钉道局部固化与整体固化增强椎弓根螺钉稳定性的体内比较研究

目的 比较钉道局部固化与整体固化在体内增强椎弓根螺钉固定的效果,及观察钉道界面情况.方法 对山羊腰椎一侧行钉道整体同化(对照组);另一侧行钉道局部固化(实验组).6个月后处死山羊,对部分螺钉的钉道界面进行Micro-CT分析及组织学观察;其余进行轴向拔出实验.结果 两组中钉道周围骨小梁数量和稀疏程度未见明显差异;实验组中硫酸钙骨水泥完伞降解,形成良好的骨性愈合,对照组中一些骨髓腔内仍可见残留的未降解材料;最大轴向拔出力(Fmax):对照组(943.70±157.32)N,实验组(925.60±141.46)N,两组间差异无统计学意义(P>0.05).结论 钉道局部固化在体内可以提供与整体固化相似的固定强度,同时形成了良好的骨性愈合,更好地保证了螺钉在体内的远期稳定性.     

生物材料强化椎弓根螺钉稳定性研究进展

目前预防和解决骨质疏松患者术后椎弓根螺钉松动的主要对策是使用生物材料来强化钉道周围骨质.传统的方法是将聚甲基丙烯酸甲酯、磷酸钙骨水泥等生物材料直接填充至钉道内(操作简便,效果明显),但填充的生物材料剂量小,强化螺钉稳定性的效果有限,因此临床上对严重骨质疏松,尤其是伴有腰椎骨折的患者多使用椎体整体强化方法--球囊扩张椎体后凸成形术,可在恢复椎体高度、纠正后凸畸形的同时显著提高螺钉的固定强度.因骨水泥严密包裹螺钉而使其取出困难,有学者设计出钉道局部固化方法,在提高螺钉强度的同时也保持了部分骨质-螺钉界面.也有学者把强化措施与特殊设计的螺钉结合使用,取得了明显效果.临床上应根据不同患者具体情况,选用疗效肯定、并发症少的生物材料及其方法来强化椎弓根螺钉.     

脊柱外科与工程力学

0 引言 骨骼最基本的功能就是传递力学载荷,发挥支撑及运动功能.脊柱是人体的中轴骨,是人体的脊梁,是一个具有多个复杂关节连接的系统,其功能发挥依赖于完整的骨性结构和正常的负重力线.所以,任何创伤、退变、炎症、肿瘤及畸形等疾病所引起的脊柱骨质结构破坏或力线异常,都将会导致其正常生理功能丧失,从而产生相应的临床症状.脊柱外科手术最根本的目的就是消除病因,重建脊柱稳定和恢复脊柱生理曲度.     

Biomechanical evaluation of an expansive pedicle screw in calf vertebrae

incetheintroductionofthetranspedicularscrewsystembyBoucher ,1theapplicationofthissysteminthetreatmentofdegenerativedisordersandunstablefractures ,tumorsofthespinehasbecomeverypopularinthelasttwodecades.2 Looseningandfailureofthescrewsareamongthemostcommoncomplicationsreported ,especiallyforosteoporosis .3Thesefailuresoftenleadtonon union ,sagittalcollapseoftheconstructandpainfulkyphosis .Revisionisoftennecessary .Increasingthediameterand/orlengthofthepediclescrewseemstobethebestsolution .Howe…     

模拟腰段椎弓根螺钉置入获取置入三维参数

目的计算机模拟腰椎椎弓根螺钉置入,获取预置螺钉的椎弓根三维定量解剖数据及置钉参数。方法将10例全腰椎电子束CT(electronbeamCT,EBCT)扫描的Dicom数据导入Mimics8.1软件中,进行腰椎三维重建,测量椎弓根高度、宽度及轴线长度;构建圆柱体虚拟椎弓根螺钉,分别测量在未考虑螺钉直径与用6.5mm螺钉情况下进行置钉的角度安全范围。结果在腰椎三维图像上,可精确地获取预置螺钉的椎弓根三维定量解剖数据及置钉参数;在未考虑螺钉直径下置钉,L1～5在水平面的进钉角(transversesectionangle,TSA)的平均最大安全范围分别是16.9°、19.2°、19.8°、23.2°、30.0°,在矢状面的进钉角(sagitalsectionangle,SSA)分别为34.1°、35.5°、36.5°、32.3°、28.0°,用直径6.5mm螺钉置入时,TSA的平均最大安全范围是6.8°、7.2°、9.0°、12.3°、17.6°,SSA是25.6°、26.5°、26.0°、22.5°、17.2°,经同一椎体TSA、SSA配对t检验,具有显著性差异(P<0.001)。结论通过本方法可模拟手术过程,进行常规方法难以完成的三维测量,获取椎弓根螺钉置入个体化数据;同时在测量置入螺钉安全角度范围时,应考虑螺钉直径存在。     

生物玻璃生物学性能及其临床应用

生物玻璃是一类性能优良的骨替代修复材料,具有良好的骨传导、骨诱导活性及生物相容性,可在材料与骨组织界面之间形成化学键合,诱导骨修复与再生。生物玻璃复合其他材料,有助于材料性能互补,满足不同临床需要。目前生物玻璃已作为良好的骨修复替代材料应用于临床,并取得了可靠的临床效果。该文就生物玻璃材料表面反应、生物活性和生物相容性、材料复合及临床应用等研究进展作一综述。     

