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正常人下颈椎C4～7节段三维有限元模型的建立与验证
本研究基于计算机断层扫描(CT)图像数据建立并验证正常人颈椎C4～7三维有限元模型,为研究中医手法治疗颈椎慢性疾病的生物力学机制提供模型平台.基于受试者颈部CT图像,依次运用Mimics 17.0、Geomagic12.0及Abaqus 6.13等软件创建正常人C4～7节段有限元模型.在模型上分别模拟前屈、后伸、左右侧弯和左右旋转工况,计算椎体间相对动度(ROM),将计算的结果与文献结果进行对比分析,并观察模型在1 Nm载荷下6种工况下模型的主要应力分布情况.本研究成功建立了正常人颈椎C4-7三维有限元模型,共包含591 459单元、121 446节点,模拟了椎体、椎间盘、韧带、关节等几何结构与材料特性.模型在前后屈伸、左右侧弯和左右旋转6种工况下的ROM与实验研究数据基本一致,在1 Nm扭矩或弯矩载荷下,模型主要应力分布基本反映了正常人颈椎生理活动时的主要应力分布情况.本研究建立的正常人颈椎C4～7三维有限元模型精确逼真,符合颈椎的生物力学特性,可用于研究中医手法治疗颈椎慢性疾病的生物力学分析.
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动态稳定器植入术后颈椎生物力学的有限元分析
本文研究动态稳定器(DCI)植入术对下颈椎邻近节段的关节活动度(ROM)、椎间盘与椎体的生物力学特性及力传导模式的影响.首先采用DCI植入和椎间植骨融合两种术式建立颈椎C5、6节段退变治疗的有限元模型,分析两种术式下C3～7段颈椎在前屈、后伸、侧弯和旋转时的ROM及椎间盘和椎体的应力分布情况.结果表明DCI植入后手术节段ROM保留效果明显(减小幅度＜25％),对邻近节段运动学特性影响较小.植骨融合后手术节段的ROM丧失86％ ～91％,邻近节段的ROM和椎间盘、椎体应力均显著增加,C5椎体应力增加达171.21％.因此DCI植入对颈椎ROM和应力影响较小,本文结果可为DCI植入与植骨融合的临床手术提供理论依据.
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健康成人下颈椎在体三维瞬时运动特点研究
目的 观察并测定健康成人生理载荷下下颈椎在体三维瞬时运动特点.方法 纳入17名无颈椎疾患的健康志愿者,男8名,女9名;年龄23～41岁,平均26岁.通过CT扫描联合Rhinoceros 4.0造模软件获得下颈椎三维模型,将该模型匹配到双X线透视影像系统(dual fluoroscopic imaging system,DFIS)捕获的前屈-后伸、左-右侧弯、左-右旋转体位时颈椎双斜位X线图像上,重现生理载荷下不同活动体位时颈椎三维瞬时运动状态,通过在椎体几何中心建立三维坐标系,定义X轴位于冠状面并指向左侧,Y轴位于矢状面并指向后侧,Z轴垂直于X-Y平面指向头侧.沿X、Y、Z轴的旋转角度分别定义为屈-伸旋转角度(α)、侧弯旋转角度(β)和左-右旋转角度(γ),沿X、Y、Z轴的位移分别定义为左-右位移(x)、前-后位移(y)和上-下位移(z),从而获得健康成人下颈椎在体三维运动6自由度数据.结果 屈伸活动:除C6、7节段前-后位移显著小于其余各节段(P＜0.05)外,其余各节段间前-后、左-右、上-下位移比较差异均无统计学意义(P＞0.05);屈-伸旋转角度在C4、5和C5、6节段大(P＜0.05)、C6、7节段小(P＜0.05),左-右旋转角度C4、5节段明显大于C5、6和C6、7节段(P＜0.05);各节段间侧弯旋转角度比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).侧弯活动:除C3、4节段前-后位移显著大于C4、5节段,C6、7节段上-下位移显著小于C3、4和C4、5节段(P＜0.05)外,其余各节段间各项位移间比较差异均无统计学意义(P＞0.05);除C3、4节段左-右旋转角度显著大于C5、6及C6、7节段(P＜0.05)外,其余各节段间各项旋转角度比较差异均无统计学意义(P＞0.05).旋转活动:除C3、4节段左-右旋转角度显著大于C4、5和C6、7节段(P＜0.05)外,其余各节段间各项位移及旋转角度比较差异均无统计学意义(p＞0.05).结论 健康成人下颈椎在体三维瞬时运动具有不同特点,为进一步了解颈椎的生理活动功能提供了参考.
