Animal Modelling of Lumbar Corpectomy and Fusion and in vivo Growth of Spine Supporting Bone by Titanium Cage Implants: An Experimental Study

In this study a lumbar spinal fusion animal model is established to assess the effect of spinal fusion cage,and explore theminimum area ratio of titanium cage section to vertebral section that ensures bone healing and biomechanical property.Lumbarcorpectomy was conducted by posterolateral approach with titanium cage implantation combined with plate fixation.Titaniumcages with the same length but different diameters were used.After implantation of titanium cages,the progress of bone healingwas observed and the bone biomechanical properties were measured,including deformation and displacement in axial compression,flexion,extension,and lateral bending motion.The factors affecting the in vivo growth of spine supporting body wereanalyzed.The results show that the area ratio of titanium cage section to vertebral section should reach 1/2 to ensure the bonehealing,sufficient bone intensity and biomechanical properties.Some bone healing indicators,such as BMP,suggest that there isa relationship between the peak time and the peak value of bone formation and metabolism markers and the bone healing strength.

颈椎Cage植骨融合术在颈椎间盘病变中的应用研究

目的对比颈椎Cage植骨融合术与植骨钛板内固定术在颈椎间盘病变中的治疗效果。方法选择我院收治的颈椎间盘突出症患者共56例,根据患者治疗方式不同分为颈椎Cage植骨融合术治疗的观察组及植骨钛板内固定术治疗的对照组,每组28例,对比两组术中情况、手术前后JOA评分、椎体融合率、术后症状缓解率及并发症发生情况。结果观察组手术时间、术中出血及取髂骨时间均显著低于对照组(P<0.05);两组患者术后3个月、12个月的JOA评分均显著优于术前(P<0.05)。观察组患者症状缓解率显著优于对照组(P<0.05),而对照组术后并发症发生率显著高于观察组(P<0.05)。结论 Cage植骨融合术手术时间短、术中出血少、症状缓解率高,且术后并发症少,值得临床推广。

前路病灶清除、钛网植骨重建治疗胸腰椎结核

目的:评价一期前路病灶清除并钛网植骨重建术治疗胸腰椎结核的临床疗效。方法:采用一期前路病灶清除、钛网植骨加前路内固定治疗83例严重胸腰椎结核,术后正规抗痨治疗,对随访时间超过1年的52例患者进行回顾,分析手术适应证、疗效及并发症情况。结果:52例患者术后疼痛消除,23例伴瘫痪者1例FrankelA级无恢复,其余均有明显恢复;无1例出现感染和复发,结核治愈率100%;术后3个月时骨性融合率40%,6个月时90%,9个月时达100%。45例伴后凸畸形者Cobb角平均矫正30.6°,随访时无明显丢失。结论:一期前路病灶清除、钛网植骨加节段固定器治疗严重胸腰椎结核具有减压彻底、重建可靠和复发率低等优点。

腰骶段结核后路内固定、前路病灶清除、钛网充填植骨术

目的探讨腰骶段结核后路内固定、前路病灶清除及钛网充填植骨术的临床疗效。方法 2005～2008年采用后路固定、前路病灶清除及钛网充填植骨术治疗腰骶段结核患者15例,术后观察伤口愈合、结核中毒症状及神经功能的恢复、固定融合及复发情况。结果 15例患者获得1～3年随访,伤口均一期愈合,结核中毒症状明显改善或消失,神经功能完全恢复,固定融合情况良好,无结核复发迹象,6～12周带支具下床活动,6个月恢复正常生活及工作。结论腰骶段结核后路内固定、前路病灶清除及钛网充填植骨术可有效保留椎间高度及维持脊柱的稳定性,是一种值得推广的治疗腰骶段结核的手术方法。

