脊柱后路截骨并三维矫形及3代椎弓根钉系统置入治疗休门氏病脊柱后凸畸形：同一机构7年9例资料回顾

背景：目前国内对休门氏病报道较少,缺乏相关临床经验。 目的：回顾性分析休门氏病脊柱后凸畸形的诊断、临床表现、手术方法以及术后早期疗效。 方法：选择2002-01/2009-12北京协和医院骨科收治的休门氏病脊柱后凸患者9例,均采用脊柱后路截骨并三维矫形治疗。评价治疗前后脊柱后凸矢状面Cobb角、矢状位颈7铅垂线与骶1后缘铅垂线距离以及临床症状的变化。 结果与结论：7例患者获得临床及影像学随访,随访时间3~88个月,失访2例。脊柱后凸内固定前Cobb角平均68°(30°~86°),矢状位颈7铅垂线与骶1后缘铅垂线距离平均为4.5 cm;脊柱后凸内固定后Cobb角平均29°(0°~56°),矫正率平均55%(35%~100%),末次随访脊柱后凸Cobb角平均30°(5°~58°),平均丢失1°,矢状位颈7铅垂线与骶1后缘铅垂线距离平均为1.5 cm,随访未发生明显丢失。全部随访病例均未发生神经损伤及其他并发症。经治疗后脊柱外形恢复正常或接近正常,局部无压痛。提示应用一期脊柱后路截骨配合三维矫形器械可以有效地矫正休门氏病脊柱后凸畸形,获得满意的脊柱矢状位力线,良好的植骨融合以及内固定后短时间佩戴支具有助于矫形效果的维持。     

后路截骨矫形螺钉置入内固定修复胸腰段僵硬性角状后凸畸形：中期随访评价

BACKGROUND: During spinal orthopedic repair, the main difficulty is to maximize the correction of the deformity, simultaneously, to reduce the incidence of trauma and complications, especially to avoid the corresponding spinal nerve injury.OBJECTIVE: To evaluate the curative effect of one-stage posterior pedicle subtraction osteotomy of apical vertebra with transpedicular instrumentation in the treatment of rigid angular kyphosis of thoracolumbar spine.METHODS: We retrospectively analyzed the data of 42 cases of rigid angular kyphosis of thoracolumbar spine that were treated by one-stage posterior pedicle subtraction osteotomy of apical vertebra with transpedicular instrumentation. All patients received detailed imaging examination before and after operation. Kyphosis angle, Frankel grading and perioperative complications were recorded in all patients. X-ray films or CT films showed the bone graft fusion during follow-up.RESULTS AND CONCLUSION:Patients were followed up for 10-36 months after treatment. The average time of bone graft fusion was 5.1 months. Cobb’s angle of kyphosis was corrected from 78.4° (38°-110°) preoperatively to 7°(-8°-24°) at 10 days after treatment. The correction rate was 90%. The average angle during final follow-up was 7.9°, with an average loss of 0.9°. In 16 paresis patients, Frankel grading results showed grade B in 0 case, grade C in 3 cases, grade D in 5 cases, and grade E in 8 cases during final follow-up, showing significant improvement as compared with that pre-treatment (P < 0.05). Among 42 patients, 5 cases had complications. At 7 months after treatment, there were screw and titanium rod loosening at the distal end of the fusion segment in 1 case, cerebrospinal fluid leakage in 2 cases, transient double lower limb weakness in 1 case, pain in one side of lower limb in 1 case, and no severe complications appeared. These results verified that one-stage posterior pedicle subtraction osteotomy of apical vertebra with transpedicular instrumentation could achieve satisfactory clinical outcomes in rigid angular kyphosis of thoracolumbar spine. The internal fixation was stable and with a high fusion rate and few complications. The medium-term effect was satisfactory.  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     

