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纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性人工椎体修复前路颈椎骨折的应用
背景:纳米羟基磷灰石晶体在形态、尺寸、组成、结构和结晶度上与人骨羟基磷灰石晶体高度类似,其弹性模量与人体皮质骨相近,且具有良好的骨传导性、生物相容性、生物活性、更高的强度和韧性,因此纳米羟基磷灰石在医学领域的应用也日益广泛.目的:评价纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性人工椎体在治疗颈椎骨折中的前柱重建的初期疗效.方法:对78例四川医科大学附属第一医院脊柱外科颈椎骨折合并四肢瘫痪患者采用颈椎前路椎体次全切减压、植骨及纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性人工椎体内固定.结果与结论:①所有患者均顺利完成手术,其中67例患者完成随访,X射线机MRI随访4-39个月,植入物无明显移位,颈椎生理序列及重建的椎体高度丢失少,内固定后脊髓功能有不同程度恢复.②结果提示纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性人工椎体应用于颈椎骨折前路手术可增大植骨融合面积,减少局部压强,防止植入体松动及下沉,有早期支撑稳定功能,可有效维持颈椎生理序列和椎间高度;内固定后植骨融合率高,便于用X射线片观察且不影响MRI扫描对脊髓的信号观察.
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脊椎椎管成形结合螺钉不同内固定方式的生物力学性质分析
背景:脊柱椎板回植辅助空心钉椎管成形已取得良好临床疗效;检索文献发现目前国内外尚无关于单侧与双侧空心钉固定椎管成形生物力学特性的研究实验.目的:测试人工椎体及山羊椎体椎管成形结合螺钉不同内固定方式的生物力学性质.方法:人工仿形骨常规棘突椎板复合体回植辅助螺钉原位回植内固定实验分成3组,A 组单枚螺钉置入深度5 mm,B组单枚螺钉置入深度8 mm,C组双侧分别置入螺钉5 mm.成年山羊胸椎标本椎管成形结合螺钉内固定实验分成2组,A组为单枚螺钉固定加压组,B组为双侧置入螺钉组.在生物力学试验机上通过传感器测出固定螺钉的大拔出力及对棘突的静态压缩力.结果与结论:①在人工仿形骨的拔出测试实验中,单钉置入8 mm的拔出力值约为单钉置入5 mm失效力值的2倍(P < 0.01);而置入双钉5 mm的拔出力值远低于单侧置入8 mm的拔出力值(P < 0.01),且低于单钉置入5 mm的拔出力值(P < 0.05).静态压缩测试实验中,2个单钉置入组的结果相近,差异无显著性意义;双钉置入的静态压缩力值低于2个组单钉置入组,且差异有显著性意义(P < 0.01);②成年羊骨单钉置入的拔出力值及静态压缩力均高于双钉置入组,且差异有显著性意义(P < 0.05);③结果表明,与双钉置入相比,脊柱椎板回植结合单枚螺钉内固定加压可以提供更大的生物力学稳定性,其强度与螺钉置入深度呈正相关.
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L1椎体转移性肿瘤人工椎体置换术1例报告
患者,女,49岁,因腰痛伴双下肢麻痛,行走困难2个月,加重1周后入院.体查:左乳房有一2 cm×4 cm硬结,穿刺活检为乳腺腺癌,脊柱无驼背畸形,T12L1棘突有压痛,叩击痛阳性,双下肢肌力正常,双下肢直腿抬高试验60°阳性,双侧膝腱反射、跟腱反射正常,病理反射未引出.无感觉异常,肛门括约肌功能正常.辅助检查:X线片示L1转移癌,腰椎骨质破坏.MR报告示L1转移癌.手术前通过X线检查确定顶椎的角度.
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可调式中空钛合金人工椎体动物实验研究
目的:观察可调式中空钛合金人工椎体对犬脊柱重建及植骨融合的作用.方法:12只实验犬随机分为对照组(n=3)及实验组(n=9).将其制成腰椎椎体切除模型,对照组植入髂骨,实验组植入填塞有松质骨碎骨块的可调式中空钛合金人工椎体.分别于术后即刻、术后3个月、6个月摄正、侧位片,观察植入后椎节高度的变化及对植骨融合的影响.术后3个月、6个月将实验犬分批处死,切取相应脊柱单元制成不脱钙病理切片,光镜下观察骨融合情况.结果:椎体置换术后即刻椎节高度较术前无明显变化,术后3个月较术后即刻显著下降(P<0.01),但仍不低于术前高度,术后6个月与术后3个月相比无显著性差异.术后3个月,人工椎体周围有纤维细胞及少量软骨细胞生成,植入后6个月在人工椎体与骨界面上有大量软骨细胞及部分骨细胞生长.结论:可调式中空钛合金人工椎体植入后可有效重建椎节高度,在犬人工椎体周围有成骨现象;该人工椎体可兼顾术后即刻的稳定性及远期骨性融合的需要.
