一、STB胸腰椎后路椎弓根钉板系统的生物力学评价及临床观察(论文文献综述)
曾艳平[1](2021)在《三种不同手术入路方式治疗脊柱交界区结核的临床疗效分析》文中提出背景:近几十年随着全球大量移民、HIV患者数量的增加及耐药菌株的传播,给全球结核病的防治带来了新的挑战。当前中国是全球结核病第二大国,患者数量占全球结核总数的17%,防控形势严峻。脊柱结核作为一种常见的肺外结核病,是骨与关节结核的最常见及最严重形式。该病不仅对患者生活质量造成不小负担,同时也加重了患者的社会和经济负担。脊柱交界区结核,是处于脊柱特殊区域的结核,其发生在脊柱应力过渡区,存在进展为脊柱后凸畸形并发截瘫的高风险,然而目前相关研究报道较少。脊柱交界区结核可分为:颅颈交界结核、颈胸交界结核、胸腰交界结核及腰骶交界结核,其中胸腰椎交界结核最为常见,颅颈交界结核最为少见。目前,脊柱交界区结核的治疗并无相关指南。一般认为,轻、中度脊柱交界结核可以通过保守治疗(即:抗结核化学疗法、全身营养支持、部分制动)达到治愈效果。对于合并脊柱不稳、神经功能损害、大面积椎旁脓肿、严重后凸畸形,以及耐药结核的患者,需要进行手术干预。外科手术根据入路的不同,可分为前入路手术、后入路手术及前后联合入路手术,且各手术方式有其适应症及优缺点。各脊柱交界区结核存在局部解剖结构、承力特点、病灶范围的不同,手术治疗方案尚无统一的共识及标准,而当前其手术治疗的相关研究少,严重影响着手术医生的决策。本研究通过三个部分研究三种不同手术入路方式治疗各脊柱交界区结核的临床疗效,并探讨各手术入路方式的适应症,以期能够帮助医道同仁选择合适的个体化手术治疗策略,为脊柱交界区结核的临床手术治疗和科研交流提供借鉴与参考。第一部分:三种不同手术入路方式治疗颈胸椎交界结核的临床疗效分析目的:评估三种不同手术入路方式治疗颈胸椎交界结核的临床疗效。方法:回顾性分析了我院在2004年9月至2019年9月期间行手术治疗的65例颈胸交界结核患者。根据手术入路的不同共分为三组:A组,前入路,共35例;B组,后入路,共18例;C组,前后联合入路,共12例。三组中共36例术前出现神经功能损伤。通过统计分析各组术前、术后及末次随访的Cobb角、VAS、ASIA、NDI、JOA等指标,以评估各组的临床疗效。结果:A组平均年龄、随访时间、住院时间分别为37.1±16.6 y、15.7±13.2 mon、21.4±9.7d,B组分别为26.4±12.9 y、21.8±13.0 mon、28.4±8.2 d,C组分别为31.3±15.9 y、23.4±12.8mon、26.3±6.8 d,各指标组间统计学上均无显着性差异(P>0.05)。各组手术时间、术中失血量,A组分别为244.4±117.6 min、373.4±433.7 ml,B组为218.0±47.0 min、222.2±134.2 ml,C组为374.8±43.6 min、741.7±281.1 ml。三组中C组失血量最大,手术时间最长,与A组、B组相比,统计学上均有显着差异(P<0.05)。术前、末次随访的ESR分别为:A组,42.9±23.5 mm/h、9.7±5.6 mm/h;B组,45.9±29.1 mm/h、5.7±3.1mm/h;C组,61.3±27.2 mm/h、6.3±3.4 mm/h。术前、术后及末次随访的Cobb角分别为:A组,15.7±10.6°、10.4±9.3°及11.0±7.7°;B组,19.8±7.7°、10.0±3.1°及11.0±3.2°;C组,13.8±5.3°、7.6±2.9°及8.3±2.8°。各组术后、末次随访的Cobb角明显改善,与各组术前相比,差异显着有统计学意义(P<0.05)。各组伴神经功能损伤的患者大部分于末次随访时有不同程度的改善。各组术后、末次随访的VAS评分与术前值比较,均明显降低(P<0.05)。同样,各组术后、末次随访的JOA和NDI值,与术前相比,数值均有明显改善(P<0.05)。第二部分:三种不同手术入路方式治疗胸腰交界区结核的临床疗效分析目的:评估三种不同手术入路方式治疗胸腰交界结核的临床疗效。方法:回顾性研究自2004年9月至2019年9月在我院行手术治疗的122例胸腰交界结核患者。根据手术入路的不同共分为三组:A组,前入路,共37例;B组,后入路,共57例;C组,前后联合入路,共28例。三组中共46例术前伴发神经功能损伤。通过统计分析各组术前、术后及末次随访的Cobb角、VAS、ASIA等指标,以评估各组的临床疗效。结果:各组中,平均年龄、随访时间、住院时间,A组分别为35.5±13.6 y、20.3±13.0 mon、22.4±4.7d,B组为42.5±15.6 y、18.8±13.7 mon、19.8±8.3 d,C组为35.7±14.2 y、23.4±10.6mon、27.5±10.9 d。A组平均手术时间为332.7±91.6 min,B组为319.4±137.0 min,C组为434.8±121.4 min,结果显示三组中C组平均手术时间最长,与A组、B组相比,统计学上有显着差异(P<0.05)。A组术中失血量为923.8±421.3 ml,B组为967.5±813.5ml,C组为1157.1±994.6 ml。术前、末次随访的ESR分别为:A组,53.9±25.0 mm/h、9.5±5.6 mm/h;B组,46.1±27.6 mm/h、12.4±11.9 mm/h;C组,49.2±27.0 mm/h、11.6±10.6mm/h。各组术前、术后及末次随访的Cobb角分别为:A组,22.8±8.8°、14.9±5.3°及18.3±6.3°;B组,21.5±10.8°、7.4±4.9°及10.3±5.4°;C组,23.4±14.7°、9.7±6.0°及12.8±7.6°。与术前相比,三组术后及末次随访的Cobb角有明显改善,差异显着且有统计学意义(P<0.05)。各组伴神经功能损伤的患者大部分于末次随访时有不同程度的改善。三组术后、末次随访的VAS评分与术前值比较,均明显降低(P<0.05)。第三部分:三种不同手术入路方式治疗腰骶交界区结核的临床疗效分析目的:评估三种不同手术入路方式治疗腰骶交界结核的临床疗效。方法:回顾性分析2004年4月至2020年4月期间在我院行手术治疗的72例腰骶交界结核患者。根据手术入路的不同共分为三组:A组,前入路,共34例;B组,后入路,共25例;C组,前后联合入路,共13例。三组共19例术前伴神经功能损伤。通过统计分析各组术前、术后及末次随访的Cobb角,VAS、ASIA等指标,以评估各组的临床疗效。结果:各组平均年龄、随访时间、住院时间,A组为37.4±13.3 y、16.6±14.8 mon、16.6±4.3d,B组为42.7±15.2 y、23.1±25.1 mon、26.3±6.8 d,C组为33.5±13.5 y、20.3±11.4 mon、23.6±7.6 d。各组手术时间、术中失血量,A组为181.2±77.2 min、375.3±271.4 ml,B组为320.0±169.1 min、910.0±861.9 ml,C组为454.1±154.3 min、1046.2±598.1 ml,结果显示三组中A组术中失血量最少、手术时间最短,与B、C组相比,统计学上有显着差异(P<0.05)。术前和末次随访的ESR分别为:A组,48.1±28.2 mm/h和13.3±16.3mm/h;B组,39.6±25.3 mm/h和21.0±22.5 mm/h;C组,52.8±32.3 mm/h和21.0±28.9mm/h。各组术前、术后及末次随访时的腰骶角分别为:A组,34.4±11.6°、36.7±6.5°及36.1±8.1°;B组,31.3±12.6°、34.6±7.8°及33.5±8.5°;C组,25.8±8.2°、34.3±6.8°及32.7±5.6°。而三组腰椎生理性前凸角(L1-S1)术前、术后及末次随访分别为:A组,45.0±14.7°、48.5±13.2°及47.6±12.5°;B组,40.2±16.2°、45.0±12.4°及43.7±13.7°;C组,31.8±15.6°、37.2±13.6°及36.5±13.2°。