以三维有限元分析两种方法L4/5椎间融合后的螺钉应力

背景:作者未查及使用三维有限元方法分析椎弓根螺钉内固定并自体髂骨植骨或椎间融合器植骨后螺钉应力情况的相关报道.目的:在L4～L5节段有限元模型上建立椎弓根螺钉内固定并椎间双枚椎间融合器置入和椎弓根螺钉内固定并椎间自体髂骨植骨的模型,分析两种不同方法植骨后螺钉的应力分布情况.方法:选择1名健康男性,年龄20岁,借助CT扫描和有限元软件,建立L4～L5节段的三维有限元模型.在验证有效的模型上建立后路椎弓根钉棒系统内固定+双枚椎间融合器植骨模型(模型A)和后路椎弓根钉棒系统内固定+椎间自体髂骨植骨有限元模型(模型B),然后在各模型上分别施加载荷,观察螺钉应力分布情况.结果与结论:建立两种不同后路内固定并植骨融合术式三维有限元模型,在不同载荷情况下,发现模型B螺钉应力值均大于模型A,且差异具有显著性意义(P < 0.05),差值最大部位为螺钉尾部.结果提示后路椎弓根钉棒系统内固定+椎间自体髂骨植骨后更容易出现椎弓根螺钉断裂情况.     

以三维有限元分析两种方法L4／5椎间融合后的螺钉应力

背景：作者未查及使用乏维有限元方法分析椎弓根螺钉内阚定并自体髂召’植骨或椎间融合器植骨后螺钉应力情况的相关报道。目的：在L4～L5节段有限元模型上建立椎弓根螺钉内吲定并椎间双枚椎间融合器置入和椎弓根螺钉内固定并椎间自体髂骨植骨的模型,分析两种不同方法植骨后螺钥的应力分布情况。方法：选择1名健康男性,年龄20岁,借助CT扫描和有限元软件,建立L4-Ls节段的三维有限元模型。在验证有效的模型上建立后路椎弓根乍钉棒系统内固定＋双枚椎间融合器植骨模型（模型A）和后路椎弓根钉棒系统内固定＋椎间自体髂骨植骨有限元模型（模型B）,然后在各模型上分别施加载倚,观察螺钉应力分布情况。结果与结论：建立两种不同后路内固定并植骨融合术式三维有限元模型,在不同载荷情况下,发现模型B螺钉应力值均大于模型A,且差异具有显著性意义（P〈0.05）,差值最大部位为螺钉尾部。结果提示后路椎弓根钉棒系统内固定＋椎间自体骼骨植骨后更容易出现椎弓根螺钉断裂情况。     

胸腰段骨折不同固定方式的有限元分析

背景:对于不稳定的胸腰段骨折选择合适的内固定方式至关重要.目的:建立胸腰段爆裂骨折以及不同方式内固定有限元模型,进行不同方向加载后比较不同固定方式的生物力学特性.设计、时间及地点:对比观察,于2008/08-10在同济大学力学实验室完成.材料:采用德国西门子公司螺旋CT(64排)扫描一成年健康男性志愿者的T_(11)～L_1节段,间隔0.6 mm.采用布尔操作,去除T_(12)椎体下半部分,保留椎体的后部结构,建立胸腰段爆裂骨折的有限元模型.方法:试验分为5组,模型1为后路4钉2棒固定模型,模型2为后路5钉2棒(单侧伤椎固定)模型,模型3为后路6钉2棒(双伤病椎固定)模型,模型4为前路侧前方双棒固定模型,模型5为前后路联合固定模型.分别对于各模型进行前曲、后伸、左侧曲以及右侧旋转的加载,比较各模型的生物力学特性.主要观察指标:试验模型加载额定载荷后不同运动方向的Von Mises应力以及位移.结果:各种模型的运动状态中,应力从钉尖部至钉棒连接处逐渐增大,近钉棒连接处应力最大;近端螺钉受到的应力大于远端螺钉受到的应力.在试验的每种运动状态中,模型1的螺钉应力高丁模型2,3,高于模型5(P<0.01).模型5的稳定性最好;模型1各个方向位移最大,稳定性最差.结论:建立了不同固定方式的T_(12)椎体爆裂骨折固定模型,验证了在胸腰段骨折内固定治疗中,应用后路短节段固定结合伤椎固定及经椎弓根植骨治疗胸腰段骨折比单纯后路短节段固定具有更良好的生物力学特性.     

