胸椎椎弓根-肋骨复合体螺钉置入内固定的应用解剖学特征

背景:上、中胸椎周围结构复杂,椎弓根的横径相对窄小,如再合并发育畸形,导致螺钉不能置入,或者置入后造成副损伤,置钉安全性和有效性得不到保证。目的:提出"椎弓根-肋骨复合体"的概念,观察其形态结构,分析其在解剖学上置入螺钉的可行性。方法:观察6具成人尸体胸椎标本(T1～12)椎弓根及椎弓根-肋骨复合体的形态结构,测量下列参数:横径、纵径、椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉置入最长值、椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉横断面角及椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉与椎弓板的夹角。结果与结论:椎弓根-肋骨复合体是一立体结构,椎弓根与肋骨不在同一平面,且两者位置关系随不同节段而发生变化。横径为13.0～17.3mm,纵径为5.8～8.0mm,椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉置入最长值为43.4～60.5mm,椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉横断面角为15.4°～36.7°,椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉与椎弓板的夹角为76.2°～85.4°。提示沿胸椎经椎弓根-肋骨复合体轴线置入螺钉内固定时,安全范围较大。应用于临床时,可作为椎弓根螺钉内固定的一种补充,特别是在无法完成椎弓根螺钉置入的胸椎平面。     

中上胸椎椎弓根-肋骨复合体应用不同截面积螺钉的力学特点

背景：由于椎弓根毗邻结构的重要性,一旦置钉偏差损伤毗邻结构后果极为严重,虽然胸椎椎弓根一肋骨复合体置入螺钉的安全性明显大于椎弓根螺钉,但关于椎弓根-肋骨复合体应用不同截面积的螺钉的力学研究尚少有人涉及。目的：分析中上胸椎椎弓根-肋骨复合体应用不同截面积螺钉的力学特征。方法：取5具新鲜成人胸椎T1-T10标本及相连的一段肋骨（长50—60mm）,以双功能骨密度测试仪测量椎体骨密度,排除骨质疏松椎体,同时行胸椎CT扫描。按照CT测量结果置入直径分别为5．5,6．0和6．5mm的椎弓根螺钉,进行CT扫描证实螺钉的位置,生物力学测试机上测量每颗螺钉的最大拔出力。结果与结论：38个骨密度正常的标本共分别置入25枚5．5mm、25枚6．0mm和26枚6．5mm螺钉,由于螺钉破坏椎弓根-肋骨复合体和螺钉穿破椎体,共得出68枚螺钉最大拔出力结果,三者的最大轴向拔出力分别为（812.36±147．22）N,（868．64±160．48）N,（946．48±157．58）N,其中6．5mm与5．5mm螺钉的最大轴向拔出力的差异有显著性意义（P〈0．05）。提示中上胸椎椎弓根-肋骨复合体中应用直径5．5mm以上的椎弓根螺钉,可获得坚强的内固定,可满足临床内固定需要。     

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.     

定向灌注椎弓根螺钉的生物力学分析

背景:椎弓根螺钉内固定的可靠性取决于骨-螺钉界面把持力的维持.目的:分析定向灌注椎弓根螺钉强化椎弓根螺钉固定的生物力学效果.设计、时间及地点:对比观察试验,于2007-12在南方医科大学脊柱外科实验室和南方医科大学广东省生物力学重点实验室完成.材料:①标本取自6具新鲜成人尸体,由南方医科大学解剖实验室提供,T12～L5共36个椎体,随机选取30个椎体进行试验.②自行设计的定向灌注椎弓根螺钉由螺钉、螺母、定向灌注钉芯3个部分组成.③天津合成材料研究所生产的注射用Ⅲ型丙烯酸树脂骨水泥.标本试验机上固定标本使用上海第二医科大学口腔材料厂甲基丙烯酸甲酯粉和单体.④MTS858 Bionix材料试验机,拔出速率选用5.0mm/min.方法:对照组10个椎体一侧椎弓根放置直径6.5mm的空心侧孔椎弓根螺钉,另一侧放置实心螺钉,行最大轴向拔出力试验.修复组10个椎体行拔松螺钉后分别向空心和实心螺钉道注入甲基丙烯酸甲酯3～5mL,拧入螺钉,行最大轴向拔出力试验.强化组10个椎体置入空心侧孔螺钉和实心螺钉,用直径3.5mm的钻头分别导孔,注入甲基丙烯酸甲酯和拧入螺钉,再行最大轴向拔出力试验.10个空心侧孔螺钉和10个实心螺钉分别做剪切试验.主要观察指标:①最大轴向拔出力.②强化或修复后有无骨水泥渗漏.③最大剪切力.结果:①空心侧孔椎弓根螺钉对照组拔出力为(798.24±139.86)N,修复组为(1476.21±223.09)N,强化组为(1741.33±317.79)N:实心螺钉对照组拔出力为(904.374±212.03)N,修复组为(1828.42±239.68)N,强化组为(1783.374±250.49)N.对照组与修复组和强化组差别显著(P=0.000),强化组和修复组间差异无显著性意义(P=0.330).②定向灌注螺钉通过中空部分注入甲基丙烯酸甲酯,未见椎弓根外或椎管内有甲基丙烯酸甲酯溢出.③空心侧孔螺钉和实心螺钉最大剪切力分别为(3981.77±8.06)N和(3994.78±4.40)N.两样本均数统计学上差异无显著性意义.结论:定向灌注椎弓根螺钉注入甲基丙烯酸甲酯可显著增加椎弓根螺钉的稳定性,并能减少甲基丙烯酸甲酯向椎弓根外或椎管内溢出,适用于螺钉松动和拔出的修复固定.     