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可调式中空钛合金人工椎体行椎体重建术的初步报告
目的:分析可调式中空钛合金人工椎体置换术对脊柱功能的重建. 方法:以中空可调式钛合金人工椎体行椎体置换术24例.其中肿瘤13例,外伤9例,颈椎畸形2例.观察指标分为椎节高度重建指标、脊柱曲度重建指标、人工椎体放置位置观察、人工椎体与正常椎体面积比测定等,并在随访中观察患者植骨融合情况. 结果:人工椎体置换后椎节前部及中部高度较术前明显增加,但椎节后部高度无明显变化,平均高度较术前增加3 mm;椎间角较术前明显恢复;随访中无一例人工椎体脱出.人工椎体置换术后12个月,大部分形成骨性融合. 结论:可调式中空钛合金人工椎体置换可获得较理想的重建脊柱高度及生理曲度,并可获得骨性融合.
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分期前后路联合手术及人工椎体重建治疗胸腰椎爆裂不稳定型骨折14例疗效观察
目的 探讨一期后路减压内固定联合二期前路椎体次全切人工椎体重建治疗胸腰椎爆裂不稳定型骨折的有效性及安全性.方法 对14例胸腰椎爆裂不稳定型骨折行一期后路减压内固定联合二期前路椎体次全切人工椎体重建治疗,观察术后并发症、后凸Cobb's角和植骨融合情况,采用Frankel脊髓损伤分级标准评定脊髓神经恢复情况.结果 所有患者均顺利完成手术,一期手术术中出血约900～1 500(1 150±83)ml,术中自体血回输;手术时间95～150(120±16)min.二期手术术中出血约300～600(430±57)ml,手术时间60～120(75±11)min.术后随访时间7～15(12.3±2.1)个月,末次随访所有患者X线或CT检查示脊柱生理弧度恢复良好,植骨均获骨性融合,内植物无松动、断裂及脱位情况,椎体高度未见明显丢失.患者术前与末次随访时后凸Cobb's角及视觉模拟评分法评分比较差异均有统计学意义(均P＜O.05).12例患者Frankel脊髓损伤分级均有1～2级的改善.结论 波及三柱的胸腰椎爆裂不稳定型骨折,分期前后路联合手术及人工椎体重建治疗是一个不错的选择.人工椎体用于伴有后方韧带复合体损伤的脊柱骨折疗效良好.
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n-HA/PA66复合人工椎体在颈椎伤病初步应用观察
目的 探讨纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)复合人工椎体治疗颈椎病及外伤性颈椎骨折的疗效与安全性.方法 对21例脊髓型颈椎病、8例外伤性颈椎骨折脊髓损伤患者行前路椎体切除、椎管减压、n-HA/PA66复合人工椎体植骨内固定术,随访至少6个月.结果 所有病例术前症状均得到改善,随访6-10个月无复发,所有病例均获植骨融合,颈椎生理曲度、椎间高度、颈椎的稳定性均维持良好,无下沉、塌陷发生.结论 n-HA/PA66复合人工椎体植骨融合率高,治疗效果肯定,稳定性好,安全性可靠,是一种理想的人工椎体替代物.
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胸腰椎肿瘤切除人工椎体置换术
目的观察人工椎体置换术治疗胸腰椎肿瘤的疗效.方法行肿瘤切除人工椎体置换术治疗胸腰椎肿瘤8例,其中血管瘤1例,骨巨细胞瘤1例,骨肉瘤1例,淋巴肉瘤1例,转移性肿瘤4例;T51例,T5,61例,T122例,L22例,L32例.结果随访4～36个月,术前5例胸腰背疼痛伴下肢痛者,4例术后疼痛完全消失,1例胸腰背痛减轻、下肢痛消失;截瘫基本恢复正常.结论人工椎体置换术是治疗胸腰椎肿瘤的理想方法.