用于骨质疏松脊柱压缩骨折的新型可降解材料的体外实验研究

目的 研发一种用于治疗骨质疏松椎体压缩骨折的新型复合生物玻璃的磷酸钙骨水泥,并观察其体外材料学及生物学活性。方法 将不同质量百分比的生物玻璃（bioglass,BG）与磷酸钙（calcium phosphate cement,CPC )球磨后物理共混获得一种具有可注射、自固化、可降解的椎体成型替代材料。分别对该替代材料的凝固时间、流动性、力学强度进行测定并行材料体外成骨细胞粘附实验、增殖实验,观察其生物相容性。结果 随着新型替代材料中BG组分含量的增加,替代材料的凝固时间逐渐延长,同时,流动性较磷酸钙骨水泥改善明显。随着凝固时间的延长,替代材料固化后的抗压强度显著高于实验组CPC骨水泥。此外,与CPC相比,替代材料更有利于细胞的粘附、增殖及分化,具有良好的生物相容性。结论新型复合生物玻璃的磷酸钙的生物材料不仅具有可注射性和较高的力学强度,同时骨传导性能更好,有希望成为临床治疗骨质疏松椎体压缩骨折的一种新型椎体成形材料。     

模拟失重对雄性大鼠背根神经节尼氏小体形态和胶质细胞源性神经营养因子的影响

目的：探讨模拟失重对背根神经节(dorsal root ganglia,DRG)及胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)的影响。方法健康雄性SD大鼠80只,随机分为尾部悬吊(HU)组(n=40)和正常对照(NC)组(n=40),4周后处死各组大鼠,取腰5背根神经节,甲苯氨兰染色观察背根神经节内尼氏小体变化,免疫组化观察GDNF的变化, Western-blot方法检测GDNF的蛋白表达,实时PCR检测GDNF mRNA表达情况。结果与NC组相比,HU组尼氏体染色浅,尼氏体变小,弥散分布。免疫组化结果显示,与NC组比较,HU组GDNF量及积分光密度(integral optical density,IOD)值减少(P＜0.05)。Western-blot结果显示,HU组较NC组GDNF蛋白表达减少(P＜0.05)。实时PCR结果显示,与NC组相比,HU组GDNF mRNA表达降低(P＜0.05)。结论4周模拟失重可导致DRG内尼氏小体形态发生变化,GDNF数量减少, GDNF蛋白表达及mRNA表达降低,推测失重状态下可引起大鼠背根神经节发生损伤。     

三维CT重建模拟三种腰椎椎弓根螺钉置入方法的安全性分析

目的：通过计算机三维CT重建，测量三种腰椎椎弓根螺钉置入方法的置钉参数，探讨其安全适用节段。方法：在40例腰椎CT三维重建图像上应用人字嵴顶点法、Magerl法及Roy-Camille法模拟置钉．测量进钉点至椎弓根轴线的距离及置钉水平面角的安全范围．比较三种方法在腰椎各节段安全性的差异。结果：在L1～L4。“人字嵴顶点法”的进钉点到椎弓根轴线距离小于它其两种方法（P〈0．05）；在L5，Magerl法的距离最短（P〈0．05）。在L1、L2．三种方法置钉水平面角（TSA）的安全范围无显著性差异（P〉0．05）；在L3、L4，“人字嵴顶点法”与Magerl法的置钉TSA的安全范围大于Roy-Camille法（P〈0．01）．但两者之间无显著性差异（P〉0．05）；在L5．Magerl法的安全范围最大（P〈0．05）。结论：在L1～L4，“人字嵴顶点法”是理想置钉方法：在L5，Magerl法是理想置钉方法：Roy-Camille法仅适合于L1、L2．不推荐在L3～L5应用。     

膨胀式椎弓根螺钉抗旋出性能的生物力学测试

目的:测试并比较自行设计的膨胀式椎弓根螺钉(Expansive Pedicle Screw,EPS)与USS,Tenor,CDH椎弓根螺钉植入椎体后的最大旋出力矩及旋出180°时能量吸收值,评价EPS螺钉脊柱固定稳定性.方法:30个新鲜小牛腰椎随机分成3组,每组10个椎体(20侧椎弓根),每组均随机在一侧拧入EPS螺钉,对侧分别拧入USS、Tenor,CDH螺钉,旋出螺钉,测试并记录最大旋出扭力矩及旋出180°时能量吸收值.结果:EPS,USS,Tenor,CDH螺钉的最大旋出力矩分别为(3.570±0.914)Nm,(1.607±0.300)Nm,(2.257±0.372)Nm,(2.371±0.348)Nm;能量吸收值分别为(8.277±2.108)J,(3.230±0.559)J,(4.475±0.602)J,(4.441±0.457)J.EPS螺钉的最大旋出力矩及能量吸收值显著大于其它三种螺钉(P值均小于0.01).结论:EPS螺钉较目前使用的USS,Tenor,CDH非膨胀椎弓根螺钉有更好的固定稳定性.