经椎弓根椎体截骨术治疗脊柱后凸畸形的临床疗效观察

目的：探讨经椎弓根椎体截骨脊柱缩短术治疗并发脊髓神经功能障碍的脊柱后凸畸形的临床疗效。方法将2013年5月至2014年6月期间我院收治的80例并发脊髓神经功能障碍的脊柱后凸畸形患者纳入研究对象,采用随机数字表法分为观察组和对照组各40例,观察组患者接受经椎弓根椎体截骨术治疗,对照组患者接受经椎板和小关节突截骨术,比较2组患者手术情况、椎体愈合和神经功能恢复、治疗效果。结果观察组患者手术时间[(76.52±9.1) min]、术后下床活动时间[(3.28±0.43) d]短于对照组[(113.46±13.44) min,(5.67±0.68) d],术中出血量[(36.14±4.28) mL]、术后引流量[(17.92±2.12) mL]少于对照组[(55.23±7.15) mL,(29.64±4.28) mL]。观察组患者的Cobb角、出现初始尿意和强烈尿意时的膀胱容量[(6.12±0.68) mL,(456.56±51.78) mL]、残余尿量[(241.45±28.56) mL,(63.78±7.24) mL]低于对照组[(9.78±1.21) mL,(335.54±36.86) mL,(586.35±63.12) mL,(96.32±10.22) mL],椎间隙高度[(12.62±2.81) mL]高于对照组[(8.41±1.32) mm]。观察组治疗优良率(97.50%)明显高于对照组(82.50%)。结论经椎弓根椎体截骨脊柱缩短术治疗有助于减小手术创伤,促进术后恢复,纠正后凸畸形,改善神经功能,提高治疗效果。     

脊柱内固定椎弓根螺钉置入后生物力学的稳定性

背景：椎弓根螺钉内固定系统由于具有牢固的三维固定效果、良好的生物力学稳定性以及较好的复位和矫正畸形作用,被广泛用于脊柱外科,但椎弓根螺钉系统松动、折断及螺钉拔出等并发症仍是导致内固定手术失败的主要原因。 目的：分析脊柱内固定植入物椎弓根钉的生物力学及稳定性探索。 方法：应用计算机检索万方、维普和PubMed数据库中1999年1月至2011年12月关于椎弓根钉植入后生物力学评价相关的文章,以“椎弓根钉,脊柱,内固定,稳定性,生物相容性”为关键词进行检索。选择脊柱内固定植入物生物力学及评价相关的文献,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到260篇文献,根据纳入标准选择40篇文章进行综合分析。 结果与结论：要提高椎弓根螺钉系统对脊柱固定的稳定性,可通过改进内固定材料、设计和操作技术以分散固定界面应力,但对螺钉的改进受椎弓根和椎体大小的限制,如何从内固定系统装置上来增强固定效果,有待进一步研究。作者认为椎弓根螺钉植入后的稳定性评价应该结合动物实验和临床研究,包括椎弓根螺钉材质、置入位置、角度、固定装置等因素,还应该针对患者个体化因素进行,即对椎弓根螺钉置入遵循个体化原则,对每一个不同的椎弓根施以不同的置钉入点、方向及螺钉。     

腰椎后路椎弓根钉置入并自体颗粒骨打压植骨治疗下腰椎结核

背景：采用自体颗粒骨结合打压植骨技术,行单节段腰椎椎间融合治疗下腰椎结核具有可靠的融合率,但目前临床应用报道不多。 目的：探讨经腰椎后路椎弓根钉置入并自体颗粒骨打压植骨治疗单节段下腰椎结核的临床可行性。 方法：回顾性分析2003-07/2009-07广州医学院第三附属医院骨科收治的单节段下腰椎结核患者20例,均行后路一期病灶清除、自体颗粒骨打压植骨腰椎椎体间融合内固定。置入内固定后评价其神经功能障碍改善、疗效、椎体融合及畸形矫正情况。 结果与结论：所有患者均获得随访,随访时间9~20个月。采用Macnab标准评价临床结果优11例,良8例,中1例,优良率95%。椎间融合率约为90%。内固定未见松脱、断裂等并发症。置入后及末次随访时Cobb角、椎间高度均较置入前有明显改善,差异有显著性意义(P < 0.05)。表明后路一期病灶清除、自体颗粒骨打压植骨腰椎椎体间融合固定是治疗下腰椎结核的有效方法之一。     

截骨矫形"∩"形钉内固定治疗关节畸形60例

目的探讨肘、膝关节内外翻畸形的治疗方式。方法对60例9～17岁关节内、外翻畸形患儿,其中肘关节42例,膝18例,采用肘外侧切口,膝内外侧切口,截骨矫形,1枚或2枚“∩”形钉内固定治疗,术后石膏托外固定4周。结果随访60例,随访时间6～24月,截骨均达到骨性愈合,无1例发生感染、内固定松动等并发症。临床疗效优56例(93_3％)良4例(6．7％)。结论用“∩”形钉作为截骨内固定材料,具有操作简单、损伤小、疗效好、价格低廉等优点。     

