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.

腰椎退行性疾病患者脊柱融合术后康复护理中联合运动疗法的效果分析

目的:探讨腰椎退行性疾病患者脊柱融合术后康复护理中联合运动疗法的应用效果,促进患者腰椎功能改善。方法:选取2020年1月—2021年9月天津医科大学总医院收治的98例腰椎退行性疾病患者作为研究对象,按随机数表法分为对照组和观察组,每组各49例。两组患者均行脊柱融合术治疗,术后均给予康复护理,对照组采用常规运动训练,观察组在常规运动训练基础上联合运动疗法干预。比较两组患者术后直腿抬高角度及腰背伸高度、疼痛程度[视觉模拟评分法(VAS)评分]、腰椎功能[日本骨科协会评估治疗分数(JOA)评分]。结果:两组患者术后1个月直腿抬高角度、腰背伸高度比较,差异无统计学意义(t=0.235、0.112,P>0.05);观察组术后2个月、3个月直腿抬高角度、腰背伸高度均明显高于对照组,差异有统计学意义(t=8.218、11.908、13.737、11.310,P<0.05)。观察组术后1个月、2个月及3个月VAS评分均低于对照组,差异有统计学意义(t=8.724、9.966、13.825,P<0.05)。观察组术后1个月、2个月及3个月JOA评分均高于对照组,差异有统计学意义(t=6.393、8.283、15.830,P<0.05)。结论:腰椎退行性疾病患者脊柱融合术后康复护理中联合运动疗法干预,能够提高患者腰背伸高度,促进患者腰椎功能改善,减轻患者术后疼痛感。

同种异体骨移植材料在脊柱融合中的应用

背景:脊柱融合术中选择有效的植骨材料十分有必要,自体骨移植被视为脊柱融合术的“金标准”,但其存在取骨区疼痛等并发症。同种异体骨供骨量充足、可避免取骨区并发症,不同的同种异体骨材料在不同部位的脊柱融合中展现了良好的成骨能力。目的:综述近年来同种异体骨移植材料在脊柱融合术中的应用现状。方法:检索1990-2022年间,在PubMed、Web of Science数据库和中国知网发表的相关中英文文献,英文检索词:“fresh frozen bone,autograft,allograft,freeze-dried bone,demineralized bone matrix,allograft spacer,spinal fusion”;中文检索词:“新鲜冰冻骨,自体骨,同种异体骨,冷冻干燥骨,脱矿骨基质,同种异体骨椎间融合器,脊柱融合”,经筛选后最终纳入95篇文献进行综述。结果与结论:新鲜冰冻骨由于其存在免疫排斥、传播疾病等风险临床运用较少;冷冻干燥骨移植虽然存在延迟愈合,但是其最终融合效果与自体骨相似;脱钙骨基质常作为自体骨填充剂或用于填充椎间融合器而最大发挥其融合能力,与硫酸钙或羟磷灰石等载体的联用使其可塑性和成骨活性提升明显;新型解剖型同种异体椎间融合器成骨活性好、临床融合率高、可有效维持椎间隙高度和椎间孔的正常形状。现有的大量临床研究结果表明同种异体骨材料在脊柱融合术中能达到与自体骨一样的融合效率,并且和自体骨一样安全,是外科医生良好的选择,在临床中得到了大量应用。

Lenke 5C型青少年特发性脊柱侧凸病人行后路脊柱融合术后持续性冠状面失衡的危险因素分析

目的探讨Lenke 5C型青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)病人行后路脊柱融合术后持续性冠状面失衡(persistent coronal imbalance,PCI)的危险因素。方法回顾性分析2015年1月至2020年1月在西安交通大学附属红会医院行后路脊柱融合术且随访2年以上的112例Lenke5C型AIS病人的临床资料。根据病人术后2年的冠状面平衡状态分为PCI组和非PCI组。PCI定义为术后冠状面失衡持续时间≥2年。测量并比较两组病人术前、术后即刻和术后2年的各项冠状面参数和矢状面参数;采用脊柱侧凸研究学会-22评分量表(Scoliosis Research Society-22,SRS-22)评估病人临床疗效。并进一步对上述相关因素进行多元二分类Logistic回归分析确定PCI的独立危险因素。结果112例病人中,50例(44.6%)术后发生即刻冠状面失衡,其中12例(10.7%)冠状面失衡持续至术后2年。多元二分类Logistic回归分析显示,年龄较大[比值比(odds ratio,OR)=1.841,95%可信区间(confidence interval,CI):1.147~2.132,P=0.001]、术前胸弯柔韧性较差(OR=1.308,95%CI:1.041~2.015,P=0.016)、术前胸腰弯/腰弯顶椎偏移较大(OR=2.291,95%CI:1.120~4.719,P=0.001)、术前下端固定椎(lowest instrumented vertebra,LIV)倾斜角较大(OR=2.141,95%CI:1.491~3.651,P=0.011)、术后即刻冠状面失衡(OR=5.512,95%CI:4.531~6.891,P=0.001)是发生PCI的独立危险因素。PCI组术后2年SRS-22量表满意度和总分均显著低于非PCI组(P<0.05)。结论年龄较大、术前胸弯柔韧性较差、术前胸腰弯/腰弯顶椎偏移较大、术前LIV倾斜角较大和术后即刻冠状面失衡是预测PCI的重要参数。PCI对Lenke 5C型AIS病人后路脊柱融合术后临床效果产生不良影响。

