基于脊柱融合器设计的椎骨分割及测量方法

由于脊柱融合器设计的类型与尺寸受到椎骨区域及参数的影响,为制造个性化脊柱融合器,提出构建含有语义参数信息的分割模板,对脊椎骨进行由粗到细的分割和语义参数测量。首先基于生成的几何平均化骨骼,引入形态学,对其进行分割并获取骨架线比例,构建分割模板;其次,标注语义特征点,计算语义参数,生成含有语义参数信息的分割模板;然后,基于分割模板,利用骨架线与测地环,结合脊椎整体形态与外表面,实现对目标骨骼的区域分割,为脊柱融合器类型的选择提供指导;最后将模板与目标骨骼进行配准、映射,实现目标骨骼语义参数的自动测量,辅助确定脊柱融合器尺寸。以不同脊椎骨进行实验,验证了方法的合理性与有效性,为脊柱融合器的设计与制造奠定了理论基础。

脊柱融合动物模型的构建及评价方式的研究进展

脊柱融合术是指通过手术方式,使病变椎体相关的节段发生骨性连接,融合成一个整体以达到保护脊髓、重建脊柱稳定性的目的,可以有效解决脊柱节段性失稳及神经源性的疼痛。随着研究进展,脊柱融合的手术方式、融合器及植骨材料的种类也越来越多。但新的融合方式需要进行动物实验来验证其临床可行性。因此,合理的选择实验动物模型尤为重要。文章通过对不同实验动物中建立脊柱融合模型的方式及其评价标准进行分析,以期建立一个更接近于人体融合机制的模型,为后期进一步研究人类脊柱融合的过程提高融合率和安全性。

后路脊柱融合术治疗青少年特发性脊柱侧凸的畸形相关并发症

青少年特发性脊柱侧凸(AIS)是一种发生于青春期累及脊柱3个平面的脊柱畸形,发病机制未明。后路脊柱融合术(PSF)是目前治疗AIS应用最广泛的术式,但其术后并发症逐渐引起了人们的重视,其中畸形相关并发症如叠加现象、近端交界性后凸、远端交界处后凸、冠状面失衡和术后双肩不平衡是AIS术后最常见的并发症,了解这些并发症的定义、诊断标准、发生率、自然史、危险因素和预防措施对于制定AIS的手术策略至关重要。本文对近年来关于AIS患者PSF治疗后出现畸形相关并发症的最新研究进展进行了概述。

脊柱融合术的现状与思考

脊柱融合的理念源始于关节融合技术,即用不动的关节来替代随活动而疼痛的关节。脊柱融合与骨折愈合不同,前者是通过特定的外科技术和材料来实现骨组织终身生物性连接,让“链条式脊柱“变成“柱式脊柱”(并非理想的生理模式脊柱),达到治疗部分脊柱疾病的目的。1脊柱融合手术的发展简史脊柱融合技术从开始、发展、到现在已经有113年了,算得上骨科领域中的“百年外科技术”。ALBEE[1]和HIBBS[2]率先使用脊柱融合技术于脊柱结核等感染性脊柱疾病的治疗。在取得初期临床效果后,发现术后脊柱的融合率不高、假关节形成、疾病难以控制、需要长时间卧床或石膏固定、患者依从性差、并发症高、翻修率高。

脊柱融合术治疗腰椎间盘突出症合并腰椎不稳的效果观察

目的:观察分析脊柱融合术治疗腰椎间盘突出症合并腰椎不稳的疗效及对腰椎功能的影响.方法:选择2020年5月—2023年3月我院收治的100例腰椎间盘突出症合并腰椎不稳患者作为研究对象,根据随机数字表法分为对照组与试验组,各50例.对照组患者采用传统椎板切除法治疗,试验组患者采用脊柱融合术治疗,对比2组患者的疗效.结果:试验组患者的治疗总有效率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).和对照组比较,试验组患者的切口长度比较短,卧床时间比较少,组间差异有统计学意义(P<0.05),但2组的手术时间及术中出血量比较,组间差异无统计学意义(P>0.05).术后2组的视觉模拟(VAS)评分均较术前减少,JOA评分均较术前增加,且试验组的变化幅度大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).术前2组患者Oswestry功能障碍指数(ODI)评分比较,组间差异无统计学意义(P>0.05),术后1个月2组患者的ODI评分均较术前降低,且试验组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).试验组患者的不良反应发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).结论:脊柱融合术治疗腰椎间盘突出症合并腰椎不稳,有利于提高治疗有效率,缩短患者切口长度和卧床时间,减少疼痛,促进腰椎功能恢复,缓解功能障碍,并且安全性比较好.

