可吸收骨水泥对椎弓根螺钉稳定性的生物力学影响

背景:胸腰椎退变性疾病合并骨质疏松症时,临床治疗棘手。采用椎体骨水泥灌注可增强椎弓根螺钉及脊柱稳定性。目的:观察椎体骨水泥灌注提高椎弓根螺钉置入后稳定性在治疗骨质疏松症合并腰椎疾病的临床疗效,并分析骨水泥灌注技术参数及固定节段选择对结果的影响。方法:39例骨质疏松症合并腰椎疾病患者采用骨水泥灌注强化椎体加椎弓根螺钉固定、椎板减压神经根松解及后外侧植骨融合治疗。术前及术后6,12,24,36个月随访进行joa评分,计算手术改善率;行x射线片及mri检查,并观察有无并发症发生。结果与结论:置入螺钉过程中未发生因骨水泥渗漏、放热效应及毒性反应引起并发症;手术时间90～180min,置入失血量600～1000ml,单椎体操作时间8～12min;单椎体骨水泥用量3.5～5.0ml。置入前joa评分平均11分,置入后1年随访平均为23分,改善率66.7%;末次随访平均25分,改善率77.8%。1例置入后2年发生固定节段上方椎体压缩性骨折。随访期间未出现螺钉松动、断裂和脱出;无断棒现象发生。结果提示,椎体骨水泥灌注提高椎弓根螺钉置入后的稳定性,是治疗骨质疏松症合并腰椎疾病是一种可靠的方法。

目的评估骨质疏松情况下genex骨水泥强化椎弓根钉的固定强度。方法应用微量注射泵对30个新鲜小牛腰椎标本注射稀盐酸建立骨质疏松椎体模型。60个椎弓根分为四组:genex骨水泥组,硫酸钙骨水泥(csc)组,聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(pmma)组,对照组。随机选择一侧注射2.5ml骨水泥,然后置入螺钉;另一侧行正常螺钉固定对照,应用材料试验机进行轴向拔出力测试,记录各组的轴向最大拔出力和能量吸收值并进行比较。结果genex组与csc组两组拔出力及能量吸收值比较,差异无统计学意义(p>0.05),两组均显著低于pmma组(p<0.05),两组均显著高于对照组(p<0.05)。结论genex骨水泥强化椎弓根钉可显著提高椎弓根固定强度,genex骨水泥可用作椎弓根强化螺钉的填充材料。

目的探讨对不稳定性、骨折片侵及椎管容积<50%、合并较为严重的骨质疏松型胸腰椎骨折患者,探讨经椎弓根注入骨水泥以加强后路椎弓根螺钉的稳定性的疗效、治疗的可行性及临床效果,总结技术要点。方法对30例不稳定性、骨折片侵及椎管容积的骨质疏松型胸腰椎骨折患者行经椎弓根注入骨水泥、椎弓根螺钉复位内固定术。结果治疗前cobb氏角为(21.21±2.65)°,治疗后为(5.23±0.95)°,治疗后患者椎体前后缘高度同样得到了有效的恢复。治疗前30例患者vas评分为(8.21±0.65)分,治疗后1年后患者vas评分为(3.75±0.45)分,优良率为89.3%;治疗前患者joa评分为12分,治疗1年后患者评分为24分,改善率为69.8%。结论后路经椎弓根注入骨水泥椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎不稳定性、骨折片侵及椎管容积<50%、合并较为严重的骨质疏松型的胸腰椎骨折是安全可行的手术,效果满意,值得应用。

