腰椎"U"形弹性内固定器的研制及力学评价

目的 介绍腰椎"U"形弹性内固定器的研制.并利用有限元方法 对其生物力学特性进行评价.方法 采用镍钛合金设计一种腰椎弹性内固定器.选择1名成年男性志愿者,以L4、5节段为研究对象,采用螺旋CT对其进行层厚1.0 mm的连续水平扫描,借助Mimics 11.11软件,建立L4、5节段三维非线性有限元模型.同时根据椎弓根螺钉、连接棒的几何尺寸及力学参数分别添加螺钉和连接棒模型,建立腰椎"U"形弹性内固定的三维有限元模型,分别施加垂直压缩、前屈、后伸、侧屈及旋转等各种生理载荷,对不同载荷下模型各部分的应力进行观察和分析.结果 弹性内固定系统各部分于垂直压缩时所受应力远小于其他状态(P<0.001);不同载荷下应力主要分布在"U"形弹性棒上,螺钉各部受力较为均匀.结论 腰椎"U"形弹性内固定器设计独特,能减少术后应力遮挡及椎弓根螺钉应力集中.有望成为较好地进行腰椎弹性内固定的一种装置.     

腰椎“U”形弹性内固定器的研制及力学评价

目的介绍腰椎“U”形弹性内固定器的研制．并利用有限元方法对其生物力学特性进行评价。方法采用镍钛合金设计一种腰椎弹性内固定器。选择1名成年男性志愿者,以L4、5节段为研究对象,采用螺旋CT对其进行层厚1．0mm的连续水平扫描,借助Mimics 11．11软件,建立L4.5节段三维非线性有限元模型。同时根据椎弓根螺钉、连接棒的几何尺寸及力学参数分别添加螺钉和连接棒模型,建立腰椎“U”形弹性内固定的三维有限元模型,分别施加垂直压缩、前屈、后伸、侧屈及旋转等各种生理载荷,对不同载荷下模型各部分的应力进行观察和分析。结果弹性内固定系统各部分于垂直压缩时所受应力远小于其他状态（P〈0.001）;不同载荷下应力主要分布在“U”形弹性棒上。螺钉各部受力较为均匀。结论腰椎“U”形弹性内固定器设计独特,能减少术后应力遮挡及椎弓根螺钉应力集中．有望成为较好地进行腰椎弹性内固定的一种装置。     

退变性腰椎侧弯单节段与双节段固定融合术后邻近节段的生物力学分析

目的利用有限元分析方法探讨单节段和双节段内固定+椎间融合术治疗退变性腰椎侧弯后对邻近节段影响的生物力学变化。方法基于一例退变性腰椎侧弯患者T12-S1上段连续的CT扫描图像,建立完整、有效的三维有限元模型。对其分别采用单节段和双节段椎管减压+椎间植骨融合+椎弓根螺钉内固定术治疗,在各种工况下对术后模型进行力学加载,比较两种治疗方法对脊柱活动度及固定邻近节段椎间盘、关节突关节的影响。结果单节段固定融合术后腰段脊柱前屈活动度增大,双节段固定融合术后腰段脊柱活动度减小,单节段固定融合术较双节段固定融合术更能增加邻近节段的活动范围;两种方法固定术后邻近节段椎间盘应力均有所集中,以邻近上节段明显,且单节段固定融合术的影响更大;两种方法固定术后对固定相邻下节段关节突关节软骨的应力影响较大,对相邻上节段影响相对较小,均以旋转运动明显,但单-双节段固定融合术对关节突关节软骨的影响无统计学差异。结论单-双节段内固定+椎间融合术后均可改变脊柱活动度并增加邻近节段活动度,且对固定邻近节段椎间盘及关节突关节的应力有所影响,有可能造成术后侧弯的加重。     

胸腰椎内固定和椎体增强技术对邻近节段影响的生物力学分析

[目的]探讨采用内固定或椎体增强技术后邻近节段生物力学特性的变化.[方法]12具尸体胸腰椎标本,分为正常对照组、椎体压缩骨折后经椎弓根自体骨植骨组、椎体成形术组、RF内固定组分别进行实验应力分析.应力加载方式为轴向压缩、前屈、后伸、侧屈等4种,通过各种工况的生物力学测试,说明采用内固定或椎体增强技术后邻近节段力学特性的变化.[结果]采用椎体内植骨或骨水泥填充的方法,有使邻近节段的刚度降低,应力强度提高的轻微趋势,但无显著性差异（P＞0.05）.而采用内固定后,邻近节段刚度明显降低,应力强度明显提高,呈显著性差异（P＜0.05）.[结论]采用椎体内植骨或骨水泥填充的方法对邻近节段的影响较小,而采用内固定后对邻近节段产生了不利的生物力学影响.     