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下颈椎前路椎弓根螺钉人工椎体系统的有限元研究
目的 利用有限元研究方法,比较下颈椎前路椎弓根螺钉人工椎体系统(anterior transpedicular screwartificial vertebral body,AVB)与传统颈椎前路钉板系统的生物力学性能. 方法 采集1名38岁正常女性志愿者颈椎(C1～T1) CT数据,应用Mimics 14.0、Geomagic Studio 2013、ANSYS 14.0软件建立下颈椎(C3～7)完整模型、颈椎前路钛板椎体钉(anterior screw plate system,AP)固定模型、AVB固定模型.在C3上分别施加74 N轴向压力及1 N·m纯力偶矩,使模型产生前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左旋和右旋运动,记录AP组及AVB组Von Mises应力云图及大应力值,计算并比较3组椎间活动度(range of motion,ROM). 结果 实验建立了正常人下颈椎(C3～7)有限元模型,模型包括286 382个单元,414 522个节点,其椎间ROM与Panjabi等及Kallemeyn等实验数据吻合度较好.AP组在钉板连接部位出现应力集中,AVB组应力分布较均匀.在74 N轴向压力、前屈、后伸、左旋、右旋工况下,AP组与AVB组大应力值差异明显.与AP组相比,AVB组固定节段ROM更小,邻近节段ROM相对较大;与完整组相比,AP组与AVB组的整体ROM减小约3°,但邻近C3、4及C6、7节段的ROM代偿增加约5°. 结论 AVB作为一种新型固定技术,其稳定性优于AP,且固定系统断裂的风险显著低于AP.
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小儿下颈椎稳定性的外科重建
目的探讨因创伤、结核或肿瘤引起的下颈椎不稳定的重建方法.方法针对8例年龄2～7岁,平均4.1岁的患儿行前路减压,大块髂骨植骨;后路棘突钢丝内固定,植骨融合术.结果术后随访6个月～4年3个月,脊髓神经功能完全恢复3例,部分恢复4例,1例死于并发肺部感染.植骨完全融合5例,处于融合阶段2例. 结论采用前路减压加大块髂骨植骨,后路棘突钢丝内固定融合术,能较好地重建小儿下颈椎稳定性.
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前后路联合复位固定术治疗严重下颈椎骨折脱位
目的 观察颈椎前后路联合手术复位固定治疗严重下颈椎骨折脱位的临床效果.方法 2003年4月～2006年8月,采用前后路联合手术复位减压固定治疗严重下颈椎骨折脱位合并不同程度脊髓损伤者7例.男5例,女2例;年龄27～42岁.致伤原因:车祸伤5例,高处坠落伤2例,受伤部位C4、54例,C5、63例.Allen分类:屈曲压缩型Ⅴ度4例,牵张屈曲型Ⅲ度3例.完全性瘫痪1例;不完全性瘫痪6例,其中上肢肌力1～2级3例,3～4级3例.脊髓损伤按Frankel分级:A级1例,B级4例,D级2例.于伤后1～8 d手术.前路固定采用Orion带锁钢板(颈椎带锁钢板)7例,后路侧块钢板螺钉固定2例,后路钉棒系统固定5例. 结果 本组术后伤口均Ⅰ期愈合,获随访4～24个月,平均6个月.X线片检查示损伤节段固定稳定,未见内植物松动、脱落及断裂.植骨于3～4个月内均融合.术后4个月脊髓功能按Frankel分级,术前1例A级,术后无恢复;术前4例B级,术后恢复至C级2例可行走,恢复至B级2例可扶拐行走,2例D级恢复至E级,能正常行走.术后4例行CT及MRI检查,颈椎序列均恢复,椎管矢状径达到正常,脊髓受压解除. 结论 颈椎前后路联合手术复位固定严重下颈椎骨折脱位可使损伤节段获得早期稳定,方便术后护理和早期功能锻炼,有利于脊髓功能恢复.
