合组、“融合+非融合”组术后1周、3个月、6个月、末次随访时与术前比较，差异无统计学意义（P>0.05）；融合组末次随访与术前比较，差异有统计学意义（P<0.05）。结论 应用K-Rod动态稳定系统对腰椎退行性疾病行非融合及“非融合+融合”术治疗，中期随访疗效良好，一定程度上可延缓邻近节段椎间盘退变，对退变的椎间盘有一定的保护作用。     

腰椎椎弓根螺钉内固定对相邻节段运动和椎间盘内压的影响

目的:研究腰椎坚强内固定后相邻节段运动范围和椎间盘内压的变化,并分析二者在相邻节段退变加速发生机制中的作用。方法:取7具小牛腰段脊柱标本(T13~S2),以Tenor椎弓根螺钉系统作为固定器械,在10Nm纯力矩加载下进行生物力学测定,测定各活动节段的运动范围和椎间盘内压,比较完整对照组、L4/5单间隙固定组和L3~L5双间隙固定组间上述指标的变化,并对运动学指标(ROM)和椎间盘内压(IDP)增量进行相关分析和比较。结果:施加内固定后,上方相邻节段在各方向上的位移都明显增加,且随着固定范围的增大而更为明显,下方相邻节段仅在旋转方向上出现了明显的位移增加。比较而言,不论单间隙固定组还是双间隙固定组,也不论在何种运动方向上,椎间盘内压的变化量都极其细微。节段运动的增加与椎间盘内压升高成正相关关系。ROM增加比大于IDP增加比。结论:坚强内固定后相邻节段椎间盘退变加速现象是其运动学改变和椎间盘内压升高等多因素综合作用的结果。相邻节段应力集中、活动代偿增大和稳定性丢失是坚强内固定所带来的最直接、最主要的导致退变加速的生物力学改变。椎间盘内的压力也可因内固定而继发升高,但可能只是一个次要方面。     

下段腰椎小关节突角度及形态不对称与腰椎间盘突出的相关性探讨

目的：探讨下段腰椎小关节突的关节角度及其形态不对称与腰椎间盘突出的相关性。方法：在CT片上观察127例患者的小关节突关节形态、椎间盘是否突出,并测量小关节突关节角度,计算其差值。按年龄分为4组,每个每年龄组中依据两侧小关节突关节角度差值分为〈5°、≥5°、≥10°三个组,并将形态不对称纳入关节角度差≥10°组中。在每个年龄组中,对L3～M、L4～L5及L5～S1节段发生椎间盘突出的病例的不同小关节突角度差值的组间进行组间两两比较;同时,对不同小关节角度差值的各节段椎间盘突出病例的各个年龄组亦进行年龄组间的两两比较;以及不同关节角度差值中,各节段椎间盘突出的总数进行两两比较。结果：在每个年龄组中,各节段椎间盘突出与小关节突角度差值无统计学意义,在不同小关节角度差值的不同年龄组中,仅个别节段椎间盘有统计意义;而在不同小关节角度差值中L3～L4与L4-L5两节段椎间盘突出总数具有统计学意义。结论：下段腰椎椎间盘突出与小关节是否对称无相关性,大多数腰椎间盘突出的病例与年龄亦无明显相关性,而与发生的腰椎节段有相关性。     

不同腰椎融合器对邻近节段影响的生物力学研究

本研究模拟了适用于3种腰椎融合术的融合器植入腰椎L3、L4节段的情况,对单独植入不同融合器时,对邻近节段的生物力学影响进行分析.建立并验证了一例基于CT断层扫描的腰椎L2至L5的有限元模型.椎间盘切除术、部分椎板切除或小关节切除和融合器植入等处理也通过有限元模型进行模拟,在L2腰椎上表面施加400 N的预载荷和±7.5 N·m的纯弯矩,比较和分析无损模型和不同融合器单独植入后,腰椎邻近节段在4种动作下(前屈、后伸、侧弯和轴向扭转)运动范围和邻近节段椎间盘内最大主应力变化.结果表明,单独植入时,前路融合器能提供更好的邻近节段稳定性,但与经椎间孔的融合器相比差别较小,后路融合器会显著增大邻近节段活动范围和邻近椎间盘内应力.     