与术前相比,三组术后及末次随访的腰骶角和腰椎生理性前凸角有明显改善,差异显着且有统计学意义(P<0.05)。大部分伴神经功能损伤的患者在末次随访时有不同程度的改善。三组术后、末次随访的VAS评分与术前值进行比较,均明显降低(P<0.05)。结论:1、前路、后路及前后路联合手术入路均可有效治疗颈胸椎交界结核,后入路适应症狭窄,应选择性使用,前后路联合入路手术时间长、失血量大、创伤大、手术技能要求较高,需严格把握其适应症,而前入路疗效好且其适应症较广;2、对于胸腰椎交界区结核,三种手术入路均能实现病灶的清除、脊髓及神经根的减压、脊柱的稳定及后凸畸形的矫正和维持,后入路手术具有创伤小、手术时间短、住院时间短及适应症广的特点,而对于前方巨大脓肿、多节段病变及严重后凸畸形的患者,建议采用前后路联合手术;3、前入路手术治疗腰骶椎交界结核,其创伤小、手术时间短、失血量少、住院时间短且其适应症广,而对于严重后凸畸形或前中柱破坏严重仅通过前路难以有效固定的患者,建议采用前后路联合手术,对于病灶位于后柱而无前方大脓肿的患者可采用后路手术;4、单靠任一手术入路不能治疗所有脊柱交界区结核患者,每种入路方案都有其适应症,应在合理的抗结核药物治疗基础上,制定出个体化手术治疗方案,手术入路的选择应根据病变范围、一般情况及术者的熟悉程度综合考虑。
席金涛[2](2020)在《“筋骨并重”理论指导下经皮单平面螺钉治疗胸腰椎骨折的生物力学及临床研究》文中研究表明目的:本文从生物力学角度验证单平面螺钉的力学性能。通过临床病例回顾性研究,进一步证明在临床中运用经皮单平面螺钉的临床疗效。通过临床疗效比较确定在筋骨并重理论指导下采用微创方式的治疗胸腰椎骨折的术后恢复情况。方法:1.首先采用新鲜猪腰椎多节段椎骨标本24例,随机分为8组并造模:A1、A2组采用万向螺钉联合伤椎万向钉固定,B1、B2组采用固定钉联合伤椎万向螺钉混合固定,C1、C2组采用单平面螺钉联合伤椎单平面螺钉固定(C组),D1、D2组采用跨伤椎固定钉固定。然后利用万能试验机测定8组内固定方式的生物力学情况,A1、B1、C1、D1四组行静态实验,A2、B2、C2、D2行疲劳实验;2.笔者采用回顾性病例对照研究分析2016年1月一2018年5月收治的105例胸腰椎骨折患者临床资料,将105例胸腰椎骨折患者按治疗方法分为两组:A组23例(经皮单平面组)采用经皮单平面椎弓根螺钉联合伤椎置单平面钉治疗,B组(经皮万向组)42例采用经皮万向钉联合伤椎置万向钉治疗,C组40例(混合固定组)采用经皮单向钉联合伤椎置万向钉治疗。分别记录三组组术前术后VAS(visual analogue scale)评分、手术出血量、手术时间、住院天数、术前术后椎体前缘高度变化、后凸矫正程度。3.将50例患者分为两组。实验组(28例)在“筋骨并重”理论指导下,患者行科学合理的功能锻炼;另一组为对照组(22例),患者自主锻炼,无理论的指导。结果:1.四组内固定均能对腰椎骨折进行有效固定,伤椎置钉的最大载荷均明显高于伤椎未置钉,A1、B1、C1、D1四组最大载荷大小分别为:3751.64N,5226.45N,6592.15N,2275.24N;四组行四种内固定对于腰椎骨折均有明显撑开复位作用,加压撑开实验,B1、C1、D1三组均完成了三次撑开实验,A1组在加压300N时出现钉尾的滑移终止实验,C1组的复位效果明显优于A1、B1、D1组统计学有差异,A1组与D1组复位效果相当统计学无明显差异;A2、B2、C2、D2组经过疲劳实验后,四种内固定系统载荷后椎体前缘高度(AVBH Anterior Vertebral Body Height shift)变化组内比较,B2、C2、D2组术后AVBH较术前略低统计学无差异。A2组载荷前较载荷后AVBH明显降低,差异有统计学意义;2.105例中均例获得12-16个月随访。2.三组患者年龄、性别、伤情等差异无统计学意义,105例患者均获得随访,时间1224个月,三组组间出血量、手术时间、住院时间均无明显统计学差异(P>0.05);三组术前VAS评分较术后明显降低,三组组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。三组术后椎体前缘高度较术前椎体前缘高度恢复率均明显恢复(P<0.05),术后1周、3月、12月,A、B、C三组,两两比较椎体高度恢复差异有统计学意义,A组最优,B组最弱(P<0.0 5)。组内比较术后一周与末次随访比较,A组、C组差异无明显统计学意义,B组差异有统计学意义,术后一周优于末次随访;三组组内比较术前Cobb角较术后明显恢复,差异有统计学意义,三组组间比较1周、3月无明显差异(P>0.05),12月差异有统计学意义(P<0.05)。3.两组术后ODI(Oswestry)评分、VAS评分均较术前明显改善,统计学有差异;两组组间比较术后、1周、3月、12月,实验组均优于对照组,统计学有差异(P<0.05)。结论:1.三种椎弓根螺钉均可以承载胸腰椎大部分应力,伤椎置钉方式能提供更有效的稳定、伤椎形态恢复更好,其中单平面螺钉的内固定效果优于其它两中内固定螺钉;2.经皮单平面螺钉联合伤椎固定在微创治疗无神经损伤的单节段胸腰椎骨折中效果确切,并且具备操作方便、创伤小、恢复快等优点;3.在“筋骨并重”理论指导下进行科学合理的功能锻炼有助于患者恢复。
任鹏程[3](2020)在《一种新型前路锁定钢板治疗不稳定性胸腰椎爆裂骨折的有限元分析》文中研究说明目的:通过有限元分析的方法,探讨一种用于胸腰椎爆裂骨折融合固定新型锁定钢板的生物力学稳定性及对脊柱运动范围的影响。方法:选取1名正常志愿者进行胸腰椎CT扫描,运用Mimics等软件建立T12-L4正常3D脊柱模型(M0)结构并划分网格。将划分好网格的3D模型导入有限元软件Abaqus中对各个结构赋予材料属性,在T12椎体上终板施加轴向150N和10Nm扭矩来验证有效性。验证可用的正常3D脊柱模型导入UG NX软件中,设计三种不同手术方案的模型:A模型模拟传统前路双节段固定钉棒系统,B模型模拟新型前路双节段固定钉板系统,C模型模拟新型前路单节段固定钉板系统。在T12上终板施加轴向载荷500N及扭矩10Nm,模拟各模型在屈伸、侧弯和旋转方向上的运动范围,并记录内固定器械的最大应力值。结果:在3种不同手术固定方式的模型中,A模型在各个方向上运动范围均大于B模型,表明新型钢板固定能够给脊柱提供更大的稳定性。B模型与C模型相比,C模型在各个运动方向上的运动范围均大于B模型,表明固定节段越短脊柱活动度越好。A模型与B模型中钛笼最大应力对比发现,除了在后伸运动方向上A模型钛笼最大应力小于B模型外,其余运动方向钛笼最大应力均小于B模型,表明新型钢板能够起到良好的支撑效果。A模型内固定器械的最大应力值在前屈、后伸和左轴向旋转运动方向上比B模型大,表明新型钢板结构在这些运动方向上不易出现应力集中;在右轴向旋转、左侧弯和右侧弯运动方向上A模型比B模型小,表明这些运动方向上新型钢板结构容易出现应力集中。结论:新型锁定钢板结构体积更小,在生物力学稳定性上表现更佳。新型钢板可以进行单节段固定,减少需要融合固定的节段,使脊柱的活动度得到最大程度保留。但其能够承受的最大应力和疲劳效应是否比传统钉棒系统更优,还需要进一步的实验验证。
徐凯[4](2019)在《寰枢椎脱位颌下复位钢板的解剖学模拟及仿真分析研究》文中提出目的:寰枢椎脱位可分为易复型、难复型和不可复型。治疗寰枢椎脱位,临床上传统手术方案为前后路联合复位。但其存在手术耗时长、出血多、损伤大等缺陷。为缩短手术时间、提高手术安全性,本研究针对寰枢椎脱位设计一种经颌下前入路手术复位钢板系统,通过在尸体标本上模拟前路复位钢板置钉可行性并与后路椎弓根螺钉内固定装置进行生物力学仿真分析对比,验证两者稳定性是否存在差异。方法:设计颌骨下前入路复位钢板。在尸体标本完成钢板的置入固定后,分别对尸体标本及后路椎弓根螺钉固定患者行薄层(层厚0.5mm)CT扫描及三维重建,获取其DICOM数据资料。运用MIMICS系统,建立三维模型,并将数据输入Hyperworks有限元研究应用程序,针对其在相同负载下,前屈、后伸、左屈、右屈四种工况下的受力情况与应力极值,采用生物力学仿真分析,获得颌骨下钢板及后路椎弓根螺钉两种内固定装置的应力数据结果。通过统计学软件SPSS对两种内固定装置的受力数据及应力应变指标进行对比分析。结果:寰枢椎脱位颌下前入路复位钢板与后路寰枢椎椎弓根螺钉固定系统的应力极值在前屈工况下无统计学差异(P>0.05);在后伸、左屈、右屈等工况下,颌下前入路复位钢板系统受力极值明显小于后路寰枢椎椎弓根螺钉固定系统,且存在统计学差异(P<0.05),两者均远低于钛合金材质的最大屈服强度(795-827MPa)和极限强度(860-896MPa)。结论:生物力学仿真分析结果表明,颌下前入路复位钢板是治疗寰枢椎脱位的一种有效的新方法。验证发现,颌下前入路复位钢板系统治疗寰枢椎脱位是可行的,为寰枢椎脱位的手术方案设计提供新的选择。
