儿童颈椎C2~C7节段生物力学特性的有限元研究

研究儿童正常颈椎C2~C7节段的生物力学特性和不同载荷作用下儿童颈椎生物力学特性的变化规律。基于儿童颈椎CT数据,建立两个6岁儿童C2~C7颈椎有限元模型并验证有效性,施加21 N集中力和0.5、1.0、1.5、2.0 N∙m力矩分析不同工况下颈椎的关节活动度(range of motion, ROM)、椎体应力和椎间盘压力的分布特征。结果表明,力矩等值增加时两模型C2~C7颈椎ROM和应力在前屈、后伸、侧弯和旋转工况均呈现非线性增长。21 N集中力和0.5 N∙m力矩下模型1和模型2颈椎C2~C7整体ROM在前屈、后伸、侧弯和旋转时分别为8.3˚、19.07˚、25.14˚、28.2˚和10.91˚、20.08˚、18.92˚、27.61˚,两模型1.0、1.5、2.0 N∙m力矩下较0.5 N∙m时ROM最大分别增加了21.19˚、27.84˚、36.83˚和19.08˚、30.05˚、38.31˚。21 N集中力和0.5 N∙m力矩下模型1和模型2颈椎C2~C7椎体最大应力在前屈、后伸、侧弯和旋转时分别为3.19、11.75、5.93、4.84 MPa和3.96、9.81、6.71、5.89 MPa,两模型1.0、1.5、2.0 N∙m力矩下较0.5 N∙m时应力最大增幅分别为133.54%、203.76%、286.21%和83.33%、138.38%、220.20%。儿童椎间盘应力均为前屈时最小、后伸时最大,椎体与椎间盘应力分布特征与前人研究基本一致。两儿童ROM、应力大小与分布特征相近,儿童C2~C7颈椎ROM大于成人,椎体与椎间盘应力值小于成人,对儿童颈椎病进行预防治疗时应考虑儿童颈椎与成人的差异。

颈椎退行性疾病患者后路椎管成形术前后动力位矢状面C7倾斜角、C2-C7 SVA和颈椎曲度变化及其意义

目的 观察颈椎退行性疾病患者后路椎管成形术前后动力位矢状面参数(C7倾斜角、C2-C7矢状面轴向距离和颈椎曲度)变化,分析术前颈椎动力位矢状面参数与颈椎后路椎管成形术治疗颈椎退行性疾病疗效的关系,为疗效预测提供新的参考指标。方法 纳入行颈椎后路椎管成形术并完成长期随访的颈椎退行性疾病患者44例,术前、术后3个月及末次随访时,对患者进行颈椎X线片检查,测量中立位及动力位的矢状面参数[C7倾斜角(C7S,C7 Slope)、C2-C7矢状面轴向距离(C2-C7 SVA)和颈椎曲度(CL,C2-C7 Cobb角)];对患者进行脊髓功能(JOA评分)、颈椎功能(NDI评分)评价。统计术后并发症(轴向症状、C5神经根麻痹、神经功能恶化)发生情况。根据颈椎X线片检查中测量的动力位矢状面参数值及手术前后变化值的中位数进行分组,将患者分为高值组与低值组。比较高值组与低值组手术后JOA评分、NDI评分。结果 与术前相比,末次随访时,颈椎中立位矢状面参数CL无明显变化,C2-C7 SVA数值与C4椎体前后径比值(r SVA)、C7S升高;颈椎动力位矢状面参数CL减低,r SVA、C7S升高。与术前比较,术后3个月及末次随访时,颈椎退行性疾病患者JOA评分升高,NDI评分降低(t分别为-8.124、-7.089,3.084、2.551,P均<0.05)。术后有22例(50%)患者出现轴性症状,有5例(11.36%)患者出现C5神经根麻痹症状。术前较小的过屈位CL、术前较大的过伸位CL、术前较小的过伸位r SVA、以及术后较大的过伸位CL和r SVA的患者,术后JOA评分更高,NDI评分更低(P均<0.05)。与术后未出现轴性症状的患者比较,出现轴性症状的患者术前中立位C7S、术前过伸位Cobb角及术前过伸位C7S均较小(P均<0.05)。结论 颈椎退行性疾病患者颈椎后路椎管成形术后颈椎动力位矢状面参数CL减低,r SVA、C7S升高;术前颈椎动力位矢状面参数与颈椎退行性疾病患者颈椎后路椎管成形术后脊髓功能、颈椎功能的恢复以及部分并发症的发生可能关。

