经皮置入式腰椎棘突间撑开器的生物力学测试

目的:评价经皮置入式腰椎棘突间撑开器对置入节段及其邻近节段活动度的影响。方法:选取6具新鲜人体腰椎标本(L1～L5),剔除附着肌肉,保留各韧带及骨骼,将标本的头尾端固定在MTS生物力学试验测试机上,对标本施加400N的轴向压力,然后以0.5°/s速度施加六个方向(前屈/后伸、左右侧屈、左右轴向旋转)±7.5Nm的力矩,测量L2/3、L3/4节段各个运动方向的运动范围(ROM,完整状态组);于L3/4节段置入Bullet棘突间撑开器,按照同样方法测试标本各个方向的活动度(置入撑开器组)。测试后以2Hz频率循环加载,屈伸20 000次、侧屈15 000次、旋转5 000次,摄X线片观察内置物位置及棘突有无骨折,肉眼观察内置物有无变形和破损。结果:L3/4节段完整状态下前屈和后伸的平均ROM值分别为4.62°±2.26°和4.07°±1.92°,置入撑开器后前屈和后伸的平均ROM值分别为3.87°±2.06°和2.57°±2.06°,两组比较差异有统计学意义(P<0.05);两组侧方屈曲和旋转的平均ROM值差异均无统计学意义。在完整状态和置入撑开器后L2/3节段各个运动方向的平均ROM值差异均无统计学意义。循环加载至预定加载次数后X线片示撑开器无移位,棘突无骨折;未发现棘突撑开装置变形或出现裂缝。结论:经皮置入式棘突间撑开器能够使置入节段前屈和后伸的活动度明显减少,但轴向旋转和侧向弯曲不受影响,且对邻近上位节段的活动度无影响。

棘突间撑开器治疗腰椎退行性疾病的研究进展

棘突间撑开器(ISP)植入术是一种脊柱内固定技术,在治疗腰椎退行性疾病中取得一定效果,然而目前对ISP的临床应用仍存争议。该文以常用ISP为主,从腰椎退行性疾病的发病机制、ISP的生物力学原理和临床应用状况及术后并发症等方面阐述ISP的研究进展及存在的一些争议。

棘突间撑开器Rocker治疗腰椎间盘突出

目的探讨棘突间撑开器Rocker治疗腰椎间盘突出的临床效果。方法选取腰椎间盘突出患者32例作为研究对象,对其临床资料进行回顾性分析。所有患者均采用棘突间撑开器Rocker治疗,探讨其临床效果。结果术前ODI评分为(70.61±13.52)分,最后1次随访为(21.58±3.04)分,对比差异有统计学意义(P<0.05);术前VAS评分(9.03±2.17)分,最后1次随访为(3.04±0.76)分,对比差异有统计学意义(P<0.05)。结论对腰椎间盘突出患者采用棘突间撑开器Rocker治疗临床效果明显,可显著减轻患者疼痛,改善功能障碍,安全可靠,有推广价值。

腰椎棘突间撑开器的最新研究及临床应用进展

腰椎退行性疾病是骨科常见疾病之一,临床上保守治疗无效的患者,其经典手术治疗方法是后路腰椎体间融合术(posterior lumbar interbody fusion,PLIF),但此类手术创伤大,易损伤神经,使融合后腰椎正常生物力学性质丧失,经常带来术后相邻节段退变等并发症[1,2]。正由于认识到传统腰椎融合术的不足,临床越来越多地应用一种新型腰椎后路稳定系统—棘突间撑开器(interspinousspacer,ISP)。此类装置不融合病变节段,而是撑开椎间隙,且能保留脊柱的自然生理弯曲。本文对此类装置近年来的研究现状作一个综述,以期为广大骨科医生提供有益参考。

腰椎棘突间撑开器的特点及临床适用性

背景:腰椎退行性疾病是骨科常见疾病之一,治疗方法有保守治疗、椎体间融合术、椎体间非融合术,其经典手术治疗方法是后路腰椎体间融合术。非融合技术临床应用日益广泛,棘突间撑开器是其中一个重要代表,与传统融合技术相比具有独特的生物力学优势和较理想的临床疗效,但潜在的问题与不足随着应用的增多也逐渐显现。目的:对腰椎棘突间撑开器的生物力学特点及弊端,临床适用性的价值与争议,以及临床适用性受限原因和生物力学方面的改进理念进行综述,为广大临床医生及进一步的研究提供参考。方法:第一作者以"腰椎,棘突间撑开器,棘突间撑开装置,生物力学,临床治疗效果,成本效益,腰椎棘突间撑开器并发症,棘突间撑开器适应证和禁忌证,棘突形态,新型棘突间撑开器"为关键词在中国知网、万方数据库进行检索,在Pub Med数据库、Springer Link数据库以"Lumbar spine,interspinous spacer,interspinousdevices,biomechanics,clinicaltherapeuticeffect,cost-effectiveness,complicationsof interspinous spacer,indication and contraindication of interspinous spacer,spinous process morphology,new interspinous spacer"进行检索。采纳2003至2018年的相关研究,排除重复研究。通过阅读摘要初步筛选,共选取42篇文献进行综述,其中中文文献4篇,英文文献38篇。结果与结论:(1)腰椎棘突间撑开器具有独特生物力学特点,与此同时,棘突间撑开器自身结构设计上也存在一些弊端;(2)各种腰椎棘突间撑开装置在短、中期随访中均具有良好的临床疗效,但仍存在复发率及二次翻修手术率高、临床疗效不确切、成本效益低、并发症频出等问题;(3)手术适应证和禁忌证掌握不准确,术中操作不规范,棘突解剖形态存在特异性是临床适用性受限的主要原因;(4)一些新型棘突间撑开器的研发为棘突间撑开器生物力学研究提供了改进理念与方向。

