不同内固定手术方式治疗寰枢椎复合骨折稳定性的有限元分析

目的:比较寰枢椎椎弓根螺钉固定及枕颈融合术两种内固定方式治疗寰枢椎复合骨折的生物力学稳定性,为临床治疗寰枢椎复合骨折提供理论依据。方法:选择1例27岁健康男性志愿者,采用64排螺旋CT机扫描枕颈部(C0~C3),利用Simpleware 3.0、Geomagic 8.0、Hypermesh 10.0等软件建立C0~C3节段三维有限元(FEM/intact)模型,并与Panjabi等的结果进行对比验证。在经验证的模型基础上断裂C1前弓和后弓及切断齿状突基底部,模拟Jefferson骨折+Ⅱ型齿状突骨折的复合骨折有限元模型(FEM/fracture)。根据内固定系统的大小规格及临床手术方法在FEM/fracture上分别建立寰枢椎椎弓根螺钉固定术模型(FEM/PSF)及枕颈融合术模型(FEM/OCF)。对不同内固定模型加载前屈、后伸、侧屈、旋转工况,分析各模型在不同工况下Von Mises应力云图及各椎节活动度。结果:(1)建立的FEM/intact外观逼真,几何相似性好。各椎节的活动度与Panjabi发表的结果基本吻合。在相同条件下,FEM/fracture各个工况下的活动度均较FEM/intact明显增大,尤其是C1-C2旋转增加了43.7%,屈伸增加了72.1%。(2)两种加载内固定系统的上颈椎有限元模型与临床实际相符。FEM/PSF的C0-C1屈伸和旋转活动度较FEM/intact分别增加59.2%、68.3%;C1-C2屈伸、侧屈、旋转功能受限,分别降低92.2%、31.3%、99.6%;C2-C3屈伸、侧屈工况下活动度分别降低13.6%、0.6%,旋转工况下活动度增加0.7%。FEM/OCF中C0-C3各椎节活动度较FEM/intact均降低,其中C0-C1屈伸、侧屈、旋转工况下活动度分别降低93.8%、90.4%、90.2%;C1-C2分别降低89%、55.7%、97.4%;C2-C3分别降低92.8%、95.2%、90.5%。(3)FEM/PSF在左右旋转工况下应力值最大,为321.19MPa,主要集中在连接棒和螺钉根部。FEM/OCF在左右侧屈工况下应力值最大,为228.84MPa,主要集中在连接棒及螺钉根部。结论:寰枢椎椎弓根螺钉固定及枕颈融合两种手术方式治疗寰枢椎复合骨折均能起到早期稳定的目的,寰枢椎椎弓根螺钉固定后稳定C1-C2的同时能代偿性增加C0-C1的活动度。     

前路椎体螺钉内固定治疗Hangman骨折

目的：评价前路椎体螺钉内固定技术治疗Hangman's骨折的应用价值。方法：回顾性分析实施前路经C2～C3椎体螺钉固定的9例Hangman's骨折患者的方法和疗效。结果：平均随访17个月，未出现与内固定有关的并发症。1例螺钉固定位置欠佳，所有患者的C2椎弓均获得骨性融合，3例出现C2～C3前方骨桥连接。颈椎功能恢复良好。结论：前路经C2～C3椎体螺钉内固定可以达到治疗Hangman's骨折的目的，方法相对安全，简单。     

合并枢椎椎体前下缘撕脱的Hangman骨折(附五例报告)

目的研究5例合并枢椎椎体前下缘撕脱的Hangman骨折的损伤特点,探讨前路手术治疗的优点。方法该5例不稳定Hangman骨折均采用前路减压融合内固定治疗。结果平均手术时间120 min,平均出血量350 ml,无术中并发症。术后随访7个月~4.5年,术后5~8个月骨折及C2、3椎间均骨性愈合,2例合并脊髓损伤术后6个月神经功能从ASIA分级D级恢复到E级,5例术后颈椎活动恢复良好。结论合并枢椎椎体前下缘撕脱的Hangman骨折常累及前纵韧带和C2、3椎间盘损伤,导致C2、3向后成角,属不稳定Hangman骨折,颈前路减压融合钢板内固定是其理想的治疗方法。     