王博文[5](2019)在《一种新型无螺塞自锁式椎弓根螺钉的研发及其生物力学研究》文中研究表明研究背景脊柱后路内固定手术是脊柱稳定、矫形的核心技术,已经广泛用于治疗脊柱畸形、脊柱骨折以及脊柱退行性疾病。目前临床普遍应用的椎弓根螺钉锁紧设计包括顶部垂直锁紧或侧方锁紧,均需要采用一枚螺塞将固定棒旋转加压锁紧。尽管该设计能够有效锁死固定棒,完成钉棒稳定结构,但存在一些缺陷,如:1.术中操作步骤繁杂,需预紧、锁死、断帽等多个步骤,操作时间长;2.安装螺塞过程中存在错丝、滑丝等现象,可导致固定棒松动,固定失败;3.螺塞必须有足够的高度才能锁定固定棒,因此螺钉尾部切迹增高,增加软组织占位,尤其对于儿童脊柱患者,术后异物感明显,局部疼痛。针对上述螺塞锁紧设计的缺陷,设计一套无螺塞、零切迹,快速锁紧的新型椎弓根螺钉,从而消除普通螺钉的缺陷,简化术中操作步骤,提高医师工效是十分必要的。研究目的设计并制造一种无螺塞、零切迹、自锁式椎弓根螺钉,并通过有限元分析、生物力学实验验证该产品的安全性及有效性。研究方法1.设计制造:新型无螺塞自锁式椎弓根螺钉的设计。具体包括一体式滑动锁止及钉棒结合部两部分。1)一体式滑动锁止设计:包括紧固座及螺钉座两个结构,紧固座滑动锁止及解锁由其与螺钉座口径大小差和金属适度弹性形变实现。2)钉棒结合部:螺钉座内壁与棒采用槽缝结合,以期达到钉棒锁死后无相对活动。与山东威高骨科材料股份有限公司合作,按设计要求制造样品。2.有限元分析:建立L3-S1的有限元模型,赋予模型各部分的材料属性,计算机模拟腰4/5单节段切除,仿真后路融合内固定手术,3D运算后,计算腰椎在前屈、侧弯、后伸、旋转4种状态下的生物力学数据,分析压力云图,并得出零切迹无螺塞螺钉各部分在各种压力状态下的受力大小及螺钉在测试中应力集中部位等情况。3.生物力学测试:以特制夹具及超高分子量聚乙烯实验模块为载体,分别对新型无螺塞椎弓根螺钉及普通螺钉行生物力学轴向拔出实验、静态压缩弯曲屈服实验及周期抗屈实验,比较两种螺钉的轴向拔出力、静态压缩弯曲屈服载荷、压弯刚度、周期抗屈最大负荷及位移等指标,综合评估新型无螺塞椎弓根螺钉的稳定性。结果1.设计并制造出一种无螺塞自锁式椎弓根螺钉,特点为:1)顶部零切迹,2)一体式提拉滑动锁止,3)钉棒采用内嵌式槽缝结合,钉棒结合后在金属弹性作用力下,两者结合后无相对运动。获国家发明专利一项,专利号:CN107157564A。山东威高骨科材料股份有限公司合作,制造出满足设计要求的螺钉样品进行测试。2.有限元分析结果:在前屈、侧弯、后伸、旋转四种测试工况下,无螺塞自锁式椎弓根螺钉钉棒结构和椎间融合器的最大应力值分别如下,前屈:29.15±0.992×106N/m2;后伸:29.87±1.054×106N/m2;侧弯:31.73±2.290×106N/m2;旋转:28.80±1.862×106N/m2;普通螺钉钉棒结构和椎间融合器的最大应力值分别为:前屈:29.92±1.537×106N/m2;后伸:29.03±1.282×106N/m2;侧弯:32.53±1.994×106N/m2;旋转:29.47±2.431×106N/m2。四种工况下两组间差异均无统计学意义。加载时内固定系统应力主要集中在螺钉的尾部和钉棒交界处。3.生物力学测试结果:新型无螺塞椎弓根钉棒结合体最大轴向拔出力为1387.45±96.84 N,普通椎弓根钉棒结合体最大轴向拔出力为1477.75±75.28 N;新型椎弓根螺钉压弯屈服载荷为957.69±58.79 N,压弯刚度73.91±7.454 N/mm;普通椎弓根螺钉压弯屈服载荷为1008.34±40.93 N,压弯刚度84.58±4.051N/mm;周期抗屈实验中,800次周期,最大负荷200 N内,新型椎弓根螺钉测试垂直位移为1.593±0.134mm,普通螺钉组垂直位移为1.603±0.126mm。两种螺钉的轴向拔出实验、静态压缩弯曲屈服实验及周期抗屈实验测试数据均无统计学差异。结论1.新型无螺塞自锁式椎弓根螺钉具有一体化,零切迹,快速锁止等特点,避免了普通螺塞高切迹占位及螺塞滑丝等弊端,简化置钉后的操作步骤,为缩短手术时间提供了新型的结构基础。2.有限元分析及生物力学测试表明:使用新型无螺塞椎弓根螺钉能提供与普通椎弓根螺钉相当的稳定性及固定强度。
赵晨[6](2019)在《胸腰椎结核后路手术治疗策略及相关研究》文中研究指明研究背景单纯后路手术用于治疗胸腰椎结核已有很多年,获得了良好的临床疗效,但是还缺乏长期随访研究证据,并且争议也一直存在。目的回顾分析单纯后路病灶清除、植骨融合内固定治疗胸腰椎结核的临床疗效及影像学改变,评价其长期应用结果。对比观察前路与后路手术治疗胸腰椎结核后手术区域病原学结果及结核治愈情况,以及前后路手术治疗不同病变特点胸腰椎结核的临床疗效、影像学改变。评价单纯后路手术策略病灶清除有效性、安全性、技术特点以及中长期应用结果。材料与方法1)回顾性分析2006年10月-2013年8月,共65例接受单纯后路经椎间孔病灶清除、椎间植骨融合,联合病椎固定治疗的成年胸腰椎结核患者,所有患者至少获得5年以上随访结果。根据病变部位将所有病例分为3组。A组为胸椎组(T1-T10),共20例,男性11例,女性9例,平均年龄35.6±11.1岁,病变椎体≥3个病例数为7例,1例合并腰大肌或髂窝脓肿,9例合并神经功能损害,15例合并后凸畸形。B组为胸腰段组(T11-L2),共17例,男性9例,女性8例,平均年龄33.9±12.5岁,病变椎体≥3个病例数为2例,6例合并腰大肌或髂窝脓肿,6例合并神经功能损害,10例合并后凸畸形。C组为腰椎组(L3-S1),共28例,男性11例,女性17例,平均年龄39.5±12.3岁,病变椎体≥3个病例数为2例,9例合并腰大肌或髂窝脓肿,15例合并神经功能损害,4例合并后凸畸形。对比分析各组病例病变特点、手术时间、出血量、功能改善以及畸形矫正情况。2)2011年2月至2015年9月期间采用前瞻性研究方法,共对105例患者进行对比分析。其中A组51例,男性27例,女性24例,平均年龄36.5±13.9岁,平均病变节段数1.3±0.7个,其中19例合并不同程度神经功能损害,所有患者接受单纯后路病灶清除、植骨融合内固定术。B组54例,男性19例,女性35例,平均年龄37.6±13.2岁,平均病变节段数1.2±0.6个,其中29例合并不同程度神经功能损害,所有患者接受单纯前路病灶清除、植骨融合内固定术。术中结核病灶标本进行结核培养检测。术后48h,96h收集患者术区引流液进行PCR、抗酸染色、DNA菌种鉴定以及结核培养检测。对比观察单纯后路手术与前路手术病原学结果,病原学检测结果与结核病灶部位相关性,以及结核治愈、植骨融合、结核复发、神经功能改善、手术相关并发症等临床结果。3)回顾性分析2012年2月-2015年12月在我院接受手术治疗的79例腰椎结核病例,根据手术方式分为两组。A组为后路组,接受后路经椎间孔、椎旁入路病灶清除、植骨融合内固定术治疗,共43例,其中男21例,女22例,其中16例合并腰大肌或髂窝脓肿,20例合并神经功能损害,10例合并后凸畸形,平均后凸角34.38°。B组为前路组,接受前路腹膜外入路病灶清除、植骨融合内固定术治疗,共36例,其中男13例,女23例,其中15例合并腰大肌或髂窝脓肿,17例合并神经功能损害,10例合并后凸畸形,平均后凸角24.73°。对比观察两组手术时间、出血量、并发症、结核愈合、神经功能改善、病变节段后凸畸形矫正以及腰椎前凸重建等情况。