人工颈椎间盘置换术对邻近节段生物力学影响的三维有限元分析

[目的]建立人工颈椎间盘置换术前、术后(C4～7)的三维有限元模型,分析颈椎间盘置换术的特点,并探讨术后对邻近节段生物力学的影响.[方法]选取1名行人工颈椎间盘置换的男性病人的术前、术后CT片,范围为C4～7,(包括椎体、邻近椎体和邻近椎间盘)分别建立术前、术后的三维脊柱功能单元的有限元模型.对模型加载2 N*m的力矩和10 N*m的转矩,分析其在垂直载荷、前屈、后伸、侧屈及旋转的情况下,手术前后的椎体的变化以及椎体皮质骨、松质骨、椎间盘、终板的应力改变,以及活动度的变化.[结果]手术后轴向负荷力线后移,人工间盘邻近椎体上下终板所受应力,以及邻近椎间盘所受应力有所增加,但所受压力、张力不明显.节段活动度的变化减小不明显.[结论]人工颈椎间盘置换术有效的改善了脊柱功能单位的生物力学性能,但需谨慎选择人工椎间盘的大小,并且最大限度保留终板骨性组织,以避免出现术后假体下沉、移位、脱出、节段后凸等不良影响.     

后方韧带复合体损伤对腰椎后路椎间融合术后邻近节段影响的有限元分析

目的 利用三维有限元分析方法量化评价后方韧带复合体损伤(posterior ligament complex, PLC)对腰椎后路椎间融合术后邻近节段椎间盘和小关节的生物力学影响。方法 建立正常的腰骶椎(L₁-S₁)三维有限元模型(normal model, Nm),分别建立单纯融合模型(fusion model, Fm)、腰椎后路椎间融合模型(posterior lumbar interbody fusion model, PLIFm)、切除上邻近节段PLC的腰椎后路椎间融合模型(PLC resection and posterior lumbar interbody fusion model, PR&PLIFm),在相同的预载荷和力矩加载下进行前屈、后伸、侧弯和扭转运动,分析比较4组模型手术及邻近节段的活动度(range of motion, ROM)、椎间盘应力和小关节接触力变化。结果 成功建立了正常有效的腰骶椎有限元模型及3种融合模型。3种融合模型均出现邻近节段ROM和椎间盘应力的不同程度增加,PLIFm和PR&PLI...     

经Coflex固定下腰椎不同节段后的椎间盘

目的 ：模拟临床术式,经Coflex分别固定下腰椎L4,5、L5S1节段,分析其手术节段及邻近节段椎间盘生物力学的差异性。方法：建立下腰椎及Coflex应用于下腰椎的3组有限元模型（完整下腰椎、Coflex固定腰椎L4,5及L5S1节段）。根据脊柱三柱加载理论,模拟下腰椎直立、前屈和后伸3种生理状态下,比较分析纤维环不同区域的应力大小、椎间隙背侧高度变化及髓核内压水平。结果：在直立和后伸工况下,Coflex分别植入L4,5、L5S1节段,均能减少其手术节段纤维环后区应力,限制椎间隙高度变化,并且降低髓核的应力水平。在后伸工况下,Coflex植入L4,5节段可降低L5S1节段的椎间盘应力水平,但Coflex植入L5S1节段不改变L4,5节段椎间盘应力大小。结论：Coflex固定L4,5、L5S1节段均能减少本手术节段椎间盘负载。另外,Coflex固定L4,5节段,起到降低L5S1节段椎间盘负载的生物力学效果。     

腰椎髓核摘除后小关节应力分析

[目的]研究L4、5正常腰椎节段、髓核摘除术后腰椎节段小关节的应力大小和分布情况.[方法]利用有限元软件Ansys,建立L4、5正常节段和髓核摘除术后三维有限元模型.固定模型L5椎体下终板,在L4椎体上终板施加400 N的轴向压缩载荷,并在L4椎体上终板分别向模型施加前屈、后伸和右旋转力,力矩大小均为6 Nm.分析各个状态下腰椎小关节的应力分布情况.[结果]建立了L4、5腰椎节段正常、髓核摘除术后的三维有限元模型.小关节处理为三维接触模型,线性、面接触单元,无摩擦,由上下关节突关节面及韧带结构组成.正常模型两侧小关节在右旋转时均产生较大应力,而以左侧小关节产生应力更大.髓核摘除模型在前屈、后伸、旋转时小关节的应力均增加.[结论]在腰椎不同的运动状态下,两侧小关节面各个部位的接触情况是不同的,应力大小和分布也是变化的.髓核摘除后腰椎前柱的承载功能减弱,小关节等后柱结构分担载荷增大.     

腰椎后外侧融合椎弓根钉对相邻节段椎间盘影响的三维有限元分析

目的利用三维有限元法分析腰椎不同运动状态时椎弓根钉的置入位置对邻近节段椎间盘应力的影响。方法利用三维建模软件建立正常人有效性腰骶椎(L_3~S_1)模型。根据椎弓根钉在椎体的位置,分别建立融合模型A、B、C。并根据不同工况对这3种模型施加相应的预载荷及扭矩,分析比较不同腰椎轴向运动时相邻节段椎间盘应力的变化情况。结果成功建立正常有效的L_3~S_1三维有限元模型及椎弓根钉棒系统融合固定三维有限元模型。在后伸状态下,模型A的L_3/L_4椎间盘应力明显增加,而模型B、C较融合前无明显变化;在侧曲状态中,模型B、C的L_3/L_4椎间盘应力变化不大,而模型A显著增加;在其余状态中,3个模型的L_3/L_4椎间盘应力均升高,其中以模型A增加最为明显。3个模型在所有状态下L_5/S_1椎间盘的应力均较融合前略有升高,其中模型B、C应力的变化小于模型A。结论椎弓根钉尖端位于椎体上1/3区域会显著增加融合节段上位邻近椎间盘应力,进而引起相邻节段退变;腰椎融合术不会明显增加邻近下位椎间盘的应力。     