累及枢椎椎体的Hangman骨折七例报告

目的 探讨特殊Hangman骨折的损伤病理、诊断及治疗方法.方法 收治累及枢椎椎体的Hangman骨折7例,患者均有C2、3不稳定,2例同时累及C1、2,损伤脊髓神经.均行C2、3前路融合术,加前路经寰枢关节螺钉内固定2例,减压2例.结果 随访1～5.5年,骨折及C2、3或C1～3椎间均骨性愈合.除C1、2固定者头颈部旋转部分受限外,其他颈椎活动正常,神经功能恢复明显.结论 累及枢椎椎体的Hangman骨折具有自身伤情特点,CT及三维重建可明确诊断.如未波及C1、2其治疗同典型骨折,否则需酌情加寰枢关节融合术或齿状突骨折螺钉内固定术,前路手术值得推荐.     

经口寰枢椎单侧与双侧侧块螺钉内固定的有限元分析

目的采用有限元分析方法比较经口寰枢椎单侧与双侧侧块螺钉内固定的生物力学特性。方法选取1名健康成年男性志愿者进行颈椎CT扫描,获取数据建立正常模型,并置入单侧钛合金螺钉建立单钛钉模型,置入双侧钛合金螺钉建立双钛钉模型,比较3种模型在1、5、10 N·m扭矩下受到的Mises应力与位移情况。结果在10 N·m扭矩下各个模型Mises应力与位移最大,单钛钉模型中单钛合金螺钉Mises应力2 000.3 MPa,位移2.29 mm,寰枢柱其他部位Mises应力754.7 Mpa;双钛钉模型中双钛合金螺钉Mises应力699.1 MPa,位移0.79 mm,寰枢柱其他部位Mises应力211.1 Mpa;正常模型寰枢柱其他部位Mises应力104.4 Mpa。双钛钉模型10 N·m扭矩下应力及位移云图与正常模型相似度更高。结论经口寰枢椎双侧侧块螺钉内固定稳定性好,能最大程度地保留颈椎活动度。     

创伤性枢椎前骨脱（Hangman骨折）

本文综述了Ｈａｎｇｍａｎ骨折的发生机制，分类，临床表现和治疗。     

两种寰枢椎后路内固定系统的三维有限元分析

[目的]运用有限元方法评价寰枢椎经关节螺钉联合椎板钩内固定和寰枢椎椎弓根螺钉内固定生物力学稳定性和安全性。[方法]运用有限元软件建立寰枢椎经关节螺钉联合椎板钩和寰枢椎椎弓根螺钉两种内固定系统的有限元模型,并加载到寰枢椎不稳的有限元模型上,进行计算和分析,得出各个有限元模型的活动度(ROM),并提取内固定有限元模型的应力云图。[结果]寰枢椎经关节螺钉联合椎板钩内固定的活动度要略小于寰枢椎椎弓根螺钉内固定。在屈和伸的工况下,寰枢椎经关节螺钉联合椎板钩内固定产生应力值较大,主要集中在螺钉根部和经关节部位;在后伸工况下,寰枢椎椎弓根螺钉内固定产生应力较大,主要集中在螺钉的根部和连接棒。[结论]寰枢椎经关节螺钉联合椎板钩内固定的稳定性略好于寰枢椎椎弓根螺钉内固定。寰枢椎经关节螺钉联合椎板钩内固定在螺钉经关节部位和螺钉根部易产生断钉,而寰枢椎椎弓根螺钉内固定在螺钉根部和连接棒处易产生断钉。     