骨形态发生蛋白2载体材料在脊柱融合方面的研究与应用

背景:骨形态发生蛋白2在临床中单独应用存在一些不良反应,因此迫切需要研制理想的载体材料,来减少骨形态发生蛋白2引起的不良反应。目的:全面了解不同骨形态发生蛋白2载体材料的性能,综述其在脊柱融合方面的研究进展。方法:以"tissue engineering,Bone morphogenetic protein-2,spinal fusion,scaffold"或"组织工程,骨形态发生蛋白2、脊柱融合、支架"等作为检索词,由第一作者检索Pub Med及万方数据库1995-07-01/2015-07-01有关脊柱融合中骨形态发生蛋白2支架方面的文献,排除重复性研究。结果与结论:骨形态发生蛋白2的载体材料主要包括4大类,天然生物材料、人工合成有机材料、人工合成无机材料及复合材料,每一类都有几种代表性的支架材料,用于动物脊柱融合中各有缺点,比如天然生物材料普遍力学性能较差,人工合成有机材料有可能引起炎症反应,人工合成无机材料机械强度较差,复合支架材料制作工艺较复杂等,因此骨形态发生蛋白2载体材料的选择仍需进一步的实验研究。

脊柱融合术后邻近节段的加速退变(附107例报告)

目的 :探讨脊柱融合术邻近节段加速退变的原因。方法 :对 1 0 7例腰椎骨折及腰椎滑脱病人行椎体复位植骨融合术后进行观察。结果 :1 0 7例患者随访 6～ 2 4个月 ,近期均取得良好效果。随访时间越长 ,出现邻近节段加速退变及腰部疼痛等神经症状。结论 :局部坚强内固定植骨融合术及原有脊柱退变 ,是造成加速退变的原因。

三点稳定式脊柱融合术治疗退行性腰椎间盘病变41例随访观察

[目的]探讨采用双后外侧融合结合经后路的单点椎体间融合的三点稳定式脊柱融合术的临床应用效果。[方法]自1998年8月～2006年8月应用三点稳定式脊柱融合术治疗退行性腰椎间盘病变41例,其中男13例,女28例;平均年龄58岁,其中腰椎滑脱27例,腰椎退行性不稳并椎管狭窄14例。手术前后对患者的症状进行评估,并对X线平片进行测量,平均随访时间为19.1(12～66)个月。[结果]41例患者使用三点稳定式脊柱融合术,手术前的临床症状优2.4%(1/41)、良19.5%(8/41)、一般21.9%(9/41)、差56.1%(23/41)、良67.7%(21/31)。手术后的临床症状为优68.3%(28/41)、良29.2%(12/41)、中2.4%(1/41)、差0.0%(0/41)。X线平片测量椎间隙前部高度,术前(8.05±2.35)mm,术后(11.44±3.38)mm(P<0.05),椎间隙后部高度,术前(6.13±1.45)mm,术后(8.66±2.10)mm(P<0.01)。椎体滑脱的距离,术前(8.68±2.33)mm,术后(1.92±2.37)mm(P<0.05)。[结论]采用三点稳定式脊柱融合术治疗退行性腰椎间盘病变具有符合脊柱的生理负重特点,只用一个后路切口同时完成前后路融合,植骨量小、手术损伤较小、临床疗效满意。

脊柱融合术后继发邻近节段退行性变的原因分析及治疗策略

目的 探讨脊柱融合术后继发邻近节段退行性变的原因及治疗策略。方法 对2000年12月～2005年12月所做的84例脊柱融合术及再手术患者进行随访，观察术后邻近节段的影像学改变及临床治疗效果，分析出现邻近节段退行性变的原因及治疗对策。结果 84例随访18-78个月，平均（48±7．5）个月。30例出现邻近节段退变（35．7％），26例有影像学改变，其中再手术18例，再手术病例根据Stauffer—Coventry疗效评定：优3例（16．7％），良7例（38．9％），可4例（22．2％），差4例（22．2％）。结论 脊柱融合术后会增加邻近节段退行性疾病的发生；采用恰当的治疗策略可预防和减少邻近节段退行性变的发生。