下颈椎全椎板切除后侧块螺钉内固定系统重建稳定性的有限元模型构建及其临床意义

目的:建立下颈椎(C3～7)全椎板切除后侧块螺钉内固定系统重建稳定性的有限元模型,为颈椎手术技术的生物力学研究提供一套通用的内固定手术有限元建模方法。方法:采集1例正常男性下颈椎(C3～7)CT数据集,应用Mimics10.01、Geomagic studio10.0、HyperMesh10.0、Abaqus6.9.1等软件建立下颈椎三节段全椎板切除后侧块螺钉内固定系统重建稳定性的有限元模型。模拟施加75N头颅预载荷和1.0Nm运动附加力,使模型产生前屈、后伸、侧屈和旋转运动,分析重建后侧块螺钉内固定系统的应力分布。结果:建立了颈椎三节段全椎板切除后侧块螺钉内固定系统重建稳定性的有限元模型。侧块螺钉内固定系统重建时,钛棒与螺钉接合部易发生应力集中。结论:本有限元模型的力学分析结果能直观地反映临床上侧块螺钉内固定系统易断钉的部位及其原因;有限元模型可作为颈椎生物力学研究的工具。     

伤椎椎弓根置钉治疗胸腰椎压缩性骨折的三维有限元分析

背景：有文献报道伤椎置钉技术较传统4钉跨阶段固定具有更强的牢固性,可有效避免内固定的松动断裂,但其生物力学机制研究尚显不足。目的：构建脊柱胸腰椎单纯压缩性骨折的三维有限元模型,探讨伤椎附加椎弓根螺钉置入治疗胸腰椎压缩性骨折的生物力学效应。方法：将一T12椎体压缩性骨折患者脊柱胸腰段超薄CT扫描数据输入Mimics软件中,构建T12椎体压缩性骨折的有限元模型,在此模型基础上模拟伤椎置6钉和跨节段4钉内固定,对两个模型分别施加垂直压缩、前屈、后伸、左屈及右旋载荷。结果与结论：两组固定模式各种载荷下的应力均集中在螺钉根部,在垂直载荷下,螺钉的应力最小,右旋和左屈载荷下的应力最大;在垂直压缩、前屈、后伸、左侧弯及右旋运动下,上位螺钉较下位螺钉应力大（P〈0.05）。伤椎置6钉固定组螺钉应力较跨节段4钉固定组小（P〈0.05）。两组T11椎体最大位移无差别。表明伤椎附加椎弓根螺钉置入可以优化内固定的载荷,减少断钉率。     

伤椎椎弓根置钉治疗胸腰椎压缩性骨折的三维有限元分析

背景:有文献报道伤椎置钉技术较传统4钉跨阶段固定具有更强的牢固性,可有效避免内固定的松动断裂,但其生物力学机制研究尚显不足。目的:构建脊柱胸腰椎单纯压缩性骨折的三维有限元模型,探讨伤椎附加椎弓根螺钉置入治疗胸腰椎压缩性骨折的生物力学效应。方法:将一T12椎体压缩性骨折患者脊柱胸腰段超薄CT扫描数据输入Mimics软件中,构建T12椎体压缩性骨折的有限元模型,在此模型基础上模拟伤椎置6钉和跨节段4钉内固定,对两个模型分别施加垂直压缩、前屈、后伸、左屈及右旋载荷。结果与结论:两组固定模式各种载荷下的应力均集中在螺钉根部,在垂直载荷下,螺钉的应力最小,右旋和左屈载荷下的应力最大;在垂直压缩、前屈、后伸、左侧弯及右旋运动下,上位螺钉较下位螺钉应力大(P<0.05)。伤椎置6钉固定组螺钉应力较跨节段4钉固定组小(P<0.05)。两组T11椎体最大位移无差别。表明伤椎附加椎弓根螺钉置入可以优化内固定的载荷,减少断钉率。     