载rhBMP-2聚乳酸/磷酸钙支架在兔脊柱融合中的应用

脊柱融合术是治疗脊柱退变性疾病的常用方法,提高植骨材料的成骨活性对提高脊柱融合效果具有重要意义。重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)是一种促进新骨生成的生长因子,能够快速诱导骨修复。将rhBMP-2通过物理吸附负载于聚乳酸/磷酸钙多孔支架表面,再将表面涂覆羟丙甲基纤维素(HPMC)涂层,得到HPMC涂层改性的载rhBMP-2聚乳酸/磷酸钙支架。rhBMP-2的负载使支架具有诱导成骨活性,而HPMC涂层能够使rhBMP-2的释放减缓,有利于促进新骨生成。将该支架植入兔脊柱84 d后发现脊柱椎体间生成了连续的骨组织,达到了骨性融合,因此HPMC改性的载rhBMP-2聚乳酸/磷酸钙支架是一种可用于脊柱融合植骨的理想材料。

代谢综合征患者脊柱融合术后的并发症:系统回顾和Meta分析

目的:代谢综合征对一系列外科手术患者的术后结果有负面影响,然而,目前尚不清楚代谢综合征是否与脊柱融合术后的并发症有关。通过系统回顾和Meta分析评估代谢综合征患者脊柱融合术后并发症的相关风险。方法:综合检索知网、万方、维普、PubMed、OVID和Web of Science数据库,选取有关代谢综合征患者脊柱融合术后并发症的相关研究,相关结果指标包括全因并发症、心血管并发症、肺并发症、手术部位感染、败血症、静脉血栓栓塞事件(包括深静脉血栓和肺栓塞)、尿路感染、术后30 d再入院率、术后30 d再手术率、术后30 d死亡率和住院费用。对11种结果进行数据提取、Meta分析或定性研究系统综述。结果:(1)共纳入8项研究,包括1项前瞻性队列研究和7项回顾性队列研究,涉及283 593例患者,纳入的研究文献总体质量较好;(2)Meta分析结果显示,与非代谢综合征组相比,代谢综合征组全因并发症[RR=1.53,95%CI(1.22,1.93),P=0.000 3]、肺部并发症[RR=1.68,95%CI(1.29,2.17),P <0.000 1]、心血管并发症[RR=2.05,95%CI(1.47,2.87),P <0.000 1]、手术部位感染[RR=1.73,95%CI(1.37,2.20),P <0.000 01]和术后30 d再入院[RR=1.44,95%CI(1.16,1.79),P=0.001]的风险增加;(3)定性数据分析表明,代谢综合征与脊柱融合术住院医疗费用增加有关。结论:代谢综合征增加了脊柱融合术后全因并发症、肺部并发症、心血管并发症、手术部位感染和术后30 d再入院的风险。

青少年特发性脊柱侧凸脊柱融合术的研究进展

青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)是常见的脊柱畸形,常表现为脊柱侧弯结合脊柱偏移和椎体旋转。脊柱融合术是当AIS患者侧凸角大于45°时的主要治疗策略,其有助于矫正脊柱畸形、阻止侧凸进展和维持脊柱平衡。本文对脊柱融合术治疗AIS的相关研究进展进行综述。