长节段椎弓根钉系统内固定与个性化截骨方法治疗强直性脊柱炎后凸畸形

背景：生物力学的观点认为：强直性脊柱炎的矫形在后凸的顶点处截骨最佳,但术中脊髓损伤的风险大。 目的：分析联合应用椎板间截骨+椎体截骨+长节段椎弓根钉系统内固定治疗强直性脊柱炎后凸畸形的临床效果。 方法：强直性脊柱炎患者共36例,均采用PSO(Pedicle Subtraction Osteotomy)截骨+SPO(Smith-Peterson Osteotomy)联合截骨治疗。随访时间3个月至2年。 结果与结论：36例患者未发现植入物修复后矢状位失平衡者,矢状位失衡的改善率为64%。患者植入物修复后胸腰椎后凸角的到恢复,改善率为60%;颌眉角的改善率为98%,疼痛症状缓解程度为64%,ODI指数95%;均未发生拔钉、断钉、断棒现象。说明选择性截骨矫形技术+长节段内固定手术能够获得稳定的内固定疗效,防止出现矢状位失平衡,以及强直性脊柱炎因骨质疏松导致的拔钉、断钉、断棒现象的发生。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：     

强直性脊柱炎后凸畸形矫形修复中截骨方法的进展☆

背景：强直性脊柱炎后凸畸形是病变后期出现的脊柱矢状面上的屈曲畸形,脊柱截骨矫形是唯一的治疗方法。 目的：综述国内外关于强直性脊柱炎后凸畸形的截骨矫形方法及其应用现状。 方法：计算机检索中国生物医学文献数据库、中文科技期刊全文数据库、中文学术期刊全文数据库及PubMed、EMbase数据库2000-01/2011-12期间的相关文章,检索词为“强直性脊柱炎,脊柱后凸,截骨;ankylosing spondylitis;kyphosis;osteotomy”。此外还查阅相关文献中引用的原始文献数篇。纳入强直性脊柱炎后凸畸形的截骨方法、适应证和效果的论著类文章。 结果与结论：按照截骨矫形后的三柱变化,临床常用的截骨方法主要有：开张型、闭合型和闭合-开张型截骨。目前强直性脊柱炎后凸畸形的截骨矫形术式主要有:后路多节段经椎间关节V形截骨、经椎弓根椎体截骨、脊椎切除以及脊柱去松质骨截骨。前二者是目前临床上治疗强直性脊柱炎后凸畸形应用最多的两种标准化矫形技术,而后二者则主要应用于后凸顶点较局限或顶椎区楔形变的重度角状后凸畸形。且不同截骨方法各有其相应技术要点、适应证及并发症,选择恰当的截骨方法有助于后凸畸形的有效矫正。      

单纯经皮椎弓根螺钉内固定手术治疗早期脊柱结核的疗效

目的探究单纯经皮椎弓根螺钉(PPS)内固定治疗早期脊柱结核的临床疗效。方法回顾性分析2014年1月至2018年1月于我院接受手术治疗的126例胸腰椎结核患者的临床资料,将66例行PPS内固定手术的患者设为PPS组,60例行混合手术的患者设为混合组。记录并比较2组患者手术时间、出血量、住院时间及住院费用;分别于术前、术后1个月和末次随访时测定血沉(ESR)和C反应蛋白(CRP)以评价结核的进展情况,采用视觉模拟评分法(VAS)评估腰痛程度;术前和末次随访行X射线平片和CT扫描,采用Frankel分级评估脊髓损伤程度改善情况。结果与混合组相比,PPS组平均手术时间(122.32±24.97)min、出血量(72.79±37.13)mL、住院时间(8.11±1.70)d及住院费用(76438.43±12428.17)元均较少,2组比较差异有统计学意义(P<0.05)。末次随访时,2组患者均未发现结核局部复发,且无手术相关并发症;2组患者的ESR和CRP均恢复到正常水平,2组患者的腰痛VAS均改善,组间比较差异均有统计学意义(P<0.05)。与术前Frankel分级比较,PPS组和混合组脊髓损伤程度在末次随访时均缓解(P=0.008),同一时间段各级别组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论采用单纯PPS内固定手术可以促进早期脊柱结核患者的恢复,无需行清创和植骨手术就能实现骨融合。     