脊柱融合内固定致邻近节段退变的生物力学机制

目的 :从生物力学角度了解融合内固定对腰椎邻近节段的影响。方法 :9具新鲜腰 1～骶椎尸体标本分别近、远端固定 ,在脊柱三维运动实验机上施以 8Nm纯力偶矩模拟人体行屈伸、左右侧弯及旋转活动 ,观察L3～ 4、L4～ 5、L5～S1节段运动范围 (ROM ) ;随后进行各种模拟手术并安装内固定 ,依次测定CD内固定 (CD)、CD加椎体间植骨 (CD -骨块 )、CD加TFC(CD -TFC)状态下各节段ROM值并进行统计学分析。结果 :①各融合术式均可使固定节段达到即刻稳定性 ,L4～ 5节段ROM值明显减小 ;②L3～ 4节段在屈伸、侧弯和旋转时有明显位移增加 ,L5S1节段在旋转时ROM值明显增加 ,屈伸和侧弯时ROM值改变无统计学意义。结论 :脊柱融合内固定术后 ,相邻节段位移增加、运动模式改变 ,易继发不稳和退变。

rhBMP-2在老年兔后外侧脊柱融合中作用的实验研究

目的:通过对老年和青年兔采用基因重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP2)和自体骨移植进行腰椎后外侧横突间融合手术实验研究,揭示rhBMP2在老年动物脊柱融合中的作用效果。方法:采用24只雌性新西兰大白兔,体重3.5～4.5kg,6月龄(青年)和24月龄(老年)各12只。随机分成4组:①青年自体髂骨移植组[ICBG(Y),6只];②青年rhBMP2组[rhBMP2(Y),6只];③老年自体髂骨移植组[ICBG(O),6只];④老年rhBMP2组[rhBMP2(O),6只]。同一天施行腰椎后外侧横突间融合术。rhBMP2和自体髂骨分别植入两侧L5-L6横突间。术后3、6周分别处死一半。结果采用手动触诊,X线摄片,CT三维扫描和组织学评估。结果:X线片及三维CT显示rhBMP2组的融合率均高于自体髂骨移植组,而青年各组融合率比老年组高,各组之间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。CT三维重建显示由于rhBMP2是液态,有流动性,成骨范围较大,不局限于计划融合区。组织学显示老年rhBMP2组成骨面积较青年rhBMP2组小,而且骨小梁结构也不如后者密集。结论:与自体髂骨移植比较,rhBMP2可显著增强老年兔脊柱后外侧融合率和新骨生成量,加快融合时间,可以取代自体髂骨移植。rhBMP2促进骨再生能力受年龄影响。

不同植骨融合材料在腰椎椎体间脊柱融合中的应用

背景:脊柱融合治疗时选择合适的替代移植骨具有重要的意义,能够解决自体骨移植及其他移植材料带来的弊端。目的:观察不同植骨融合材料性能,探讨不同植骨融合材料在犬腰椎椎体间脊柱融合中的应用效果。方法:选取45只中华田园犬建立腰椎椎体间脊柱融合模型,建模后随机分3组,分别植入自体髂骨、重组人骨形态发生蛋白2复合材料和同种异体髂骨,分析不同植骨融合材料在犬腰椎椎体间脊柱融合中的效果。结果与结论:(1)融合率:重组人骨形态发生蛋白2复合材料组犬融合率显著高于其他组(P<0.05);(2)Oswestry功能障碍指数:重组人骨形态发生蛋白2复合材料组术后Oswestry功能障碍指数显著低于其他2组(P<0.05);(2)组织学形态:苏木精-伊红染色显示,术后12周,与其他2组相比,重组人骨形态发生蛋白2犬完全骨性融合,且形成了连续骨小梁,植入骨与犬上下椎体完全粘连;(4)结果提示:重组人骨形态发生蛋白2复合材料更能够促更好地促进脊柱愈合,效果优于自体和同种异体骨移植。