国产新型腰椎棘突间撑开器体外生物力学测试及有限元分析

背景:腰椎棘突间撑开器非融合系统为腰椎退行性疾病提供了一种新的治疗选择。但目前国内临床对于腰椎棘突间撑开系统的应用及研究严重不足,对于适用于国人的国产化腰椎棘突间撑开器更是鲜有报道。目的:通过人体腰椎三维有限元分析技术和山羊腰椎体外生物力学实验分析国产新型棘突间撑开器生物力学特点,验证新型腰椎棘突间撑开器的科学性和有效性。方法:①国产新型腰椎棘突间撑开器有限元分析:通过正常成人腰椎CT资料建立L2-L5椎体三维模型,随后依次建立国产新型腰椎棘突间撑开器模型、国产新型腰椎棘突间撑开器腰椎非融合系统模型,赋予腰椎生理情况下的力学条件,对新型撑开器植入前后进行生物力学分析;②国产新型腰椎棘突间撑开器体外生物力学分析:获取24只成年雄性山羊腰椎(L1-L5),在L3-4棘突间植入国产新型腰椎棘突间撑开器,撑开器植入前后检测腰椎标本前屈、后伸、侧弯、旋转状态下的腰椎活动度与椎间盘压力。结果与结论:①在撑开器植入后,责任节段后伸时活动范围及椎间盘压力减小,相邻节段活动度和椎间盘压力几乎不受影响,从理论上验证了腰椎棘突间撑开器可以为腰椎退行性疾病的治疗提供了生物力学依据,为预防临椎病贡献了理论参考。②在后伸状态下,L3-4椎体植入撑开器后的椎体活动度明显小于植入前(P<0.05),L2-3、L4-5椎体植入撑开器后的椎体活动度与植入前比较差异无显著性意义(P>0.05);在前屈、侧弯、旋转状态下,L2-3、L3-4、L4-5椎体植入撑开器后的椎体活动度与植入前比较差异均无显著性意义(P>0.05)。在后伸状态下,L3-4椎体植入撑开器后的椎间盘压力明显小于植入前(P<0.05),L2-3、L4-5椎体植入撑开器后的椎间盘压力与植入前比较差异无显著性意义(P>0.05);在前屈、侧弯、旋转状态下,L2-3、L3-4、L4-5椎体植入撑开器后的椎间盘压力与植入前比较差异均无显著性意义(P>0.05)。③结果表明,国产新型腰椎棘突间撑开器的科学性和有效性均从三维有限元分析和体外动物腰椎标本实验得到了有力验证,为国产新型棘突间撑开器的活体动物实验、临床实验、临床应用以及临床生产提供了有力的依据。

下腰椎L4/5棘突间撑开器的生物力学研究

应用有限元分析方法研究在L4/5植入X-STOP类型产品时该节段的稳定性,以及对相邻节段的生物力学影响.依据一名正常志愿者中立位下螺旋CT扫描资料,利用Mimics14、Geomagic Studio2012、Hypermesh12和Abaqus6.12-1等软件,构建L2～L5健康腰椎有限元模型和植入撑开器X-STOP的动态固定模型,并模拟前屈、后伸、侧弯和轴向旋转,验证健康腰椎有限元模型的有效性和动态固定对照模型的生物力学特性.根据两组模型在椎间活动度、椎间盘应力等生物力学指标,证明X-STOP可减少该节段74.83％的后伸活动度,而相邻节段活动度基本不受影响.植入物和腰椎的最大应力出现在后伸时两者的接触面上,最大应力分别为33.3和13.56 MPa.X-STOP可以显著降低椎间盘压力和后伸活动度,对相邻阶段无明显影响.植入物和腰椎的最大von Mises应力出现在接触面上.对X-STOP的改进提供理论支持,为下腰椎I4/5棘突间撑开器X-STOP临床手术提供生物力学依据.