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纳米羟基磷灰石/聚酰胺66椎体支撑体在颈椎前路手术重建中的应用
[目的]探讨纳米羟基磷灰石/聚酰胺66 (n-HA/PA66)椎体支撑体在颈椎前路手术结构重建中的应用及临床效果.[方法]采用n-HA/PA66椎体支撑体行颈椎前路结构重建138例,其中颈椎病81例,后纵韧带骨化症9例,颈椎椎体肿瘤16例,颈椎骨折伴脊髓损伤32例.采用JOA评分改善率和Frankel分级评价患者神经功能恢复情况,根据术后X线片及三维CT判定颈椎序列恢复情况,评估支撑体融合以及下沉移位情况.[结果]138例获得随访,随访时间3～36个月,平均(12.81±1.73)个月.末次随访时,颈椎病、后纵韧带骨化症及颈椎椎体肿瘤患者JOA改善率分别为81.33％、75.92％及69.28％.32例颈椎骨折患者中,27例Frankel分级改善1～3级.所有患者术后3～6个月时支撑体全部融合,平均融合时间(4.54±0.98)个月.影像学检查显示术后颈椎高度、曲度基本恢复正常;后随访共有5例出现支撑体轻度下沉,下沉率为3.59％;末次随访支撑体融合界面形态良好、无骨吸收.[结论] n-HA/PA66椎体支撑体在颈椎前路手术后中长期能有效维持颈椎高度和正常序列,是颈椎前柱手术重建的理想支撑材料.
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纳米羟基磷灰石/聚酰胺66椎体支撑体在脊柱前柱手术重建中的应用
[目的] 探讨纳米羟基磷灰石/聚酰胺66（nano-hydroxyapatite polyamide66,n-HA/PA66）椎体支撑体在脊柱前柱手术重建中应用的临床治疗效果.[方法]2008年1月～2010年10月采用n-HA/PA66椎体支撑体行脊柱前柱重建手术434例,男332例,女102例,年龄18 ～72岁,平均43.2岁；颈椎骨折84例,胸腰椎骨折202例,脊髓型颈椎病148例.随访以脊髓神经功能Frankel分级和日本矫形外科学会（japan orthopaedic association,JOA）评分改善率评价患者神经功能恢复情况；复查X线片及三维CT了解术后脊柱序列恢复情况,评估支撑体融合以及下沉移位情况.[结果]395例患者获得随访,随访时间3～24个月,平均11.4个月.末次随访时,颈椎骨折和胸腰椎骨折患者中,分别有16例和17例完全性脊髓损伤患者术后脊髓功能无恢复,其余Frankel分级分别平均提高1.1级和1.3级；颈椎病患者术后3个月及末次随访JOA改善率76.7％、80.8％.影像学检查显示术后脊柱高度、曲度基本恢复正常；颈椎骨折与颈椎病患者术后3个月时支撑体全部融合（融合率100％）,后未见下沉；胸腰椎骨折患者支撑体平均融合时间4.1个月,融合率96.2％,有9例出现少量下沉（下沉率4.9％）.[结论]n-HA/PA66椎体支撑体可有效维持脊柱高度和正常序列,术后植骨融合率高,长期随访效果满意,是进行脊柱前柱手术重建的理想支撑材料.
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人工椎体和椎间盘在胸腰椎结核中的疗效
[目的]总结框架人工椎体和椎间盘在胸腰椎结核中应用目的疗效.[方法]2002年4月～2006年7月收治具有24个月以上完整随访资料目的脊柱结核33例,其中椎体置换28例,椎间盘5例.胸椎体结核T7～13例,胸腰段T12L1、24例,腰椎体结核L1～516例.完全截瘫4例,不完全截瘫8例,有马尾神经综合征10例.20例有后凸畸形15.～45,平均25.69°.并发浸润性肺结核23例,结核性胸膜炎和淋巴腺结核4.一期彻底切除病灶,恢复病椎骨膜功能,营造病椎局部良好血运环境目的基础上,撑开椎体、纠正脊柱后凸畸彤、固定并维持脊柱稳定性、植骨重建缺损椎骨目的骨性结构.术后定期X线和CT检查手术椎节稳定性、运动功能和融合情况.[结果]随访时间24～51个月,其中36个月以上21例,平均37个月.除1例病灶复发,2例完全截瘫患者未完全恢复外,余30例恢复.20例后凸畸形纠正角度15°～30°,平均纠21.03°.其他病人后一次复查骨重建理想、人工椎体稳定,血沉、血象等基本正常,骨结核治愈率96.97%.[结论]在全程、规律、足量、联合目的抗结核化疗保护下,切除结核病灶,一期应用框架人工椎体或椎间盘治疗由胸腰椎结核引起目的骨缺损及其并发症是可行目的.