4)回顾性分析2012年9月-2015年11月在我院接受手术治疗的16例多节段合并后凸畸形的胸腰椎结核患者。根据手术入路分为两组,A组为单纯后路手术组,接受单纯后路病灶清除、椎间植骨融合内固定术,共11例,其中男4例,女7例,平均年龄33.9±13.0岁,平均病变累及节段数3.1±1.0个,平均后凸畸形37.0±17.5°。B组为单纯前路手术组,接受单纯前路病灶清除、椎间植骨融合内固定术,共5例,其中男性3例,女性2例,平均年龄57.6±11.1岁,平均病变累及节段数2.2±0.4个,平均后凸畸形25.0±6.7°。对比观察两组病例结核治愈情况、手术时间、出血量、脊柱畸形矫正、并发症、神经功能改善、VAS、ODI评分。结果1)所有患者的手术治疗均顺利完成,并获得了至少5年以上的随访,平均随访时间68.7±17.8月随访(60-130m)。A组(35%)与B组(11.8%)多节段病例比例高于C组(7.1%),B组(35.3%)与C组(32.1%)合并腰大肌、髂窝脓肿病比例高于A组(5%),A组(75%)与B组(58.8%)合并后凸畸形病例比例均明显高于C组(14.3%)。A组手术时间、出血量分别为281.3±101.3分钟、910.0±594.6ml,B组分别为310.2±149.1分钟、705.9±908.6ml,C组分别为277.0±160.0分钟、748.2±1146.2ml,3组间比较手术时间及出血量均无统计学差异(P>0.05)。术前A组VAS、OID评分分别为3.3±1.2、28.3±20.6%,B组分别为3.9±1.1、23.0±12.8%,C组分别为3.6±0.8、21.1±11.5%。末次随访时候A、B、C三组VAS、ODI评分分别为0.7±0.7、5.2%±6.0%,0.8±0.6、7.5%±7.8%,0.7±0.9、4.9%±10.3%。术后3组VAS评分均有明显下降(P<0.05),末次随访时ODI评分均有明显提高(P<0.05)。A组合并后凸畸形病例平均后凸角度28.2±11.9°,术后下降至8.0±5.4°,末次随访时9.2±6.1°。B组术前为30.5±16.9°,术后为5.0±4.1°,末次随访6.8±10.0°。C组术前为10.9±8.8°,术后为-4.4±1.6°,末次随访为-3.7±2.0°(-代表前凸)。术后与术前比较均具有统计学差异(P<0.05),末次随访与术后随访均无统计学差异(P>0.05)。所有病例中有3例(4.6%)结核未愈合,分别为B组1例,C组2例。共有6例(9.2%)患者在结核治愈后复发,分别为A组1例,B组2例,C组3例。手术相关并发症3组间比较无统计学差异(P>0.05),所有合并神经损害患者至少ASIA分级提高1级,其中A组各1例B、C级患者恢复至D级,其余均恢复至E级。2)A、B两组术中结核病灶培养阳性率分别为66.7%、63.6%。25%以上的患者至少有一项引流液检测为阳性。所有病例抗酸染色结果均为阴性。PCR阳性率两组分别为27.5%,17.7%。DNA菌种鉴定阳性率分别为7.8%,7.4%。结核培养阳性率为7.8%,9.3%。A、B两组间比较术区引流液检测任意阳性率(APR)以及抗酸染色、PCR、DNA菌种鉴定、结核培养均无统计学差异(P>0.05)。A、B两组术后引流液结核培养阳性率均明显低于术中结核病灶培养阳性率(P<0.01)。两组引流液检测任意阳性率与结核病灶位置无明显关系(P>0.05)。所有患者获得了至少2年以上的随访,平均随访时间34.4±15.8月。95.2%(99例)的患者经过一次手术获得结核治愈,CT提示植骨融合,无内固定相关并发症。A组有4例患者结核复发,B组中有2例患者结核复发,其余患者均获得结核治愈、植骨融合,无内固定相关并发症。A组中有6例患者发生并发症,B组有10例患者发生并发症。两组间比较结核复发率以及其他并发症发生率无统计学差异(P>0.05)。术后所有合并神经功能损害患者均有不同程度恢复(P<0.05),两组间比较无统计学差异(P>0.05)。3)所有病例均顺利完成手术,无严重并发症发生。A组平均手术时间、出血量为323.5±136.6分钟、770.7±505.3ml,B组平均手术时间、出血量为268.4±107.5分钟、650.0±408.8ml。A组有3例患者发生围手术期并发症,B组有6例。A、B两组间比较手术时间、出血量、并发症率无统计学差异(P>0.05)。所有患者均获得了至少1年以上随访,平均随访24.9±11.2月(12-61月)。A组2例患者结核复发经二次手术治愈,其余患者均获得一期治愈,植骨融合,无内固定松动、断裂等并发症发生。A组合并后凸畸形病例病变节段后凸畸形平均34.38±23.46°,术后下降至-0.78±10.01°,末次随访时1.16±11.09°。B组病变节段后凸畸形平均24.73°±10.05°,术后下降至3.58±6.54°,末次随访时6.63±7.64°。两组畸形矫正与术前相比均具有统计学差异(P<0.05),其中A组矫正角度更大,与B相比具有统计学差异(P<0.05)。A组合并后凸畸形病例术前腰椎整体前凸为-21.65±21.55°,术后改善至-37.54±7.89°,末次随访时进一步改善至-39.12±9.05°。B组合并后凸畸形病例术前腰椎整体前凸为-34.65±13.04°,术后改善至-37.28±12.18°,末次随访时进一步改善至-44.05±8.85°。A组合并后凸畸形病例平均腰椎前凸角术后与术前相比具有统计学差异(P<0.05),而B组无差异(P>0.05)。末次随访时两组神经功能损害患者均恢复至ASIA分级E级。A、B组无后凸畸形病例腰椎整体前凸术后与术前比较无统计学差异(P>0.05),末次随访时与术后有统计学差异(P<0.05)。4)所有患者的手术均顺利完成,A组手术时间455.0±104.3min,B组手术时间306.4±22.0min,A组手术时间大于B组,具有统计学差异(P<0.05)。A组出血量1845.5±868.8ml,B组出血量1360.0±532.0ml,两组间比较无统计学差异(P>0.05)。术后所有患者获得了至少2年以上随访,平均随访时间36.8±12.4m(24-61m)。所有患者均获得结核治愈,无内固定松动,A组4例患者发生并发症(36.4%),B组3例患者发生并发症(60.0%),两组间比较无统计学差异(P>0.05)。A组术前平均后凸、侧凸角度分别为37.0±17.5°、6.7±5.5°,术后分别矫正至3.2±13.8°、1.7±1.4°,末次随访5.3±11.8°、1.0±0.6°。B组术前平均后凸、侧凸角度分别为25.0±6.7°、2.4±1.0°,术后分别矫正至6.5±2.6°、3.1±3.2°,末次随访9.5±3.7°、3.8±2.7°。A、B两组后凸、侧凸角度术前与术后比较均具有统计学差异(P<0.05),术后与末次随访比较均无统计学差异(P>0.05)。A组后凸畸形平均矫正33.8±17.6°,B组为18.5±4.8°。A组后凸矫正大于B组,具有统计学差异(P<0.05)。A组平均后凸矫正丢失2.1±2.9°,B组为3.0±1.6°,两组间比较无统计学差异(P>0.05)。A组术前平均VAS评分3.7±1.1分,B组3.8±0.8分,末次随访时分别为0.6±0.8分,1.4±0.9分。A组术前平均OID评分26.4±15.7%,B组32.0±19.1%,末次随访时分别为6.1±7.2%,9.8±5.1%。两组末次随访VAS、ODI与术前相比均具有统计学差异(P<0.05)。截止末次随访时A、B两组神经损害病例均有明显改善(P<0.05),两组间比较无统计学差异(P>0.05)。结论1)单纯后路经椎间孔病灶清除、椎间植骨融合,联合病椎固定治疗胸、腰椎结核在中长期随访时仍可获得满意的临床疗效,胸椎和胸腰段病例内固定范围应固定至邻近一个正常节段。胸、腰椎结核愈合后仍有部分病例会复发,长期的随访观察是有必要的。2)单纯后路手术与传统前路手术具有相同的病灶清除效率,均能够有效清除结核病灶促进结核愈合,改善神经功能。两种手术方式通过自身技术均可实现环绕脊柱的病灶清除。3)前、后路手术治疗腰椎结核均可获得良好的临床疗效,后路手术在矫正畸形和重建腰椎生理曲度上更具有优势。4)对于连续多节段合并后凸畸形胸腰椎结核,单纯前路或后路手术策略均可获得满意的临床疗效,是安全、有效的手术方式。后路手术在后凸畸形矫正方面优于前路手术,并且可以避免一些前路手术相关并发症,推荐采用后路手术,但由于操作较繁琐,手术时间更长。