不同外倾角脊柱椎弓根螺钉置入机体后的内固定效果:生物力学评价

背景:有研究表明,影响椎弓根螺钉置入机体后固定效果的因素有螺钉的结构形态、螺纹参数、骨密度,手术时螺钉拧紧力矩大小,以及进钉的深度等.脊柱椎弓根螺钉并横向牵引装置的把持力与外倾角是否也有一定关系?目的:观察不同外倾角对椎弓根螺钉并横向牵引装置的把持力的影响.设计:重复测量实验.单位:南京医科大学第一附属医院骨关节中心.对象:实验于2003-06/11在河海大学材料力学实验室完成,选择18 只成人干燥腰椎(L1-5节段)椎体标本,标本均为南京医科大学解剖 学教研室提供,实验经过医院伦理委员会批准.实验用椎弓根螺钉为 不锈钢材料,直径5.5 mm,螺纹参数相同,钉长150 mm,其中螺纹 部分长50 mm.EW型电子万能材料实验机为河海大学材料力学实验室提供.方法:用单光子骨密度测定仪测定骨密度后按骨密度编号,完全随机法将椎体分为外倾角5.组、外倾角15.组及外倾角30.组,每组6只.①椎弓根螺钉及夹具的安装:在同一腰椎两侧进针点按Wein-stein法,取外倾角5.组外倾角5.,外倾角15.组外倾角15.,外倾角30.组外倾角30..针孔准备用3.0mm钻头打孔深50mm,拧入椎弓根螺钉50mm,钉尾部用横向牵引装置连接.用特制夹具固定脊椎椎体和DTTs.②把持力测定及椎弓根和椎体损伤观察:分别将已安装好椎弓根螺钉及横向牵引装置的脊椎椎骨连同夹具一起安置到EW型电子万能材料实验机上,测定椎弓根螺钉的把持力.传感器与电脑相连,并绘出力一位移曲线.以曲线波峰为最大把持力.同时观察椎弓根螺钉拔出时椎弓根和椎体损伤情况.主要观察指标:把持力检测结果及椎弓根和椎体损伤情况.结果:①最大把持力:外倾角5.组、外倾角15.组及外倾角30.组椎弓根螺钉平均最大把持力分别为0.878 167,1.420 333,2.154 167 KN.组间比较差异有显著性意义(F=12.554 22,P<0.01).②椎弓根和椎体损伤情况:外倾角5.组4例椎弓根入口处骨皮质骨折,2例椎弓根与椎体后缘交界区断裂:外倾角15.组1例椎弓根入口处骨皮质骨折,4例椎弓根与椎体后缘交界区断裂,1例椎体后缘冠状面断裂;外倾角30.组1例椎弓根入口处骨皮质骨折,2例椎弓根与椎体后缘交界区断裂,3例椎体后缘冠状面断裂.组间秩和检验,差异有显著性意义(P<0.01).结论:在应用经椎弓根螺钉置入机体内固定并加用横向牵引装置时,适当增加外倾角,可增大螺钉的把持力,提高固定强度,外倾角过大则易对椎体造成破坏.     