目的:评价硫酸钙骨水泥(calciumsulfatecement,csc)在动物体内强化椎弓根螺钉稳定性的效果,观察钉道界面及材料吸收的情况。方法:4只健康成年山羊,l2~l5每个椎体的一侧椎弓根直接拧入螺钉(空白组),另一侧填充csc后拧入螺钉(实验组)。3个月后处死山羊,随机选择6个椎体(12个螺钉),对其两侧钉道进行显微ct扫描、骨计量学分析和组织学观察;其余10个椎体(20个螺钉)进行轴向拔出试验。结果:显微ct三维重建及骨计量学分析显示实验组钉道周围骨小梁数量及密度明显优于空白组,差异有统计学意义(p<0.05);组织学观察示实验组钉道周围csc绝大部分已经降解吸收,大量新生骨组织紧密包裹螺钉,形成良好的钉骨结合,界面明显优于空白组,螺钉周围骨小梁明显较空白组致密,仅有少量骨髓腔内仍可见残留的未降解材料;实验组的最大轴向拔出力为914.80±162.88n,能量吸收值1.752±0.214j,空白组为682.50±112.15n和1.437±0.173j,两组间差异均有统计学意义(p<0.05)。结论:csc可以显著增强动物体内椎弓根螺钉的固定强度;随着csc的降解吸收,大量新骨生成并紧密包绕螺钉,形成良好的钉骨结合,为螺钉在体内的远期稳定性提供了良好的骨质条件。

目的评价新型丝攻结合骨水泥(pmma)增强椎弓根螺钉稳定性的效果。方法选取34个新鲜小牛腰椎,每个椎体的一侧椎弓根直接拧入螺钉(空白组);另一侧将pmma(2.0ml)经新型丝攻注入钉道后拧入螺钉(实验组)。24h后行轴向拔出实验和周期抗屈实验。结果实验组中螺钉的最大轴向拔出力和能量吸收值均显著高于空白组(p<0.05);实验组中的螺钉能够耐受更大的负荷或者在同等负荷下产生较小的位移。结论新型丝攻结合pmma可以显著增加椎弓根螺钉固定的稳定性。

目的探讨骨水泥强化对正常骨密度和严重骨质疏松两种骨质动力髋螺钉固定稳定性的生物力学影响.方法将48对符合本试验要求的成年股骨上段标本分成正常骨密度组和严重骨质疏松组,每组各24对,均制成股骨转子间骨折,动力髋螺钉固定.每对标本中,右侧骨水泥强化,左侧作为对照.标本进行弯曲强度试验、破坏试验及扭转强度试验.结果弯曲强度试验中正常骨密度组位移减少(0.3959±0.1311)mm,严重骨质疏松组位移减少(2.4134±0.1913)mm;破坏试验中2组负荷升高分别为(149.1935±105.1737)n和(910.5200±174.4108)n;扭转强度试验中标本顺时针方向扭转到8.8nm,2组转角减少分别为(2.7189±0.1274)°和(4.4568±0.3816)°,3种实验数据显示2组均有统计学意义,p＜0.05.结论骨水泥对骨质疏松骨折稳定性的影响要明显高于正常骨密度的骨折.

椎弓根螺钉固定技术是脊柱后路固定的标准技术,但在骨质疏松情况下固定易松动失效,常需要行骨水泥强化以提高固定效果。本文简要介绍了疏松性椎骨骨-钉界面生物力学、骨水泥强化固定的方法和材料。并指出强化固定的指征和可吸收材料在骨质疏松性骨质强化中的替代过程及其强度可能是值得期待的研究方向。

目的探讨一种新型可灌注骨水泥椎弓根螺钉(npps)的设计改良应用和机械性能测试,为临床治疗骨质疏松性椎体疾患提供一种具有良好稳定性的新型椎弓根螺钉。方法将npps参照设计理念配合骨水泥灌注筒和推杆进行骨水泥的灌注,观察骨水泥的弥散。取10个新型螺钉和10个对照组螺钉行三点弯曲实验。结果npps的灌注骨水泥在推杆压力的作用下仅在侧孔和中空孔弥散出椎弓根螺钉,成面条状,无其他部位的渗漏。npps的平均极限弯曲载荷为(3082±144)n,对照组螺钉为(3357±263)n,两者无明显差异(p>0.05)。结论npps设计精巧,能提供临床所需的机械强度,结合骨水泥灌注筒和推杆的应用,骨水泥弥散满意,用于治疗骨质疏松性椎体疾患具有较高的安全性和实用性。