一种新型后路寰枢椎固定系统的设计及有限元分析

目的 :基于影像学参数设计一种新型后路寰枢椎固定系统,运用有限元方法评价该系统固定的生物力学稳定性。方法:运用医学影像存档与通信系统测量工具对后弓发育正常且结构完整的成人寰椎CT进行解剖学参数测量,依据寰椎影像学测量参数设计出一种符合寰椎解剖结构的新型后路寰枢椎固定系统。对1例健康志愿者上颈椎进行薄层CT扫描,对其CT图片数字图像处理,进行网格划分、设置材料属性及载荷与边界条件,建立正常上颈椎有限元模型(正常模型),并与已发表文献对比验证其有效性;在正常模型基础上通过修改材料属性及去除横韧带构建寰枢椎失稳有限元模型(失稳模型),加载新型后路寰枢椎内固定系统至失稳模型上建立新型后路寰枢椎固定系统固定有限元模型(新型模型);运用Abaqus 2019对新型模型施加扭矩为1.5N·m,对该模型C0-C3节段屈伸、侧屈、旋转活动度进行计算分析,并与寰枢椎椎弓根螺钉固定有限元模型(椎弓根螺钉模型)对比。结果:设计出的新型后路寰枢椎固定系统符合寰椎的解剖结构,此系统由新型寰椎后弓钢板、连接棒及枢椎椎弓根螺钉组成。与以往文献对比,建立的正常模型验证有效。新型模型与正常模型相比减少了屈伸95.3%、侧...     

寰枢椎前路侧块螺钉内固定的生物力学测试

目的比较寰枢椎前路侧块螺钉和前路钛网、前路钢板内固定后颈椎标本的稳定性,分析不同前路内固定方法对寰枢椎各个方向运动的控制作用,为临床选择应用提供参考。方法 5具新鲜冷冻保存的尸体标本,快速分离出C0～T1节段,去除表面肌肉组织,放射测定,排除骨溶解、骨折及有其他病变的标本,以自凝型牙托粉包埋C2～7节段。包埋好的标本以特殊夹具固定于三思牌测力机上进行前屈、后伸和左右侧屈刚度的测试。旋转刚度在自制的测力机上测定。结果与正常组和损伤组相比,三种内固定方法均能明显提高寰枢椎各向活动的刚度,统计检验P<0.05;术式间的比较前路螺钉组的活动刚度明显高于前路钢板(各个方向P<0.05)和前路钛网(各个方向P<0.05);前路钢板的活动刚度明显高于前路钛网(各个方向P<0.05)。结论体外颈椎标本的生物力学实验表明,无论与正常组或损伤组相比前路双侧块螺钉、前路钢板和前路钛网内固定均能提高寰枢椎的稳定性,其中前路双侧块螺钉内固定提供的稳定性最强,与简单外固定配合使用可满足临床需要,当必须行寰枢椎前路内固定时应优先考虑使用。前路钢板和前路钛网单独使用稳定性较差,虽与后路内固定术式联用或改进设计可提高稳定性,但提高了并发症风险和经济负担。     

枢椎椎体骨折

枢椎椎体骨折的文献报道较少。本文总结我院1992年3月-2002年10月收治的91例枢椎损伤中的枢椎椎体骨折患者10例，探讨其临床表现、损伤机制、骨折类型及治疗方法等。     

颈前路植骨钢板内固定治疗创伤性枢椎前滑移

目的 评价C2、C3椎体间植骨、钢板内固定治疗创伤性枢椎前滑移的临床价值。方法 8例创伤性枢椎前滑移患行颈前路手术复位、椎间盘切除减压、自体髂骨植骨、钢板内固定术，平均随访1年，观察患术后颈椎生理高度、曲度重建和颈椎稳定性、运动情况。结果 8例患均获得完全的枢椎复位，C2、C3椎体在术后16周达到骨性融合，颈椎生理高度、曲度得以重建，旋转、屈伸功能良好，无钢板螺钉并发症。结论 颈前路钢板内固定是治疗创伤性枢椎前滑移的有效方法。     