富集自体骨髓间质干细胞复合羟基磷灰石/磷酸三钙植骨材料在脊柱融合中的应用

目的:探索通过自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石/磷酸三钙作为植骨材料进行脊柱融合的新方法。方法:①观察对象:选择2005-01/2006-02建湖县人民医院骨科收治的胸腰椎骨折均采用后路椎弓根钉系统复位及固定患者48例。②实验分组:根据植骨融合材料不同随机分为2组,干细胞+复合材料组24例,男13例,女11例;年龄25～49岁。自体髂骨移植组24例,男15例,女9例;年龄26～50岁。③实验干预:采自体骨髓通过密度梯度离心得到富集的间质干细胞悬液与羟基磷灰石磷酸三钙复合2h后作为植骨材料。干细胞+复合材料组采用骨髓间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙移植;自体髂骨移植组采用自体髂骨移植。④实验评估:对所有患者脊柱融合情况、临床疗效、伤椎复位后高度丢失等进行比较分析,评定脊柱融合效果。结果:术后随访12个月,48例患者全部进入结果分析。①骨髓富集的有效性:富集前后骨髓间质细胞浓度达到8倍。②临床疗效:干细胞+复合材料组所有病例取髓处疼痛术后1周消失,均未发生感染。自体髂骨移植组术后3个月取骨处仍有疼痛。所有病例无感染和内固定松动断裂等并发症。两组术后12个月LBOS评分优良率干细胞+复合材料组71%(17/24),自体髂骨移植组79%(19/24)。③脊柱融合情况:术后随访6个月以上的患者X射线、检查均示有良好的脊柱融合,两组在术后3个CT月移植物密度降低并可见双侧薄层融合块,术后6个月双侧可见整块新生骨或单侧大块新生骨。按Lenke字母分级法融合分级,两组均无C、级融合。④Cobb角测量结果:伤椎复位后高度丢失干细胞+复合材料组平均为2.38°D,自体髂骨移植组平均为2.42°。结论:通过自体骨髓富集的间质干细胞复合羟基磷灰石磷酸三钙应用于胸腰椎骨折后外侧融合可取得与自体髂骨移植同等的临床疗效,是一种安全可靠,简便有效的植骨替代材料。

综合护理干预在腰椎疾病患者脊柱融合术后康复中的作用

目的探讨护理干预在腰椎疾病患者脊柱融合术后康复中的作用。方法对我院收治的180例行脊柱融合术治疗的腰椎疾病患者实施综合护理干预,比较患者治疗及护理前后的疼痛VAS评分、身体功能JOA评分、直腿抬高角度、腰背伸高度。结果患者术后6个月疼痛VAS评分、身体功能JOA评分、直腿抬高角度、腰背伸高度较术前均明显改善。结论对行脊柱融合术治疗的腰椎疾病患者采取综合护理干预有助于手术恢复,能有效缓解疼痛,恢复腰椎运动与神经功能。

硬膜外镇痛和静脉镇痛对脊柱融合术后镇痛效果比较的Meta分析

目的：采用Meta分析方法比较硬膜外镇痛和静脉镇痛两种自控镇痛方式对脊柱融合术后的镇痛效果。方法：计算机检索中国知网、万方数据库、中国生物医学文献数据库（CBM）、Pubmed、Embase、Ovid、CochraneLibrary数据库，收集发表于1985年5月-2013年7月在接受脊柱融合术后行硬膜外镇痛和静脉镇痛的随机对照试验的文献，并追溯纳入文献的参考文献后。按Cochrane系统评价员手册5．1．0对纳入文献进行质量评价。对纳入文献的术后VAS评分和使用镇痛药物后的不良反应发生率提取整理成电子基线表，通过RevMan5．2软件进行Meta分析。结果：共纳入8篇文献，包括482例患者，其中3篇文献质量等级为A级，5篇为B级。Meta分析结果显示：①术后第1、2天VAS评分分析[加权均数差值（WMD）=-0．47，95％CI（-0．74，-0．20）；WMD=-0．66，95％CI（-1．14，-0．19）1，硬膜外镇痛较静脉镇痛的镇痛效果好（P〈0．05）；术后第3天VAS评分[WMD=-0．58，95％CI（-1．38．0．21）1两组差异无统计学意义（P〉0．05）。②不良反应：硬膜外镇痛在术后皮肤瘙痒[相对危险度（RR）=1．53，95％CI（1．08，2．16）]、感觉异常[RR=3．34，95％CI（1．12，9．98）]的发生率较静脉镇痛高，差异有统计学意义（P〈0．05）；但在恶心[RR=1．05，95％CI（0．79，1．40）]、呕吐[RR=0．80，95％CI（0．48，1．31）]方面差异无统计学意义（P〉0．05）。结论：脊柱融合术后第1、2天硬膜外镇痛的镇痛效果较静脉镇痛好，但皮肤瘙痒、感觉异常的发生率也明显高于静脉镇痛。