单、双侧后外侧椎弓根钉置入并植骨融合治疗退变性腰椎滑脱的随机对照

背景：节段融合辅以椎弓根钉置入内固定治疗退变性腰椎疾病可提高融合率。 目的：比较单、双侧椎弓根钉置入内固定并植骨融合治疗退变性腰椎滑脱的临床疗效和融合率。 方法：将退变性腰椎滑脱患者随机分为2组,分别行双侧与单侧椎弓根钉置入内固定并植骨后外侧融合。 结果与结论：两组患者失血量、输血量、住院时间、手术并发症、临床疗效、融合率和对临近间盘的影响方面差异无显著性意义。单侧内固定组手术操作时间较双侧内固定组明显缩短(P < 0.001)。双侧内固定组置入186枚椎弓根螺钉中有3枚穿透皮质刺激神经根而行二次手术;单侧内固定组置入90枚螺钉未发生与螺钉置入相关的并发症。表明退变性腰椎滑脱患者行单侧和双侧椎弓根钉置入并植骨内固定后外侧融合效果相同,但单侧内固定成本费用低、节省手术时间,置钉时穿破椎弓根皮质刺激神经根的风险小。     

腰椎结核后路病灶清除双钛网植骨融合内固定的临床研究

目的研究经后路腰椎结核一期病灶清除及双钛网植骨融合内固定术对于腰椎结核治疗的可行性及疗效分析。方法 2010年6月~2015年11月,纳入研究的21例腰椎结核患者均为单间隙病变,累及两椎体。男13例,女8例;年龄23~58岁,平均42.9岁。L_(2/3)椎结核4例,L_(3/4)椎结核9例,L_(4/5)椎结核5例,L5/S1椎结核3例。21例患者均有不同程度的腰部疼痛,伴潮热、盗汗13例,体重下降11例,下肢放射性疼痛、麻木9例,术前均行腰椎X线、CT扫描及MRI检查,经2~3周抗结核治疗后,后路一期病灶清除及双钛网植骨融合椎弓根螺钉内固定手术治疗。结果 21例患者经过12~36月(平均16月)随访,结核无复发,腰部疼痛症状明显缓解,本组病例术后经病理或微生物学检查确诊。红细胞沉降率5.6个月(3~9个月)恢复正常,VAS评分、ODI评分及病椎Cobb′s角较术前改善,术前、术后比较差异具有统计学意义(0.05),术后1月与末次随访间差异无统计学意义。X片示无内固定松动、移位等并发症,至末次随访,20例植骨融合。结论在有效抗结核药物治疗下,一期后路腰椎结核病灶清除、双钛网植骨融合、椎弓根内固定术治疗腰椎结核可以取得良好的临床疗效。     

椎弓根螺钉内固定加植骨融合治疗腰椎滑脱

目的：探讨后路椎弓根内固定加植骨融合治疗腰椎滑脱症的临床效果和治疗原则。方法：采用腰椎后路椎管减压、椎弓根复位、内固定同时植骨融合治疗腰椎滑脱患者57例，其中Ⅰ型21例，Ⅱa3例，Ⅱb2例，Ⅱd31例，Ⅰ度滑脱27例，Ⅱ度滑脱28例，Ⅲ度滑脱2例。结果：术后随访7～37个月，52例骨性融合，骨性融合率为91．2％，临床疗效优良率为86．4％。结论：治疗腰椎滑脱应遵循减压、复位、固定、融合的原则，后路椎弓根内固定加植骨融合是治疗腰椎滑脱的成熟术式。     