三种单纯腰椎椎间融合并双侧椎弓根螺钉内固定后即刻稳定性的比较

背景:椎间融合术按照手术入路主要有前路椎间融合术、后路椎间融合术和椎间孔入路椎问融合术.3种融合术术中切除的结构不同,融合器置入的部位不同,其腰椎即刻稳定性也存在差异.目的:比较前路椎间融合术、后路椎间融合术、椎间孔入路椎间融合术加用双侧椎弓根螺钉内固定后腰椎即刻稳定性的差异.设计:对比观察.材料:腰椎标本来自新鲜小牛15具.方法:模拟临床手术建立前路椎间融合术、后路椎间融合术、椎间孔入路椎间融合术3种椎间融合术模型,先将所有标本作为正常对照组进行测试,然后将标本随机分为3组,每组5个标本,制成单纯椎间融合组,分别采用3种椎间融合术测试后,在此基础上再附加双侧椎弓根螺钉内固定进行测试.主要观察指标:脊柱三维运动测试机上测试3种模型加用双侧椎弓根螺钉固定前后腰椎生物力学特性的变化.结果:行3种单纯椎间融合后,腰椎的稳定性能明显下降,附加了双侧椎弓根螺钉固定后,腰椎的各项稳定性指标均增强,包括扭转力学指标也得到了很大增强,有效增加了腰椎的刚度.椎间孔入路椎间融合术各项稳定性指标都明显优于其他两种方法,说明椎间孔入路椎间融合术的即刻稳定性能在3者中最有优势.后路椎间融合术的刚度明显强于前路椎间融合术,应变和应力也较前路椎间融合术有优势,但是其扭转稳定性却不如前路椎间融合术.结论:行单纯椎间融合术后,腰椎的稳定性较正常对照组均宵明显下降,在加用双侧椎弓根螺钉内固定后能有效地提高其稳定性能.在3种椎间融合术中,椎间孔入路椎间融合术的腰椎即刻稳定性能最优.     

三种单纯腰椎椎间融合并双侧椎弓根螺钉内固定后即刻稳定性的比较（英文）

背景：椎间融合术按照手术入路主要有前路椎间融合术、后路椎间融合术和椎间孔入路椎间融合术。3种融合术术中切除的结构不同,融合器置入的部位不同,其腰椎即刻稳定性也存在差异。目的：比较前路椎间融合术、后路椎间融合术、椎间孔入路椎间融合术加用双侧椎弓根螺钉内固定后腰椎即刻稳定性的差异。设计：对比观察。材料：腰椎标本来自新鲜小牛15具。方法：模拟临床手术建立前路椎间融合术、后路椎间融合术、椎间孔入路椎间融合术3种椎间融合术模型,先将所有标本作为正常对照组进行测试,然后将标本随机分为3组,每组5个标本,制成单纯椎间融合组,分别采用3种椎间融合术测试后,在此基础上再附加双侧椎弓根螺钉内固定进行测试。主要观察指标：脊柱三维运动测试机上测试3种模型加用双侧椎弓根螺钉固定前后腰椎生物力学特性的变化。结果：行3种单纯椎间融合后,腰椎的稳定性能明显下降,附加了双侧椎弓根螺钉固定后,腰椎的各项稳定性指标均增强,包括扭转力学指标也得到了很大增强,有效增加了腰椎的刚度。椎间孔入路椎间融合术各项稳定性指标都明显优于其他两种方法,说明椎间孔入路椎间融合术的即刻稳定性能在3者中最有优势。后路椎间融合术的刚度明显强于前路椎间融合术,应变和应力也较前路椎间融合术有优势,但是其扭转稳定性却不如前路椎间融合术。结论：行单纯椎间融合术后,腰椎的稳定性较正常对照组均有明显下降,在加用双侧椎弓根螺钉内固定后能有效地提高其稳定性能。在3种椎间融合术中,椎间孔入路椎间融合术的腰椎即刻稳定性能最优。     

