硫酸钙骨水泥增强椎弓根螺钉置入骨质疏松椎体的瞬时稳定性

背景：由于内固定在骨质疏松骨上锚着力较差影响了其稳定性,因此需要新的固定方法,使用骨水泥或骨替代物增强内固定技术可以较好地解决这个问题。 目的：评价硫酸钙骨水泥增强的椎弓根螺钉置入骨质疏松椎体后的瞬时稳定性。 方法：选取新鲜小牛脊柱椎体,测量骨密度后,随机分为4组：①正常椎体椎弓根螺钉内固定组。②正常椎体椎弓根螺钉+硫酸钙骨水泥增强内固定组。③骨质疏松椎体椎弓根螺钉内固定组。④骨质疏松椎体椎弓根螺钉+硫酸钙骨水泥增强内固定组。将相同规格的椎弓根螺钉拧入测试椎体的椎弓根,测试其即刻最大轴向拔出力和最大破坏功耗,以评价硫酸钙骨水泥增强椎弓根螺钉的瞬时稳定性。 结果与结论：骨质疏松椎体较正常椎体的螺钉最大拔出力、最大破坏功耗明显减少(P < 0.05),而二者分别以骨水泥增强后的螺钉最大拔出力、最大破坏功耗明显增加(P < 0.05);正常组和骨质疏松组以骨水泥增强后螺钉的最大拔出力、最大破坏功耗相当。提示硫酸钙骨水泥增强后可以增加内固定螺钉的瞬时稳定性,硫酸钙骨水泥可以应用于骨质疏松患者骨折内固定的增强,具有较好的临床应用前景。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：     

变牙厚椎弓根螺钉的生物力学测试

目的　评价不同变牙厚椎弓根螺钉（transitional thread pedicle screw, TTPS）对螺钉拔出力的影响。 方法 取新鲜小牛胸腰椎标本（T11~L4）5具,共30个椎体(60侧椎弓根),剔除周围肌肉、筋膜,注意保持骨结构完整,解离成单个椎骨。平均骨密度为（1.186±0.182）g/cm2。TTPS规格有6种：A0（牙厚保持不变）、A1（逐牙加厚0.01mm）、A2（逐牙加厚0.02 mm）、A3（逐牙加厚0.03 mm）、A4（逐牙加厚0.04 　mm）、A5（逐牙加厚0.05 mm）。每种螺钉随机置入10侧椎弓根,将标本包埋好并用夹具固定在材料试验机上,设置椎弓根螺钉长轴与拔出力轴线方向重合。设置材料试验机加载速率为0.08 mm/s进行拔出实验,结果输出拔出力-位移曲线、最大轴向拔出力（Fmax）。计算拔出刚度。 结果　A0至A5 6种螺钉的最大轴向拔出力分别为（983.99±324.19）、（1119.84±362.47）、（1067.67±398.00）、（900.04±255.89）、（799.07±406.79）、（850.71±408.11）N。6种不同规格TTPS轴向拔出力间无显著差异（组间差异P=0.216）。6种不同规格的TTPS的拔出刚度间无显著差异（组间差异P=0.07）。 结论　小范围增加螺纹牙厚,对椎弓根螺钉抗拔出力没有显著影响。     

骨水泥强化椎弓根螺钉在骨质疏松性胸腰椎中的生物力学进展

椎弓根螺钉内固定系统为治疗骨质疏松性胸腰椎退行性疾病的主要装置。然而,骨密度的严重丢失造成骨质疏松性椎体对椎弓根螺钉的固定强度下降,内固定失败的发生率显著增加。骨水泥强化椎弓根螺钉技术是一种改善骨质疏松性胸腰椎术后内固定生物力学稳定性的有效方法,大量研究证明其能显著增加椎弓根螺钉的固定强度,但存在骨水泥渗漏等风险。本文从骨水泥强化椎弓根螺钉技术展开分析,对骨水泥强化椎弓根螺钉的适应证、骨水泥强化椎弓根螺钉的生物力学变化、骨水泥增强材料、注入体积及分布进行介绍,并对新型骨水泥材料及螺钉设计做了展望。     