经椎间孔腰椎椎间融合结合不同椎弓根螺钉固定在单节段腰椎及邻近节段的生物力学特征

文题释义： 生物力学：是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支,分为体外和体内生物力学。体外生物力学实验通常将测试的内固定器械与动物标本共同组成的标本单位,采用此形式对离体标本进行脊柱屈伸、侧弯和旋转等生理载荷模式下的力学测试,可更加精确、方便和准确地获得内固定器械稳定性的指标参数。 经椎间孔椎间融合内固定术：通过切除部分关节突关节扩大椎间孔,行椎体间减压植骨,再给予椎弓根钉棒系统来增加椎体间稳定性,促进骨性融合。该入路不需要过度牵拉硬膜和走形神经根,减少硬膜和神经根的副损伤,同时保留了脊柱后方韧带复合体增加稳定性。 背景：对于腰椎退行性病变,早期给予有效固定达到椎间融合可重建脊柱稳定性,所以减压-固定-融合是脊柱外科手术的关键。 目的：比较经椎间孔腰椎椎间融合术下双侧椎弓根螺钉固定、单侧椎弓根螺钉固定、单侧椎弓根螺钉固定联合经对侧椎板小关节固定融合节段与邻近节段的生物力学稳定性。 方法：选用18具新鲜小牛L_3-5标本,在经椎间孔腰椎椎间融合术下进行不同的固定形式,分成A组(完整标本)、B组(双侧椎弓根螺钉固定)、C组(单侧椎弓根螺钉固定)、D组(单侧椎弓根螺钉固定联合经对侧椎板小关节固定),分别测试邻近节段L_3-4、融合节段L_4-5在后伸、前屈、左侧弯、右侧弯、左旋转、右旋转6个方向上的活动范围值及融合节段L_4-5的刚度值。 结果与结论：①对于融合节段L4-5的活动范围,B组6个方向的稳定性最高;D组次之,并在旋转方面与B组有相似结果(P > 0.05);C组右侧弯和左旋转的稳定性不足,关节活动度与A组比较差异无显著性意义(P > 0.05);A组6个运动方向的活动度最大,稳定性最差;②对于融合节段L4-5的刚度值,B组6个方向的刚度值最大,与其他组比较差异均有显著性意义(P < 0.05);C组和D组左、右旋转下的刚度值比较差异有显著性意义(P < 0.05),A组6个运动方向的刚度值最低;③对于临近节段L3-4的活动范围,B组6个方向的活动范围最大,邻近节段承受负荷最大,同其他3组比较差异有显著性意义(P < 0.05);D组除左、右旋转外其余方向的活动范围同C组、A组比较差异无显著性意义(P > 0.05);C组和A组6个方向活动范围比较差异均无显著性意义(P > 0.05);④结果表明,单侧椎弓根螺钉固定早期在右侧弯和左旋转方向的活动度大,接近于完整标本组,存在稳定性不足的缺点,临床中需要慎用并严格把握适应证。单侧椎弓根螺钉联合对侧经椎板关节突螺钉固定技术改进了单侧椎弓根螺钉不对称固定的弊端,增加了旋转和侧弯的稳定性,又可以避免双侧椎弓根螺钉固定对邻近节段的影响,可以成为临床的一种有效手术治疗方式。 ORCID: 0000-0002-2810-2047(侯继春) 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     

双侧钉棒及同侧单钉棒置入内固定的生物力学比较

背景：腰椎失稳、腰椎滑脱等腰椎退行性疾病常常需要实施腰椎融合,其目标是稳定脊柱,但究竟采取何种内固定方式仍存在争论。 目的：比较单侧与双侧经椎间孔减压椎体间融合治疗腰椎退行性病变的生物力学差异。 方法：人新鲜尸体腰椎标本6具,L4~5模拟微创经椎间孔减压椎体间融合,根据不同的内固定组合方式分为2组,即双侧钉棒组及同侧单钉棒组。在生物力学试验机上测量各种固定方式不同工况下的运动范围(ROM值),并进行比较。 结果与结论：以完整的腰椎运动单元为参照,两固定组的ROM值均低于对照组(P < 0.05)。其中双侧钉棒组在各工况下ROM值均显著低于同侧单钉棒组(P < 0.05)。提示在生物力学实验中,单侧椎弓根螺钉固定椎间融合生物力学性能优良,刚度适中,腰椎可获得可靠的稳定性。但与双侧钉棒固定比较,单钉棒方式仍然存在差距。     