C2及C7倾斜角与退变性颈椎节段后凸矢状位力线及临床功能相关性研究

目的:分析退变性颈椎节段后凸患者行颈椎前路减压融合术前及术后C2倾斜角(slope)、C7 slope与颈椎矢状位力线和临床功能的相关性。方法:回顾性分析我院2015年1月~2020年3月因颈椎退变性疾病入院行颈椎前路减压融合术的患者。定义颈椎后凸角度为正值,颈椎前凸角度为负值。依据颈椎标准侧位X线片,将颈椎节段后凸角度大于4°者纳入退变性颈椎节段后凸组,使用倾向性评分1∶1匹配颈椎前凸组患者,匹配因素包括年龄、性别、手术节段和数量及内固定方式。共纳入146例患者,包括退变性颈椎节段后凸组患者及匹配的颈椎前凸组患者各73例。退变性颈椎节段后凸组中,S型42例,R型31例。测量患者术前和术后1年随访时的C2 slope、C7 slope、C2-C7曲度、颈椎融合节段角度及C2-C7矢状位垂直轴(sagittal vertical axis,SVA),记录术前和术后1年随访时的疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、颈椎功能障碍指数(neck disability index,NDI)及日本骨科学会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分。使用Pearson相关分析术前和术后1年随访时的C2 slope、C7 slope与C2-C7曲度、颈椎融合节段角度、C2-C7 SVA、VAS、NDI、JOA评分的相关性。结果:退变性颈椎节段后凸组患者,术前C2 slope与术前NDI呈正相关(r=0.433,P<0.001),术后1年C2 slope与术后1年NDI呈正相关(r=0.334,P=0.004);术前C7 slope与术前C2-C7 SVA呈正相关(r=0.595,P<0.001),与术后1年融合节段角度呈负相关(r=-0.617,P<0.001)。颈椎前凸组患者,术前C2 slope与术前NDI无明显相关(P>0.05),术前C7 slope与术后1年融合节段角度无明显相关(P>0.05)。两组患者术前及术后1年随访C2 slope和C7 slope与术前及术后1年随访VAS和JOA评分均无明显相关(P>0.05)。结论:与颈椎前凸患者不同,在退变性颈椎节段后凸患者中,C2 slope越大,则相应的颈椎功能越差;而术前C7 slope越大,则术后颈椎整体及融合节段前凸角度越大。

C2-C7活动度预测脊髓型颈椎病症状严重程度的临床价值

目的探讨C2-C7活动度与脊髓型颈椎病(cervical spondylotic myelopathy,CSM)患者术前脊髓病变程度的相关性。方法选择2016年9月~2019年4月在本院就诊的114例CSM患者,对患者的生活质量、颈椎功能、脊髓神经功能和疼痛情况等临床指标分别进行SF-12量表评分、NDI评分、mJOA评分和VAS评分;测量患者的C2-C7矢状纵轴(C2-7SVA)、C7倾斜角(C7S)、C2-C7中立角(C2-7N)、C2-C7前屈角(C2-7F)和C2-C7后伸角(C2-7E)、C2-C7活动度(C2-7ROM)、颈椎曲率指数(Ishihara法),采用多元采用线性回归分析观察上述影像学指标与临床指标的相关性。结果NDI评分、SF-12生理评分、SF-12心理评分与C7N、C2-7E、C2-7F、C7S、Ishihara、C2-7ROM、C2-7SVA均无相关性(P<0.05),上肢VAS评分与C2-7N、C7S、Ishihara存在相关性(P<0.05),颈部VAS评分与C2-7N、Ishihara存在相关性(P<0.05),mJOA评分与C2-7F、C2-7ROM存在相关性(P<0.05)。以m JOA为变量,将年龄、性别、影像学指标等参数引入多元线性回归分析,结果显示,仅C2-7ROM是m JOA评分的相关因子(r=0.513,P<0.05)。结论C2-7ROM与CSM患者术前m JOA评分存在相关性。

