可降解高分子网状球囊及磷酸钙骨水泥椎体填充后的力学变化

背景：寻找具备生物力学性能与生物活性,椎体外渗漏率低的新型椎体填充材料已经成为研究的焦点。 目的：观察植入可降解高分子网状球囊并灌注磷酸钙骨水泥椎体的生物力学性能及骨水泥渗漏率。 方法：将32个猪单椎体标本随机分为4组,其中2组分别经单侧椎弓根注入2.5-3.0 mL聚甲基丙烯酸树脂骨水泥、2.5-3.0 mL磷酸钙骨水泥;其中1组首先植入可降解高分子网状球囊,然后填充2.5-3.0 mL磷酸钙骨水泥;最后1组为正常椎体。观察各组椎体的骨水泥外漏情况,经SCHENCK RSA-250 电子万能试验机测试各组椎体的刚度及强度。 结果与结论：聚甲基丙烯酸树脂骨水泥组椎体强度及刚度明显高于正常椎体(P < 0.05),磷酸钙骨水泥组椎体强度及刚度明显低于正常椎体(P < 0.05),可降解高分子网状球囊联合骨水泥组椎体强度及刚度接近正常椎体(P > 0.05),可降解高分子网状球囊联合骨水泥组骨水泥渗漏率较聚甲基丙烯酸树脂骨水泥组与磷酸钙骨水泥组降低(P < 0.05)。表明植入可降解高分子网状球囊联合磷酸钙骨水泥椎体的生物力学性能最接近正常椎体,骨水泥渗漏率校低。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;组织工程全文链接：     

改良小剂量骨水泥椎体成形治疗急性骨质疏松性压缩骨折

背景：经皮椎体成形技术已成为临床治疗脊柱骨质疏松性骨折的有效手段,但存在骨水泥渗漏风险。 目的：探讨改良小剂量骨水泥椎体成形治疗急性骨质疏松性压缩骨折的效果。 方法：选择2008年9月至2011年2月收治的32例骨质疏松性压缩骨折患者进行经皮椎体成形治疗,将患者按照骨水泥注入量分为改良小剂量组和常规剂量组,改良小剂量组骨水泥注入量为2-4 mL,常规剂量组骨水泥注入量为4-6 mL,将同期入院急性骨质疏松压缩骨折因手术禁忌无法进行椎体成形治疗的患者列为对照组。 结果与结论：改良小剂量组和常规剂量组末次随访时疼痛缓解及椎体高度恢复率明显优于对照组(P < 0.05)。改良小剂量组骨水泥渗漏率、末次随访时相邻节段椎体继发骨折发生率明显低于常规剂量组(P < 0.05),末次随访时椎体高度恢复率低于常规剂量组(P < 0.05)。说明椎体成形治疗操作过程中,应用改良小剂量骨水泥方法在达到满意临床效果同时,可有效减少骨水泥渗漏、相邻节段继发骨折等并发症发生率。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;组织工程全文链接：     

经皮椎体成形骨水泥注入修复骨质疏松性胸腰椎体压缩骨折：椎弓根入路方案

背景：研究证明经皮椎体成形是修复骨质疏松性椎体压缩骨折一种比较好的方法,但是具体的椎弓根入路方案研究尚少,采用单侧还是双侧经椎弓根入路经皮椎体成形来修复骨质疏松性椎体压缩骨折目前尚有争议。目的：比较单侧及双侧经椎弓根入路经皮椎体成形对骨质疏松性胸腰椎体压缩骨折的修复效果。方法：选择新疆喀什地区第一人民医院骨科2010年6月到2013年6月收治的118例随访时间大于1年的骨质疏松性胸腰椎体压缩骨折患者,根据随机数字表法分为两组,分别采取单侧和双侧经椎弓根入路经皮椎体成形方案治疗,每组59例。比较两组患者骨水泥注入量、骨水泥渗漏率、后凸侧凸Cobb角矫正度数、椎体平均高度变化、目测类比评分、Oswestry功能障碍指数、日常生活能力评分、健康调查简表SF-36评分及治疗后并发症发生情况。结果与结论：单侧组骨水泥渗漏率(34%)比双侧组(37%)低,但差异无显著性意义(P=0.701 > 0.05)。两组后凸Cobb角矫正度数、侧凸Cobb角矫正度数差异均无显著性意义(P > 0.05)。两组间治疗前或治疗后1年椎体平均高度变化差异无显著性意义(P > 0.05),两组治疗后1年椎体平均高度均较治疗前显著改善(P < 0.05)。两组间治疗前或治疗后目测类比评分、功能障碍指数问卷评分、日常生活能力评分、健康调查简表评分差异均无显著性意义(P > 0.05),两组治疗后1年目测类比疼痛评分、ODI、日常生活能力评分、SF-36评分均较治疗前显著改善(P < 0.05)。单侧组骨水泥注入量比双侧组低(P=0.001 < 0.05),单侧组手术时间比双侧组短(P=0.000 < 0.05)。两组均未发生严重术后并发症。提示对骨质疏松性胸腰椎体压缩骨折患者行单侧和双侧经椎弓根入路经皮椎体成形治疗均有满意的止痛和修复效果,尤其是单侧入路具有水泥注入量少、渗漏率低、手术时间短的优势。 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     