不同植入物固定L1节段爆裂性骨折的三维有限元分析

背景：胸腰段椎体爆裂性骨折临床十分常见,通过前路或者后路内固定重建稳定是日前常用的方法,作者未A及有关内固定应力情况的相关报道。目的：通过三维有限元法分析在L1节段爆裂性骨折情况下前路钛网重建钉棒内固定和后路椎弓根内固定两种方式中内固定物应力的分布情况,并进行两种方式稳定性的比较。方法：选择1名健康男性志愿者,通过CT扫描和有限元软件建立T12-L2节段的三维有限元模型。在验证彳丁效的彳丁限元模型上分别模拟L1节段爆裂性骨折,建立前路L,节段钛网重建钉棒内固定模型（模型A）和后路短节段椎弓根钉棒内固定模型（模型B）,在各模型上施加载荷,观察内固定应力分布情况,进行稳定性的比较。结果与结论：建立T12-L2节段的三维有限元模型。两种内固定方式有限元模型_任不同载荷实验中,模型A应力：蔓婴集中在钛网区域,模型B应力主要集中在钉棒的交接处。模型A的稳定性优于后者,模型A的T12平而的甲均应力值小于模型B,差异有显著性意义（P〈0．01）。说明前路术后钛网发生沉降和后路术后钉棒处断裂均可能与局部应力集中有关。前路钛网重建钉棒内固定较后路椎弓根内固定稳定性更好。     

不同植入物固定L1节段爆裂性骨折的三维有限元分析

背景:胸腰段椎体爆裂性骨折临床十分常见,通过前路或者后路内固定重建稳定是目前常用的方法,作者未查及有关内固定应力情况的相关报道。目的:通过三维有限元法分析在L1节段爆裂性骨折情况下前路钛网重建钉棒内固定和后路椎弓根内固定两种方式中内固定物应力的分布情况,并进行两种方式稳定性的比较。方法:选择1名健康男性志愿者,通过CT扫描和有限元软件建立T12-L2节段的三维有限元模型。在验证有效的有限元模型上分别模拟L1节段爆裂性骨折,建立前路L1节段钛网重建钉棒内固定模型(模型A)和后路短节段椎弓根钉棒内固定模型(模型B),在各模型上施加载荷,观察内固定应力分布情况,进行稳定性的比较。结果与结论:建立T12-L2节段的三维有限元模型。两种内固定方式有限元模型在不同载荷实验中,模型A应力主要集中在钛网区域,模型B应力主要集中在钉棒的交接处。模型A的稳定性优于后者,模型A的T12平面的平均应力值小于模型B,差异有显著性意义(P<0.01)。说明前路术后钛网发生沉降和后路术后钉棒处断裂均可能与局部应力集中有关。前路钛网重建钉棒内固定较后路椎弓根内固定稳定性更好。     

成人颈椎椎弓根螺钉在儿童腰椎应用的可行性

背景：由于1～3岁幼年儿童椎体发育未完全成熟,各种解剖径线相对较成人小得多,尚无幼儿专用的椎弓根螺钉固定器械,现有能够利用的直径最小的椎弓根螺钉是用于成人颈椎侧块或椎弓根固定的钉棒系统。目的：观察将成人颈椎椎弓根螺钉应用到成年猪颈椎与幼猪腰椎固定后的生物力学对比。方法：将6具完整新鲜成年猪颈段C3～C6脊椎标本和6具完整8周龄新鲜幼猪腰段脊柱标本自椎间盘及关节处离断,游离成单个椎体,共54个椎体108侧椎弓根。按照标准操作将成人颈椎椎弓根螺钉分别安置在成年猪颈椎标本和幼猪腰椎标本的椎弓根上,应用生物力学方法测试螺钉的最大轴向拔出力。结果与结论：颈椎标本最大轴向拔出力高于腰椎标本,但差异无显著性意义（P〉0.05）;L1椎弓根螺钉的拔出力均值明显小于L3椎弓根螺钉的拔出力均值（P〈0.05）;C5椎弓根螺钉的拔出力均值明显大于C3椎弓根螺钉的拔出力均值（P〈0.05）;颈椎和腰椎标的骨密度差异有显著性意义（P〈0.01）,椎体椎弓根力学数值与椎体骨密度之间存在线性正相关。说明取得了成人颈椎椎弓根螺钉在轴向拉力方面适应于幼儿腰椎的初步实验依据。     