单侧椎弓根螺钉置入并椎间融合对邻近椎间盘节段退变的影响

背景:坚强内固定和良好融合存在严重缺陷和不足。目前还未见临床应用单侧椎弓根螺钉固定结合椎间cage植骨融合治疗腰椎退变性疾病对邻近节段退变影响的相关报道。目的:回顾分析单侧椎弓根螺钉固定结合椎间cage植骨融合治疗部分腰椎退变性疾病后对固定融合邻近上下节段退变的影响。方法:2006-03/2009-12对收治的部分腰椎管狭窄症、腰椎失稳及腰椎间盘脱出症患者22例,进行了单侧椎弓根螺钉固定加椎间cage植骨融合,术中不显露对侧。在固定融合后3,6,12,20个月及取出内固定钉棒后3,6个月,随访X射线片及MRI。针对X射线片运用角平分线法测量固定融合邻近上位椎间隙高度变化,MRI测量椎间盘髓核退变情况。结果与结论:所有病例获得随访,患者椎管狭窄症状及神经根性症状消失,并且在随访期间内没有新的临床症状出现。固定融合前、固定融合后3,6,12,20个月邻近节段上位椎间隙高度分别为(7.420±0.0354),(7.4266±0.0369),(7.4533±0.0369),(7.5166±0.0369),(7.4308±0.0369)mm,结果表明,腰椎单侧固定融合后邻近节段椎间隙高度无明显变化(P>0.05)。MRI测量结果显示,固定融合邻近上位椎间盘髓核信号在T2加权像无明显退变。提示单侧椎弓根螺钉固定结合椎间融合治疗部分腰椎退变性疾病能有效预防固定融合邻近上下节段退变。     

钉钩混合系统前后路联合矫形与单纯后路胸椎弓根螺钉置入治疗青少年特发性胸椎侧凸的比较

背景:通常重度青少年特发件胸椎侧凸患者骨骼比较僵硬,为增加侧凸的矫正率和融合率,目前国内外常规治疗方案为前路松解加后路矫形.但无论是前路开胸或胸腔镜操作均会产生较高的并发症.目的:对比观察前后路联合矫形和单纯后路矫形治疗重度青少年特发性胸椎侧凸患者的效果.设计、时间及地点:回顾性病例分析,病例来自1998-06/2005-06解放军第二军医大学长海医院骨科.对象:选择解放军第二军医大学长海医院骨科收治的行脊柱侧凸矫形融合术的青少年重度特发性胸椎侧凸患者126例,男27例,女99例,年龄10～18岁.方法:根据矫形方式将126例患者分为2组:前后路联合组(n=32):采用前路松解加后钉钩混合系统矫形;单纯后路组(n=94):单纯行后路手术,其中单纯后路组中18例单纯运用钩系统,22例运用钉钩混合系统,54例单纯运用全胸椎弓根螺钉系统.平均随访3.5年.临床采用影像学指标和SRS随访表格评估,统计学数据分析采用Wilcoxon-Mann-Whitney及Kruskal-Wallis检验.主要观察指标:胸椎侧凸度数,胸弯侧曲位度数,T5～12后凸角.结果:前后路联合组和单纯后路组两组患者在性别、年龄、融合节段、手术前Cobb角、柔韧性、矢状何胸椎后凸角度方面差异均无显著性意义.但前后路联合手术对冠状面Cobb角矫正率更高(P=0.007 5),矢状面T5～12后凸矫形丢失率和SRS随访评分均无明显差异.单纯后路全椎弓根螺钉系统冠状面矫正率优于单纯后路钩系统与单纯后路钉钩混合系统两组(P=0.012 0):而与前后路联合组相比,差异无显著性意义(P=0.952 4).所有患者均未因置入物失败或假关节形成而再次手术.结论:对于重度青少年特发件胸椎侧凸,运崩钉、钩混合系统前后路联合矫形比单纯后路钩系统及钉钩混合系统矫形更为有效,但采用单纯后路全胸椎弓根螺钉系统则可以达到与前后路联合矫形相同的效果,可以避免前路手术,手术简单安全、疗效肯定,从而免除前路松解操作带来的一系列并发症.     

腰椎间孔入路腰椎体间植骨融合结合椎弓根螺钉置入内固定:能提高退行性病变腰椎的稳定性与植骨融合率吗?