刘鹏[7](2018)在《基于FSU功能可恢复性的脊柱创伤治疗策略研究》文中指出背景与目的:众所周知,脊柱创伤的治疗原则包括复位、稳定和减压;前两者针对脊柱的支持功能,后者为脊髓及脊神经功能恢复创造条件。脊柱的节段间运动功能,对于生活质量有显着影响,然而,在治疗脊柱创伤的过程中,恢复脊柱序列、稳定损伤节段和神经组织减压受到关注,尽最大努力恢复或保留脊柱的运动功能,却一直未得到应有的重视。在不同的解剖节段,脊柱的运动功能对人体的意义存在显着差异。基于理论分析与临床实践,笔者从功能性脊柱单元(functional spinal unit,FSU)的“功能可恢复性”作为预判指标,来重新思考脊柱创伤中如何尽最大努力保留脊柱活动节段,使脊柱创伤治疗效果在现有水平上有所提升。方法与结果:本研究采用临床病例回顾性研究、生物力学研究(有限元模型仿真研究)为主,结合文献回顾与分析。第一章上颈椎创伤—保守与手术治疗对FSU运动功能的影响此部分采用临床病例回顾性研究为主,结合文献分析,研究枕骨髁至C2-3椎间盘这一节段的损伤。综合既往解剖学、运动学、笔者的临床研究结果,提出“寰椎前份-齿状突-韧带复合体”是寰枢关节运动与稳定的核心结构;并以此为基础,分别阐明寰椎骨折、寰椎横韧带损伤、齿状突骨折的各种治疗对寰枢运动功能的影响;通过13例寰椎骨折保守治疗中期随访的结果,首次对比了国际上最常用的Spence原则和Dickman分型两种方法预测寰枢关节稳定性的准确性差异,结果提示Dickman分型预测准确性高、保守治疗有助于部分保留寰枢关节运动功能;对于Hangman骨折,从损伤机制入手,提出治疗方案的设计不应关注骨折本身,而是应该关注C2-3椎间关节功能是否具有可恢复性。第二章下颈椎创伤—手术策略优化对减少融合FSU数量的影响此部分是在前期下颈椎(C3-7)创伤后稳定性重建的生物力学研究结果解读基础上,对优化后的手术策略进行临床验证,以临床病例回顾性研究为主。笔者提出,根据下颈椎FSU的组成部分的功能,界定前、后侧张力带;对具备手术指征的下颈椎创伤,根据张力带损伤侧来选择手术入路与固定方式,可以仅做损伤FSU的固定融合,既可避免内固定失效,又可最大程度保留其余正常FSUs的运动功能。第三章胸、腰椎创伤—融合与减压策略及其对FSU运动功能恢复的影响此部分研究了创伤后胸椎、腰椎FSU椎间关节保留的可能性、融合策略和减压策略。首先通过21个病例平均长达15.9年的影像学随访,观察创伤对胸、腰椎椎间盘退变加速的远期影响,发现终板损伤程度、局部后凸程度是影响退变加速的重要因素,对于预判创伤所涉及的FSU是否具有功能可恢复性,具有一定指导意义;其次,以此为基础,通过回顾性病例研究,提出对胸腰椎创伤的非融合、选择性融合和全节段融合策略,其中非融合与选择性融合有助于保留创伤FSU的运动功能;根据神经功能不同状态提出减压策略,减压策略对与融合策略具有间接影响。结论:对于高能量创伤导致的椎体骨折或者骨折-脱位,治疗应聚焦于FSU的软性组件—椎体间连接。如果椎间连接具有重新恢复生理载荷下稳定功能的可能性,治疗决策中应该考虑保留运动功能;否则应将脊柱创伤所涉及的FSU予以永久、坚固的融合。结论关键点:1.以“寰椎前份-齿状突-韧带复合体”和C2-3椎间关节的功能可恢复性为基础,有助于深刻理解寰椎骨折、寰椎横韧带损伤、齿状突骨折和Hangman骨折,并妥善地进行治疗决策。2.准确判断下颈椎创伤中张力带失效侧及范围,有助于采用最短FSU固定及恰当的入路选择处理下颈椎创伤,最大程度保留下颈椎正常FSU。3.胸、腰椎创伤处理中评估终板损伤程度、局部后凸畸形等因素有助于预判损伤FSU是否具有功能可恢复性。对具有可恢复性的FSU及时采用内固定治疗,可以采用非融合或者选择性融合策略,以最大程度保留FSU活动度;对已丧失FSU运动功能恢复可能者,则融合该节段以获得永久稳定。
戴斌[8](2018)在《不同伤椎置钉长度联合经椎弓根植骨对胸腰椎爆裂性骨折影响的实验研究及临床评价》文中研究说明第一部分不同的伤椎置钉长度联合经椎弓植骨对胸腰椎爆裂性骨折影响的生物力学研究目的:通过生物力学测试探讨伤椎置入不同长度的椎弓根螺钉,结合经椎弓根骨植骨对胸腰椎爆裂性骨折生物力学稳定性和刚度的影响。方法:选取18具新鲜小牛脊柱胸腰段(T11-L3)标本,制作成胸腰椎爆裂性骨折模型,根据不同伤椎置钉方式随机分3组,每组6具。各组标本采用预钻孔后恒定加压,制作L1椎体爆裂骨折模型,经伤椎两侧椎弓根向椎体内植入骨颗粒至椎体塌陷的上终板下方,共约15cm3;采用脊柱通用内固定系统固定,A组采用跨伤椎4钉固定;B组采用经伤椎6钉固定,伤椎植入35mm短钉;C组采用经伤椎6钉固定,伤椎植入50mm长钉。测试各组标本在前屈、后伸、左、右侧屈、左、右旋转6个方向的活动范围,以及不同状态下轴向变形能力和刚度。结果:在正常状态和骨折状态下,三组标本之间的活动度及轴向变形比较,差异均无统计学意义(P>0.05),提示各组标本具有均衡性,固定后各组标本均能提高稳定性和刚度。在不同固定方式的轴向变形比较中,A组大于B、C组,差异具有统计学意义;B、C两组比较中,B组大于C组,差异具有统计学意义。在活动范围比较中,A组在前屈、左右旋转的活动范围大于B、C组,差异具有统计学意义;B、C两组比较中,B组大于C组,差异具有统计学意义。在后伸、左右侧屈活动范围比较中,A组大于B、C组,差异具有统计学意义,但B、C两组比较,差异无统计学意义。结论:胸腰椎爆裂性骨折的生物力学测试中,伤椎植骨置钉能显着提高固定节段的轴向刚度和稳定性,在经椎弓根植骨的基础上,伤椎置入长钉固定能够进一步提高脊柱的轴向刚度、前屈和旋转的稳定性。第二部分不同的伤椎置钉长度联合经椎弓根植骨治疗胸腰椎爆裂性骨折的有限元分析目的:采取有限元方法比较分析,胸腰椎爆裂性骨折采用不同长度的伤椎置钉结合伤椎植骨后的内固定应力分布、上终板位移、固定节段活动范围和伤椎应力变化。方法:对我院骨科收治的1例较典型的L1椎体爆裂性骨折患者,应用螺旋CT对胸腰椎进行薄层连续扫描,扫描图像的层厚0.625mm,层间距0.625mm,512×512像素,共获得Dicom格式断层图像序列569张,导入系列工程软件,建立三维有限元模型。模拟后路伤椎植骨经椎弓根螺钉固定手术,在固定前对骨折节段塌陷的上终板进行模拟复位,在骨折椎体的上终板下方两侧分别模拟植骨15cm 3。根据采用不同的伤椎置钉方式,分A、B、C三种固定模式。A采用跨伤椎4枚椎弓根螺钉固定;B采用经伤椎6钉固定,伤椎使用35mm短钉;C采用经伤椎6钉固定,伤椎椎弓根螺钉使用50mm长钉,螺钉平行于上终板,并拧入植骨区域内。固定L3椎体的下端,在T11椎体上表面持续施加400N载荷,模拟人体站立工况。同时,在T11椎体上表面施加7.5Nm力矩,模拟人体前屈、后伸、左、右侧屈、左、右旋转等6种工况,通过有限元分析分别获得钉棒系统、上终板、和节段椎体的应力云图和位移云图,测量在前屈负荷下L1上终板上10个结点的位移情况;测量内固定螺钉、连接棒在各种载荷下的应力分布,伤椎的应力变化和固定节段活动范围。结果:1、在前屈负荷下,三种内固定方式中,L1上终板10个结点变形情况:分别A为0.74±0.14mm;B为0.51±0.14mm;C为0.37±0.11mm。A大于B、C,差异具有统计学意义;B大于C,差异具有统计学意义。2、经伤椎植骨后的三种内固定方式,在各种载荷下的应力均集中在螺钉根部,上位螺钉应力最大。在轴位、前屈、旋转负荷下,上位螺钉应力比较,A大于B、C,P<0.05,差异具有统计学意义;B大于C,P<0.05,差异具有统计学意义。在后伸、侧屈负荷中,上位螺钉应力比较,A大于B、C,P<0.05,差异具有统计学意义,但B、C两两比较,P>0.05,差异无统计学意义。