颈前路椎体次全切除钛网植骨内固定治疗脊髓型颈椎病

目的探讨前路颈椎体次全切除钛网植骨内固定治疗脊髓型颈椎病的临床疗效。方法回顾我院2007年1月～2010年12月期间诊治脊髓型颈椎病患者18例,进行颈前路椎体次全切除减压术和前路钛网植骨内固定术。结果随访12个月,18例患者在6个月时植骨均全部融合,无钛网移位脱落或螺钉松动,神经功能得到了不同程度恢复。根据JOA分级方法对脊髓功能评分,术后患者脊髓功能均有不同程度好转或恢复。其中优14例(77.78%),良3例(16.67%),中1例(5.55%)。术前平均(9.89±1.62)分,术后平均(16.0±1.28)分,差异有统计学意义(P<0.05)。结论应用颈前路椎体次全切除钛网植骨内固定术治疗脊髓型颈椎病是安全有效的。

前路植入物对颈椎稳定性的影响

目的 比较前路椎间植骨和植入新型纯钛融合器后颈椎的生物力学强度。方法 取 1 2具新鲜成年男性颈椎标本 ,处理成所需试样 ,分别进行前屈、后伸、左 /右侧弯、左 /右扭转和轴向压缩的测试 ,计算位移 /载荷均值并绘图比较。结果 单纯椎间植骨的稳定性最差 ,而融合器植入则较完整颈椎试样稳定。结论 颈椎纯钛融合器是前路手术中椎间固定融合的可靠手段 ,尤其适用于多节段病变的病例。

一期前路病灶清除内固定治疗胸腰椎结核

目的探讨一期前路病灶清除并钛网植骨重建术在胸腰椎结核治疗中的临床疗效。方法2002年1月￣2005年1月对46例胸腰椎结核采用一期前路病椎切除,钛网植骨加前路节段固定,并进行正规术后抗痨治疗。结果所有患者疼痛症状均消除,33例伴瘫痪症状的患者神经功能平均恢复2级(Frankel分级),无一例出现感染和复发等并发症,结核治愈率100%;术后3个月时骨性融合率60%,6个月时95%,9个月时达100%。后凸畸形平均矫正度数为23.6°,且随访时纠正度无明显丢失。结论一期前路病灶清除,钛网植骨加节段固定器治疗严重胸腰椎结核具有减压彻底、重建可靠和复发率低等优点。

前路病灶清除、钛网充填植骨及内固定治疗胸腰椎结核

目的探讨前路病灶清除、钛网充填植骨重建联合内固定术在胸腰椎结核治疗中的临床疗效。方法对24例胸腰椎结核患者采用前路病灶清除及钛网充填植骨加内固定结合正规抗结核化疗,观察术后伤口愈合、结核中毒症状、神经功能的恢复、固定融合及复发情况。结果所有患者随访6～32个月,平均18.5个月,无复发。刀口均一期愈合。术后全身症状及局部疼痛消失;神经症状有不同程度恢复;随访期间未见内固定松动及钛网明显移位。结论病灶清除钛网植骨融合内固定术结合规范抗结核化疗治疗胸腰椎结核的临床疗效显著、可靠。

脊髓型颈椎病两种前路手术方式分析

目的:分析脊髓型颈椎病两种前路减压融合术的疗效。方法:对70例脊髓型颈椎病患者行前路减压,分别采取单纯自体髂骨植骨(A组)和钛网自体椎骨植骨加Zephir钢板内固定(B组)。对术后脊髓功能改善率、骨融合时间、并发症等进行比较。结果:两组单节段术后脊髓功能改善率的差异无统计学意义(P>0.05),骨融合时间和并发症发生率的差异均有统计学意义(P<0.05)。两组双节段术后脊髓功能改善率的差异无统计学意义(P>0.05),骨融合时间和并发症发生率的差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:单纯自体髂骨植骨方法简单,但植骨不融合、塌陷等并发症较多。钛网自体椎骨植骨加Zephir钢板固定牢固,符合颈椎生物力学特性,术后椎间骨性融合时间短,并发症少,是一种治疗脊髓型颈椎病的理想手术方式。