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多层螺旋CT三维重建技术辅助下颈椎椎弓根植钉的实验研究
目的 评估多层螺旋CT(multi-spiral CT,MSCT)三维重建技术辅助下颈椎椎弓根螺钉植入的临床应用价值.方法 取8具防腐处理颈椎标本,MSCT扫描后采集信息传送至工作站,根据下颈椎椎弓根植钉需求,进行容积成像(volume rendering,VR)以判断病情,多平面重组(multi-plannar reformation,MPR)行个体化分析,设计各个椎弓根螺钉的理想通道,测量相关参数.然后参照测量数据,分别在8具标本植入椎弓根螺钉.植钉完成后,再次对标本扫描,通过MPR对所植螺钉进行准确性评估.2007年5月-2009年11月,对28例行下颈椎椎弓根螺钉固定术患者,常规颈椎MSCT检查并行VR/MPR重建,评估病情,确定短固定节段,采集目标椎弓根植钉数据.结果 单枚螺钉植入时间为(392±62)s.植钉前测量除1个椎弓根闭锁(1.25%,1/80)、5个椎弓根冠状位直径<3 mm(6.25%,5/80)不适于植钉外,共植钉74枚.一次植钉成功率为95.95%(71/74).其中68枚(91.89%)螺钉完全位于椎弓根内;6枚(8.11%)发生穿破,按Richter分级标准:1级5枚(6.76%),2级1枚(1.35%);该椎弓根螺钉穿破率与文献报道解剖标志定位法穿破率(47.37%)以及椎板开窗探查法穿破率(25.00%)比较,差异有统计学意义(P<0.05);与Abumi法(6.70%)、漏斗技术(7.10%)、管道疏通法(5.20%)及计算机导航技术(11.30%)比较,差异无统计学意义(P>0.05).临床应用28例,术前测量发现1个目标椎弓根部分缺失、1个裂纹骨折,调整手术方案,术中共植钉121枚.术后17例(76枚)MSCT复查见67枚(88.16%)完全位于椎弓根内;9枚(11.84%)发生穿破,其中1级6枚(7.89%),2级3枚(3.95%).结论 MSCT三维重建技术可对下颈椎椎弓根固定理想钉道进行术前个体化准确测评,术中严格按照个体化参数植钉,可提高植钉的精确度和安全性;利用MPR图像对螺钉植入的准确性进行评价是可行的.
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颈前路减压植骨内固定治疗下颈椎骨折
目的 探讨前路减压、钉板系统固定结合自体髂骨或钛网植骨治疗下颈椎骨折的疗效.方法 应用颈前路减压、钉板系统固定结合自体髂骨或钛网植骨治疗32例患者.C31例、C45例、C512例、C65例、C4骨折并脱位2例、C5骨折并脱位5例、C6骨折并脱位2例.结果 除4例完全截瘫患者外,其余病例神经功能有不同程度恢复.术后随访钢板位置良好,无植骨块塌陷或脱出.结论 颈前路减压、钉板系统固定结合植骨治疗下颈椎骨,可减少并发症的发生,防止脊髓进一步损伤,促进神经功能恢复.
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前路减压植骨内固定治疗下颈椎骨折脱位103例疗效分析
目的 观察前路减压植骨融合内固定治疗下颈椎骨折脱位的临床疗效.方法 对103例颈椎骨折脱位伴脊髓损伤患者,术前均行颅骨牵引,颈托保护复位;术中行前路减压复位自体骨移植及颈前路钢板内固定手术;对术后疗效进行分析.结果 随访6～36个月,平均18个月.神经功能恢复质量除1例A级无恢复外,86例1～2级的恢复,其中16例全部恢复.结论 下颈椎骨折早期行颅骨牵引复位,并在牵引下早期行手术前方减压植骨内固定治疗,有利于脊髓功能恢复及早期功能锻炼,并发症少,是一种实用、疗效满意的外科手术方法.