目的比较使用和未使用聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,pmma)钉道强化髂骨上钉和下钉在疲劳载荷后的最大拔出力,为合理使用髂骨钉技术提供实验依据。方法从5具自愿捐献的成人防腐尸体采集10个完整髂骨标本用于实验。采用双能x线吸收法测定每具尸体l1～4椎体的骨密度(bonemineraldensity,bmd)。将植入髂骨上柱和下柱的螺钉分别命名为髂骨上钉和髂骨下钉。使用长70mm、直径7.5mm的螺钉,根据pmma强化与否依次建立以下4组髂骨钉固定模型:髂骨上钉(a组)、pmma钉道强化髂骨上钉(b组)、髂骨下钉(c组)和pmma钉道强化髂骨下钉(d组)。将髂骨模拟人体站立位固定于mts材料实验机上,向螺钉尾部施加100～300n循环压力载荷2000次后,测试髂骨钉的轴向最大拔出力。结果5具尸体的bmd为(0.88±0.06)g/cm2。所有髂骨钉均准确植入预计钉道,未见髂骨钉穿入髋臼和穿出内外板等情况,疲劳测试后均未出现螺钉松动迹象。a、b、c、d组的最大拔出力分别为(964±250)、(1462±266)、(1537±279)、(1964±422)n。d组最大拔出力大于其他3组,差异均有统计学意义(p0.05)。结论髂骨下钉的固定强度显著高于髂骨上钉;pmma钉道强化技术可有效提高髂骨钉的锚定强度,可用于髂骨钉松动的翻修。

目的:比较用磷酸钙骨水泥(cpc)与聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)骨水泥强化修复股骨粗隆间骨折动力髋螺钉(dhs)内固定失败的生物力学性能。方法:15例老年人骨质疏松股骨标本,制成evansⅲ型骨折模型,随机分成3组,每组5例,一组为对照组(正常dhs固定),另两组再制成dhs内固定失败模型,分别应用cpc强化和pmma强化dhs固定修复,然后对标本进行生物力学测试。结果:pmma组的轴向刚度、剪切刚度、抗扭转强度均比对照组大,其中轴向刚度与对照组相比差异无统计学意义(p>0.05),剪切刚度、抗扭转强度与对照组比较差异均有统计学意义(p0.05)。结论:从两种骨水泥的生物力学特性角度看,采用pmma比cpc强化修复dhs松动失败更有一定的优势。

目的评价不同骨质疏松条件下膨胀式椎弓根螺钉(expansivepediclescrew,eps)的稳定性,为其应用于合并有骨质疏松症的患者脊柱手术提供力学理论基础。方法取新鲜尸体脊柱(t12～l5)标本,根据骨密度检测结果,按临床骨质疏松程度诊断标准分成骨质正常、骨量减少、骨质疏松和重度骨质疏松4个水平,每个水平各2具标本12个椎体。于每个椎体两侧椎弓根分别植入普通椎弓根螺钉(conventionalpediclescrew,cps;cps组)和eps(eps组)。采用ag-is万能材料试验机,以5mm/min匀速加载进行螺钉轴向拔出试验,测定最大拔出力、刚度和能量吸收值。结果两组随骨密度水平下降,最大拔出力及刚度均逐渐下降(p0.05)外,其余各密度水平间比较差异均有统计学意义(p0.05)。骨质疏松水平eps组最大拔出力、刚度、能量吸收值与骨量减少水平cps组比较,差异均无统计学意义(p>0.05);但重度骨质疏松水平eps组以上指标均显著低于骨量减少水平cps组(p<0.05)。结论与cps相比,eps能明显提高固定强度,尤其对于骨量减少或骨质疏松患者。

目的:比较角棒与圆棒在legacy、ussⅱ、rf单轴向椎弓根螺钉固定系统中的抗旋转性能。方法:将legacy、ussⅱ、rf单轴向椎弓根螺钉分别与原装圆棒或自行设计的角棒组合,分为6个实验组:(1)legacy螺钉和legacy圆棒组(a组);(2)legacy螺钉和角棒组(b组);(3)ussⅱ螺钉和ussⅱ圆棒组(c组);(4)ussⅱ螺钉和角棒组(d组);(5)rf螺钉与rf圆棒组(e组);(6)rf螺钉和角棒组(f组)。每组7套,其中1套行预试验。分别以固定的扭矩标准锁紧单枚椎弓根螺钉与圆棒或角棒,在mts858试验机上测量旋转滑动扭矩。结果:a、b组的旋转滑动扭矩分别为12.3±1.9nm和16.9±2.1nm;c、d组的旋转滑动扭矩分别为3.9±0.8nm和4.6±0.7nm;f、f组的旋转滑动扭矩分别为6.7±0.4nm和17.6±0.7nm。legacy螺钉与rf螺钉配角棒组的旋转滑动扭矩高于配圆棒组(p0.05)。结论:角棒能显著提高legacy和rf椎弓根螺固定系统的抗旋转能力。