伤椎螺钉应力比较,在直立、前屈、旋转负荷下,在C大于B,差异具有统计学意义;在后伸、侧屈负荷下,B、C两两比较,P>0.05,差异无统计学意义。3、在固定节段活动度方面,骨折模型的活动范围最大,以后依次是A大于B,B大于C。4、伤椎应力变化:在各种活动状态载荷下,三组伤椎应力均在旋转时最大,其次是前屈和直立状态,后伸时伤椎应力最小。在三种固定方式中,A伤椎应力与B相接近,但C则显示伤椎应力明显较大。结论:有限元方法可以模拟脊柱生物力学特点,反映脊柱经椎弓根螺钉固定的应力分布、终板变形情况、节段的活动范围和伤椎的应力变化。伤椎植骨置钉可以增加固定节段的稳定性,分散上位椎弓根螺钉应力。伤椎植骨置入长钉可以对塌陷的上终板进行有效支撑,进一步减少上终板变形,承担并分散内固定螺钉应力,增加伤椎的应力支撑,利于减少上终板塌陷、复位丢失和后期内固定并发症的发生率。第三部分不同伤椎置钉长度联合经椎弓根植骨治疗胸腰椎爆裂性骨折的临床研究目的:评价不同长度的伤椎置钉联合伤椎植骨对胸腰椎爆裂性骨折临床疗效的影响。方法:自2012年1月至2016年6月,回顾性分析胸腰椎爆裂性骨折手术治疗的患者,分别采用跨伤椎4钉固定加经伤椎椎弓根植骨(A组)、伤椎置钉短钉加伤椎植骨(B组)、伤椎置长钉加椎植骨(C组)等三种手术方式,进行比较分析。共94例患者纳入研究对象,男性45例,女例49例;年龄30-65岁,平均48.82±9.07岁;其中A组30例,B组31例,C组33例。围手术期统计三组手术时间、手术失血量、手术并发症例数。在手术前、手术后7d、30d、3个月、6个月、12个月以视觉模拟评分(VAS)评估疼痛改善情况、以Oswestry功能障碍指数(ODI)评定功能改善情况;采用Frankel神经功能分级评估神经功能恢复情况;影像学评估伤椎Cobb角和椎体前缘高度压缩率;在末次随访时统计内固定并发症发生例数。结果:1、所有患者均获得随访,随访时间为12-18个月,平均13.51±1.63个月。2、三组患者在年龄、性别、损伤节段、术前VAS评分、Frankel神经功能分级、Oswestry功能障碍指数(ODI)、椎体前缘高度压缩率、Cobb角等方面比较,差异无统计学意义(P﹥0.05)。3、所有手术患者在手术前后的主要观察指标VAS评分、Frankel神经功能分级、Oswestry功能障碍指数(ODI)、Cobb角、椎体前缘高度压缩率等均较术前明显改善,差异具有统计学意义。4、手术时间A组89.67±12.79min,B组99.87±12.20min,C组101.51±13.98 min;组间比较差异具有统计学意义,组内比较A组与B、C组比较差异具有统计学意义,B、C两组比较,差异无统计学意义。手术失血量A组419.66±113.64ml,B组399.03±125.20 ml,C组377.87±86.45 ml;三组比较,差异无统计学意义。围手术期并发症A组出现1例切口感染和1例切口血肿,B组出现1例切口血肿,均经治疗三周内痊愈,C组围手术期无并发症发生;三组比较差异无统计学意义。5、VAS评分在术后7d、6个月、12个月比较,三组差异无统计学意义。在术后30d、3个月比较中,三组比较差异具有统计学意义,其中A组大于B、C组,差异具有统计学意义;B、C两组比较,B组大于C组,差异具有统计学意义。Owestry功能障碍指数评估组间比较在术后30d、3个月比较中差异具有统计学意义,组内两两比较中,A组大于B、C组,差异具有统计学意义,B、C两组比较,差异具有统计学意义;在术后6个月和12个月的三组间比较,差异无统计学意义。伤椎Cobb角在术后7d、30d、3个月比较中,三组差异无统计学意义;在术后6个月、12个月组间比较中,三组差异具有统计学意义,其中A组大于B、C组,差异具有统计学意义;B、C两组比较,B组大于C组,差异具有统计学意义。椎体前缘高度压缩率在术后7d、30d、3个月比较中,三组差异无统计学意义;在术后6个月、12个月组间比较中,三组差异具有统计学意义,其是组内比较,A组大于B、C两组,差异具有统计学意义;B、C组比较,B组大于C组,差异具有统计学意义。在术后12个月随访,A组出现2例断钉,2例螺钉松动拔出;B、C组各出现1例螺钉松动;三组间比较,差异无统计学意义。Frankel神经功能分级三组间比较,差异无统计学意义。结论:1、胸腰椎爆裂性骨折采用后路复位经椎弓根内固定加经伤椎椎弓根植骨可有效填充骨折椎体复位后所形成的骨缺损,增加椎体的骨强度,恢复并维持伤椎椎体高度,使伤椎达到骨性愈合,重建脊柱的序列及稳定性,手术安全有效。2、在经伤椎椎弓根植骨基础上加伤椎螺钉固定可以提高内固定稳定性,分散上下位螺钉的固定应力,早期改善症状,促进患者的功能恢复,降低内固定并发症的发生率。3、伤椎置入长钉,在终板下形成有效支撑,进一步强化伤椎植骨,提高脊柱固定的即刻稳定性,分散内固定应力,减少后期复位丢失、上终板塌陷以和后凸畸形发生。并可促进早期康复,改善症状,提高患者对手术的满意度。
赵鹏飞[9](2018)在《万向内固定系统修复腰椎损伤的生物力学分析与研究》文中研究说明本文选取健康成人腰椎的MRI数据,经由逆向工程软件生成腰椎的L3和L4节段模型;考虑到内固定系统的应力遮挡和腰椎患者术后恢复期间内固定系统过度固定问题,再由三维软件设计并绘制新型万向椎弓根螺钉内固定系统,并按照选择的矢状面进钉角度0°10°进行装配,得到腰椎内固定模型。引入肌肉力的概念,即主要考虑人体的重力、随动载荷和竖脊肌力,通过模拟人体腰椎在前屈、后伸和侧弯的姿态下,分析肌肉力的加载对内固定系统受力的影响。改变力的加载条件,假设竖脊肌损伤时仅加载部分肌肉力,对三种姿态下的人体腰椎进行有限元分析,得到内固定系统和间盘的应力与位移并与不加载肌肉力和加载全部肌肉力所得到的内固定系统和间盘的应力、位移的数值进行比较,以达到精确临床上矢状面进钉角度范围的目的。结合可靠性理论和Ansys Workbench中六西格玛分析模块,针对人体腰椎的不同骨质、内固定系统的材料属性和椎间的随动载荷进行综合分析,对内固定手术的远期成功率进行评测。解决了传统研究过程中,无法进行大量实验、对既定的研究对象取样困难的窘境,并就康复期内患者的间盘受力情况进行分析,预测术后并发症的可能性。通过计算内固定系统的应力灵敏度,得出内固定系统和椎骨的弹性模量以及随动载荷的大小对内固定系统的受力影响,为新型内固定系统的开发和临床上矢状面进钉角度的选择提供了参考。
周若舟[10](2017)在《脊柱动态固定的剪切特性与载荷分享的生物力学研究》文中指出目的:1.探讨多节段退行性滑脱生物力学模型的建立,比较L4-L5及L5-S1节段的剪切特性。2.评价腰骶椎后路PEEK棒、滑动棒、转动钉三种动态固定的剪切稳定性。3.评价胸腰椎前路PEEK棒、滑动棒、转动钉三种动态固定的稳定性与载荷分享。方法:1.对8例人体标本的L4-L5及L5-S1节段在300N轴向压缩力下分别于两间隙施加-50N~250N前后方向剪切力。测试完整、小关节损伤及椎间盘损伤三种状态下节段向前的剪切位移,计算剪切刚度。2.采用8例L4-L5节段退行性滑脱模型,在有或无椎间融合器(Cage)植入两种情形下分别测量后路刚性钉棒及PEEK棒、滑动棒、转动钉固定下向前的剪切位移。剪切加载方式同上。3.对8例人体T11-L3节段标本分别在屈伸、侧弯及旋转方向施加5Nm的纯力偶矩,进一步在300N跟随力加载下在屈伸方向施加5Nm纯力偶矩。完整状态测试后行前路L1椎体次全切除,采用椎间模拟钛网(含微力传感器)及T12-L2节段前路钉棒进行内固定重建。分别在椎间钛网全长及短缩2mm(模拟植骨沉降)两种情形下对前路刚性及PEEK棒、滑动棒、转动钉固定的节段运动范围(range of motion,ROM)及椎间载荷等进行测量。结果:1.L4-L5及L5-S1节段椎间盘损伤状态的前剪切位移分别为1.4mm及1.2mm,均较完整状态位移显着增加(P<0.05)。2.完整L5-S1节段的前剪切刚度较L4-L5节段显着增加(P<0.05),在小关节及椎间盘损伤状态下两节段的前剪切刚度相当。3.后路PEEK棒及转动钉固定的前剪切位移较刚性固定显着增加(P<0.05),后路滑动棒固定的位移与之相当。4.椎间Cage植入后所有内固定下的前剪切位移均较Cage植入前减少,动态固定位移减少更明显。5.无论椎间钛网全长或短缩,与前路刚性固定比较,PEEK棒及转动钉固定在各个方向上的ROM均不同程度增加,滑动棒固定的ROM在钛网短缩的前屈方向(有跟随力)减少,在其余方向上与之相当或略增加。6.无论椎间钛网全长或短缩,300N跟随力下三种前路动态固定的椎间载荷值在中立位及屈伸位均大于刚性固定。结论:1.L4-L5及L5-S1节段可同时建立I°退行性滑脱模型。2.完整L5-S1节段比L4-L5节段能更好的抵抗剪切滑脱,但两节段在损伤状态抵抗剪切滑脱的能力相当。3.腰骶椎后路PEEK棒、转动钉固定的剪切稳定性弱于刚性固定,滑动棒固定的剪切稳定性与之相当。4.椎间Cage植入能增强所有后路固定的剪切稳定性,但Cage植入对动态固定的影响要大于刚性固定。5.胸腰椎前路PEEK棒及转动钉固定的稳定性整体上弱于刚性固定,滑动棒固定稳定性与刚性固定相当。6.胸腰椎前路PEEK棒、滑动棒及转动钉固定较刚性固定有更好的椎间植骨载荷分享。