PEEK棒与钛棒在椎弓根螺钉内固定治疗腰椎退行性疾病中的疗效研究

目的探讨聚醚醚酮(PEEK)棒与钛棒在椎弓根螺钉后正中入路减压植骨融合内固定术治疗腰椎退行性疾病中的临床疗效,为临床工作提供参考。方法回顾性分析我院2011年3月至2013年3月收治的50例腰椎退行性疾病患者的临床资料,所有患者均行腰椎后正中入路减压植骨融合内固定术,根据使用的连接棒材料,将患者随机分为PEEK棒组和钛棒组,PEEK棒组25例患者采用PEEK棒连接融合节段,钛棒组25例患者应用钛合金棒连接融合节段。根据JOA评分标准及Oswestry功能障碍指数评定对患者术前、术后1个月、术后6个月及术后1年的临床疗效进行对比分析。将2组患者术后1个月、术后6个月及术后1年的椎间隙高度变化进行比较。比较2组术后末次随访时融合节段及邻近节段的活动范围,并对2组患者在术后1个月、6个月、1年行腰椎手术区X线片检查,评估其融合率。结果 2组患者的JOA评分及Oswestry评分和融合率比较差异均无统计学意义(P>0.05)。2组患者的椎间隙高度变化差异具有统计学意义(P<0.05)。2组术后末次随访时融合节段及邻近节段的活动范围PEEK棒组明显优于钛棒组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 PEEK棒联合椎弓根螺钉内固定术在治疗患者腰椎退行性疾病中与钛棒的临床疗效相当,但在腰椎活动度及椎间隙高度丢失方面,PEEK棒优于钛棒。

同种异体骨笼复合自身红骨髓植骨在颈椎前路手术中的应用

目的 探讨同种异体骨笼 (ATFC)复合自身红骨髓混合植骨在颈椎前路椎间植骨融合中的应用价值。方法 对 34例颈椎前路减压植骨融合的患者应用红骨髓与ATFC混合植骨 ,记录手术时间、术中出血量及定期X线片等资料 ,并与同期单纯行ATFC植骨的 19例对照组的相关资料进行比较。结果 在随访中发现 ,加红骨髓的ATFC植骨组与单纯ATFC植骨组比较并未延长手术时间或增加手术出血量 ,但可缩短椎间骨融合时间 (P <0 0 1)。结论 ATFC复合红骨髓植骨 ,柔合了异体骨植骨中没有取骨附加创伤和自身红骨髓独有的活跃成骨能力的优点 ,植骨可顺利融合 。

钛质网笼植骨及带锁钢板在颈前路手术中应用的研究进展

钛质网笼植骨是以纯钛制作的圆柱形空心网笼作为支架,中心以减压之碎骨块作为充填以替代植骨块,再辅以前路带锁钢板固定,可减少传统颈椎前路手术中存在的弊端。近年来,这种旨在缩短手术时间,减少供骨区并发症的颈前路方式正在临床日益广泛应用,该文就近年来钛质网笼植骨及带锁钢板在颈椎前路手术中的研究现状及进展进行综述。