骨水泥和纳米骨浆强化椎弓根螺钉植入固定骨质疏松椎体的生物力学特点

背景：纳米骨浆和骨水泥注入是强化椎弓根螺钉固定的两种常用方法,但目前关于两种加强方法的强化效果比较的报道相对较少。 目的：对比骨水泥或纳米骨浆强化椎弓根螺钉植入固定骨质疏松椎体的生物力学特点。 方法：取24个人尸体椎弓根,均符合骨质疏松标准,随机均分为3组,对照组仅植入椎弓根螺钉,骨水泥组在钉道内注入骨水泥后植入椎弓根螺钉,纳米骨浆组在钉道内注入纳米骨浆后植入椎弓根螺钉。植入2 h后,检测各组标本最大轴向拔出力和最大旋出力矩。 结果与结论：骨水泥组、纳米骨浆组的最大轴向拔出力和最大旋出力矩均大于对照组(P < 0.05),并且骨水泥组的最大轴向拔出力和最大旋出力矩大于纳米骨浆组(P < 0.05)。表明骨水泥和纳米骨浆强化可有效提高椎弓根螺钉植入固定骨质疏松椎体的最大轴向拔出力和最大旋出力矩,且骨水泥强化效果更明显。 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     

骨水泥强化椎弓根螺钉固定对骨质疏松患者有利无弊

背景：在对伴骨质疏松的腰椎疾病患者进行椎弓根螺钉固定手术时,椎体添加骨水泥可有效增加内固定稳定性,但对相邻节段的影响尚不明确。 目的：观察伴骨质疏松的腰椎疾病患者进行椎体骨水泥强化内固定后,早中期随访中骨水泥强化对相邻节段的影响。 方法：以87例伴骨质疏松的腰椎疾病患者为研究对象,均行椎弓根螺钉系统固定+后路椎管减压术,并分为3组：常规螺钉组,常规螺钉+骨水泥组,可灌注骨水泥螺钉+骨水泥组。样本平均随访6-18个月,平均随访为9个月。测量术前、术后3 d、末次随访的Oswestry功能障碍指数评分、固定节段上位相邻椎间隙高度、固定节段上位相邻椎体变形指数、固定节段椎体上缘终板及相邻上位椎体下缘终板凹陷角度、固定节段Cobb角。 结果与结论：①常规螺钉组、常规螺钉+骨水泥组、可灌注骨水泥螺钉+骨水泥组3组内末次随访功能障碍指数评分均较前明显减小(P < 0.05),组间两两对比无显著差异(P > 0.05)。表明骨质疏松患者脊柱后路固定时,是否添加骨水泥及不同添加方式,对早中期主观疗效影响无显著差异,且均可明显改善患者生活质量。②常规螺钉+骨水泥组、可灌注骨水泥螺钉+骨水泥组2组末次随访对术后3 d固定节段Cobb角变化小于常规螺钉组(P < 0.05),常规螺钉+骨水泥组、可灌注骨水泥螺钉+骨水泥组2组组间差异无统计学意义(P > 0.05)。表明添加骨水泥辅助的内固定稳定性明显优于未添加骨水泥常规手术。③常规螺钉+骨水泥组、可灌注骨水泥螺钉+骨水泥组2组术后3 d出现上终板凹陷角度增大;末次随访观察到相邻上位椎体下终板凹陷角度、椎体矩形指数及相邻椎间隙均减小,且前两项指标的改变程度明显大于常规螺钉组。表明添加骨水泥辅助内固定对相邻椎间盘退变程度无显著影响,但明显改变了相邻椎体终板及椎体的形态,增加了相邻椎体发生骨折的风险。     