椎弓根螺钉置入椎体深度与其稳定性的生物力学分析

BACKGROUND: Effects of pedicle screw placement on fracture reduction or stability of mechanics are influenced by various factors. Pedicle screw fixation failure is mainly due to fracture, loosening and fatigue. The main influential factors for biomechanical stability of pedicle screw are length and diameter. The research on the depth is less.  OBJECTIVE: To analyze the relationship between pedicle screw placement depth of vertebral body and the fixed stability based on the biomechanics. METHODS: A model of single vertebral compression fractures was made in 15 pigs aged 5 months on L2 vertebral specimen. According to the length of anteroposterior diameter, vertebral pedicle screws were inserted in different depths (80%, 90% and 100% of anteroposterior diameter). After fixation, specimens were loaded 10 000 times at the frequency of 0.5 Hz (340±125) N on a WDT-10KN type universal material testing machine. Ranges of motion at anteflexion, backward extension, left bending and right bending and the maximum axial pullout force were measured in each group, and the difference of intergroup data was compared.  RESULTS AND CONCLUSION: (1) Ranges of motion at anteflexion, backward extension, left bending and right bending in each group were significantly smaller in the 100% and 90% groups than in the 80% group (P < 0.05), and above parameters were smaller in the 100% group than in the 90% group (P < 0.05). (2) After fatigue test, the maximum axial pullout force was significantly larger in the 100% and 90% groups than in the 80% group (P < 0.05), and above data were significantly larger in the 100% group than in the 90% group (P < 0.05). (3) Results indicate that the depth into the vertebral body was significantly associated with its fixed stability. The deeper the depth into the vertebral body, the stronger the vertebral stability was: 100% group > 90% group > 80% group.       

新型设计可灌注骨水泥椎弓根螺钉的生物力学特性

背景：老年性骨质疏松症患者由于骨质相对比较脆弱,使得椎弓根螺钉固定能力相对较差。当前,临床上使用骨水泥强化椎弓螺钉的方法能够提高螺钉固定能力,但是患者治疗时水泥渗漏以及螺钉取出困难成为其解决问题。目的：研制新型可灌注骨水泥椎弓根螺钉,探讨其生物力学特性和安全性及实用性,为临床骨质疏松脊柱疾病患者治疗提供依据。方法：选取南京中医大学附属医院2013年12月至2015年1月采集的6具73例完整湿润脊柱标本资料进行分析,标本中共有42个椎体。入选椎体在一侧椎弓根置入可灌注骨水泥椎弓根螺钉后采用骨水泥推杆和灌注筒在X射线辅助下向其内灌注2 mL骨水泥设为实验组,对侧椎弓根置入常规螺钉作为对照组,观察骨水泥弥散情况。结果与结论：骨水泥由稀糊状期进入团状初期的时间为三四分钟;糊状期骨水泥采用注射器抽取注入灌注筒中更为方便;灌注筒和螺钉尾部的螺纹连接方便、紧密,无渗漏;推杆可以提供足够的灌注力;骨水泥在中空和侧孔处弥散出螺钉,侧孔排列规律性强,且各侧孔间距相等;常规椎弓根螺钉极限强度、极限位移显著高于新型可灌注骨水泥椎弓根螺钉(P < 0.05);常规椎弓根螺钉屈服载荷以及屈服位移显著低于新型可灌注骨水泥椎弓根螺钉(P < 0.05);骨水泥在可灌注骨水泥螺钉周围弥散分布规则,骨水泥由4排侧孔向不同的方向弥散入周围骨松质,且与相邻骨水泥团融合;新型可灌注骨水泥螺钉轴向拔出力较对照组增加了114%(P < 0.05);新型可灌注骨水泥螺钉最大旋出力矩,显著高于对照组(P < 0.05)。结果证实,新型设计的可灌注骨水泥椎弓根螺钉,结合骨水泥推杆和灌注筒应用更加方便,能够有效控制骨水泥渗漏,提高椎弓根的稳定性且能在骨质疏松患者中广为使用。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

新型低弹性模量脊柱椎弓根螺钉的研制及生物力学特性

BACKGROUND: Bone cement is commonly used to strengthen pedicle screws that can improve the ability of screw fixation, but the bone cement leakage and difficulty of screw out remain to be resolved.     

新型可灌注骨水泥椎弓根螺钉的生物力学性能及在骨质疏松性腰椎退变中的应用

BACKGROUND: Fragile bone in senile osteoporosis patients easily weakened pedicle screw fixation capacity. Therefore, bone cement leakage and screw removal cannot be solved during pedicle screw repair in osteoporotic patients with degenerative lumbar spine.     