ZIF-78膜的制备及其在油气回收中的应用研究

采用反应晶种合成方法，在ZnO撑体（锌源）上制备ZIF-78膜，用XRD，TGA，SEM对合成的粉末和膜进行表征。将制备完整的ZIF-78／ZnO膜用于油气分离实验，考察了操作压力，进料浓度，操作温度及切割比对ZIF-78膜分离n-C6H1gN2体系性能的影响，实验表明，膜的分离因子随进料浓度的增加而增大，且分别在0．06MPa、20℃和切割比θ=0．2时达到最大值；膜的渗透系数均随操作压力、进料浓度、操作温度和切割比的增加而增大。实验研究了烷烃（C5～C7）／N2模拟油气体系在不同压力下对膜分离性能的影响，结果表明在操作温度20℃，操作压力0．06MPa，进料浓度30％（V）的条件下，n-C5H1JN2、n-C6H1VN2和n-C7H16／N2的分离因子分别为2．45、2．27和2．13，渗透性分别为9．20×10^-8、6．22×10^-8。3．96×10^-8mol．（m^2．S．Pa）^-1。

退行性脊髓型颈椎病患者术前颈椎矢状面参数与临床结局的相关性

目的:分析退行性脊髓型颈椎病(DCM)患者术前颈椎矢状面参数与预后的相关性。方法:选取2017年1月至2020年5月于恩施州中心医院脊柱外科行椎板成形术治疗的102例DCM患者。记录患者术前、术后1年的C2~C7前凸(CL)、C2~C7矢状垂直轴(CSVA)、T1斜率(TS)、TS与CL差值(TS-CL)、改良的Odom标准、改良日本骨科协会(mJOA)评分和视觉模拟评分(VAS)。用mJOA评分改善情况评估DCM的恢复情况。结果:Pearson相关分析显示,术后矢状面矫正角度(CL变化,△CL)与术前CSVA、TS和TS-CL均呈负相关关系(r=-0.266、r=-0.286、r=-0.258,P<0.05)。多因素logistic回归分析显示,术前CL前凸、CSVA≥22 mm、TS-CL≥14.5°为DCM患者预后不佳的危险因素(P<0.05)。术前CSVA、术前TS-CL预测DCM患者预后不佳的受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)分别为0.720(95%CI:0.620~0.819)、0.699(95%CI:0.586~0.812)。CSVA<22.45 mm或TS-CL<21.5°DCM患者的△CL、改良的Odom分类、VAS评分改善、mJOA评分改善情况均更佳(P<0.005)。结论:椎板成形术前CSVA和TS-CL均为预测DCM患者术后CL变化及预后的有效的颈椎矢状面参数。