成人颈椎椎弓根螺钉在儿童腰椎应用的可行性

背景:由于1～3岁幼年儿童椎体发育未完全成熟,各种解剖径线相对较成人小得多,尚无幼儿专用的椎弓根螺钉固定器械,现有能够利用的直径最小的椎弓根螺钉是用于成人颈椎侧块或椎弓根固定的钉棒系统。目的:观察将成人颈椎椎弓根螺钉应用到成年猪颈椎与幼猪腰椎固定后的生物力学对比。方法:将6具完整新鲜成年猪颈段C3～C6脊椎标本和6具完整8周龄新鲜幼猪腰段脊柱标本自椎间盘及关节处离断,游离成单个椎体,共54个椎体108侧椎弓根。按照标准操作将成人颈椎椎弓根螺钉分别安置在成年猪颈椎标本和幼猪腰椎标本的椎弓根上,应用生物力学方法测试螺钉的最大轴向拔出力。结果与结论:颈椎标本最大轴向拔出力高于腰椎标本,但差异无显著性意义(P>0.05);L1椎弓根螺钉的拔出力均值明显小于L3椎弓根螺钉的拔出力均值(P<0.05);C5椎弓根螺钉的拔出力均值明显大于C3椎弓根螺钉的拔出力均值(P<0.05);颈椎和腰椎标的骨密度差异有显著性意义(P<0.01),椎体椎弓根力学数值与椎体骨密度之间存在线性正相关。说明取得了成人颈椎椎弓根螺钉在轴向拉力方面适应于幼儿腰椎的初步实验依据。     

腰椎滑脱不同融合术式的三维有限元研究

目的通过建立腰椎后路椎间（PLIF）和后外侧（PLF）两种融合术的三维有限元模型,比较并判断融合后融合节段的稳定性以椎弓根螺钉和融合器上的应力及椎体位移有无显著性差异。方法利用健康志愿者L1～L5CT扫描的DICOM数据,通过计算机软件重建腰椎模型,进行有限单元网格划分,在腰4／腰5间置入椎弓根钉内固定系统,然后分别在椎间置入融合器生成腰椎后路椎间融合术式三维有限元模型,在横突间植入自体骨生成腰椎后外侧融合术式三维有限元模型。通过对模型进行轴向加压、前屈,后伸、侧弯及轴向扭转五种加载方法进行实验。结果建立L4／L5腰椎滑脱模型及后路腰椎椎间融合及腰椎后外侧融合的有限元模型,①观察对模型分别施加轴向压缩、侧弯、前屈、后伸、旋转载荷,PLF应力多集中在椎弓根钉与钛棒连接处、PLIF内固定系统应力为Cage所分散,未见明显应力集中;②对比在五种载荷下两种不同内固定位移PLIF组均小于PLF,P〈0．05。结论①建立了L4／L5滑脱不同后路融合术式的三维有限元模型。②在前屈、后伸、压缩、侧弯及扭转载荷下,相比PLF,PLIF位移更小,证实椎体间融合的稳定性优于和椎弓根螺钉内固定加后外侧植骨融合;③PLF应力多集中在椎弓根钉与钛棒连接处、PLIF内固定系统应力为Cage所分散,未见明显应力集中。     

伤椎后路椎弓根螺钉置入并椎体内植骨重建胸腰椎椎体的高度

背景:后路短节段经椎弓根内固定器械可使骨折达到近似解剖复位效果,明显提高疗效,但远期随访矫形度数丢失、内固定失败等并发症较普遍.目的:探讨经伤椎椎弓根螺钉置入固定结合经椎弓根植骨治疗胸腰椎骨折的可行性.方法:对73例胸腰椎骨折应用椎弓根钉棒系统后路伤椎一侧椎弓根螺钉置入内固定,对侧经椎弓根通道采用自体骨和同种异体骨行椎体内植骨.结果与结论:73例随访6个月内均获骨性愈合,脊柱植骨融合率100%,无螺钉松动、折断.1例Frankel分级C级无变化,1例D级无变化,其余患者神经功能及腰背痛明显改善;置入后6个月损伤节段后凸平均Cobb角、伤椎椎体前缘高度、椎管前后径残留程度均较治疗前明显恢复.表明经伤椎椎弓根钉置入内固定结合经椎弓根植骨治疗骨折可获得满意复位,重建椎体高度,增强脊柱的抗压稳定性,减少内固定因应力过大造成的断钉、矫正丢失等并发症.     