非融合棘突间固定器不同棘突间撑开高度与植入节段关节突关节的压力分布

背景：棘突-棘突间固定可分担椎间盘及关节突关节的压力并保留生理活动,但其具体的生物力学机制有待进一步研究。 目的：测量棘突间不同的撑开程度情况下节段关节突关节负荷分担及应力分布情况。 方法：取6具新鲜成人无病变无破坏腰椎标本(L2~5),将各标本棘突间高度锉至12 mm,在L3~4棘突间分别植入支撑高度为10,12,14,16,18,20 mm的非融合棘突间固定器,采用ZWICK-Z010/BIXI电子万能实验机施加700 N•m模拟腰椎前屈、中立、后伸运动负荷。 结果与结论：支撑高度为10 mm的非融合棘突间固定器对植入节段关节突关节的压力分布无显著影响;支撑高度为12 mm的非融合棘突间固定器在过伸时可分担关节突关节压力;支撑高度为14 mm的非融合棘突间固定器可显著降低关节突关节负荷;而支撑高度为16~20 mm的非融合棘突间固定器可使关节突关节负荷基本消除。说明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合理分担关节突关节的负荷。     

人工颈椎间盘置换术后邻近下位关节突关节压力变化的生物力学研究

目的:探讨人工颈椎间盘置换术后邻近下位关节突关节内压力的变化,为其在临床应用提供生物力学依据,方法:在11具保留C3至T1的新鲜成人颈椎标本上,采用自行设计的圆片状微阻电式传感器测量C5/6椎间盘完整、椎间盘摘除、人工椎间盘置换和椎间融合4个模型组C6/7关节突关节内的压力负荷.结果:人工椎间盘置换组C6/7关节突关节内的压力在轴向(16.98±3.74)N、左侧弯(26.87±5.78)N、右侧弯(12.91±3.50)N、前屈(20.88±5.77)N、后伸(20.63±5.30)N,与完整组接近,差异无统计学意义(P>0.05),高于椎间盘摘除组(P<0.05),低于椎间融合组(P<0.05).结论:人工颈椎间盘置换后邻近下位关节突关节内的压力接近正常,提示人工椎间盘置换符合颈椎正常生物力学要求.     

Coflex植入术与腰椎椎间融合术治疗L4/5腰椎退变性疾病的临床疗效对比

目的　通过将L4/5节段Coflex植入内固定与单节段融合术治疗腰椎间盘突出及腰椎管狭窄症的临床疗效及邻近节段退变情况的比较,比较Coflex等非融合理念用于中年患者的优势。 方法　随访2008年5月-2010年5月间在我科行L4/5单节段Coflex植入术与L4/5单节段腰椎椎间融合术的患者,年龄限制在40~60岁。其中Colfex组患者48例,融合组患者52例。统计两组患者围手术期相关数据,对比两组患者在手术时间、出血量及平均住院天数的差异。记录术前术后患者的日本骨科学会评分值（JOA）、功能障碍指数（ODI）及视觉评分量表（VAS）评分值。在术前及术后的站立侧位片上测量邻近节段椎间隙高度变化,在过伸过屈动力位片上测量邻近节段椎间活动度。 结果　两组患者术前及末次随访时JOA、ODI及VAS评分值的差异无统计学意义。Coflex组患者平均手术时间、手术出血量及平均住院天数均显著小于融合组。Coflex组患者术后早期疼痛较轻。Coflex组患者术后上下邻近节段的活动度与术前对比其差异无统计学意义,融合组患者术后上下邻近节段的活动较角术前有明显增加,差异有统计学意义。  结论　对于40~60岁的中年患者,单节段Coflex与融合术均能取得满意的术后疗效,但Coflex手术时间更短,术后恢复更快,且能有效的保护邻近节段的退变。     