二、STB胸腰椎后路椎弓根钉板系统的生物力学评价及临床观察(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、STB胸腰椎后路椎弓根钉板系统的生物力学评价及临床观察(论文提纲范文)
(1)三种不同手术入路方式治疗脊柱交界区结核的临床疗效分析(论文提纲范文)
缩略词表 |
abstract |
中文摘要 |
第一章 前言 |
第二章 三种不同手术入路方式治疗颈胸交界区结核的临床疗效 |
2.1 背景 |
2.2 材料和方法 |
2.3 结果 |
2.4 典型病例 |
2.5 讨论 |
2.6 小结 |
第三章 三种不同手术入路方式治疗胸腰交界区结核的临床疗效分析 |
3.1 背景 |
3.2 材料和方法 |
3.3 结果 |
3.4 典型病例 |
3.5 讨论 |
3.6 小结 |
第四章 三种不同手术入路方式治疗腰骶交界区结核的临床疗效分析 |
4.1 背景 |
4.2 材料和方法 |
4.3 结果 |
4.4 典型病例 |
4.5 讨论 |
4.6 小结 |
全文总结 |
参考文献 |
文献综述一 耐药结核研究新进展 |
参考文献 |
文献综述二 结核疫苗研发新进展 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的论文 |
致谢 |
(2)“筋骨并重”理论指导下经皮单平面螺钉治疗胸腰椎骨折的生物力学及临床研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
第一部分: 三种椎弓根螺钉治疗胸腰椎骨折生物力学分析 |
1 设计 |
2 时间及地点 |
3 材料与方法 |
3.1 标本制备 |
3.2 实验设备 |
4 实验分组 |
5 生物力学测试 |
5.1 静态实验 |
5.2 动态实验 |
5.3 动态实验 |
5.4 统计分析 |
6 结果 |
6.1 静态实验 |
6.2 动态实验 |
7 讨论 |
7.1 胸腰椎损伤机制 |
7.2 胸腰椎骨折分型 |
7.3 胸腰椎骨折治疗方案 |
7.4 研究结果分析 |
参考文献 |
第二部分:经皮单平面螺钉联合伤椎置钉治疗胸腰椎骨折的疗效研究 |
1 一般资料与方法 |
1.1 资料 |
1.2 纳入排除标准 |
1.3 排除标准 |
1.4 术前准备 |
1.5 手术方法 |
1.6 术后处理 |
1.7 评价指标 |
1.8 统计学方法 |
2 结果 |
2.1 围手术期情况 |
2.2 随访结果 |
3 讨论 |
3.1 胸腰椎骨折常规治疗方案 |
3.2 置钉选择 |
3.3 新型微创螺钉的优势 |
3.4 经皮“靶向”置钉复位 |
参考文献 |
第三部分:“筋骨并重”理论指导下微创术后功能锻炼的疗效观察 |
1 一般资料与方法 |
1.1 一般资料 |
1.2 病例标准 |
1.3 实验处理 |
1.4 观察指标 |
1.5 统计学方法 |
2 结果 |
3 讨论 |
3.1 筋骨的定义及功能 |
3.2 中医对“筋骨并重”的认知 |
3.3 中医对于“筋骨并重”在骨折康复中的应用 |
3.4 现代医学对于“筋骨并重”的认知及运应用 |
3.5 临床疗效分析 |
参考文献 |
结语 |
附录一:综述 |
参考文献 |
附录二 |
硕士毕业发表文章 |
致谢 |
(3)一种新型前路锁定钢板治疗不稳定性胸腰椎爆裂骨折的有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩写 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 胸腰椎爆裂骨折手术治疗研究进展 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
一、 一般情况 |
二、 个人经历 |
三、 发表论文 |
四、获奖情况 |
五、承担或主研课题情况 |
(4)寰枢椎脱位颌下复位钢板的解剖学模拟及仿真分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
材料与方法 |
1 研究对象与设备 |
1.1 研究对象 |
1.2 研究设备、器材 |
2 研究内容 |
2.1 颌下入路前路复位钢板的设计 |
2.2 尸体标本模拟颌下前入路复位钢板置钉的可行性 |
2.3 制作寰枢椎复位固定后模型 |
2.4 寰枢椎脱位复位后有限元分析 |
结果 |
1 传统寰枢椎后路钉棒系统三维有限元分析 |
2 寰枢椎脱位颌下前路复位钢板内固定系统三维有限元分析 |
3 两种内固定方式生物力学应力极值比较 |
4 两种内固定方法的应力分析与比较 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 |
参考文献 |
英文缩略词表 |
致谢 |
(5)一种新型无螺塞自锁式椎弓根螺钉的研发及其生物力学研究(论文提纲范文)
缩略语表 |
中文摘要 |
英文摘要 |
前言 |
文献回顾 |
实验一 新型无螺塞自锁式螺钉的设计及制造 |
一、新型无螺塞提拉自锁式螺钉的设计 |
1 材料与方法 |
2 结果 |
3 讨论 |
4 结论 |
二、新型低切迹滑动自锁式椎弓根钉的设计 |
1 材料与方法 |
2 结果 |
3 讨论 |
4 结论 |
三、新型螺钉制造及样品图 |
实验二 有限元力学分析 |
一、腰椎有限元模型的建立 |
1 材料 |
2 方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
二、有限元力学分析 |
1 材料 |
2 方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
实验三 生物力学测试 |
一、新型钉棒结合体的轴向拔出实验 |
1 材料 |
2 方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
二、单根无螺塞椎弓根钉棒的静态压缩弯曲屈服实验 |
1 材料 |
2 方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
三、无螺塞椎弓根钉棒系统的周期抗屈实验 |
1 材料 |
2 方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
小结 |
参考文献 |
个人简历和研究成果 |
致谢 |
(6)胸腰椎结核后路手术治疗策略及相关研究(论文提纲范文)
主要引文缩写表 |
英文摘要 |
中文摘要 |
第一章 前言 |
第二章 单纯后路经椎间孔病灶清除、椎间植骨融合,联合病椎固定治疗胸腰椎结核中长期随访结果---至少 5 年以上随访结果 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.3 结果 |
2.4 讨论 |
2.5 结论 |
第三章 单纯后路与前路手术治疗胸腰椎结核病灶清除效率对比研究-术区微生物学与临床结果 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.3 结果 |