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数字化导航模板在下颈椎椎弓根定位定向中的应用
目的 探讨数字化导航模板辅助下颈椎椎弓根螺钉置入的可行性和准确性.方法 采集15例下颈椎脱位患者的术前CT资料,利用逆向工程原理和快速成型技术制造出数字化导航模板,术中通过导航模板辅助颈椎椎弓根螺钉的置入.术后根据X片和CT 扫描评价椎弓根螺钉位置.结果 共设计制作54个导航模板,辅助置入108枚颈椎椎弓根螺钉,CT扫描发现所有螺钉均准确置入相应椎弓根内.结论 数字化导航模板辅助下颈椎椎弓根螺钉置钉准确性高,操作简单,为下颈椎椎弓根螺钉的准确置入提供了一种新方法.
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贵州地区人群下颈椎后路经椎弓根置钉的相关解剖学观察
目的 通过对贵州地区大样本成人下颈椎椎弓根的解剖学观察,为后路经椎弓根置钉技术提供临床相关解剖学参数.方法 在我院门诊对排除颈椎骨质破坏性疾病的本地区成人患者中,随机选取100例进行颈椎薄层CT扫描,收集图像原始数据导入Mimics软件行三维重建,并利用其软件功能在三维重建图像上测量经椎弓根置钉的相关解剖学参数,包括C3-7椎弓根窄处的高度、宽度,椎弓根通道长度(轴线长度),椎弓根内倾角及头倾角.结果 通过100例成人活体下颈椎CT图像重建测量结果,我们可以得出:下颈椎椎弓根窄处的高度大于宽度,C3-7平均椎弓根高度为7.24～7.42 mm,平均椎弓根宽度为4.94～7.11 mm,平均椎弓根轴线长度为31.98～34.01 mm,椎弓根外倾角平均值分别为C346.3°、C447.2°、C5 48.8°、C640.1°、C737.5°,椎弓根头倾角平均值分别为C311.2°、C46.8°、C5-1.8°、C6-6.9°、C7-10.8°.结论 大样本下颈椎椎弓根螺钉置入相关参数CT测量对该术的临床运用具有一定的参考价值,但发现椎弓根形态个体差异大,术前必须制定个体化置钉参数.
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三种手术术式治疗下颈椎骨折脱位合并脊髓损伤的疗效及对神经功能的影响
目的：观察三种手术术式治疗下颈椎骨折脱位合并脊髓损伤的疗效及对神经功能的影响。方法将128例下颈椎骨折脱位合并脊髓损伤病例依据手术方式分为三组：前路组（41例）、后路组（40例）和前后路联合组（47例）。前路组行经前路复位减压植骨融合钢板内固定术；后路组行后路复位减压侧块钢板固定融合术；前后路联合组行前后路联合复位减压固定融合术。观察三组术后12个月骨折脱位恢复情况以及脊髓神经功能恢复情况。结果（1）术后12个月，前后路联合组的 Cobb 角、椎体水平移位距离均小于前路组和后路组（P ＜0．05）；而前路组和后路组比较差异无统计学意义（P ＞0．05）。（2）术后12个月，前后路联合组 JOA 评分及 JOA 评分改善优良率均高于前路组和后路组（P ＜0．05）；前路组和后路组间比较差异无统计学意义（P ＞0．05）。结论前后路联合手术能更好地恢复颈椎解剖结构，有利于脊髓神经功能的恢复。
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颈椎侧块螺钉钢板的研究进展
颈椎侧块螺钉钢板1970年由法国医师Roy Camille[1]首先使用,是目前国外下颈椎后路内固定中应用多的方法.
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颈前路手术治疗下颈椎骨折脱位疗效观察
下颈椎骨折脱位是因多种暴力导致颈椎生理解剖异常、椎间失稳,常伴有脊髓及神经根损伤,其致死、致残率较高.曲靖市第一人民医院骨科2007年6月至2009年6月采用前路椎体次全切除减压植骨内固定术治疗下颈椎骨折脱位合并脊髓损伤患者28例,疗效满意,报告如下.<作者简介>=吕晓峰(1966～),男,云南宣威市人,医学学士,副主任医师,主要从事骨科临床工作.