目的:探讨可灌注骨水泥椎弓根螺钉系统在老年腰椎疾患手术中的应用价值。方法:采用可灌注骨水泥螺钉系统治疗老年腰椎疾患患者26例,男7例,女19例。年龄63~75岁,中位数68.5岁。腰椎间盘突出症10例,腰椎管狭窄9例,腰椎滑脱7例。均为单节段病变,均合并严重骨质疏松,病变节段相邻椎体骨密度为(0.425±0.093)g·cm-3。分别于术前、术后6周、术后3个月及末次随访时采用视觉模拟评分法(visualanaloguescore,vas)和日本骨科协会(japaneseorthopaedicassociation,joa)腰痛疾患评分标准评定患者的腰部疼痛情况和腰部功能,同时观察治疗及随访期间并发症的发生情况。结果:本组26例患者均获随访,随访时间20~38个月,中位数25.5个月。术后2例患者发生切口感染,应用敏感抗生素后控制;4例发生尿路感染,1例出现肝功能异常,请相关科室会诊治疗后恢复正常;2例患者分别在术后6个月及术后12个月出现腰背部疼痛,口服非甾体消炎镇痛药后明显缓解。未发生内固定松动、断裂、脱出等并发症。本组患者术前、术后6周、术后3个月及末次随访时的vas评分和joa评分分别为(5.6±1.1)分、(5.3±0.9)分、(3.1±0.6)分、(1.3±0.2)分,(11.2±3.4)分、(16.2±3.1)分、(17.1±1.2)分、(23.1±2.4)分。结论:应用可灌注骨水泥椎弓根螺钉系统固定治疗老年腰椎疾患,固定牢固,可有效缓解患者的疼痛症状,改善腰部功能,而且具有较高的安全性。

目的评价后凸成形骨水泥(polymethylmethacrylate,pmma)强化技术对骨质疏松情况下骶骨钉固定强度的生物力学影响,为骶骨钉松动选择坚强的补救技术提供依据。方法11具新鲜骶骨标本用于实验,并采用dexa评价标本骨密度。在同一骶骨标本上,依次建立非pmma强化和pmma强化骶骨钉的固定模型如下,a组:单皮质椎弓根钉;b组:双皮质椎弓根钉;c组:传统pmma强化单皮质椎弓根钉;d组:后凸成形pmma强化椎弓根钉;e组:后凸成形pmma强化侧翼钉。在mts试验机上对五种骶骨钉依次进行轴向拔出测试,记录最大拔出力并比较。结果11具标本的平均骨密度为0.71±0.08g/cm2。a组的螺钉拔出力(508n)显著低于其他4种固定组(p0.05),但是,两者的拔出力均显著低于c和d组(p<0.05)。重要的是,d组(986n)的拔出力显著高于c组(846n)。结论在骨质疏松患者的骶骨固定中,双皮质骶骨椎弓根钉较单皮质具有显著的力学优势。骶骨椎弓根钉一旦发生松动,传统的和后凸成形pmma强化技术均可成为补救手段,并且后凸成形pmma强化骶骨椎弓根钉可获得最坚强的锚定。