3D打印的颈椎侧块螺钉导向板辅助侧块螺钉置钉的评估

目的评估分析与徒手置钉相比,运用3D打印的个体化置钉导向板是否可以增加下颈椎侧块螺钉的置钉准确性。方法前瞻性收集2018年1～6月首都医科大学附属北京友谊医院收治的行颈椎4～6侧块螺钉内固定的患者12例,利用随机数字表将患者随机分为徒手置钉组(A组)和3D打印导板置钉组(B组),每组各6例。A组采用传统徒手置入侧块螺钉,B组患者术前行颈椎薄扫CT检查,将影像学资料输入MIMICS软件,生成颈椎3D模型,在模型上设计出理想的个体化置钉入点、角度和深度。以此数据运用3D打印机制备个体化颈椎侧块螺钉置钉导向板。术中A组采用徒手置钉,B组采用3D打印导向板辅助置钉。所有患者术后均行颈椎CT扫描。通过CT平扫+重建记录每枚螺钉入点、置钉轨迹、冠状位外倾角(α角)、矢状位头倾角(β角)等。通过各个螺钉置入角度、轨迹和并发症情况对螺钉进行评分和分级。结果 A组和B组患者间年龄[(63. 50±4. 04)岁vs.(56. 33±10. 78)岁]、手术时间[(161. 25±16. 52) min vs.(171. 67±19. 41) min]、出血量[(375. 00±50. 00) ml vs.(300. 00±89. 44) ml]差异均无统计学意义(P0. 05)。两组间临床症状缓解率差异亦无统计学意义[(48. 45±5. 91)%vs.(50. 45±6. 01)%]。在螺钉置入角度上,α角A组平均(21. 88±2. 88)°,B组平均(23. 69±2. 36)°,两组间差异具有统计学意义(t=-2. 675,P=0. 001),特别是在门轴侧螺钉差异更加显著[(21. 25±3. 11)°vs.(24. 55±1. 34)°,t=-4. 014,P=0. 000)]。β角两组间差异无统计学意义[(23. 33±4. 08)°vs.(24. 39±2. 14)°,t=-1. 308,P=0. 196]。根据我们制定的螺钉分级评分系统,A组螺钉评级得分(6. 08±1. 56)分,而B组平均(7. 56±0. 91)分,两者间差异具有统计学意义(t=-4. 622,P=0. 000)。A组螺钉优良率也显著低于B组(55. 56%vs. 94. 44%)。所有患者均无内固定相关并发症发生。结论运用3D打印的个体化置钉导向板辅助进行颈椎侧块螺钉置钉,方法简单有效,可以显著提高置钉的准确性和优良率。3D打印导向板辅助置钉螺钉置入轨迹优于徒手置钉,特别是在门轴侧螺钉置入时优势更加明显。     

治疗股骨转子间骨折时头颈拉力螺钉不同置入位置的有限元计算

背景：课题组总结发现,股骨转子间骨折股骨近端髓内钉置入内固定治疗后出现髋内翻的病例中,除小部分由于股骨转子部粉碎性骨折和个别存在复位问题之外,绝大多数出现并发症的患者术后复查X射线片可见,2枚头颈拉力螺钉位置均位于股骨颈中上部。 目的：通过有限元计算,验证股骨近端髓内钉头颈拉力螺钉不同置入位置的生物力学性能,从而指导股骨近端髓内钉置入以减少置入后并发症的发生。 方法：利用MIMICS中的布尔运算将股骨近端髓内钉置入骨折模型,建立三维模型。实验分为2组：中下组股骨近端髓内钉头颈拉力螺钉置于股骨颈中下1/3处;中上组股骨近端髓内钉头颈拉力螺钉置于股骨颈中上1/3处。利用有限元软件计算头颈拉力螺钉于不同方向置入时股骨及股骨近端髓内钉的应力分布情况。 结果与结论：骨折断端应力分布结果显示,中下组小转子处所受压应力小于中上组,并且中下组股骨近端髓内钉各钉所受最大应力平均值大于中上组。骨折断面张开角测量结果显示,加载后中下组骨折断面张开角小于中上组。载荷与位移关系分析结果显示,加载后中下组股骨上部合位移小于中上组。说明2枚头颈拉力螺钉置入股骨颈中下1/3处时,生物力学性能更好,结构相对更稳定,受力更合理,在临床中具有重要的参考价值。     