颈椎曲度变化与颈椎前路或后路术后吞咽困难的关系

目的探讨颈椎曲度变化与颈椎前路或后路术后吞咽困难的关系。方法选择行颈椎手术的脊髓型或神经根型颈椎病患者452例,其中接受颈椎前路减压植骨融合内固定术172例、接受颈后路双开门棘突纵割式椎管扩大人工骨桥成型术182例、接受颈椎前路人工椎间盘置换术98例。通过HSS-DDI量表评估颈椎前路或后路术后是否存在吞咽困难,并按照Bazaz分级系统评估颈椎前路或后路术后吞咽困难程度。根据颈椎前路或后路术后是否发生吞咽困难,将患者分为吞咽困难组与无吞咽困难组,收集两组人口学资料(包括性别、年龄、BMI)、手术相关资料(包括手术时间、术中出血量、是否二次手术、手术节段数目、手术节段是否包含C3/4)、影像学检查资料(dO-C2角、dC2-C7角)。以颈椎前路或后路术后是否发生吞咽困难为因变量,以两组人口学资料、手术相关资料、影像学检查资料中P<0.20的可疑资料为自变量,纳入多因素Logistic回归模型,分析颈椎前路或后路术后发生吞咽困难的危险因素。结果 452例颈椎手术患者术后吞咽困难的发生率为9.73%(44/452)。其中,接受颈椎前路减压植骨融合内固定术者术后吞咽困难的发生率为12.79%(22/172),接受颈后路双开门棘突纵割式椎管扩大人工骨桥成型术者为9.34%(17/182),接受颈椎前路人工椎间盘置换术者为5.10%(5/95)。44例术后吞咽困难患者中,吞咽困难程度轻度17例、中度21例、重度6例。单因素分析发现,性别、手术时间、手术节段数目、dC2-C7角可能与颈椎前路或后路术后吞咽困难有关(P均<0.20),而年龄、BMI、术中出血量、二次手术、手术节段包含C3/4、dO-C2角可能与颈椎前路或后路术后吞咽困难无关(P均>0.20)。多因素Logistic回归分析显示,dC2-C7角是颈椎前路或后路术后吞咽困难的独立危险因素(P<0.01)。结论吞咽困难是颈椎病术后常见的并发症之一,C2-C7角度变化是引起颈椎前路或后路术后吞咽困难的重要原因。

枕颈融合术后Takami枕颈角与下颈椎曲度的相关性分析

目的:分析枕颈融合术后Takami枕颈角(Takami′s occipitocervical angle,TOCA)与下颈椎曲度的相关性分析,探讨术中枕颈固定合适的TOCA范围。方法:收集50例无颈部畸形、颈椎退变、颈部外伤史及手术史的成人(对照组)颈椎侧位X线片,测量TOCA及C2-C7 Cobb角。回顾性分析2010年1月~2016年12月于我院行后路枕颈融合手术并成功获得随访的17例颅底凹陷症(basilar invagination,BI)患者(BI组),在颈椎侧位X线片上分别测量术前、术后即刻和末次随访时TOCA及C2-C7 Cobb角,并以术后即刻TOCA为依据,参考正常组TOCA大小,将患者分为A、B、C三组(A组TOCA<83°;B组TOCA为83°~89°;C组TOCA>89°),收集A、B、C三组中术前、术后即刻及末次随访时的TOCA与C2-C7 Cobb角大小,以及正常组中TOCA与C2-C7Cobb角大小,进行t检验及Pearson相关性分析。结果:对照组TOCA平均为86.2°±2.7°,C2-C7 Cobb角平均为17.4°±3.9°;对照组及BI组术前、末次随访时TOCA与C2-C7 Cobb角均呈正相关(P<0.05)。A组中C2-C7Cobb角术前与末次随访相比差异无统计学意义(P=0.088),但A组中C2-C7 Cobb角均值由术前15.4°±3.5°减至末次随访时11.7°±2.6°;B组中术前C2-C7 Cobb角(20.0°±4.5°)与末次随访时(21.8°±4.7°)相比无统计学差异(P>0.05);C组中术前C2-C7 Cobb角(21.6°±2.3°)与末次随访时(30.0°±4.3°)相比有统计学差异(P<0.05)。结论:颅底凹陷症患者行枕颈融合术中TOCA固定在83°~89°能够减少对下颈椎曲度的影响。