目的探讨可注射骨水泥型椎弓根螺钉对脊柱退变性疾病的疗效.方法选取80例脊柱退变性疾病患者,随机分为两组,观察组(41例)采用可注射骨水泥型椎弓根螺钉治疗,对照组(39例)采用传统椎弓根螺钉治疗,观察记录两组围手术期指标、术前术后joa和odi评分、手术各阶段的椎间隙高度及丢失高度,评价可注射骨水泥型椎弓根螺钉对脊柱退变性疾病的疗效.结果两组手术时间、术中出血量和住院时间相比,无统计学差异(p＞0.05);两组术前joa和odi评分没明显差异(p＞0.05);术后6个月,两组joa评分升高,而odi评分降低,且观察组的改善幅度大于对照组(p＜0.05);术前两组椎间隙高度比较无统计学差异(p＞0.05),术后3和6个月,两组椎间隙高度均增加,但在术后6个月时,与对照组比较,观察组椎间隙高度更高,丢失高度更小(p＜0.05).结论可注射骨水泥型椎弓根螺钉治疗脊柱退变性疾病具有较好的治疗效果,术后患者脊柱功能改善明显,慢性疼痛症状减轻,值得临床推广使用.

目的:磷酸钙骨水泥(cpc)强化穿透单侧椎体皮质椎体钉固定的生物力学影响。方法:选用新鲜成人尸体标本16个,实验组磷酸钙骨水泥强化后椎体钉穿透单侧椎体皮质固定;对照组为无骨水泥强化,螺钉穿透双侧椎体皮质固定。应用螺钉拔出实验,记录螺钉最大拔出力并观察椎体破坏形态。结果:拉力值cpc组(1393.33±189.37)、对照组(957.42±71.34)差异有显著性,p<0.01。对照组椎体中螺钉抽出占75%(6/8),螺钉入口处皮质破损占25%(2/8)。cpc强化椎体中螺钉入口处皮质破损占87.5%(7/8),螺钉抽出占12.5%(1/8)。结论:cpc强化椎体钉后固定效果更好,增加手术安全性。

目的评价不同骨质疏松程度条件下,可注射性磷酸钙骨水泥对椎弓根螺钉稳定性强化作用,为其应用于合并有骨质疏松症的患者脊柱手术提供力学理论基础。方法采用新鲜尸体脊柱标本,根据骨密度检测结果,按临床诊断标准分成骨质正常、骨量减少、骨质疏松和重度骨质疏松四个水平;然后,每个骨密度水平,分直接置入椎弓根螺钉(对照组)和用可注射性磷酸钙骨水泥强化钉道后置入椎弓根螺钉(钉道强化组),各12枚,进行螺钉轴向拔出实验,测定最大拔出力、刚度和能量吸收值三项指标,进行组间的对比分析。结果骨密度水平从正常下降到重度疏松程度,最大拔出力、刚度、能量吸收值均随之下降,同种置钉方法组间存在显著性差异(p0.05);但是,重度骨质疏松条件下钉道强化组的最大拔出力、刚度、能量吸收值均显著性低于骨量减少条件下对照组的(p<0.05)。结论可注射性磷酸钙骨水泥强化钉道后可以提高椎弓根螺钉的稳定性,尤其是骨质疏松条件下经钉道强化后可以达到需要固定强度。

1 国内常用椎弓根螺钉内固定技术 发布时间：2008-05-1518:50:30来源：浏览次数：57 一、steffee椎弓根螺钉槽式钢板复位固定1986年，steffee在roy—camille椎弓根螺钉钢板的基础上作了改良， 钢板由螺孔式改为开槽式，更好的适应椎弓根间距的不同。 为消除钢板与脊柱间的松动，螺钉采用双螺帽把钢板与脊柱固定。螺钉前段为松质骨螺钉式样，后段为一般细螺 纹式样。 【适应证】 (1)滑脱伴腰痛病史在半年以上，经非手术治疗无效者。 (2)有下肢神经根受损症状及体征者。 (3)有腰椎管狭窄症状或伴有腰椎间盘突出症者。 (4)滑脱虽<ⅱ度，但有明显节段性不稳定者，或不同时期x线片对比滑脱有进行性加重者。 【蘩忌证】 (1)年龄较大，60岁以上，虽有腰椎滑脱但临床症状甚轻者。 (2)严重骨质疏松症患者