下颈椎椎弓根钉徒手置钉准确性的CT扫描评价及置钉技术要领

探讨徒手置入下颈椎椎弓根螺钉的准确性,不同置钉角度的置钉偏差及不同置钉偏差的风险.方法:38例脊髓型颈椎病或颈椎外伤的患者,行颈后路单开门椎管扩大成形术或后路切开复位内固定手术的同时,徒手置入C3-7颈椎椎弓根钉行内固定,对术后复查的CT片进行测量,比较手术前后患者的神经功能变化及相关症状,评价分析螺钉不同的内倾角对椎弓根内、外壁的穿出风险.结果:38例患者共徒手置入232枚下颈椎椎弓根螺钉,患者手术后无头晕、头痛等症状,4例患者出现一过性C5神经根麻痹,保守治疗痊愈,其余患者神经症状无加重,CT测量颈椎椎弓根螺钉的平均内倾角为(40.15±5.24)°,85.3％的螺钉完全位于椎弓根内,椎弓根的上、下、内、外四壁均完整未穿透.螺钉内倾角＜ 20°者,无穿出椎弓根内壁的情况发生,但有可能穿出椎弓根外壁;螺钉内倾角大于50°者,无螺钉穿出椎弓根外壁、穿出椎体侧前方或侵入推动脉孔的情况发生,但有可能穿出椎弓根内壁.结论:徒手置入下颈椎椎弓根螺钉,绝大多数情况下能达到安全有效地置钉,不易出现偏差,螺钉的内倾角介于30 ～ 50°时,更为安全有效.     

以CT三维重建技术测量颈椎椎弓根螺钉的置入参数

背景:因颈椎椎弓根细小,走行方向复杂,个体变异大,椎弓根钉置入时易误伤脊髓、椎动脉及神经根,颈椎节段椎弓根螺钉固定技术的应用和推广受到限制,术前测量椎弓根螺钉置入参数的准确度有待提高.目的:应用CT三维重建技术模拟颈椎椎弓根螺钉置入,获取预植螺钉的椎弓根三维定量解剖数据及置钉参数的方法.方法:将颈椎16排CT扫描的Dicom数据导入Mimics软件和GE后处理工作站,进行颈椎三维重建和图像处理,测量在置入椎弓根螺钉情况下的置钉参数.结果与结论:应用CT三维重建技术可以获得清晰颈椎三维图像,使用软件测量功能可精确地获取预置螺钉的椎弓根管宽度、轴线长度、α及β角;在颈椎椎弓螺钉置入情况下,可测量置钉的水平角度安全范围.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,为研究颈椎椎弓根螺钉置入的安全性提供了一种可靠的研究方法.     

腰椎滑脱不同融合术式的三维有限元研究

目的通过建立腰椎后路椎间(PLIF)和后外侧(PLF)两种融合术的三维有限元模型,比较并判断融合后融合节段的稳定性以椎弓根螺钉和融合器上的应力及椎体位移有无显著性差异。方法利用健康志愿者L1～L5CT扫描的DICOM数据,通过计算机软件重建腰椎模型,进行有限单元网格划分,在腰4/腰5间置入椎弓根钉内固定系统,然后分别在椎间置入融合器生成腰椎后路椎间融合术式三维有限元模型,在横突间植入自体骨生成腰椎后外侧融合术式三维有限元模型。通过对模型进行轴向加压、前屈,后伸、侧弯及轴向扭转五种加载方法进行实验。结果建立L4/L5腰椎滑脱模型及后路腰椎椎间融合及腰椎后外侧融合的有限元模型,①观察对模型分别施加轴向压缩、侧弯、前屈、后伸、旋转载荷,PLF应力多集中在椎弓根钉与钛棒连接处、PLIF内固定系统应力为Cage所分散,未见明显应力集中;②对比在五种载荷下两种不同内固定位移PLIF组均小于PLF,P0.05。结论①建立了L4/L5滑脱不同后路融合术式的三维有限元模型。②在前屈、后伸、压缩、侧弯及扭转载荷下,相比PLF,PLIF位移更小,证实椎体间融合的稳定性优于和椎弓根螺钉内固定加后外侧植骨融合;③PLF应力多集中在椎弓根钉与钛棒连接处、PLIF内固定系统应力为Cage所分散,未见明显应力集中。     