椎弓根螺钉螺杆形状对其生物力学性能影响的研究

目的比较椎弓根螺钉螺杆形状对其生物力学性能的影响。方法6具成人新鲜T9-L5脊椎标本分解为54个椎体试验标本,随机选取一侧按标准方法放置特制试验用直径5.5mm锥形螺钉,然后在MTS力学试验机上先后测量其最大扭力矩和最大拔出力,在对侧以同样的方法进行5.5mm柱形螺钉的实验。然后在腰段进行6.25mm及7.0mm螺钉的翻修。结果在下胸段,锥形螺钉的最大扭力矩(1.445±0.66)N.m显著大于柱形螺钉(1.073±0.42)N.m(P<0.05);而在腰段,锥形螺钉最大扭力矩(1.017±0.43)N.m和柱形螺钉最大扭力矩(1.128±0.50)N.m相比没有明显差异(P>0.05)。无论在下胸段还是腰段,锥形螺钉与柱形螺钉的最大拔出力相比均无显著性差异。柱形椎弓根螺钉的最大扭力矩与最大拔出力呈正相关(r=0.629),锥形螺钉的最大扭力矩与最大轴向拔出力的相关性不显著(r=0.179)。不同形状的螺钉在其达到最大拔出力时的位移无显著差异。结论相同直径的锥形与柱形螺钉的最大拔出力相近,且锥形螺钉在其直径与椎弓根内径相近时具有较高的扭矩。螺钉的最大扭力矩与最大拔出力的相关关系要视螺钉的类型而定。     

椎弓根螺钉及颈椎体螺钉置入内固定后的生物力学及稳定性比较

BACKGROUND: From the point of view of human anatomy, the load of the spine is more. When the body moves, the range of activities, and activity are relatively large. After screws were implanted in the spine, if biomechanical properties and stability are not up to the standard, it easily leads to lack of grip force of screw and screw loosening so as to increase the incidence of complications after treatment.      

椎弓根螺钉应用于骨质疏松椎体的生物力学研究

本文采用7具老年腰椎标本,共35个椎体,DEXA测试其BMD,随机分为5组,应用生物力学测试方法,研究下列补救措施对螺钉牢固性的影响:①按放横向连接装置;②钉道内填充骨水泥;③钉道内填充骨屑;④更换直径较大的螺钉;⑤单纯安置Dick螺钉。所有标本平均BMD为0.695±0.14g/cm_2。⑤组单纯安置Dick钉的最大拔出力232±92.4N,①～④组最大拔出力与⑤组比较,分别增加了93％（P<0.01）、94％（P<0.01）、139％（P<0.01）、33％（P>0.05）。研究表明,横向装置、骨水泥、骨屑可提高螺钉的牢固性,直径较大的螺钉并不能提高其在骨质疏松椎体内的稳定性,重度骨质疏松可能是手术禁忌症。     

改进型逆行旋入钉的生物力学测试

背景：目前,对于肱骨骨折主要以顺行旋入式髓内钉和传统带锁髓内钉治疗为主,但是该方法容易引起患者肩袖损伤等。相关研究结果显示,逆行髓内钉能够解决上述问题。 目的：分析改进型逆行旋入钉的生物力学测试结果,为临床上进一步推广使用提供依据。 方法：①根据人体肱骨解剖特点,对肱骨标本进行生物力学测试。②选取西安交通大学医学院附属红会医院骨外科2013年12月至2015年1月收治的80例肱骨骨折患者,采用随机数字方法将患者分为改进后旋入钉组和原型钉组,各40例,分别植入改进型钉和原型钉。 结果和结论：①改进后旋入钉抗轴向压缩、抗拉伸、抗扭转、抗弯曲性能显著优于原型钉(P < 0.05)。②改进后旋入钉组患者临床疗效优良率显著高于原型钉组。两组患者植入后均未出现感染,金属断裂和内固定松动等并发症。提示和传统旋入钉相比,改进型逆行旋入钉优势较多,生物力学设计更合理,且操作也更加简单,患者治疗后并发症发生率较低,适合临床应用。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     