椎弓根螺钉置入内固定治疗胸腰段骨折脱位后脊柱的生物力学变化

背景：对于胸腰段椎体爆裂性或粉碎性骨折,临床多行前路减压、植骨融合、钢板螺钉置入内固定。后路手术包括椎板切除减压、椎弓根螺钉置入内固定。 目的：探讨椎弓根螺钉置入内固定系统治疗胸腰段骨折脱位后脊柱的生物与力学变化。 方法：胸腰段骨折脱位的患者46例,给予椎弓根螺钉置入内固定系统治疗,观察内固定前后、当时及随访1年后脊髓损伤恢复情况及骨折复位情况。 结果与结论：46例患者均获得随访,采用Frankel功能分类法评估脊髓损伤的分级,各时期A级所占百分比差异无显著性意义(P > 0.05),螺钉置入内固定后当时及随访1年后B-E级与内固定前比较,均有显著性意义(P < 0.05),但内固定后当时与随访1年后比较,差异无显著性意义(P > 0.05)。采用前缘高度百分比、后缘高度百分比、Cobb角等指标评估骨折复位情况,各时期后缘高度比较,差异无显著性意义(P > 0.05),螺钉置入内固定后当时及随访1年后的前缘高度、Cobb角与内固定前比较,差异均有显著性意义(P < 0.05),但内固定后当时与随访1年后比较,差异无显著性意义(P > 0.05)。说明针对胸腰段骨折脱位的患者实施椎弓根置入内固定系统治疗,有利于骨折复位及脊髓神经功能恢复。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：     

后路椎弓根螺钉植入物置入内固定腰骶椎融合后相邻节段的病变

背景：椎弓根螺钉植入物置入内固定椎体融合目前仍然为大多数脊柱疾病的主要治疗方法,术后并发症依然是学者们关注的重点,相邻节段疾病是主要并发症之一,严重影响椎体融合内固定的疗效。 目的：探讨后路椎弓根螺钉植入物置入内固定腰骶椎融合后相邻节段病变的发病原因和治疗效果。 方法：回顾分析1998年4月至2011年12月采用后路椎弓根螺钉植入物置入内固定并椎间融合器植骨融合治疗的536例患者,男341例,女195例,年龄34-71岁,平均年龄51.3岁。其中单节段融合412例,多节段融合124例。对有相邻节段病变的患者均行腰椎正侧位、过伸过屈位X射线片及腰椎核磁共振检查,在X射线片上测量相邻椎间隙角度变化、上位椎体滑移距离及变化,通过JOA评分及腰功能障碍指数评价治疗前后的临床效果。经统计学分析,探讨相邻节段病变患者的发病原因、发病率、潜在风险以及治疗方法。 结果与结论：采用后路椎弓根螺钉植入物置入内固定腰骶椎融合治疗的536例患者中,发现有症状的相邻节段病变患者31例。单节段融合18例,多节段融合13例。腰椎间盘突出症6例,腰椎失稳13例,腰椎滑脱9例,腰椎狭窄症3例。相邻节段病变患者均经过6个月以上的规律保守治疗,12例获得好转并稳定,其余19例接受手术治疗。随访9-64个月,平均26.7个月,按JOA评分,优4例,良11例,可3例,差1例,优良率78.94%。腰功能障碍指数平均下降33.8(8.5-42.3),改善率79.91%。统计学t检验显示相邻节段病变患者的平均年龄、融合节段比例、JOA评分和腰功能障碍指数差异均有显著性意义(P < 0.05)。椎弓根螺钉植入物置入内固定腰骶椎融合后远期发生相邻节段病变,其发病与邻近椎体生物力学的变化等因素相关。多数相邻节段病变患者再次手术治疗后效果良好,早期综合考虑致病的潜在因素是防止相邻节段病变发病的主要手段。     

胸腰椎骨折有限元后路矫形复位椎弓根螺钉内固定方案优选分析

目的:采用有限元分析的方法对脊柱胸腰椎骨折术后的不同内固定方式进行优选分析,获得数据分析结果,继而验证临床治疗方案的有效性,具有高度的拟真性和可重复性.方法:采用健康志愿者胸腰椎CT平扫获得的数据,在计算机内采用MINICS软件进行有限元模型重建.使用几何修剪法获得脊柱胸腰椎骨折模型及复位模型,按照临床常用的后路矫形复位内固定方案装配上后路椎弓根螺钉系统.分别对不同运动状态进行生物力学分析,优选出最佳方案.结果:3种不同内固定状态下椎弓根螺钉系统上的应力云图及位移云图均得分析,其中后路经伤椎椎弓根螺钉固定的六钉两棒固定法具有明显的优势(P＜0.05).结论:有限元分析方法优选脊柱外科最佳手术方案已经成为目前数字化医学的发展方向之一,为临床诊疗提供充分的数据支持,为个体化设计及手术方案的制定提供了充足的证据.     

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.