棘突间固定辅助内镜下椎间融合治疗重度腰椎管狭窄症的有限元分析

背景:在临床应用中,不附加椎间融合的单纯棘突间固定与椎弓根钉棒融合内固定具有相似固定效果,且可有效降低责任节段活动度及关节突应力,但单纯放置新型棘突间融合固定装置BacFuse后,棘突根部应力较为集中,易发生棘突骨折,若在置入椎间融合器的同时联合棘突间固定,理论上可以分散Von Mises应力,降低棘突骨折风险,但其在有限元仿真模拟下具体的生物力学情况鲜有报道。目的:观察棘突间固定辅助内镜下椎间融合治疗重度腰椎管狭窄症的生物力学稳定性。方法:取一位26岁成年男性志愿者的腰椎CT资料,排除脊柱病变,并使用Mimics、Geomagic、Solidworks、ANSYS等软件构建腰椎L_(4)-L_(5)节段的正常有限元模型M0,在M0的基础上分别建立内镜减压联合椎间融合术后即时模型M1、内镜减压置入棘突间固定装置(BacFuse)模型M2和棘突间固定(BacFuse)辅助内镜下椎间融合模型M3,在4组模型的L_(4)椎体上表面施以相同应力,在L_(5)椎体下表面采用固定支撑,并分析在前屈、后伸、左/右弯、左/右旋转等6种工况下的活动度和终板下骨、椎体后方韧带复合体Von Mises应力极值。结果与结论:①与模型M0相比,在6种工况下模型M1活动度值大幅增加,模型M2、M3的活动度大幅减小;②与模型M0相比,在6种工况下模型M1椎体最大应力无明显变化,模型M2椎体后方韧带复合体最大应力大幅增加;③与模型M1相比,模型M3在6种工况下椎体后方韧带复合体最大应力无明显变化;与M2模型相比,模型M3在椎体后方韧带复合体最大应力大幅减小;④与模型M0相比,模型M1的L_(4)和L_(5)终板下骨Von Mises应力极值均有明显增高;模型M2、M3的L_(4)和L_(5)终板下骨Von Mises应力极值略微降低;与模型M1相比,模型M2、M3的L_(4)和L_(5)终板下骨Von Mises应力极值明显降低;⑤提示BacFuse的置入能有效降低单纯椎间融合术中的终板下骨应力,降低融合器沉降及减压侧小关节骨折的风险,为椎间融合提供良好的稳定环境;椎间融合器的放置能减低棘突根部的应力,有利于降低棘突根部骨折的风险。

腰椎管狭窄症全脊柱内镜减压围手术期精准康复临床疗效

目的探讨围手术期精准康复对腰椎管狭窄症(lumbar spinal stenosis,LSS)全脊柱内镜减压(endoscopic LOVE decompression,Endo-LOVE)术后临床疗效的影响。方法对2020年1月至2022年4月收治的52例Endo-LOVE术后患者进行回顾性研究,根据患者接受康复治疗的不同形式分为观察组(精准康复)和对照组(传统康复),两组各26例。分别于术前、术后第7天、术后3个月对患者的疼痛视觉模拟评分(VAS)、Oswestry功能障碍指数(ODI)、JOA评分以及步态参数里的左右支撑相的比值进行评估。结果所有手术患者均无严重手术并发症。术后第7天、术后3个月两组VAS和ODI评分较术前显著降低(P<0.01),JOA评分和左右支撑相的比值较术前显著增高(P<0.01);其中术后第7天、术后3个月观察组的各项指标跟对照组相比差异有统计学意义(P<0.05)。结论腰椎管狭窄症Endo-LOVE手术围手术期精准康复可以缓解术后残余疼痛,改善步行功能,降低腰椎功能障碍程度和提高日常生活能力,缩短康复周期,具有临床应用价值。

有限元分析全可视化内镜下椎板开窗减压治疗脊髓型颈椎病的生物力学特点

背景:颈椎内镜下椎板开窗减压术中切除椎板及小关节时如处理不当易导致颈椎结构改变,进而引起节段生物力学变化,远期发生颈椎退变加速、椎体不稳等情况,临床亟需了解颈椎全内镜下椎板开窗减压术对节段生物力学的影响及其相关解剖关系。目的:应用有限元逆向工程技术精准模拟内镜下椎板开窗减压术治疗脊髓型颈椎病的三维有限元模型,进行生理状态下的颈椎生物力学研究。方法:获得1名志愿者的颈椎CT平扫数据,导入MIMICS 20.0软件中,建立C_(4-7)有限元模型M。将模型M导入3-matic软件,模拟单侧C_(4-5)椎板开窗模型M1及双侧C_(4-5)椎板开窗模型M2。在ANSY Sworkbench 18.0软件中对以上3种模型施加生理活动时同等载荷的压力和扭矩,对比分析6种工况(左/右侧弯、前屈、后伸、左/右向旋转运动)下的生物力学变化。结果与结论:①与模型M椎间盘所受应力比较,模型M1在右侧弯时椎间盘B、D区域应力值增高10%-16%,模型M2在右侧弯时椎间盘B、D区域应力值增高10%-15%,在左侧弯时椎间盘A、C区域应力值增高10%-14%;与模型M椎间盘位移比较,模型M1在左侧弯时椎间盘位移值增高10%-17%,模型M2在左/右侧弯时椎间盘位移值增高10%-18%;其他工况下3个模型C4-5椎间盘所受应力及位移值均无明显差异;②结果表明,经皮内镜下颈椎椎板开窗减压术治疗脊髓型颈椎病可实现精准可控,单侧或双侧切除部分椎板及关节突关节1/2以内对手术节段生物力学稳定性影响小,无需辅助内固定重建节段稳定性。

可穿戴式下肢外骨骼康复机器人研究进展

对于脊髓损伤、脑损伤等因素导致下肢运动障碍的患者,利用下肢外骨骼康复机器人可在患者损伤早期进行精准康复,并在康复过程中优化康复策略。本文详细对比了下肢外骨骼康复机器人相比于传统康复方法的优势,并结合国内外研究现状阐述了不同外骨骼机器人的设备特点及应用场景,详细分析了机器人的驱动方式、控制系统以及训练模式等关键技术。最后,着重探讨了下肢外骨骼康复机器人未来发展所面对的挑战,并针对机械结构优化、驱动算法优化、康复流程智能化、基于虚拟现实技术的应用场景优化及康复效果评估等5方面提出了可行的探讨,对下肢外骨骼康复机器人未来的技术发展趋势作出可行分析。