X-STOP棘突间撑开器治疗椎间盘突出症的临床疗效

目的：研究通过运用X-STOP棘间撑开器治疗腰椎间盘突出症的临床疗效。方法：选择2008年1月-2011年12月期间,我院采用国产X-STOP棘突间撑开器治疗腰椎间盘突出症患者18例,其中男8例,女10例。观察并记录患者术前、术后6个月及末次随访时腰腿痛情况、手术节段椎间高度变化及椎间盘Pfirrmann评分。结果：平均随访（4.7±1.1）年。随访期间无1例患者复发。术后患者腰腿痛明显缓解,末次随访ODI评分、手术节段椎间高度及椎间盘Pfirrmann评分与术前比较,差异有统计学意义（P〈0.05）;终板夹角术前与末次随访比较,差异无统计学意义（P〉0.05）。结论：X-STOP棘突间撑开器治疗腰椎间盘突出症疗效满意,并且能有效预防病变节段椎间盘的再次退变。

棘突间撑开器Rocker治疗腰椎间盘突出临床分析

目的探讨棘突间撑开器Rocker治疗腰椎间盘突出的临床效果。方法回顾性分析32例腰椎间盘突出患者的临床资料,探讨其临床效果。结果术前Osewstry功能障碍指数(ODI)评分为(70.61±13.52)分,最后1次随访为(21.58±3.04)分,对比差异有统计学意义(P<0.05);术前疼痛视觉模拟评分(VAS)评分(9.03±2.17)分,最后1次随访为(3.04±0.76)分,对比差异有统计学意义(P<0.05)。结论对腰椎间盘突出患者采用棘突间撑开器Rocker治疗临床效果明显,可显著减轻患者疼痛,改善功能障碍,安全可靠,有推广价值。

X—STOP棘突间撑开器治疗腰椎退行性疾病的中期临床疗效

目的：探讨X—STOP棘突间撑开器治疗腰椎退行性疾病的中期临床疗效。方法：2008年1月～2011年3月，我院采用X—STOP棘突间撑开器治疗腰椎退行性疾病患者30例，其中男12例，女18例；记录并比较术前、术后及末次随访患者的腰腿痛情况、腰椎间活动度、椎间盘高度。结果：平均随访（2．94±1．23）a。术后患者腰腿痛明显缓解；JOA评分、ODI评分与椎间高度术后及末次随访数据与术前比较，差异有统计学意义（P〈0．05）；终板夹角术后及末次随访数据与术前比较，差异均无统计学意义（P〉0．05）。结论：正确选择合适的病例，X—STOP棘突间撑开器治疗腰椎退行性疾病的中期临床疗效满意。

棘突间撑开器治疗退变性腰椎管狭窄症的研究进展

目的对棘突间撑开器(interspinous distraction devices,IDD)治疗退变性腰椎管狭窄症(degenerative lumbar spinal stenosis,DLSS)的研究现状作一综述。方法查阅近年国内外IDD治疗DLSS的相关文献,并进行分析总结。结果 IDD治疗DLSS的短期疗效优于保守治疗,与减压术或融合术无显著差异。IDD并发症发生率高,虽然并不显著影响手术疗效,但会提高患者医疗成本。结论 IDD为保守治疗无效而又不能耐受开放手术的DLSS患者提供了治疗选择,但其耐用性及长期疗效还需进一步研究观察。

Coflex和X-STOP治疗腰椎管狭窄的生物力学性能

目的分析棘突间撑开器Coflex和X—STOP在治疗腰椎管狭窄中的不同生物力学特性，为棘突问植入物的设计改进提供参考。方法依据1名正常志愿者中立位下螺旋cT扫描资料构建L2～5健康腰椎有限元模型、IA／5椎间盘轻度退变有限元模型、棘突撑开器X—STOP和Coflex的动态固定模型，并对4组模型分别模拟前屈、后伸、侧弯和轴向旋转，验证和对比分析活动度（rangeofmotion，ROM）的变化和应力在棘突和撑开器上的分布。结果与退变模型相比，Coflex和X—STOP有效限制退变节段后伸ROM-48．12％和-75．35％，Coflex还能限制前屈ROM-59．58％，侧弯和扭转ROM不受限制。Coflex和X—STOP减少椎间盘后伸时应力达-58．03％和-80．75％，Coflex在前屈时应力减少-52．84％。侧弯和扭转的ROM基本不受影响。Coflex最大应力发生在前届时U型弯处，X—STOP最大应力出现在扭转时左翼螺钉连接处。Coflex与腰椎接触最大应力发生在扭转时，为31．38MPa。X—STOP与腰椎接触最大应力发生在侧弯时，为46．86MPa。结论Coflex和X-STOP是治疗腰椎管狭窄的有效方法，均可以显著降低后伸ROM和椎间盘压力，对相邻节段无明显影响。

脊柱非融合系统的研究进展

腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症等腰椎退行性疾病是临床上引发患者腰腿痛的常见病因,腰椎融合术是腰椎退行性疾病保守治疗无效后的常见手段。但脊椎融合术对患者创伤大,且易致融合节段畸形、疼痛、螺钉断裂、再手术率高、加速邻近节段退变等问题,这些问题迫使研究者们去探寻其他的治疗手段,非融合动态固定系统是大家目前研究较为广泛的一种替代治疗方案,椎弓根动态固定系统和棘突间撑开系统是常见的动态固定系统,且近年来在临床应用上取得了良好的效果,本文对Isobar TTL系统、Dynesys系统、K.Rod系统、Coflex系统、X-STOP系统和Rocker系统治疗退行性腰椎疾病的生物力学、临床疗效、优势和局限性进行综述。