寰枢椎复合体三维有限元模型的建立与寰枢椎复合骨折机制的有限元分析

[目的]建立并验证寰枢椎复合体三维有限元模型,并应用该模型探讨在过屈+压缩和过伸+压缩载荷下寰枢椎复合骨折的损伤机制和骨折类型.[方法]对正常青年男性志愿者,采用64排螺旋CT机扫描颈部,层厚0.625 mm,以Dicom格式保存数据,将数据通过Simpleware 3.0进行分割降噪滤波处理,转化为STL三角网格模型,再利用Geomagic 8.0进行曲面模拟生成NURB曲面模型,经Hypermesh 10.0进行接触定义、网格划分、材料赋值、边界约束等,得到包括皮质骨、松质骨、椎间盘、主要韧带在内的寰枢椎复合体三维有限元实体模型.在相同的加载条件下测量模型屈、伸、侧屈、旋转等工况下的活动度(ROM),并与文献进行对比验证.模型验证后,通过在过伸位及过屈位上加载垂直向下的10 m/s的速度,并添加头部自身50 N的重量,模拟临床常见的过伸+压缩和过屈+压缩受伤暴力,将寰枢椎作为整体分析在此加载条件下寰枢椎不同部位应力分布并探讨相应的复合骨折类型.[结果](1)建立的寰枢椎复合体模型外观逼真,几何相似性好,解剖结构完整详细.与Panjabi实验结果进行比较验证,结果基本吻合;(2)过伸位加载垂直向下力时,Von Mises应力云图提示:C1前弓、后弓应力最大并产生断裂;C2齿状突、寰枢外侧关节应力最大,产生类似压缩性骨折表现.过屈加载竖直向下的力时,Von Mises应力云图提示:C1前弓、后弓应力最大并产生断裂;C2齿状突应力最大,产生类似Ⅱ型齿状突骨折表现.[结论]建立的寰枢椎复合体三维有限元模型可以很好的模拟寰枢椎复合体的生物力学特性.仿真结果提示:寰枢椎复合骨折的生物力学机制可能与过伸+压缩和过屈+压缩两种载荷相关.     

枢椎椎弓根拉力螺钉内固定技术治疗Hangman骨折

目的：探讨枢椎椎弓根拉力螺钉内固定治疗Hangman骨折的适应证,并评价其临床应用价值。方法：2003年7月至2007年6月共收治Hangman骨折患者28例。Levine-Edwards分型：Ⅰ型6例,Ⅱ型17例,Ⅱa型5例。脊髓功能Frankel分级：D级3例,E级7例。取C2侧块中点为进针点,根据C2椎弓根的内缘和上缘走行确定进针方向,向头侧倾斜25°～30°,向中线倾斜30°～35°。应用测深器确定螺钉长度,一般为24～30mm。结果：术中未发生椎动脉损伤及其他并发症。术后所有患者随访4～48个月,平均20个月。神经功能恢复正常,所有骨折均在术后6个月愈合,颈椎活动范围接近正常,未出现颈椎不稳和螺钉松动。结论：单节段枢椎椎弓根拉力螺钉内固定技术可使Hangman骨折获得良好的即刻稳定性,且较少干扰上颈椎的生理功能。其适应证应限于骨折可复位的病例。     

枢椎环骨折损伤机制的三维有限元分析

目的:观察在不同暴力作用下枢椎的应力分布并推测枢椎环骨折的损伤形态,揭示该类骨折的形态学与损伤机制之间的关系.方法:选择1名健康成年男性志愿者,进行头颅和颈椎薄层CT扫描,将CT数据导入软件,通过有限元软件建立颅底至第3颈椎(C0-C3)三维有限元模型,并验证模型的有效性.在头颅几何模型上选择5个受力点:前额中部正中(...     