全椎板切除并全颈椎弓根钉棒系统重建治疗急性多节段脊髓损伤

目的探讨经颈椎后路行全椎板切除减压、颈椎弓根螺钉三维钉棒系统重建治疗伴或不伴颈椎后凸畸形的多节段急性脊髓损伤的疗效。方法对27例伴或不伴颈椎后凸畸形的多节段急性脊髓损伤的患者,行后路颈椎全椎板切除减压、小关节植骨融合、颈椎弓根钉棒系统内固定重建。根据术前、术后3个月随访时颈椎的标准侧位X光片、颈椎CT,以ASIA评分评估脊髓功能改善情况。术后随访3～24个月,平均10个月。结果所有病例均获骨性融合。术后3个月ASIA评分与术前比较均有提高。由于解剖的因素,应用颈椎弓根螺钉重建在术中较易损伤椎动脉。结论一期行颈椎后路椎板切除减压、椎弓根钉棒系统内固定重建颈椎序列是治疗伴或不伴颈椎后凸畸形的多节段急性脊髓损伤的有效方法。     

六钉系统中伤椎不同置钉方式治疗腰椎骨折的有限元分析

目的应用有限元模型来对比分析6钉钉棒系统治疗腰椎骨折时,不同方式的伤椎置钉对腰椎和椎弓根螺钉的影响。方法建立L1~L5的三维模型。在此基础上建立L3椎体的不稳定性骨折模型,并用椎弓根螺钉固定系统对其进行四种不同方式的置钉固定:A组正常对照;B组水平短钉;C组水平长钉;D组斜向长钉;E组斜向短钉。对其施加约束和载荷,模拟腰椎在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯生理及左右旋转状态下,椎体的轴向位移,椎体的弯曲角度,椎弓根螺钉的最大应力情况。结果将四个经伤椎短节段内固定的骨折腰椎模型与正常腰椎模型对比得出:骨折腰椎经椎弓根螺钉固定系统固定后,其稳定性有了很大提高(P<0.05)。四个骨折组组间相比:四组轴向位移及弯曲角度差别不大(P>0.05);在前屈及后伸状况下,斜钉D、E组的椎弓根螺钉的最大应力较水平置钉B、C组更小(P<0.05)。结论经伤椎斜向下固定治疗腰椎骨折可以避免应力集中,从而能更有效地预防内固定断裂、退钉等内固定失效的发生。     

三维静态钉板系统固定对股骨上段骨质强度的影响

目的：应用自行设计的用于股骨转子间骨折的新型内固定器械三维静态钉板系统与目前常用的动力髋螺钉及角钢板进行对比分析，观察其对股骨上段骨质强度的影响。方法：实验于2004-01在国防科技大学力学实验室完成。选取10副甲醛溶液固定1年以内的成对股骨标本（广东医学院解剖教研室提供），经X射线检查，排除有骨折、肿瘤、炎症、结核和明显骨质疏松等。随机分为三维静态钉-板系统及动力髋螺钉组和三维静态钉-板系统及角钢板组。每组采用三维静态钉-板系统及动力髋螺钉和三维静态钉-板系统及角钢板配对固定。随即取下，仅遗留钉道，制成模拟骨折愈合拆除内固定后的模型。然后将股骨安放于万能力学试验机上，以加载速度1mm／min作轴向加载至标本屈服（以载荷-位移曲线突然垂直下降为标志），并同步记录载荷位移曲线。利用统计软件进行数据分析。组间比较采用配对t检验。结果：①三维静态钉-板系统及动力髋螺钉组骨折愈合内固定拔出后模型极限载荷比较：本组模拟骨折愈合内固定取出后，垂直加载时三维静态钉-板系统组标本所承受的最大载荷明显强于动力髋螺钉组（6345．5，4538．6N，t=-4．980，P〈0．05）。②三维静态钉-板系统及角钢板组骨折愈合内固定拔出后模型极限载荷比较：骨折“愈合”内固定拔出后，三维静态钉-板系统组标本最大载荷显著高于角钢板组（4187．6，3462．7N，t=-5．967，P〈0．01）。结论：三维静态钉-板系统承载能力比动力髋螺钉和角钢板高，对股骨上段骨质强度的影响较小，可明显降低内固定取出后再骨折的风险。