T1倾斜角-颈椎前凸角(T1S-CL)在三节段颈椎前路椎间盘切除融合术中的意义

目的本研究目的在于探究连续性3节段颈椎前路椎间盘切除融合术(ACDF)手术前后颈椎序列和平衡状态的变化情况,并进一步探究该术式下T1倾斜角减去C2-C7颈椎前凸角(T1SCL)的合理阈值。方法本研究为单中心回顾性研究。收集2011年1月至2015年12月北京大学人民医院脊柱外科73例脊髓型颈椎病(CSM)患者接受连续性3节段ACDF,其中45例患者使用零切迹独立自锁系统,28例使用椎间融合器-前方钛板内固定系统,平均随访周期为73.8±8.6(m)。颈椎矢状位参数包括CL、C2-C7矢状位垂直距离(C2-C7 SVA)、T1S和T1S-CL,T1S-CL用于评估颈椎平衡状态,所有参数在术前和末次于颈椎X线上测得。生活质量由颈椎功能障碍指数(NDI)和日本矫形外科协会(JOA)评分评估,NDI=20分定义为生活质量评分阈值。T1S-CL阈值的确定基于影像学参数和临床指标,通过线性回归和Logistic回归模型进行双重判定。结果CL和T1S在末次较术前相比均有提高(P<0.05)而T1SCL平均减低4.5±9.7°(P=0.008),C2-C7 SVA对比基线差异无统计学意义(P=0.253)。临床疗效方面,NDI和JOA在末次较术前相比显著改善(P<0.001)。相关性分析显示,末次随访C2-C7 SVA与T1S-CL存在相关性,T1S与T1S-CL存在相关性(P<0.05),末次随访NDI与矢状位参数之间存在相关性。C2-C7 SVA为NDI的独立危险因素(χ^(2)=34.02,P=0.001,比值比=1.51,ROC-AUC=0.955),而T1S-CL为C2-C7 SVA的独立影响因素(χ^(2)=12.26,P=0.001,比值比=1.24,ROC-AUC=0.878)。当NDI=20分时,线性回归和Logistic回归分析预测C2-C7 SVA的临界值为29.2 mm,此时对应T1S-CL的阈值为20.7°。结论3节段ACDF能够重建CSM患者颈椎矢状位序列并改善颈椎平衡状态。对于该人群,C2-C7 SVA的临界值为29.2 mm,此时对应颈椎平衡参数T1S-CL的阈值为20.7°。

颈前路椎体次全切除与颈前路椎间盘切除植骨融合内固定治疗相邻双节段颈椎病的比较

目的 比较颈前路椎体次全切除植骨融合内固定术(Anterior cervical corpectomy and fusion,ACCF)与颈前路椎间盘切除植骨融合内固定术(Anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)治疗相邻双节段颈椎病的矢状面平衡和功能恢复效果。方法 纳入自2018-03-2020-07诊治的143例相邻双节段颈椎病,其中ACCF组76例,ACDF组67例。比较ACCF组与ACDF组手术时间、术中出血量、住院时间,术后6个月JOA评分、NDI指数、疼痛VAS评分,以及术后6个月颈椎矢状面参数。结果 ACCF组随访时间为(6.4±1.0)个月,ACDF组随访时间为(7.1±1.1)个月。ACCF组术后没有出现钛网沉降,术后6个月随访时均获得植骨融合。ACDF组手术时间、住院时间均较ACCF组短,术中出血量较ACCF组少,差异有统计学意义(P<0.05)。ACCF组、ACDF组术后6个月T_(1)倾斜角、C_(2)~C_(7)矢状垂直轴与术前比较差异无统计学意义(P>0.05)。ACCF组与ACDF组术后6个月JOA评分、NDI指数、疼痛VAS评分、C_(2)~C_(7)Cobb角、T1倾斜角、C_(2)~C_(7)矢状垂直轴比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 ACCF与ACDF手术治疗相邻双节段颈椎病均可取满意疗效,在改善神经功能方面没有明显差异,但是ACDF手术时间更短、术中出血量更少,排除发育型颈椎管狭窄、椎体后缘合并后纵韧带骨化、终板附有较大骨赘的患者可以优先选择ACDF手术治疗。