3.4 讨论 |
3.5 结论 |
第四章 前、后路病灶清除,植骨融合内固定治疗腰椎结核的对比研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.3 结果 |
4.4 讨论 |
4.5 结论 |
第五章 单纯前路与后路手术策略治疗多节段合并后凸畸形胸腰椎结核 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.3 结果 |
5.4 讨论 |
5.5 结论 |
全文总结 |
参考文献 |
文献综述 脊柱结核诊断与治疗进展 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文 |
致谢 |
(7)基于FSU功能可恢复性的脊柱创伤治疗策略研究(论文提纲范文)
缩略语表 |
英文摘要 |
摘要 |
前言 |
第一章 上颈椎创伤—保守与手术治疗对FSU运动功能的影响 |
1.1 前言 |
1.2 寰椎骨折 |
1.2.1 材料与方法 |
1.2.2 结果 |
1.2.3 讨论 |
1.3 枢椎骨折 |
1.3.1 齿状突骨折 |
1.3.2 创伤性枢椎滑脱 |
1.4 寰枢椎复合型骨折 |
1.5 核心观点汇总 |
第二章 下颈椎创伤—手术策略优化对减少融合FSU数量的影响 |
2.1 前言 |
2.1.1 下颈椎FSU的运动学特征与功能解剖 |
2.1.2 下颈椎创伤的分型与争议 |
2.2 基于生物力学研究结果解读的下颈椎创伤手术策略优化:临床病例验证 |
2.2.1 材料与方法 |
2.2.2 结果 |
2.2.3 讨论 |
2.3 核心观点汇总 |
第三章 胸、腰椎创伤—融合与减压策略及其对FSU运动功能恢复的影响 |
3.1 融合策略研究1—胸、腰椎椎体骨折对相邻椎间盘退变程度的长期影响 |
前言 |
3.1.1 材料与方法 |
3.1.2 结果 |
3.1.3 讨论 |
3.1.4 结论 |
3.2 融合策略研究2——胸、腰椎骨折选择性融合策略临床应用初探 |
3.2.1 材料与方法 |
3.2.2 结果 |
3.2.3 讨论 |
3.2.4 结论 |
3.3 胸、腰椎骨折减压策略研究 |
3.3.1 材料与方法 |
3.3.2 结果 |
3.3.3 讨论 |
3.3.4 结论 |
全文结论 |
参考文献 |
文献综述脊柱脊髓损伤的研究进展 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(8)不同伤椎置钉长度联合经椎弓根植骨对胸腰椎爆裂性骨折影响的实验研究及临床评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
前言 |
参考文献 |
第一部分 不同的伤椎置钉长度联合经椎弓根植骨对胸腰椎爆裂性骨折影响的生物力学研究 |
1 材料与方法 |
2 观察指标及数据统计 |
3 结果 |
4 讨论 |
参考文献 |
第二部分 不同的伤椎置钉长度联合经椎弓根植骨治疗胸腰椎爆裂性骨折的有限元分析 |
背景 |
1 资料与方法 |
2 观察指标和统计学分析 |
3 结果 |
4 讨论 |
参考文献 |
第三部分 不同伤椎置钉长度联合经椎弓根植骨治疗胸腰椎爆裂性骨折的临床研究 |
背景 |
1 资料与方法 |
2 观察指标、时点和统计方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
5 附:典型病例 |
参考文献 |
总结 |
不足与展望 |
综述 |
参考文献 |
致谢 |
(9)万向内固定系统修复腰椎损伤的生物力学分析与研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究的内容 |
第二章 基于MRI的腰椎两节段内固定模型的构建 |
2.1 模型反求 |
2.1.1 数据采集 |
2.1.2 数据提取 |
2.1.3 模型的填充与优化 |
2.2 内固定系统三维模型的建立 |
2.2.1 万向椎弓根螺钉的建立 |
2.2.2 内固定系统配件的建立 |
2.2.3 内固定系统的装配 |
2.3 腰椎内固定系统模型的装配 |
2.3.1 进钉角度的确定 |
2.3.2 进钉位置的选择 |
2.3.3 模型的装配 |
2.4 本章小结 |
第三章 腰椎内固定系统模型的相关力学分析 |
3.1 腰椎内固定系统的有限元分析 |
3.1.1 腰椎间盘的构建 |
3.1.2 腰椎内固定系统有限元模型的建立 |
3.1.3 肌肉力加载方案和边界条件的设置 |
3.2 有限元分析结果 |
3.2.1 前屈、后伸和侧弯姿态内固定系统的应力 |
3.2.2 前屈、后伸和侧弯姿态椎骨的位移 |
3.2.3 前屈、后伸和侧弯姿态间盘的应力 |
3.2.4 侧弯姿态间盘的位移 |
3.3 单向钉与万向钉的对比 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 经皮椎弓根螺钉内固定术后内固定系统与间盘的可靠性分析 |
4.1 可靠性工程概述 |
4.1.1 可靠性工程的发展概述 |
4.1.2 可靠性分析的类别与步骤 |
4.1.3 可靠性分析理论与计算 |
4.2 可靠性模型的建立和模型参数设置 |
4.3 可靠性分析 |
4.3.1 内固定系统的可靠性分析 |
4.3.2 腰椎间盘的可靠性分析 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(10)脊柱动态固定的剪切特性与载荷分享的生物力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第一章 多节段退行性滑脱模型建立及剪切特性比较 |
1 材料与方法 |
2 结果 |
3 讨论 |
4 结论 |
第二章 腰骶椎后路动态固定的剪切稳定性研究 |
第一节 后路动态内固定器械的设计与制作 |
第二节 后路动态内固定的剪切稳定性评价 |
1 材料与方法 |
2 结果 |
3 讨论 |
4 结论 |
前言 |
第三章 胸腰椎前路动态固定的稳定性及载荷分享研究 |
第一节 植骨全长状态下前路动态固定的稳定性及载荷分享 |
1 材料和方法 |
2 结果 |
3 讨论 |
4 结论 |
第二节 植骨沉降状态下前路动态固定的稳定性及载荷分享 |
1 材料与方法 |
2 结果 |
3 讨论 |
4 结论 |
综述一 |
综述二 |
参考文献 |
附图 |
全文小结 |
攻读学位期间成果 |
中英文缩略词表 |
致谢 |
四、STB胸腰椎后路椎弓根钉板系统的生物力学评价及临床观察(论文参考文献)
- [1]三种不同手术入路方式治疗脊柱交界区结核的临床疗效分析[D]. 曾艳平. 中国人民解放军陆军军医大学, 2021(01)
- [2]“筋骨并重”理论指导下经皮单平面螺钉治疗胸腰椎骨折的生物力学及临床研究[D]. 席金涛. 湖北中医药大学, 2020(09)
- [3]一种新型前路锁定钢板治疗不稳定性胸腰椎爆裂骨折的有限元分析[D]. 任鹏程. 河北医科大学, 2020(02)
- [4]寰枢椎脱位颌下复位钢板的解剖学模拟及仿真分析研究[D]. 徐凯. 青岛大学, 2019(02)
- [5]一种新型无螺塞自锁式椎弓根螺钉的研发及其生物力学研究[D]. 王博文. 中国人民解放军空军军医大学, 2019(06)
- [6]胸腰椎结核后路手术治疗策略及相关研究[D]. 赵晨. 中国人民解放军陆军军医大学, 2019(03)
- [7]基于FSU功能可恢复性的脊柱创伤治疗策略研究[D]. 刘鹏. 中国人民解放军陆军军医大学, 2018(03)
- [8]不同伤椎置钉长度联合经椎弓根植骨对胸腰椎爆裂性骨折影响的实验研究及临床评价[D]. 戴斌. 苏州大学, 2018(01)
- [9]万向内固定系统修复腰椎损伤的生物力学分析与研究[D]. 赵鹏飞. 天津理工大学, 2018(10)
- [10]脊柱动态固定的剪切特性与载荷分享的生物力学研究[D]. 周若舟. 南方医科大学, 2017(12)