新型骨水泥螺钉系统固定迟发性椎体骨折后骨坏死模型的生物力学评估

背景:创伤后椎体迟发性骨坏死(Kummell病)是一种特殊类型的骨质疏松性椎体骨折,于1891年被德国医生KUMMELL首次报道。目前使用骨水泥填充治疗后有较大概率会出现骨水泥松动移位等术后并发症。目的:采用生物力学分析方法探讨新型骨水泥螺钉联合椎体成形术治疗胸腰椎创伤致椎体迟发性骨坏死的效果。方法:获取30具羊脊柱标本,通过CT扫描检查保证所取标本没有椎体畸形。取T12-L2节段,在其L1节段制作创伤后椎体迟发性骨坏死椎体内裂隙模型,并对椎体内裂隙进行骨水泥强化治疗,随后按骨水泥填充方式的不同将标本随机分成单纯椎体成形术组、椎体成形术联合单侧椎弓根成形术组、椎体成形术联合双侧椎弓根成形术组、单侧新型骨水泥螺钉联合椎体成形术组、双侧新型骨水泥螺钉联合椎体成形术组(三维稳定性生物力学实验、最大轴向压力实验各5组)。所有标本术后均进行CT检查,判断螺钉位置是否理想以及椎体有无其他损伤情况,采用三维稳定性生物力学实验检测各组标本在前屈、后伸、左屈、右屈及左右轴向旋转6种运动状态下的骨水泥活动度,采用最大轴向压力实验检测骨水泥在受压时所能承受至出现骨水泥移位时的最大轴向压力。结果与结论:①所有标本术后影像学检查显示螺钉位置正常,未见新型骨水泥螺钉刺入椎管、稳定性欠佳等不良现象;②单、双侧新型骨水泥螺钉联合椎体成形术组在前屈、后伸、左屈和右屈运动状态下的骨水泥活动度均最小,具有更好的生物力学稳定性,这两组与其余3组相比较,差异有显著性意义(P<0.05),而此两组间的骨水泥活动度无显著差异(P>0.05),这提示单、双侧新型骨水泥螺钉均能达到相似的骨水泥稳定效果;③单、双侧新型骨水泥螺钉联合椎体成形术组具有较好的骨水泥受压能力,其骨水泥能够承受更大的轴向压力,具有更好的骨水泥稳定性,这两组与其余3组相比较,差异有显著性意义(P<0.05);双侧新型骨水泥螺钉联合椎体成形术组在垂直受力情况下所能承受压力最大,其次是单侧新型骨水泥螺钉联合椎体成形术组;④上述结果表明,新型骨水泥螺钉在胸腰椎创伤后椎体迟发性骨坏死治疗中能起到增加骨水泥稳定性及避免骨水泥松动移位的作用。

新型骨水泥螺钉与传统方式治疗Kummell病的生物力学分析

背景:Kummell病用普通的骨水泥填充方式治疗时可能发生骨水泥移位这种严重的并发症。目的:应用三维有限元法分析新型骨水泥螺钉系统与椎体成形及椎体成形联合椎弓根成形治疗Kummell病的生物力学性能。方法:将收集到的Kummell病患者CT数据资料导入到Mimics图像处理软件中读取图像,建立T12、L1、L2椎体3节段三维有限元模型(L1为患病节段),利用Creo软件重建出新型骨水泥螺钉模型。对Kummell病三维有限元模型进行5种方案的修复治疗:单侧新型骨水泥螺钉置入、双侧新型骨水泥螺钉置入、椎体成形联合单侧椎弓根成形、椎体成形联合双侧椎弓根成形、单纯椎体成形,分析前屈、后伸、左屈、右屈、旋转工况下T12下终板最大等效应力、骨水泥最大等效应力、骨水泥相对位移及骨水泥的稳定性。结果与结论:(1)不同方案下T12下终板受力分布变化不大,椎体成形联合单侧和双侧椎弓根成形组在不同工况下的最大等效应力值均较大,其余3组最大等效应力值较小;(2)单纯椎体成形组骨水泥最大等效应力值明显大于其他4种方案,而且应力分布不均匀;(3)单纯椎体成形组大多数工况下的骨水泥相对位移最大,其余方案在不同工况下的骨水泥相对位移不同,单侧和双侧新型骨水泥螺钉组在前屈、后伸和侧屈工况下的骨水泥相对位移较小,在旋转工况下单侧和双侧新型骨水泥螺钉组及椎体成形联合单侧和双侧椎弓根成形组骨水泥相对位移无明显差别;(4)单侧和双侧新型骨水泥螺钉组骨水泥位移载荷比大于其他方案;(5)结果表明对于Kummell病,使用新型骨水泥螺钉治疗会具有更稳定的结构,能够有效避免骨水泥移位的产生,但需临床证实其在Kummell病治疗中的实用性。

常规椎弓根螺钉与新型可灌注椎弓根螺钉固定术联合聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的疗效对照评价

目的:比较常规椎弓根螺钉(CPS)与新型可灌注椎弓根螺钉(NPPS)固定术联合聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥治疗伴骨质疏松的腰椎疾病的疗效。方法:按照手术方式将我院收治的85例伴骨质疏松的腰椎疾病患者分为实验组40例和对照组45例,实验组患者给予NPPS+PMMA治疗,对照组患者给予CPS+PMMA治疗,比较两组患者住院时间、手术时间、术中失血量、单椎体骨水泥用量及术前、术后12个月功能障碍指数(oswestry disability index,ODI)评分、固定节段Cobb角度、椎间隙髙度、椎体变形指数、固定节段的上终板凹陷角度、固定节段上位相邻椎体的下终板凹陷角度变化情况。结果:两组患者住院时间、手术时间及术中失血量比较,差异无统计学意义(P>0.05);实验组患者单椎体骨水泥用量显著高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);两组患者术后ODI评分、椎间隙髙度、椎体变形指数、下终板凹陷角度均显著下降,固定节段Cobb角度、上终板凹陷角度均显著升高,与术前比较,差异具有统计学意义(P<0.05);实验组患者术后ODI评分下降幅度显著高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:两种内固定方式均能取得良好的临床效果,但NPPS+PMMA在改善患者ODI评分上更具临床优势。