下腰椎融合术后路单、双侧椎弓根固定的有限元比较研究

目的　建立正常人L4~5节段椎间盘切除后单/双侧椎弓根螺钉固定椎间融合的有限元模型,对两者在不同运动载荷下的稳定性和应力分布进行比较研究。 方法　通过正常人L4~5节段CT扫描获取断层图像,然后利用mimics软件重建人体L4~5三维模型,再通过Ansys软件前处理功能建立有限元模型,并在此基础上分别建立椎间盘切除后单侧（A）、双侧（B）椎弓根螺钉固定+椎间Cage融合模型,对两组模型分别施加5 N?m的前屈、后伸、左/右屈曲和左/右旋转载荷,比较分析椎体及植入物在不同工况下的位移及应力峰值。 结果　各种工况下,A组在固定侧侧屈时椎体间位移及椎弓根螺钉应力峰值最大,在后伸时椎体应力峰值最大。B组在后伸时椎体间位移峰值最大,在旋转时螺钉及椎体应力峰值最大。在后伸和固定侧侧屈工况下A组椎体间位移峰值、螺钉及椎体应力峰值较B组相差最大。 结论　与双侧固定相比,单侧固定融合术后在固定侧侧屈及后伸工况下发生不稳及螺钉松动、断钉的潜在风险最大。单侧固定融合术后的病人在椎间骨融合前应特别减少后伸及固定侧侧屈动作,以降低风险。     

后路椎体间植骨融合椎弓根钉内固定治疗复发性腰椎间盘突出症

目的 探讨后路椎体间植骨融合椎弓根钉内固定术治疗复发性腰椎间盘突出症的临床疗效.方法 回顾性分析本院2002年4月至2007年10月19例复发性腰椎间盘突出症患者的临床资料,包括临床表现、初次手术方式、再次手术方式、术后效果及其预后.结果 所有复发性腰椎间盘突出症患者经后路椎体间植骨融合椎弓根钉内固定术治疗,术后优良比例为84.2%(16/19),有效比例为94.7%(18/19);下腰痛JOA评分术前(10.0±1.9)分,术后(22.5±0.9)分(P<0.05).随访发现除1例患者外,其余患者腰背部疼痛明显缓解,植骨融合情况良好,未出现脊柱不稳定.结论 后路椎体间植骨融合椎弓根钉内固定术可明显缓解复发性腰椎间盘突出症患者下腰痛症状,促进相邻椎体达到骨性愈合,恢复脊柱稳定.     

经伤椎植骨短节段固定非融合治疗胸腰椎爆裂骨折疗效分析

目的　评价胸腰爆裂骨折短节段固定附加伤椎置钉内固定并椎体内植骨不融合临床疗效。 方法　2011年1月-2013年8月选择51例胸腰椎爆裂骨折患者给予附加伤椎固定的三椎体固定,并经伤椎椎体内植骨,不融合进行临床研究。 结果　51例随诊3~26个月,平均18个月,椎体高度和后凸角无明显丟失,无内固定松动、断裂。术后CT片显示椎管狭窄得到明显改善。脊髓损伤恢复程度,按Frankel分级标准评定,平均改善2~3级。 结论　胸腰椎爆裂骨折行伤椎固定使术后脊柱稳定性増加,有利于矫正后凸畸形,保留了胸腰椎运动节段,可有效防止创伤后椎间盘退变的发生,有利于脊髄功能恢复。     

大鼠不同脊柱融合模型的评价及比较

目的　比较大鼠三种不同脊柱融合模型的优越性及融合率。 方法 　60只SD大鼠随机分成三组,分别行椎体间（有内固定）、后外侧路（横突间）、椎体间（无内固定）三种不同术式的脊柱融合,3周、6周后进行手法触诊、X线评价、组织学观察,对三种融合模型进行分析。 结果　3周时椎体间（有内固定）融合组、横突间融合组和椎体间（无内固定）融合组均未出现融合;6周时椎体间（有内固定）融合率为40%、横突间融合率为40%、椎体间（无内固定）融合率为20%。 结论　椎体间（有内固定）及后外侧路（横突间）融合均有良好的植骨床,局部相对稳定,手术相对简单易行, 且术后并发症少,是骨替代材料等等具有成骨性或骨诱导性的移植物或药物能否提高脊柱融合率适用的一种动物融合模型。     