目的探讨膨胀式椎弓根螺钉内固定治疗腰椎病变的方法及治疗效果。方法选择2011年9月到2016年1月诊治的腰椎结核患者96例作为研究对象,根据随机抽签原则分为观察组与对照组各48例,观察组给予膨胀式椎弓根螺钉内固定治疗,对照组给予常规内固定手术治疗,记录两组预后与颈椎邻近节段椎间盘的变化影响。结果两组患者均完成手术。术后3、6个月,观察组患者植骨融合率和螺钉稳定性评分均显著高于对照组(p均<0.01)。术后6个月,观察组患者并发症总发生率显著低于对照组(10.42%vs33.33%,χ2=7.375,p=0.007)。结论膨胀式椎弓根螺钉内固定治疗腰椎结核病变能提高植骨融合率与螺钉稳定性,减少术后并发症的发生。

测试膨胀式椎弓根螺钉(expansivepediclescrew,eps)的耐疲劳强度及抗折弯强度。在超高分子聚乙烯材料上对短尾型eps螺钉、万向型eps螺钉和tenor螺钉进行100万次的周期载荷疲劳实验;用特殊夹具分别固定短尾型eps螺钉、万向型eps螺钉和tenor螺钉,并于生物力学实验机上进行螺钉机械强度测试。在超高分子聚乙烯材料上对螺钉进行100万次的周期载荷疲劳实验完成后短尾型eps螺钉、万向型eps螺钉和tenor螺钉均未发生疲劳现象,短尾型eps螺钉的最大折弯力(6.52±0.39kn)与tenor螺钉的最大折弯力(6.86±0.42kn)之间的差异无统计学意义(p>0.05),而万向型eps螺钉的最大折弯力(5.69±0.39kn)与tenor螺钉的最大折弯力(6.86±0.42kn)之间的差异有统计学意义(p<0.05)。短尾型eps螺钉和万向型eps螺钉的抗疲劳强度与非膨胀螺钉无明显差异,并未因其中空结构而使抗疲劳强度下降。虽然万向型eps螺钉的机械强度较普通螺钉低,但是足够承受人体上半身的载荷。

目的探讨伤椎置短椎弓根螺钉治疗腰椎骨折的可行性和有效性。方法选取我院2012年1月1日至2015年1月1日采用伤椎置短钉固定治疗腰椎骨折的患者共24例,均为单椎体骨折,采用6钉三椎体固定,患者手术前、后及术后12个月随访均行x线及ct检查,测量伤椎前缘压缩率、cobb角及神经功能frankel分级。结果所有伤椎均完成置钉,不仅术中未出现伤椎螺钉松动不稳或椎弓根骨折现象,而且患者切口无感染问题发生。术前cobb角及椎体前缘高度比情况优于术后即刻、术后12个月随访结果(p0.05)。患者脊髓神经功能损伤的治疗非常显著,24例患者中,除了1例(4.17%)a级患者治疗效果不明显外,其他23例(95.83%)患者均有1~2级不同程度的恢复。根据术后12个月的数据统计,共有1例(4.17%)a级患者,2例(8.33%)c级患者,3例(12.50%)d级患者,18例(75.00%)e级患者。结论伤椎置短钉椎弓根螺钉治疗腰椎骨折是一种可行而有效的方法,安全性高,可在临床上推广应用。

目的:探讨短节段椎弓根螺钉内固定联合椎弓根开窗植骨椎体成形术治疗胸腰椎爆裂性骨折的方法,总结临床治疗效果。方法:回顾性分析2005年6月-2007年12月共36例短节段椎弓根螺钉内固定联合椎弓根开窗植骨椎体成形术治疗胸腰椎爆裂性骨折病例,对其进行0.5~2年随访,并作出疗效评估。结果:本组36例患者均获1-2年随访,仅1例出现螺钉松动,松动率2.8%;cobb角平均丢失5°,椎体前缘高度由术前50%恢复到96%。结论:短节段椎弓根螺钉内固定联合椎弓根开窗植骨椎体成形术治疗胸腰椎爆裂性骨折能早期重建椎体的前中柱生理结构.增强其抗压稳定性,减少内固定断裂、松动,防止椎体矫正度的丢失,为后期建立脊柱生物固定提供有力的保障。