Nell-1在脊柱融合中的实验研究进展

背景:随着再生医学的发展,自体骨移植、异体骨移植、骨形态发生蛋白(Bone morphogenetic protein, BMPS)等现有的骨移植物应用于脊柱融合越来越普遍,对不良反应少的新型骨诱导因子的需求也日益增加。Nel样分子(Nel-like Molecular type I, Nell-1)是一种新型骨诱导生长因子,在骨骼的生长发育中起到重要作用。与BMPS相比,Nell-1尽管不能在成纤维细胞中成骨,但可以在小鼠肌肉模型中诱导骨髓基质细胞(Mesenchymal stem cells, BMSC)形成骨,并且能够逆转BMPs所产生的异位骨、脂肪生成等不良反应,表明Nell-1蛋白更具有特异性。Nell-1作为一种新型骨诱导生长因子有望在脊柱融合中表现出巨大的优势。方法:由第一作者检索百度学术、PubMed、Web of Science及中国知网收录的相关文献,中文检索词为“脊柱融合;Nell-1;动物实验模型;支架;协同作用”,英文检索词为“Spinal fusion;Nell-1;Animal experimental model;Bracket;Synergies”,最后纳入45篇文献进行综述。总结和结论:通过对关于Nell-1对脊柱融合的实验研究进行相关总结分析,发现Nell-1有促进脊柱融合的潜力,但仍然存在缺乏最佳给药途径、分子机制不完全清楚、是否存在与应用相关的不良反应等不足之处,但其具有促进成骨细胞分化、血管生成等特点,相信以后随着技术的发展进一步研究分子机制、优化剂量和方案、探索与其他成骨生长因子及干细胞的联合应用,有望将Nell-1促进脊柱融合的潜力实现大型动物模型成熟化,进而转向临床实践。

富血小板血浆在脊柱融合手术中的应用进展

脊柱外伤、退变造成的不稳定,常需要植入内固定材料来实现局部的稳定,促进骨折的愈合,以实现骨的融合。由于骨折的不愈合、融合区域的骨不融合而发生假关节等并发症时(有报道称在15%以上)[1],有必要在局部进行植骨填补骨缺陷、促进骨生长。脊柱融合常需要在椎间隙内、椎板上或横突间进行植骨使邻近两个节段进行融合[2-3]。

椎弓根内固定脊柱融合治疗老年腰椎间盘突出的效果分析

目的分析老年腰椎间盘突出患者应用椎弓根内固定脊柱融合治疗的临床效果。方法选取2020年5月—2023年3月徐州市矿山医院收治的48例老年腰椎间盘突出患者,以随机数表法分为两组,各24例。对照组实施保守治疗,观察组实施椎弓根内固定脊柱融合治疗。比较两组治疗效果。结果观察组治疗有效率为100.00%,较对照组的75.00%更高,差异有统计学意义(χ^(2)=4.762,P<0.05);治疗后,观察组VAS、ODI、TUG、JOA评分较对照组更优,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后,观察组生活质量评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论椎弓根内固定脊柱融合治疗老年腰椎间盘突出,可减轻患者疼痛,并改善患者腰椎功能,值得临床推广。

护理干预对骨科腰椎疾病脊柱融合术患者的影响

目的:观察对骨科腰椎疾病脊柱融合术患者实施护理干预的临床效果。方法:选取2019年1月—2020年12月泗洪分金亭医院骨科诊疗的腰椎疾病脊柱融合术患者60例作为研究对象,通过抽签法分为研究组和对照组,各30例。对照组实施常规护理,研究组实施护理干预。比较两组疼痛情况、恢复情况以及生活质量。结果:护理后3、5、7 d,两组视觉模拟评分均降低,研究组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.001);研究组护理后日本骨科学会量表评分低于对照组,直腿抬高角度、腰背伸高度均大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);护理后,研究组各项生活质量简表评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:予以腰椎疾病脊柱融合术后患者护理干预措施效果显著,可明显减轻患者疼痛程度,促进腰椎功能恢复,提高其生活质量。

椎板切除及脊柱融合术治疗腰椎间盘突出症合并腰椎不稳的疗效

分析了腰椎间盘突出症合并腰椎不稳的临床上采取不同的诊疗方法所取得的临床效果。方法 选择我院腰椎科自2020年1月至2022年10月收治的120例腰椎间盘突出症合并腰椎不稳患者作为入选对象,按照其入院接受治疗先后顺序的不同进行组别的划分,并分别给予不同的手术治疗方案,即对照组60例(椎板切除减压髓核摘除+腰椎后外侧融合治疗)与试验组60例(椎板切除减压髓核摘除+椎体间融合治疗),比较两组间手术指标,治疗前后 VAS评分, JOA评分,生存质量,植骨融合及并发症。通过对以上各项数据进行分析,可以发现,在治疗之前,两组患者的 VAS评分、 JOA评分、生活质量评分三项数据的组间比较,两组的 VAS评分没有明显的差别(p>0.05),而随着疗程的进行,试验组的 VAS评分明显低于对照组(p<0.05),其 JOA评分、生活质量评分明显高于对照组(p<0.05),而两组植骨融合率的比较也没有明显的差别(p>0.05),并发症发生率明显低于对照组(p<0.05)。结论 对伴有不稳定的腰椎,应用椎板切开加椎体间融合术,可以提高病人的生存质量,提高病人的生存能力,是一种值得在各级医院得到广泛应用的方法。

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。

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。