骨水泥强化空心侧孔螺钉固定技术的研究进展

目前,椎弓根螺钉固定技术由于其三柱稳定固定而广泛应用于临床,但患者一旦合并骨质疏松,其内固定失败风险将会大大增加。针对骨质疏松椎体,骨水泥强化空心侧孔螺钉固定技术不仅操作简单,安全性高,而且能够为骨质疏松性椎体提供稳定持久固定,但同时其也存在设计不合理,骨水泥弥散不均,翻修困难,远期疗效不明确等缺点。本文就骨水泥强化空心侧孔螺钉固定技术的强化原理、力学特性和临床应用、骨水泥渗漏及优缺点研究现状作一综述。     

微创L5椎弓根钉进钉点的有效性分析

背景：在临床应用中,第5腰椎人字嵴结构不清,往往需扩大显露范围,通过横突、上下关节突等结构明确进钉点,增加了创伤和医源性上位椎间退变的风险。因此有必明确一个微创的L₅椎弓根钉进钉点。 目的：通过影像学评价以L5乳突“斜坡”作为进钉点的L₅椎弓根螺钉置入准确性。 方法：第5腰椎上关节突基底部的乳突向后突起的最高点向内下方延伸过程中形成一斜面,将其定义为乳突“斜坡”;其内侧为椎弓根部内上缘,向外比邻横突根部,位于人字嵴结构顶点的略上方,“斜坡”是椎旁肌间隙入路时可最先触及且显露的骨性部位。以乳突“斜坡”为进钉点,对50例腰椎退行性疾病患者行L5椎弓根螺钉置入内固定,根据术前CT和X射线透视确定椎弓根钉矢状面和横断面的进钉方向。椎弓根钉直径均为6.5 mm。修复过程中评价其一次性置钉成功率,置钉后行腰椎正侧位X射线片和CT检查,评价置钉准确率。 结果与结论：应用乳突“斜坡”定位法的一次性置钉成功率为96%(96/100);于L₅椎体内共置入100枚椎弓根螺钉,根据Gertzbein等推荐的标准,95枚(95%)螺钉完全位于椎弓根内,5枚(5%)螺钉均向内侧穿透椎弓根皮质,其中3枚(3%)螺钉穿透距离< 2 mm,2枚(2%)螺钉穿透距离为2-4 mm,均未出现神经根损伤等并发症。提示L5乳突“斜坡”定位法的一次性置钉成功率高,结合置钉前的X射线片和CT评价可获得较高的置钉准确率。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     

磷酸钙强化椎弓根螺钉的动态生物力学研究

目的 研究磷酸钙骨水泥强化椎弓根螺钉后生物力学强度的体内动态变化。方法 成年雌性绵羊12只,年龄4～6岁;体重33～45Kg。经每只羊的L1～L6椎体双侧椎弓根,分直接植入、CPC强化和PMMA强化三种植钉方法植入椎弓螺钉,每只动物体内植钉方法按平衡不完全随机进行分配,每种方法各植4枚。植钉后动物被随机分配至术后1d,4w,12w和24w四个观察时间点,每点3只。在观察点获取植钉腰椎标本,测定螺钉的轴向拔出力和拔出能量吸收值,进行相同时间点各植钉方法之间和同一植钉方法各时间点之间的指标对比分析。结果 四个观察时间点动物的骨密度按序依次是,0.923±0.082g/cm2,0.910±0.098 g/cm2,0.952±0.123 g/cm2和0.912±0.126 g/cm2,组间均未见显著差异（P﹥0.05）。在术后1d,4w,12w和24w四个观察时间点CPC强化组的最大轴向拔出力（Fmax）依次是,893.13±63.91N,916.50±109.88N,1022.04±73.85N和1104.91±112.33N。拔出能量吸收值（EAV）与相应的Fmax呈正相关（P﹤0.001）。同一方法各时间点内的Fmax 和EAV均无显著性差异（P﹥0.28）。相同时间点,CPC强化组的Fmax和EAV均显著高于对照组（P﹤0.001）。另外,除24周的EAV二者无差异（P﹥0.18）外,PMMA强化组两项指标均高于CPC强化组（P﹤0.003）。结论 结果表明用CPC强化能显著提高椎弓根螺钉的固定强度,且强化作用在体内是动态稳定的。在椎弓根螺钉强化方面,CPC是PMMA理想的替代材料。     