不同长度钛笼植骨对山羊椎体融合的影响

目的 :通过切除不同长度的山羊椎体,构建腰椎切除的山羊模型,观察不同长度的钛笼对椎体植骨融合的影响。方法:成年山羊15只,体重25~35kg,随机分成3组,每组5只,构建经前路L3椎体为中心腰椎椎体切除融合的山羊动物模型,根据切除椎体长度分为A组(切除0.5个椎体)、B组(切除1个椎体)和C组(切除1.5个椎体),选取合适长度钛笼,将切除的椎体去除软组织后钛笼植骨。术后14d静脉采血,比较骨钙素(bone gla protein,BGP)、骨碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase,BALP)、骨形态蛋白(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)、转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)3组间的表达水平。4个月后处死山羊,测定钛笼内距骨接触面不同距离(0mm,5mm,10mm)椎体的相对CT值,分析植骨愈合情况。利用力学测试仪检测椎体标本前屈、后伸、侧弯、扭转等不同运动状况下的变形及位移,三维CT扫描提供的数据造模,进行有限元分析。丽春红染色观察钛笼内距骨接触面不同距离骨小梁生长情况。结果:术后14d,A组的BGP、BALP、BMP-2、TGF-β和VEGF表达水平(OD值分别是0.271±0.032、0.522±0.060、0.306±0.046、0.314±0.055和0.364±0.033)均显著低于B组(OD值分别是0.657±0.085、1.360±0.145、0.775±0.065、0.767±0.068和1.037±0.039)和C组(OD值分别是0.664±0.041、1.348±0.113、0.741±0.066、1.038±0.079和1.280±0.067)(P<0.05)。A、B、C三组钛笼和骨接触面0mm处相对CT值分别为0.82±0.13、0.75±0.12、0.40±0.06,距离骨接触面5mm处相对CT值分别为0.57±0.11、0.52±0.03、0.26±0.05,距离骨接触面10mm处,相对CT值分别为0.42±0.07、0.28±0.08、0.14±0.03,与距接触面0mm处比较,5mm处、10mm处相对CT值均存在统计学差异(P<0.05)。生物力学检测和有限元分析法显示:A、B、C三组在扭矩为1N·m时,扭角分别为1.23±0.12、2.53±0.19、3.93±0.27,扭矩为3N·m时,扭角分别为4.05±0.39、10.26±0.90、13.78±0.81,扭矩为5N·m时,扭角分别为8.65±0.69、21.15±1.62、26.45±2.29。各组之间均存在统计学差异(P<0.05)。结论 :较短的钛笼植骨山羊模型中外周血中促进骨生长相关因子表达低,植骨区域融合强度大,椎体间稳定性好。组织学切片检测显示钛笼内骨小梁生长情况随距离钛笼界面的距离越远,骨小梁的生长情况逐渐变差,而且随着钛笼的变长,钛笼内骨小梁生长也变得越差。

模拟猪颈椎C5/6椎间盘摘除椎弓根螺钉后路固定联合不同融合器融合的即刻应力应变分析

背景:后路减压椎弓根螺钉固定结合椎间植骨融合是治疗颈椎间盘突出的重要方法,模拟C5/6椎间盘摘除椎弓根螺钉后路固定椎间融合即刻的应变电测量鲜有报道。目的:对比分析颈椎C5/6椎间盘摘除、椎弓根螺钉后路固定联合不同融合器椎间融合即刻产生的应力及应变。方法:18个猪颈椎标本按随机数字表法分为3组,分别为骨笼融合组、PEEK融合组及钛网融合组(n=6)。各组均模拟C5/6椎间盘摘除、椎弓根螺钉后路固定,之后分别应用不同融合器进行椎间融合。融合前、后分别在椎弓根螺钉固定部位椎体下方、融合器融合部位椎体边缘、相邻椎体边缘粘贴电阻应变片,以静态电阻应变仪测量各组标本在压缩状态下各测点的应变值,由应力公式计算出各组颈椎标本椎弓根螺钉后路固定融合器融合前、后各测点的应力值。结果与结论:①在相同载荷作用下,融合后钛网融合组各测点的应变和应力均小于骨笼融合组和PEEK融合组,差异有显著性意义(P<0.05);②在相同载荷作用下,融合后骨笼融合组各测点的应变和应力均大于PEEK融合组,差异有显著性意义(P<0.05);③提示体外模拟C5/6椎间盘摘除、椎弓根螺钉后路固定,置入不同的融合器后应力、应变均发生了变化,因此选择合适的椎间融合器可降低应力集中对邻近节段产生的影响。

同种异体骨椎体间融合器治疗脊柱滑脱12例

目的 观察同种异体骨融合器治疗脊柱滑脱的效果。方法 选择异体腓骨制作的脊柱融合器5个,金属螺钉4个,测定其力学强度。选择12例脊柱滑脱病人,后路手术进行椎板减压和椎体融合。结果 带孔脊柱融合器的最大强度为7.31±1.3 MPa,最大力0.728±0.09 KN,与金属螺钉最大强度7.14±1.42 MPa,最大力0.711±0.076 KN,比较无差异(P>0.05)。手术病人随访时间6个月,神经根性疼痛症状完全缓解,放射线显示未发生椎体间融合器滑脱、骨折。测定滑脱椎体间距术前平均4.3mm±0.5mm,术后未使用脊柱内固定5例4.2mm±0.7mm,手术前后比较无差异(P>0.05);使用内固定7例滑脱椎体间距为0mm,手术前后比较有差异(P<0.01)。结论 同种异体脊柱融合器力学性能良好,能促进椎体间融合。