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下颈椎经椎弓根置钉的应用解剖研究
目的 为下颈椎椎弓根螺钉固定提供相关的骨性解剖学基础.方法 对8例成人下颈椎(C3～C7节段)标本进行椎弓根峡部直径、头倾角、内斜角、人点的参考数据测量,并进行统计学处理分析.结果 椎弓根峡部直径,自C3～C7高度呈逐渐增大趋势,C3/C4宽度小;椎弓根头倾角C4～C7逐渐增加,范围在73～89.之间;内斜角C3～C5逐渐增大,C5～C7逐渐减小,C5大,C7小;人点到下关节突水平参考线的距离约9～11 mm,人点到垂直参考线的外侧距离约3～5 mm.结论 依靠解剖结构形态学参考,辅助下颈椎椎弓根钉置入,虽因个体差异具有一定的参考价值,但在实际应用中,仍需结合影像学资料进行事前计划,以提高安全性.
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下颈椎椎弓根螺钉内固定的治疗现状
对临床上下颈椎椎弓根螺钉内固定的置钉方法进行回顾,总结不同的下颈椎椎弓根螺钉的置钉方法,对下颈椎椎弓根螺钉的应用前景做出展望.
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创伤性下颈椎骨折脱位外科治疗方式的选择
目的：探讨创伤性下颈椎骨折脱位外科治疗方式的选择。方法28例创伤性下颈椎骨折脱位合并颈脊髓损伤患者，19例采用前路手术，5例采用后路手术，3例采用Ⅰ期前后路联合手术，1例采用Ⅰ期前-后-前路手术。结果术后随访平均61.4个月，完全复位22例，90%以上复位6例，无钢板螺钉断裂等并发症，植骨于术后3个月均获得骨性融合，不完全脊髓损伤患者ASIA分级平均提高1级。结论创伤性下颈椎骨折脱位根据受伤机制、骨折脱位的类型，采取适当的外科治疗方式尽早进行减压、复位是手术成功的关键。
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一期前后路联合治疗下颈椎严重骨折脱位合并高位截瘫的护理体会
颈椎骨折合并脊髓损伤是具有破坏性的损伤之一.严重时发生不同程度的高位截瘫,危及生命.常需手术治疗,自Cloward于1958年首先报导手术治疗颈椎病以来,颈椎手术特别是颈前路手术治疗颈椎损伤手术方式得到了较快的发展,具有减压和稳定脊柱两种作用.颈椎前路减压植骨融合内固定术为首选术式.严重下颈椎的骨折脱位损伤累及前中后三柱,椎间盘破坏和广泛的韧带结构断裂,颈椎稳定性严重丧失,脊髓前后都受到压迫,单纯前路或后路手术很难实现彻底减压,联合颈椎后路内固定就成为治疗颈椎骨折合并脱位首选术式,颈椎前后路联合手术创伤大、风险高,因此,关注患者的心理,加强呼吸道管理,术前的精心准备,术后严密观察病情,早期发现病情变化,紧急抢救,做好专科护理及基础护理是预防并发症的发生保证手术成功的关键.在患者病情平稳后与康复师制定详细康复计划,尽早进行康复治疗,是降低致残率及死亡率,提高患者的生活质量有效方法.现将我科自2010年7月到2012年4月,共收治了3例颈椎骨折合并脱位的患者,经颈前后路联合手术内固定治疗的护理体会报道如下.
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后路侧块钢板固定治疗下颈椎骨折脱位18例
0 引言 应用棘突钢板及Luque棒等技术治疗下颈椎骨折脱位由来已久,但均存在不同程度固定不牢靠和应用范围受限等问题.基于对颈椎侧块解剖结构深入理解和侧块螺钉技术不断成熟,该技术逐渐在下颈椎骨折脱位得到广泛应用.
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前后联合入路一期手术治疗下颈椎伤病13例
1 临床资料 本组13(男10,女3)例,平均年龄46.5(32～69)岁. 受伤平均时间13(6～34)h.手术时间伤后2～6 d,诊断为颈椎爆裂骨折合并椎板骨折4例;椎体骨折合并脱位关节突交锁2例;发育性颈椎管狭窄合并椎间盘突出2例;脊髓型颈椎病伴有脊髓前中央动脉征候群3例;颈椎后纵韧带骨化症并脊髓型颈椎病2例. 压迫原因前方为椎间盘、后纵韧带及椎体骨折块;后方为黄韧带、椎板骨折块. 病变节段C3～7,单节段者5例,双节段者4例,多节段者4例;均伴有不同程度的神经症状,按照ASIA分级A级0例,B级3例,C级6例,D级4例,E级0例. 入院后牵引者6例,余者费城颈托固定.