Cervifix内固定系统在寰椎骨折合并Hangman骨折中的应用

目的探讨Cervifix内固定系统治疗寰椎骨折合并Hangman骨折的价值和作用。方法2000年1月～2004年4月采用后路融合、Cervifix内固术治疗6例寰椎骨折合并Hangman骨折患者。寰椎骨折Landell分型：Jefferson骨折3例,Ⅰ型1例,Ⅲ型2例。Hangman骨折Levine-Edwards分型：Ⅰ型1例,Ⅱ型4例,Ⅱa型1例。脊髓损伤Frankel分级：A级2例,B级1例,D级2例,E级1例。结果6例患者术后获3～48个月(平均22个月)随访。所有患者术后3～6个月均获骨性愈合,无感染、脑脊液漏、内固定物断裂或松动、局部疼痛及不适等并发症发生。3例患者神经压迫症状有一定程度改善(2例由原来的D级恢复列E级,1例由B级恢复到D级),无神经系统症状加重者,但术后颈椎活动功能受一定影响。结论Cervifix内固定可提供坚强有效的节段性固定,提高融合率,同时可预防单纯减压融合术后早期失稳导致的高位脊髓损伤加重。     

椎弓根螺钉内固定治疗枢椎椎弓根骨折合并脊髓损伤

目的 评价椎弓根螺钉内固定治疗枢椎弓根骨折(Hangman骨折)的临床应用价值。方法 回顾性分析我科自1999年来收治的急性枢椎椎弓根骨折15例患者，其中Ⅰ型4例，Ⅱ型11例，均合并不同程度神经系统症状，行颅骨牵引复位后用AO纯钛皮质骨螺钉经峡部固定枢椎椎弓根骨折。结果 经12～60个月随访，术后神经功能恢复按Frankel分级，有6例D级和5例C级恢复至E级，2例V级恢复至D级，1例B级恢复至C级，1例B级恢复至D级，半年后复查X线骨折均愈合，复位良好，无椎动脉损伤及其它术中、术后并发症。结论 椎弓根螺钉内崮定治疗早期枢椎椎弓根骨折，复位固定满意，有利于脊髓功能的恢复，且较少影响上颈椎功能。     

Zephir钛板前路融合固定治疗Hangman骨折

目的：探讨Zephir钛板前路融合固定治疗Hangman骨折的方法。方法：对4例Hangman骨折的患者应用Zephir伏板行颈2、3椎体前路固定，分析手术的可行性。结果：4例患者手术效果满意。结论：Zephir钛板前路固定治疗Hangman骨折简单易行，利于普及。     

前路钢板内固定治疗Ⅱ、Ⅱa型Hangman骨折

Hangman骨折又称绞刑骨折。指在暴力作用下枢椎上、下关节突之间的骨质连接部发生骨折,伴或不伴枢椎前脱位,近年来多倾向于手术治疗。笔者于2006年1月-2008年10月,对6例Ⅱ型、Ⅱa型Hangman骨折采用前路钢板内固定治疗,疗效满意。报告如下。     

前路钢板内固定治疗Ⅱ、Ⅱ a型Hangman骨折

Hangman骨折又称绞刑骨折,指在暴力作用下枢椎上、下关节突之间的骨质连接部发生骨折,伴或不伴枢椎前脱位,近年来多倾向于手术治疗.笔者于2006年1月～2008年10月,对6例Ⅱ型、Ⅱa型Hangman骨折采用前路钢板内固定治疗,疗效满意.报告如下.     

前路减压融合内固定在Hangman骨折治疗中的应用

目的探讨前路减压融合内固定治疗不稳定型Hangman骨折的临床疗效。方法对7例不稳定型Hangman骨折采用前路减压融合内固定治疗。结果平均手术时间130min,平均出血量300ml,无术中并发症。术后平均随访8个月,患者枕颈部疼痛症状消失,均获得骨性愈合。2例合并脊髓损伤的患者,术后3个月神经功能从D级恢复到E级。结论前路减压融合内固定是治疗不稳定型Hangman骨折的有效方法之一。