背景:腰椎融合已广泛应用于治疗各种腰椎退行性疾病,然而传统的经后方或后外侧入路融合率较低,并发症较多,影响相邻脊柱节段的稳定性,破坏了脊柱的机械载荷分布.目的:探讨经腰椎间孔入路行腰椎体间植骨融合结合椎弓根螺钉置入内固定治疗腰椎退行性疾病的临床效果.方法:68例腰椎退行性疾病患者行腰椎间孔入路腰椎体间植骨融合结合短节段椎弓根螺钉置入内固定,其中峡部裂型腰椎滑脱24例、退变性腰椎滑脱16例、退变性腰椎管狭窄18例和退变性腰椎间盘疾病10例.结果与结论:所有患者无神经损伤、椎间隙感染和脑脊液漏等并发症,一期愈合.均获得随访,平均随访29个月(10-60个月).所有病例未发生内置物断裂、松动移位和椎间隙高度丧失等并发症,骨融合率为91%.依据日本JOA疗效评定标准,优35例,良26例,可5例,差2例,总优良率为90%.结果说明基于椎弓根置入内固定的椎间孔入路腰椎体间植骨融合可有效治疗腰椎退行性疾病,近期随访结果满意.     

下颈椎经椎弓根内固定的生物力学稳定性分析

经椎弓根固定是目前能提供三柱生物力学稳定性最可靠的脊柱后路内固定，具有很高的临床应用价值，但颈椎椎弓根毗邻结构复杂，螺钉置入风险很高，限制了其在临床的广泛应用。文章从颈椎椎弓根的形态，生物力学性能，椎弓根螺钉内固定技术和固定系统，手术导航，手术的适应证、禁忌证及并发症等不同研究侧面，总结国内外学者在以上相关领域，有关椎弓根固定在下颈椎疾病治疗方面的应用和进展，认为椎弓根固定虽然有很高风险，但通过术前精确测量椎弓根形态、术中结合各种新辅助技术、配合手感，下颈椎经椎弓根内固定的风险将降低，其在临床应用将越来越广泛。     

胸椎椎弓根置钉方法的研究与新进展

自椎弓根螺钉应用于胸椎内固定手术,因其固定和矫形方面的独特优势,如今胸椎椎弓根螺钉内固定技术已得到广泛应用。由于胸椎解剖和比邻的特殊性与复杂性,胸椎置钉方法研究和改进一直是脊柱外科医师研究的重点,从早期的徒手置钉技术、X线影像辅助技术到现在的术中三维CT实时导航技术,极大提高了胸椎置钉准确率。本文就胸椎解剖特点、置入点选择及置入方法和相关的辅助技术进行综述。     

CT扫描和直视观察对比研究胸椎椎弓根螺钉的置钉位置

目的:分析CT对胸椎椎弓根螺钉置入螺钉位置及椎弓根内壁破坏程度的判断能力。方法:采用徒手法在5具尸体胸椎置入椎弓根螺钉,并进行CT扫描。然后根据螺钉CT影像分别由3位医师对螺钉的位置进行判断并与直视下观察结果进行比较。结果:CT对于Ⅰ度椎弓根螺钉的敏感度为33%,特异度为87%,阳性预测值为32%,阴性预测值为88%。CT对于Ⅱ度椎弓根螺钉的敏感度为100%,特异度为88%,阳性预测值为60%,阴性预测值为100%。Kapper值为0.603。结论:CT对椎弓根螺钉导致的椎弓根内壁破坏的评价结果较为可靠,对徒手法置入的胸椎椎弓根螺钉是否侵及内壁及侵及程度的判断准确性有限。     

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。     

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。     

计算机重建技术辅助胸椎椎弓根钉置入的准确性

背景：由于椎骨周围组织关系复杂,使得胸椎椎弓根钉置入成功率不是很理想。随着更精密的成像设备的出现,骨科术前检查变得更清晰,准确。借助数字化成像设备势必要提高椎弓根钉置入准确性。目的：比较分析螺旋CT计算机三维重建辅助指导技术与传统徒手技术置入胸椎椎弓根钉成功率及准确性的差异。方法：纳入56例胸椎损伤患者,内固定前根据患者意愿选择置钉方式,三维重建辅助组及传统徒手组各28例。置钉前三维重建辅助组患者全部采用128排高分辨率CT对胸椎进行扫描,得到的数据输入计算机数据库,根据软件生成的三维立体图像,模拟手术路径和置钉参数。传统徒手组患者行普通X射线和CT检测,不应用三维重建辅助组的重建和模拟功能。所有病例记录置钉成功率,内固定后再次进行螺旋CT扫描评估置钉准确性。结果与结论：与传统徒手组比较,三维重建辅助组置钉成功率显著提高（P〈0.05）,椎弓根穿破率显著降低（P〈0.05）。提示利用螺旋CT三维重建技术辅助胸椎椎弓根钉内固定,可以明显提高椎弓根钉置入的成功率和准确性。     