3D打印ACT钛金骨小梁椎间融合器行颈椎前路减压融合后颈椎的矢状位平衡变化

背景:颈前路椎间盘切除减压融合是目前临床上常用的手术入路,但对于其植入物的选择,临床上存在较大争议。3D打印钛金骨小梁材料具有优越的生物学特性,十分适合作为骨植入物材料。目的:观察应用3D打印ACT钛金骨小梁椎间融合器行颈前路减压融合患者术后临床疗效及矢状位影像学参数的变化。方法:回顾性分析行单节段颈前路椎间盘切除减压融合的颈椎病患者60例,根据融合器类型分组,对照组30例应用聚醚醚酮融合器,试验组30例应用3D打印ACT钛金骨小梁椎间融合器。记录手术时间、术中出血量以及术中C臂透视次数,临床评价指标记录日本骨科协会评分、疼痛目测类比评分及颈椎功能障碍指数;测量术前、术后3d、术后3个月及末次随访时颈椎侧位X射线的矢状面参数,包括手术节段椎间隙高度、椎间隙角度、C2-7 Cobb角、C2-7矢状位轴向距离及T1倾斜角;根据美国FDA和Kandziora标准判断椎间融合器的融合率;分析患者各时间点影像学参数间的相关性采用Pearson相关性分析。结果与结论:①术后随访15-49个月;②试验组的手术时间、术中出血量及术中C臂透视次数均小于对照组,末次随访时2组日本骨科协会评分均较术前显著增加,疼痛目测类比评分及颈椎功能障碍指数评分显著减少(P <0.05),2组之间差异无显著性意义;③2组手术节段椎间隙高度、椎间隙角度、C2-7 Cobb角及T1倾斜角在术后3 d、3个月及末次随访时较术前均有增加(P <0.05);术后3个月及末次随访时,试验组手术节段椎间隙高度、C2-7 Cobb角、椎间隙角度及T1倾斜角均高于对照组(P <0.05);④C2-7 Cobb角与椎间隙角度及T1倾斜角,椎间隙角度与T1倾斜角,T1倾斜角与C2-7矢状面轴向距离在各时间点均呈正相关(P <0.01),而C2-7矢状面轴向距离与C2-7 Cobb角呈负相关(P <0.01);⑤故应用3D打印ACT钛金骨小梁椎间融合器及聚醚醚酮融合器行颈前路椎间盘切除减压融合均可缓解临床症状,恢复手术节段椎间隙的高度、角度以及颈椎曲度,其中3D打印ACT钛金骨小梁椎间融合器可缩短手术时间,减少术中出血量及C臂透视次数,且对维持手术节段术后椎间隙高度、角度及颈椎生理性前凸更具优势。

颈前路减压术后植骨融合方式的研究现状与进展

颈前路减压植骨融合术已广泛应用于颈椎创伤、颈椎退变性疾病及颈椎肿瘤等多种伤病的治疗,是目前国内外公认的大多数颈椎疾病的首选手术方式。手术方式主要分为颈前路经间隙椎间盘切除减压术和椎体次全切除减压术两种,减压后需选择较为合适的椎间融合方式来重建椎间高度及稳定性,该文就近年来在颈椎前路术后植骨融合方式的研究现状及进展进行综述。