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生物力学在人工椎体研究中的意义
自1969年Hamdi首次报道L2浆细胞瘤和转移性腺癌行椎体肿瘤切除、假体替代以来,经过近四十年的发展,人工椎体作为一类有效的椎体替代物在临床上得到广泛应用,目前报道的人工椎体模型,经过一系列生物力学测试和临床应用发现,对不同脊柱节段的椎体骨折、不同类型的人工椎体的选择、术中放置人工椎体位置的差异[1],乃至辅加不同类型的内固定物,均可对脊柱重建术后的稳定性产生不同的影响.因此本文对近年来生物力学应用在人工椎体上的研究进行如下的综述.
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椎体替代物的发展史及进展
自Bailey及Badgley[1]于1960年成功报告颈椎椎体肿瘤切除术并以自体髂骨植骨重建脊柱稳定性成功之后,椎体切除术逐渐开展起来,由此也开始了人们对椎体切除后替代方法的研究和探索[2].椎体替代物可分为生物性替代(Biological replacement)和非生物性替代(Nonbiological replacement)两类.其使用的材料,大致有三类:自体或异体骨替代物,骨水泥类替代物;以Methylemethacrylate(MMA)为代表;人工椎体替代物(Prosthesticvertebral body replacement)o现将椎体替代物的发展及目前进展综述如下:
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人工椎体在胸腰椎病变中的应用
[目的]观察人工椎体在胸腰椎肿瘤、结核及骨折治疗中的外科疗效.[方法]对169例胸腰椎患者(其中包括64例肿瘤、66例结核、39例爆裂性骨折)的外科疗效进行回顾性分析.其中有57例伴有胸腰椎后凸畸形,术前Cobb's角27.1°～65.4°,平均(38.5±10.7)°.对所有患者进行病变椎体大部或完整切除,椎间撬拔撑开复位,可调式中空笼状钛合金人工椎体植骨替代,辅以前路椎体钉板(棒)系统或后路椎弓根钉系统行邻近椎节固定,Ⅰ期重建脊柱稳定性,观察术后局部疼痛缓解,脊髓神经功能恢复、脊柱椎节的稳定性及后凸畸形的矫治情况.[结果]随访12～46个月,平均32个月.所有患者术后疼痛缓解,肿瘤、结核病人术后局部均无复发,脊髓神经功能无加重损伤,73例患者脊髓神经功能得到不同程度恢复.术后影像学检查提示:脊柱内固定物在位,椎体序列恢复良好,椎间高度恢复.后凸畸形者术后矫正角度(31.6±8.3)°,后随访时矫正角度丢失(4.1±3.8)°.[结论]胸腰椎病椎切除、人工椎体植骨替代并内固定,能彻底减压、缓解疼痛,能有效重建脊柱稳定,恢复脊柱序列.
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人工椎体置换行脊柱重建术
目的:分析人工椎体行脊柱重建术的手术方法选择和临床效果.方法:1997年8月～2002年12月,应用人工椎体行颈、胸、腰、骶椎椎体重建术31例.观察患者神经症状恢复及椎节高度、椎间角、人工椎体植入位置变化等.结果:平均随访16个月,所有患者疼痛缓解或消失,24例神经功能较术前改善.术后早期椎节高度较术前平均增加3mm,术后3个月椎节有不同程度塌陷;术后椎间角较术前平均减少6.6°.人工椎体在椎体中部者14例,中部偏后4例,中部偏前1例,其余12例(39%)人工椎体在椎体侧方或倾斜放置.无人工椎体脱落或滑出.结论:人工椎体置换可满意恢复椎节高度及生理曲度,有效重建脊柱稳定性,但应尽量避免其斜放或偏向一侧放置.人工椎体是否附加内固定取决于病变的部位、切除范围、患者的年龄、职业、人工椎体种类等.