计算机重建技术辅助胸椎椎弓根钉置入的准确性

背景:由于椎骨周围组织关系复杂,使得胸椎椎弓根钉置入成功率不是很理想。随着更精密的成像设备的出现,骨科术前检查变得更清晰,准确。借助数字化成像设备势必要提高椎弓根钉置入准确性。目的:比较分析螺旋CT计算机三维重建辅助指导技术与传统徒手技术置入胸椎椎弓根钉成功率及准确性的差异。方法:纳入56例胸椎损伤患者,内固定前根据患者意愿选择置钉方式,三维重建辅助组及传统徒手组各28例。置钉前三维重建辅助组患者全部采用128排高分辨率CT对胸椎进行扫描,得到的数据输入计算机数据库,根据软件生成的三维立体图像,模拟手术路径和置钉参数。传统徒手组患者行普通X射线和CT检测,不应用三维重建辅助组的重建和模拟功能。所有病例记录置钉成功率,内固定后再次进行螺旋CT扫描评估置钉准确性。结果与结论:与传统徒手组比较,三维重建辅助组置钉成功率显著提高(P<0.05),椎弓根穿破率显著降低(P<0.05)。提示利用螺旋CT三维重建技术辅助胸椎椎弓根钉内固定,可以明显提高椎弓根钉置入的成功率和准确性。     

骨质疏松尸体椎体中可灌注骨水泥椎弓根螺钉和可膨胀式椎弓根螺钉的生物力学研究

目的比较可灌注骨水泥椎弓根螺钉(FPS)和可膨胀式椎弓根螺钉(EPS)在骨质疏松尸体椎体中的生物力学差异。方法选取老年骨质疏松尸体5具,共30个椎体。将所有标本一侧椎弓根置入FPS,并统一灌注骨水泥1.5 m L,设为FPS组。将另一侧椎弓根分为EPS组和普通椎弓根螺钉(CPS)组,分别进行轴向拔出实验。比较最大轴向拔出力、刚度、能量吸收值。结果 FPS组、EPS组、CPS组最大轴向拔出力比较有显著差异(P0.05)。FPS组、EPS组及CPS组的刚度分别为(222.700±31.887)、(194.933±15.309)及(166.933±26.185)N/mm,差异有统计学意义(P0.05)。FPS组、EPS组及CPS组的能量吸收值分别为(2.851±0.410)、(2.043±0.378)及(1.188±0.340),差异有统计学意义(P0.05)。结论在骨质疏松条件下,FPS和EPS均能够显著增加内固定的稳定性,但以FPS的生物力学稳定性为佳。     

Biomechanical analysis of differing pedicle screw insertion angles

BACKGROUND: Pedicle screw fixation to stabilize lumbar spinal fusion has become the gold standard for posterior stabilization. A significant percentage of surgical candidates are classified as obese or morbidly obese. For these patients, the depth of the incisions and soft tissue makes it extremely difficult to insert pedicle screws along the pedicle axis. As such, the pedicle screws can only be inserted in a much more sagittal axis. However, biomechanical stability of the angled screw insertion has been controversial. We hypothesized that the straight or parallel screw was a more stable construct compared to the angled or axially inserted screw when subjected to caudal cyclic loading. METHODS: We obtained 12 fresh frozen lumbar vertebrae from L3 to L5 from five cadavers. Schantz screws (6.0 mm) were inserted into each pedicle, one angled and along the axis of the pedicle and the other parallel to the spinous process. Fluoroscopic imaging was used to guide insertion. Each screw was then subjected to caudal cyclic loads of 50 N for 2000 cycles at 2 Hz. Analysis of initial damage, initial rate of damage, and total damage during cyclic loading was undertaken. FINDINGS: Average total fatigue damage for straight screws measured 0.398+/-0.38 mm, and 0.689+/-0.96 mm for angled screws. Statistical analysis for total fatigue damage ratio of angled to straight screws revealed that a significant stability was achieved in straight-screw construct (P<0.03). INTERPRETATION: This study showed that straight screw insertion results in a more stable pedicle-screw construct. The angled screw insertion technique resulted in more scattered values of damage indicating that the outcome from the angled screw fixation is less predictable. This validates the use of this technique to implant pedicle screws across the axis of the pedicle (parallel to the mid sagittal line) rather than along the axis, and has broad implications in instrumented posterior lumbar spinal surgery.