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以有限元法比较前路腰椎间融合后路关节突关节螺钉/椎弓根螺钉的固定应力
背景:对腰椎前路腰椎间融合后辅助固定的各种关节突关节螺钉的生物力学安全性存在普遍担忧,限制其临床应用,未见文献报道与椎弓根螺钉固定的比较研究.目的:建立L4～5椎前路椎间融合后路分别用双侧椎弓根螺钉、经椎板关节突螺钉及经关节突椎弓根螺钉固定的三维有限元模型,施加相同的负荷和转矩,比较分析3种螺钉和椎间融合器的应力状况.设计、时间及地点:对比观察,于2008-02/2009-01在南方医科大学珠江医院骨科实验室完成.材料:PHILIPS Brilliance64排螺旋CT扫描仪,数据输出DICOM 3.0 格式;Mimics 11.1软件;Simpleware3.1软件;Abaqus6.8软件;Photoshop 7.0软件;DEPUY AcroMed皮质骨螺钉和Zimmer椎间融合器;GSS椎弓根螺钉系统.方法:建立L4～5椎前路椎间融合后路分别用双侧椎弓根螺钉、经椎板关节突螺钉及经关节突椎弓根螺钉固定的三维有限元模型.对3种螺钉固定的有限元模型施加500 N/6 N·m载荷模拟前曲、后伸、左侧弯、左旋运动,用Abaqus 6.8软件比较分析3种螺钉和椎间融合器的应力变化和分布特点.主要观察指标:应力峰值,应力集中区云图.结果:在500 N/6 N·m载荷下,椎弓根螺钉在屈、伸时的应力较两种关节突关节螺钉固定应力小,在侧弯和轴向旋转时较大;两种关节突关节螺钉应力特点相似.在椎弓根螺钉坚强固定时,椎间融合器有应力遮挡现象.结论:在较小的转矩下,前路腰椎间融合后两种关节突关节螺钉固定的安全性和椎弓根螺钉固定相近.使用关节突关节螺钉固定,除减少创伤、节约成本等优点外,还可减少对椎间融合器的应力遮挡效应.
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椎板关节突螺钉瞄准器在治疗下腰椎退行性病变的临床应用
[目的]探讨在瞄准器引导卜经皮行椎板关节突螺钉固定并联合椎间融合器置入治疗下腰椎退行性病变的可行性和疗效.[方法]自2007年6月～2008年6月共治疗下腰椎退行性病变26例,其中男性9例,女性17例;年龄29～70岁,平均52.0岁,病史1.5个月～30年,平均47.1个月,均有腰痛病史,伴双下肢放射4例,伴一侧下肢放射20例.疾病类型:腰椎间盘退行性病变19例,腰椎间盘突出症术后原位复发2例,腰椎退行性滑脱(Ⅰ度)3例,腰椎问盘突出伴椎管狭窄2例.病变部位:L4、5节段21例,L5S1节段3例.L3、4L4、51例.L4、5L5S11例.采用全麻,在瞄准器引导下经皮行椎板天节突螺钉固定并小切口完成椎管减压、髓核摘除及椎间融合器置入术.[结果]本组切口长3.8～5.9 cm,平均4.4 cm,手术时间 55～100 min,平均72 min;术中出血量100～380 ml,平均190 ml,均未输血;术后切口引流量50～300 ml,平均162 ml.术后切口无感染、无皮肤坏死,术中、术后未出现马尾神经或神经根损伤以及下肢神经根功能恶化现象.所有病例均获随访,随访时间12～30个月,平均16.8个月,本组病例除1例不能明确外,其余均于术后6个月获得椎间融合,融合率为96.1%.随访过程中未发现螺钉松动、移位、断裂等现象,亦未出现椎间融合器移位现象,但大部分病例出现病变节段椎间隙高度下降,融合器部分陷入终板.后随访时JOA评分南术前的11～16(平均13.1分)提高到21～27(平均24.6分),改善率为60.6%～89.7%,平均71.6%.[结论]瞄准器引导下经皮行椎板关节突螺钉固定具有简单、准确和安全等优点,其联合椎间融合器置入是治疗下腰椎退行性病变的较好方法.
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腰椎经椎间孔椎体间融合不对称内固定的生物力学稳定性实验研究
目的 比较腰椎完整标本和3种L3-4节段的经椎间孔椎体间融合(TLIF)内固定的生物力学稳定性.方法 采用成人新鲜腰椎标本7例,分别于L3-4节段完整状态、左侧TLID同侧椎弓根螺钉(PS)固定、左侧TLIF同侧PS+对侧经关节突椎弓根螺钉(TFPS)固定、左侧TLIF双侧PS固定下,测定10Nm扭矩时前屈/后伸、左/右侧弯及左/右轴向旋转等6种运动下运动范围(ROM)并进行比较.结果 在前屈、后伸及左、右侧弯等4种运动状态下,L<3-4>节段标本完整组ROM明显大于其他3种融合内固定组,均有显著性差异(P<0.05).左、右轴向旋转时,标本完整状态与TLIF同侧PS固定组角位移无显著性差异,明显大于另外2个内固定组,有显著差异(P<0.05).前屈、左侧弯和左旋时,TLIF同侧PS固定与PS+对侧TFPS固定组角位移有显著性差异(P<0.05);6种运动状态下TLIF同侧PS固定的ROM明显大于双侧PS同定组,均有显著性差异(p<0.05).而PS+对侧TFPS固定、双侧PS同定组间ROM均无明显差异.结论 TLIF同侧PS+对侧TFPS周定的稳定性与TLIF双侧PS固定相似,该种腰椎融合不对称内同定方式可作为微创手术治疗的优先备选方案.