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自固定式人工椎体的设计及生物力学分析
目的:设计一种勿需联合使用前路或后路内固定器的自固定式人工椎体,用于治疗脊柱肿瘤和椎体爆裂性骨折.方法:提取脊柱各项数据,经CAD设计软件处理及有限元分析,采用医用钛合金Ti6A14V加工制成.将8具成人新鲜尸体的腰椎(L1～L5)随机分组,测量正常脊柱及人工椎体替换模型的生物力学性能,进行医学统计分析.结果:与正常椎体对照组相比,人工椎体置换模型在纵向压缩、前曲、后伸、左右侧弯方面稳定性较好(P<0.05),在左右扭转及屈服强度实验方面差异无统计学意义(P>0.05).疲劳实验中人工椎体模型完好.结论:该人工椎体设计合理,生物力学性能良好,能重建脊柱稳定,勿需联合使用前路或后路内固定器.
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脊椎肿瘤的外科治疗
目的:探讨采用不同经路切除脊椎肿瘤与改进的人工椎体和自体植骨术治疗脊椎不同节段肿瘤的疗效.方法:对13例脊椎肿瘤采取切除瘤椎、人工椎体置换和自体植骨术;肿瘤包括颈椎4例,胸椎3例,腰椎6例.术前颈脊髓瘫痪1例,不完全瘫痪4例,肿瘤的术后病理学诊断有骨巨细胞瘤3例,骨囊肿、Ewing瘤、骨神经鞘瘤、软骨瘤、骨成纤维细胞瘤、骨纤维细胞瘤、骨嗜酸性肉芽肿、骨转移瘤、骨肉瘤和骨血管瘤各1例.结果:13例安全度过围手术期,无脊髓神经症状加重.除1例3个月恢复良好后失访外,余12例获平均4.3年随访,瘫痪5例完全恢复,12例均恢复家务和工作,X线片显示假体无松动、移位,植骨融合良好.结论:应根据肿瘤的脊柱节段和类型,选择手术治疗方式,采用人工椎体置换和自体植骨术,对完全切除脊椎肿瘤和重建脊椎稳定性是十分有益的.
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三种人工椎体置换治疗脊柱肿瘤的临床比较
目的:观察比较三种人工椎体置换治疗脊椎肿瘤的临床效果.方法:采用LIFT、Rezaian和可调式中空人工椎体治疗脊柱肿瘤19例.定期X线片检查,观察手术椎节的稳定性、疼痛改善及脊髓功能恢复情况.结果:随访7～34个月,平均11个月.术后疼痛缓解,脊髓功能恢复明显.三种人工椎体稳定,无移位.LIFT和可调式中空人工椎体体内植骨有利融合,椎节高度恢复满意.结论:椎体肿瘤切除人工椎体置换能重建手术椎节的稳定性,应根据肿瘤性质和范围酌情选择不同人工椎体.
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活动式人工椎体置换治疗脊柱骨折3例
人工椎体置换在脊柱肿瘤和结核病灶清除后的脊柱功能重建方面已有成功的临床报道[1～3],而应用于脊柱骨折并截瘫者罕有报道.作者自1995年,在临床上初步应用3例,近期效果良好,报道如下.
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仿生人工腰椎及椎间盘复合体的设计及活动度分析
目的 设计一种既能重建腰椎椎体高度又能保留相应椎间隙运动功能的可动腰椎假体用于治疗腰椎肿瘤、结核、骨折等疾病.方法 提取我国60名健康成年男性的腰椎CT数据进行三维重建解剖参数采集,并对解剖数据进行统计学分析,根据统计结果设计仿生人工腰椎及椎间盘复合体,利用3D打印技术制作假体光敏树脂模型并进行活动度评价.结果 椎体前后高度比中间大,上下终板的正中矢状径与冠状径均大于中间水平面,上下终板与侧面呈70余度夹角,同一椎体上下终板凹陷深度存在显著差异(P＜0.05).椎间盘厚度均呈前高＞中高＞后高的规律,前后高度之间具有显著差异(P＜0.05).仿生人工腰椎及椎间盘复合体由椎体部件、椎间盘部件及自攻锁钉螺钉三部分组成.椎体部件侧面设有植骨槽与羟基磷灰石涂层,其可动装置为防脱球窝关节,关节面进行高度抛光处理.假体的构成材料为在临床上被广泛应用的具有良好组织相容性的医用钛合金与高分子复合材料.结论 CT三维重建可以较准确的获得腰椎的解剖参数,理论上仿生人工腰椎及椎间盘复合体可在一定程度上满足腰椎的生理功能,并能通过调整椎间盘部件的大小来改变运动范围,但是该假体的屈服轻度、耐磨、耐腐蚀等性能尚需要体外力学测试及动物体内实验的进一步研究.