骨水泥加固椎弓根螺钉的生物力学特性

背景：由于骨质原因及结构特点导致椎弓根螺钉经常出现把持力下降,从而发生松动、拔出,导致内固定失败,因此提高椎弓根螺钉的稳定性显得尤为重要。 目的：检测可注射骨水泥空心椎弓根螺钉椎弓根螺钉生物力学稳定性,为优化骨水泥使用量提供参考。 方法：选取7具新鲜成人尸体T₁₁-L₄椎体标本共40个椎体,随机分为可注射骨水泥空心椎弓根螺钉及DTPS^TM椎弓根螺钉组,各20个,置钉后分别注入1,2,3,5 mL骨水泥,通过影像学观察骨水泥弥散分布情况,并测得最大轴向拔出力进行比较。 结果与结论：骨水泥用量为1-3 mL时,可注射骨水泥空心椎弓根螺钉组螺钉平均最大轴向拔出力显著高于DTPS^TM组(P < 0.05)。骨水泥用量为5 mL时,2组平均最大轴向拔出力差异无显著性意义(P > 0.05)。可注射骨水泥空心椎弓根螺钉组的直线回归方程为Y=25.269X+133.681(R²=0.837),DTPS^TM椎弓根螺钉组的直线回归方程为Y=32.039X+99.251(R²=0.936)。骨水泥用量在1-5 mL时,2组螺钉最大轴向拔出力与骨水泥量高度正相关(|R| > 0.8)。说明骨水泥强化椎弓根螺钉可显著提高螺钉稳定性,椎弓根螺钉最大轴向拔出力与骨水泥使用量呈高度正相关,可注射骨水泥空心椎弓根螺钉在达到满意的内固定强化效果同时,减少骨水泥使用量,降低了骨水泥泄漏风险,相比DTPS^TM椎弓根螺钉更具有优势。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     

骨折线内骨水泥弥散状况对经皮椎体成形治疗的影响

背景：研究证实经皮椎体成形治疗过程中,骨水泥固化后可明显提高骨折椎体的稳定性、强度及力学支撑等效能,但目前关于骨水泥骨折线内弥散状况对经皮椎体成形治疗影响的研究很少。 目的：分析胸腰椎体骨质疏松性压缩骨折骨折线内骨水泥弥散状况对经皮椎体成形治疗的影响。 方法：纳入胸腰椎体骨折疏松性压缩骨折患者90例,其中男42例,女48例,年龄53-80岁,均进行经皮椎体成形骨水泥注射治疗,根据骨水泥在椎体内的弥散情况分2组,研究组(n=60)骨水泥弥散良好,对照组(n=30)骨水泥弥散不佳。记录患者治疗前后的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数、伤椎后凸角及与骨水泥材料相关的不良反应情况。 结果与结论：两组治疗前的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数比较差异均无显著性意义;研究组治疗后3 d及末次随访的目测类比评分低于对照组(P < 0.05),治疗后3 d的Oswestry功能障碍指数、伤椎后凸角低于对照组(P < 0.05),两组末次随访的Oswestry功能障碍指数、伤椎后凸角及骨水泥渗漏情况比较差异无显著性意义。表明在经皮椎体成形治疗中,骨水泥弥散良好者疼痛缓解更明显,椎体稳定性更好,近期疗效更明显。     

椎体骨折线内骨水泥弥散情况在经皮椎体成形中的作用

背景：骨水泥在椎体骨折线内的弥散情况可能是影响经皮椎体成形治疗效果的主要因素之一,但目前对此的研究甚少。 目的：分析椎体骨折线内骨水泥弥散情况对经皮椎体成形治疗效果的影响。 方法：纳入T1-L2骨质疏松性椎体压缩骨折患者77例,其中男28例,女49例,年龄55-86岁,均进行经皮椎体成形治疗,依据治疗后CR、MRI资料将患者分为2组,试验组(n=53)显示骨水泥在椎体骨折线内弥散良好,对照组(n=24)显示骨水泥在椎体骨折线内弥散不均。比较两组治疗前后目测类比评分、Oswestry功能障碍指数及骨折椎体局部后凸Cobb角变化。 结果与结论：两组治疗前的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数及骨折椎体局部后凸Cobb角比较差异均无显著性意义,两组组内治疗后2 d、6个月的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数及骨折椎体局部后凸Cobb角均较治疗前明显改善(P < 0.05)。试验组治疗后第2天的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数评分低于对照组(P < 0.05),两组治疗后6个月的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数评分比较差异无显著性意义;试验组治疗后6个月的骨折椎体局部后凸Cobb角小于对照组(P < 0.05)。试验组治疗6个月的椎体塌陷率低于对照组(P < 0.05),两组间再骨折率比较差异无显著性意义。表明骨水泥在骨折线内弥散不佳会影响近期疼痛及功能障碍的缓解,增大远期发生继发性椎体塌陷的可能性。     