单节段腰椎活动度对邻近节段运动的影响

背景：有研究报道腰椎融合后其邻近节段运动范围和压力会明显增大;但也有报道腰椎融合与动态固定非融合或正常腰椎相比,其邻近节段运动范围和压力未见明显增加,甚至出现减少。然而,腰椎的活动度多少到底对邻近节段会有什么影响呢？ 目的：观察单节段腰椎不同范围活动度对邻近关节运动范围的影响。 方法：取6具新鲜成人L2~S2腰椎标本,依次对成人L4~L5椎体进行不同方式处理形成5种不同活动度状态：完整标本状态;部分失稳状态;动态固定状态;完全失稳状态;刚性固定状态。在脊柱三维运动试验机上,采用“载荷控制”法进行屈伸、侧弯和旋转等运动方向测试,分别将其他4个状态与完整标本状态进行比较。 结果与结论：处理节段L4~L5椎体在各处理状态的下运动范围明显不同,形成了完全不同范围的活动度。与完整标本状态相比较,其他4个状态旋转时,上方邻近节段L3~L4的运动范围在刚性固定状态下明显减少;下方邻近节段L5~S1各方向和上方邻近节段L3~L4其余方向的运动范围无显著性差异。单节段腰椎刚性固定状态下,整个脊柱标本的运动范围明显减少。说明在“载荷控制”方法的实验下,单节段腰椎活动度多少对邻近节段的屈伸、侧弯等运动范围影响不明显,对上方邻近节段的旋转运动范围影响较大;腰椎刚性固定融合后,不一定要恢复到正常腰椎的活动范围,也许对预防邻近节段病有利。     

腰椎后外侧融合术与360°融合术在严重腰椎管狭窄症治疗中的应用

目的比较腰椎后外侧融合术(PLF)与腰椎360°融合术(CF)在严重腰椎管狭窄症治疗中的临床疗效。方法回顾性分析2014年1月至2017年8月在我科住院治疗的161例不合并椎间盘突出或脱出的严重腰椎管狭窄症患者的临床资料,根据手术方式将患者分为腰椎后外侧融合组(PLF组,81例)和腰椎360°融合组(CF组,80例)。PLF组行腰椎后侧减压联合椎弓根螺钉固定及后外侧融合术;CF组行腰椎椎间盘切除联合后侧减压、椎弓根螺钉固定及360°融合术。比较2组患者术中出血量、手术时间、手术费用及术后并发症发生率;比较2组患者腰腿痛VAS、ODI、腰痛JOA评分评估临床症状;比较2组患者椎间隙高度、腰椎前凸角、融合率评估术后腰椎矢状位平衡及腰椎稳定性。结果术后2组患者的VAS、JOA、ODI较术前均明显改善,与术前比较差异有统计学意义(P<0.01),但2组间比较差异无统计学意义(P>0.05);2组患者术后均恢复了腰椎前凸角和椎间隙高度,且2组术后融合率比较差异无统计学意义(P>0.05);CF组的手术时间、术中出血量、手术费用比PLF组更多,2组比较差异有统计学意义(P<0.01);此外,2组共有8例发生术后并发症,其中PLF组1例(1.23%),CF组7例(8.75%),2组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论对于不合并椎间盘突出或脱出的严重腰椎管狭窄症,行腰椎后侧减压联合椎弓根螺钉固定及后外侧融合术后可以明显缓解临床症状,实现手术节段间骨性融合,达到与腰椎椎间盘切除联合后侧减压、椎弓根螺钉固定及360°融合术同样的手术效果,且手术时间、术中出血量、手术费用、并发症更少。     

腰椎峡部裂发生的相关因素分析

目的　分析腰椎峡部裂发生的危险因素,为腰椎峡部裂的预防和治疗提供参考依据。 方法　选取88例滑脱前期L5双侧峡部裂患者为研究对象,分析其体重指数、运动强度、腰椎发育情况及脊柱-骨盆结构相关参数;以88例体检正常者为对照组,进行统计学分析。 结果　研究组与对照组比较,相对代谢率、关节突关节椎弓根角、骨盆入射角、腰椎前凸角、峡部宽度、腰椎骶化、腰骶椎隐裂及家族史有统计学差异（P<0.05）;以滑脱前期腰椎峡部裂为因变量的二分类logistic回归分析表明,相对代谢率、关节突关节椎弓根角、骨盆入射角及峡部宽度是腰椎峡部裂发生的危险因素。 结论　腰椎峡部裂的发生和多种因素相关,全面认识其危险因素,有助于降低其发生率,并预防进一步发展为滑脱。