新型同种异体骨椎间融合器治疗颈椎病的临床应用

目的评价新型同种异体骨椎间融合器治疗颈椎病的安全性和有效性,观察融合器下沉对术后功能改善的影响。方法回顾性分析我院2015年1月至2016年12月采用BioCage~?融合器和PEEK融合器行单节段前路颈椎间盘摘除、椎间融合术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)的颈椎病患者80例,通过颈椎正侧位X线片及CT评估颈椎曲度、椎间高度、融合器位置和融合情况。使用VAS和NDI评分评估临床症状的改善情况。观察新型同种异体骨椎间融合器的临床应用效果。结果 43例单节段颈椎病患者采用BioCage~?融合器行ACDF手术,男性29例,女性14例,平均年龄50. 44(24～81)岁; 37例患者采用PEEK融合器行ACDF手术,男性26例,女性11例,平均年龄49. 31(24～78)岁;随访时间12～36(平均23. 02)个月。Biocage组和PEEK组随访中颈椎曲度较术前明显改善(P <0. 05),椎间高度末次随访时虽有丢失,但仍较术前明显恢复(P <0. 05)。随访时患者VAS和NDI评分明显低于术前(P <0. 05)。术后即刻与术后1年融合器后缘到椎体后壁距离(D-PCW)比较差异无统计学意义(P> 0. 05)。术后两组融合器下沉高度及下沉发生率差异均无统计学意义(P> 0.05)。术后3个月,根据CT判断BioCage~?组全部融合,融合率为100%(43/43); PEEK组有1例未融合,融合率为97. 30%(36/37)。术后6个月两组均全部融合。本组患者中共有17例术后出现融合器下沉,其中BioCage~?组9例,PEEK组8例,VAS及NDI评分分别降低3. 94(5. 09～1. 15)、26. 87(35. 34～8. 47),与未下沉患者VAS及NDI评分比较差异均无统计学意义(P> 0. 05)。结论新型同种异体骨椎间融合器按国人颈椎解剖外形设计,终板骨性接触面积大,表面齿状突起可有效防止融合器的滑移,提供术后即刻稳定性,有利于恢复颈椎正常生理前凸,治疗单节段颈椎病具有较好的安全性和有效性。

钛笼与自体髂骨修复骨缺损在胸腰椎结核手术的疗效对比

目的探讨钛笼与自体髂骨修复骨缺损在胸腰椎结核手术治疗的疗效。方法纳入2014年12月~2016年12月于本院治疗的47例胸腰椎结核患者,均采用后路一期病灶清除联合植骨融合与椎弓根螺钉系统内固定治疗,将采用钛笼植骨融合的25例患者设为钛笼组,采用自体髂骨融合的22例患者设为髂骨组。比较两组患者手术相关指标、临床疗效及并发症发生情况。结果钛笼组手术时间、出血量显著低于髂骨组,差异有统计学意义(P<0.05),两组住院时间、植骨融合时间差异无统计学意义(P>0.05);两组术后1周、3个月、末次随访的Cobb角、VAS评分、ESR均显著降低,末次随访钛笼组Cobb角显著低于髂骨组,差异有统计学意义(P<0.05);两组末次随访Frankel分级较术前均显著改善,组间差异无统计学意义(P>0.05);两组术后并发症差异无统计学意义(P>0.05)。结论后路一期病灶清除联合植骨融合与椎弓根螺钉系统内固定手术中,采用钛笼植骨与自体髂骨融合均能取得较为良好的近远期疗效,但钛笼植骨手术耗时以及出血量较少,可减少远期Cobb角丢失。

3D打印人工椎体在单节段颈前路椎体次全切除减压融合术中的短期疗效

目的:观察3D打印人工椎体在单节段颈前路椎体次全切除减压融合术(ACCF)中的短期疗效。方法:回顾性分析2017年7月至2021年7月行ACCF治疗的80例患者的临床资料。根据内植物材料分为人工椎体组45例,男27例,女18例;钛网组35例,男19例,女16例。记录两组患者的一般资料,包括年龄、性别、住院时间、手术时间、术后并发症等情况;记录术前及术后的影像学参数,包括手术节段和C2~C7的Cobb角、手术节段椎体前高和后高;记录术前及术后的颈椎功能障碍指数(NDI)、视觉模拟评分(VAS)及日本骨科协会(JOA)评分。将两组患者的数据进行统计学分析。结果:人工椎体组的沉降率为6.7%(3/45),低于钛网组的31.4%(11/35)(P<0.05);人工椎体组术后3个月及术后1年的手术椎体前高和后高均高于钛网组(P<0.05)、C2~C7及手术节段Cobb角均大于钛网组(P<0.05),人工椎体组术后1年的NDI低于钛网组(P<0.05)。结论:3D打印人工椎体修复单节段ACCF术中骨缺损,减少椎体沉降的发生,能够更好地保持椎体高度和维持颈椎生理曲度。