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：     

椎弓根螺钉骨水泥强化修复老年腰椎退变的早期效果

背景：老年腰椎退变患者在手术中常面临椎弓根螺钉把持力不足情况,易发生脱钉、固定不牢靠等风险,如何增加螺钉的把持力成为研究的热点。 目的：探讨使用椎弓根螺钉骨水泥强化方案治疗老年腰椎退变的早期临床效果。 方法：选择2012年8月至2014年4月收治的患腰椎退行性疾病行腰椎内固定治疗的患者65例,根据修复方案分为2组,椎弓根螺钉内固定骨水泥强化组24例,常规椎弓根螺钉内固定组41例。比较两组患者的一般情况,采用目测类比评分法和日本矫形科学学会腰椎功能评分表对患者腰背疼痛及下肢神经功能恢复情况进行评估。 结果与结论：65例患者均完成手术,获得随访,随访时间为3-20个月,随访中均行腰椎正侧位片X射线片,未发现螺钉松动、脱落、断裂、椎间隙高度丢失等情况。椎弓根螺钉内固定骨水泥强化组患者的手术出血量、住院时间与常规椎弓根螺钉内固定组差异无显著性意义(P > 0.05),椎弓根螺钉内固定骨水泥强化组术后3,6个月日本矫形科学学会腰椎功能评分及术后3个月的目测类比评分均较常规椎弓根螺钉内固定组显著改善(P < 0.05);两组术后6个月的目测类比评分差异无显著性意义(P > 0.05)。提示将骨水泥沿椎弓根螺钉钉道注入椎弓根及椎体,可达到螺钉骨水泥强化的目的,增加螺钉的把持力,重建腰椎的稳定性,取得了满意的近期疗效。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：     

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。     

骨水泥螺钉强化固定伴骨质疏松腰椎滑脱症的稳定性及椎间融合

BACKGROUND: In lumbar spondylolisthesis patients with severe osteoporosis, screw is easily loose and pulls out during reposition, or loss of reduction and internal fixation failure easily occur after repair. Therefore, it is very  important to elevate the intensity of pedicle screw fixation during repair. At present, few studies concern application of bone cement screw enhancement technology in lumbar spondylolisthesis patients with osteoporosis. OBJECTIVE: To investigate the clinical value of augmented pedicle screw with polymethylmethacrylate for lumbar spondylolisthesis accompanied with osteoporosis. METHODS: From June 2009 to June 2011, 27 patients suffering from lumbar spondylolisthesis accompanied with osteoporosis were included in this retrospective study. These patients received augmented pedicle screw with polymethylmethacrylate. The levels of disability and pain were evaluated by Oswestry Disability Index and visual analog scale. The internal fixation and fusion were evaluated by radiological findings. All complications were recorded. RESULTS AND CONCLUSION: All cases were followed up for 15-37 months. Oswestry Disability Index and visual analog scale scores were significantly better in final follow-up than that pre-treatment (P < 0.05). Imaging results revealed that bone cement tightly connected to bone interface. The position of screw and bone cement was good. Symptomatic bone cement leakage was not found. No fixation failure was detected during final follow-up. All patients achieved interbody fusion. These results suggested that polymethylmethacrylate bone cement could increase the gripping force of the pedicle screw in osteoporotic vertebral body. It is safe and effective to treat spondylolisthesis accompanied with osteoporosis with augmented pedicle screws. Satisfactory fixation stability and interbody fusion can be obtained.       

Biomechanical study of expandable pedicle screw fixation in severe osteoporotic bone comparing with conventional and cement-augmented pedicle screws

Pedicle screws are widely utilized to treat the unstable thoracolumbar spine. The superior biomechanical strength of pedicle screws could increase fusion rates and provide accurate corrections of complex deformities. However, osteoporosis and revision cases of pedicle screw substantially reduce screw holding strength and cause loosening. Pedicle screw fixation becomes a challenge for spine surgeons in those scenarios. The purpose of this study was to determine if an expandable pedicle screw design could be used to improve biomechanical fixation in osteoporotic bone. Axial mechanical pull-out test was performed on the expandable, conventional and augmented pedicle screws placed in a commercial synthetic bone block which mimicked a human bone with severe osteoporosis. Results revealed that the pull-out strength and failure energy of expandable pedicle screws were similar with conventional pedicle screws augmented with bone cement by 2 ml. The pull-out strength was 5-fold greater than conventional pedicle screws and the failure energy was about 2-fold greater. Besides, the pull-out strength of expandable screw was reinforced by the expandable mechanism without cement augmentation, indicated that the risks of cement leakage from vertebral body would potentially be avoided. Comparing with the biomechanical performances of conventional screw with or without cement augmentation, the expandable screws are recommended to be applied for the osteoporotic vertebrae.     

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。     

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.     

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.