Bioflex弹性椎弓根钉内固定系统对全椎板切除术与椎间植骨融合术后腰椎活动范围的影响

[目的]比较施行全椎板切除术后Bioflex弹性椎弓根钉内固定与传统刚性椎弓根钉内固定对腰椎活动范围的影响,为临床应用选择提供实验依据.[方法] 12具新鲜小牛脊柱标本,随机平均分为弹性内固定组和刚性内固定组,首先测试术前腰椎活动范围,再按照后路全椎板切除术式行硬膜囊和神经根减压手术,分别安装弹性椎弓根钉内固定与刚性椎弓根钉内固定,再比较同一标本减压术前术后活动范围差异.最后两组均进行PLIF手术,比较同一标本融合术前术后活动范围差异.[结果] Bioflex弹性椎弓根钉内固定系统与传统刚性椎弓根钉内固定系统相比,更能有效的保留全椎板切除术后的正常腰椎活动功能和提供足够的稳定性,有效减少椎间植骨融合区应力遮挡.[结论] Bioflex后路弹性内固定系统是一种后路椎节动态稳定装置,可充当椎体后方附件与韧带的功能;且比传统的刚性椎弓根内固定更有效的保留术后腰椎的活动范围和提供足够的稳定性,能有效的提高融合率.     

膝关节后交叉韧带断裂治疗临床分析

目的 对35例膝关节后交叉韧带断裂治疗进行临床分析,重点探讨了有关交叉韧带断裂的治疗问题。方法 经明确诊断后,分析采用胫骨附着处撕脱骨折复位固定手术治疗26例、早期髌韧带中1／3移植重建3例、单纯长腿石膏固定6例。结果 本组病例全部进行随访,随访时间13个月－5年,胫骨附着处撕脱骨折复位固定及髋韧带中1／3移植重建29例为优良、单纯长腿石膏固定6例为差。结论 后交叉韧带断裂后应该及时给予手术修复;膝后外侧手术入路,操作简单,暴露充分;少于3个月的陈旧性病例仍适应手术治疗。     

不同方法重建指尖离断静脉回流的疗效分析

目的：探讨不同方法重建指尖离断静脉回流的疗效。方法：2008年3月-2013年2月收治指尖离断患者80例,38例吻合指侧方静脉重建回流,术中吻合动静脉比例1：1或1：2或2：2,平均1：2;22例吻合指腹静脉重建回流,术中吻合动静脉比例1：1;20例未吻合静脉,术中仅吻合1条动脉,行侧切口或甲床放血。观察各组治疗效果。结果：吻合指侧方静脉组手指全部成活,无一例发生回流障碍;吻合指腹静脉组19例发生静脉危象,其中4例手指坏死;未吻合静脉组20例均发生回流障碍,其中6例手指坏死。58例获随访,随访时间6~28个月。吻合指侧方静脉组32例,指尖外形佳、指腹饱满;吻合指腹静脉组14例,指体轻度萎缩,指甲生长不平整;未吻合静脉组12例,指体萎缩明显。吻合指侧方静脉组指甲生长近平整,长度长于其他两组[（14.4±3.2）mm比（12.5±2.3）mm和（12.2±2.2）mm],远侧指间关节活动度大于其他两组[（63±5）°比（48±3）°和（45±7）°],两点分辨觉小于其他两组[（4.6±0.4）mm比（7.1±1.2）mm和（7.3±0.6）mm],感觉级别高于其他两组[S（3.45±0.39）级比S（2.57±0.42）级和S（2.55±0.49）级],差异均具有显著性（P〈0.05）。吻合指腹静脉组和未吻合静脉组在指甲长度、运动和感觉方面差异无统计学意义（P〉0.05）。结论：吻合指侧方静脉能有效解决指尖再植静脉回流问题,可避免回流障碍,成活率高,促进指甲生长,可恢复 DIPJ 活动度及感觉。     

胫骨干骨折的手术治疗对策

目的：明确不同固定器械在胫骨干不同骨折类型固定中的特点，以指导临床应用。方法：68例胫骨干骨折，行加压钢板螺钉、交锁髓内钉、单侧外固定架固定后，作临床疗效分析。结果：加压钢板固定组42例，感染5例，骨不连1例，平均愈合时间3．8个月；交锁髓内钉固定组13例，无感染及骨不连，平均愈合时间5．4个月；单侧外固定架组13例，骨不连1例，踝关节背伸受限3例，平均愈合时间4．5个月。结论：胫骨骨折交锁髓内钉固定并发症少，功能恢复好，适用范围广，但要注意及时进行动力加压。加压钢板及外固定架固定应选择各自的最佳适应证，以达到理想的疗效。