三维影像引导脊柱椎弓根螺钉置入：准确性分析

背景：椎弓根螺钉置入是一种常见的修复各种脊柱疾病的方法,但在螺钉置入的安全性和准确性方面存在较大的难度。 目的：探讨脊柱椎弓根螺钉置入实施三维影像引导的效果。 方法：回顾性分析漯河市中医院2010年12月至2013年12月收治的118例行椎弓根螺钉置入患者的临床资料,均实施椎弓根螺钉置入内固定治疗,按照引导方式分为两组,每组59例。观察组给予三维影像脊柱导航,对照组给予常规X射线透视。观察两组患者的螺钉置入情况和修复相关指标,置入后随访1-12个月,对两组患者的置入后并发症发生情况进行比较。 结果与结论：观察组59例患者一共置入螺钉325枚,对照组319枚,观察组经评估为优良的有319枚,优良率为95%;对照组经评估为优良的有250枚,优良率为78%,两组差异有显著性意义(P < 0.05)。在螺钉置入所需时间方面,观察组显著短于对照组(P < 0.05)。在手术时间以及术中出血量方面,观察组两项指标均显著优于对照组(P < 0.05)。在螺钉置入后并发症发生率方面,观察组显著低于对照组(P < 0.05)。即表明在三维影像脊柱导航的影像引导下实施脊柱椎弓根螺钉置入内固定,可以有效缩短螺钉置入所需的时间,提高置入的准确性等,并减少各种并发症的出现。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     

骨水泥强化椎弓根螺钉固定治疗老年退行性腰椎疾病的疗效观察

目的评价骨水泥强化椎弓根螺钉固定治疗老年退行性腰椎疾病的近期临床疗效。方法回顾性分析2011年6月~2013年5月采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥强化椎弓根螺钉固定结合后路椎体间植入聚醚醚酮(PEEK)材质椎间融合器治疗老年退行性腰椎疾病30例。所有患者术前骨密度检测均符合骨质疏松诊断(超声骨密度值测定-2.5)。结果 30例患者均顺利完成手术,术中无神经及硬膜损伤,骨水泥无严重渗漏,术后复查X线、CT显示骨水泥分布均匀。随访10~21个月,平均(16±2.11)个月,神经受压症状均得到改善。VAS评分术前(7.01±1.44)、术后6个月随访为(3.00±0.57)、末次随访为(2.23±1.19);JOA评分术前为(9.98±5.64)、术后6个月随访为(17.99±1.41)、末次随访为(18.42±1.47);ODI评分术前为(0.64±0.24)、术后6个月为(0.27±0.07)、末次随访为(0.22±0.09)。三项评分术后6个月、末次随访分别与术前对比差异有统计学意义;术后6个月和末次随访对比差异无统计学意义。末次随访时复查X线或CT显示椎弓根螺钉无松动,椎间融合器无下沉,椎间融合满意,融合率为86.7%。结论使用骨水泥强化椎弓根螺钉能够提高螺钉对伴有骨质疏松的椎体的握持力,防止椎弓根螺钉松动,保证较高的椎间融合率,是治疗老年退行性腰椎疾病一种安全而有效的手术方式。     

腓骨远端解剖型钢板与空心螺钉置入内固定修复Danis-Weber B型双踝骨折

背景：踝关节骨折是临床上常见的骨折,Danis-Weber B型骨折所占比例较大,对外踝的解剖复位以及选择适合的内固定物是修复成败的关键。 目的：观察解剖型钢板和空心螺钉联合内固定修复踝关节内外侧面骨折的解剖复位效果。 方法：对2010年3月至2013年10月收治的32例Danis-Weber B型踝关节骨折患者进行回顾性研究,内固定方式外踝均选用钢板螺钉固定,内踝骨块均选用双螺纹加压螺钉固定。采用美国足踝外科协会(AOFAS)的踝与后足评分系统及Kofoed踝关节评分对患者踝关节功能进行评估,以目测类比评分评定修复后疼痛程度的改善,根据影像学结果分析内固定后对线对位的生物力学水平。 结果与结论：所有患者均获得6-24个月随访,所有病例均骨性愈合。治疗后随访6个月患者踝关节AOFAS评分、Kofoed评分及目测类比评分均显著优于治疗前,差异有显著性意义(P < 0.05)。影像学结果显示,内固定后对线对位良好。有1例感染患者,其他无不良反应。提示应用解剖型钢板和空心螺钉置入内固定修复踝关节内、外踝双踝骨折,可发挥解剖钢板与空心螺钉各自的特点及生物力学优势,使骨折达到踝关节的解剖复位。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