脊柱生物力学2023年度研究进展 被引量：10

1

作者 吴爱悯 郭振宇 王向阳 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期187-196,共10页

脊柱是人体最重要的骨骼结构之一。它具有保护脊髓、支持体重、减缓冲击,并允许躯干灵活运动的功能。脊柱生物力学研究对于全面认识脊柱结构功能、疾病发病机制意义重大。2023年,国内外学者开展了大量脊柱相关的生物力学研究,包括脊柱... 脊柱是人体最重要的骨骼结构之一。它具有保护脊髓、支持体重、减缓冲击,并允许躯干灵活运动的功能。脊柱生物力学研究对于全面认识脊柱结构功能、疾病发病机制意义重大。2023年,国内外学者开展了大量脊柱相关的生物力学研究,包括脊柱基础生物力学的认知,病理条件下脊柱力学特性改变,以及基于生物力学研究基础设计的各种治疗脊柱疾病办法。本文着重分析脊柱生物力学2023年度研究进展,并以几种较为典型的脊柱疾病或病理状态为例进行详解介绍。 展开更多

关键词 脊柱生物力学 椎间盘退变 脊柱侧弯 力学生物学

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人体脊柱动力学数值仿真分析模型建立及验证 被引量：5

2

作者 黄莞沨 曲爱丽 +2 位作者 李立 汪方 王冬梅 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期250-257,共8页

目的建立T2~L5胸腰椎有限元模型并验证其有效性,为探究脊柱冲击载荷下的动态响应特性及损伤机制提供数值模型支撑。方法基于CT扫描图像数据建立T2~L5胸腰椎三维有限元模型;仿真分析施加不同力矩下(屈伸、旋转和侧弯工况)T12~L1段载荷-... 目的建立T2~L5胸腰椎有限元模型并验证其有效性,为探究脊柱冲击载荷下的动态响应特性及损伤机制提供数值模型支撑。方法基于CT扫描图像数据建立T2~L5胸腰椎三维有限元模型;仿真分析施加不同力矩下(屈伸、旋转和侧弯工况)T12~L1段载荷-转角曲线,并与文献报道的数据进行对比;对T2~6、T7~11和T12~L53段脊柱有限元模型施加不同高度下的自由落体载荷并进行仿真分析,获得轴向力峰值和弯矩,并与文献报道的数据进行对比分析。结果T12~L1段脊柱有限元模型受不同方向力矩发生最大转角在-2.24°~1.55°,与文献数据吻合良好。在不同跌落高度下,T2~6、T7~11和T12~L53段脊柱有限元模型的轴向峰值力分别为1.7~5.3、1.3~5.5、1.3~7.5 kN,均处于文献数据误差范围内;脊柱与椎间盘应力云图显示,椎体由外缘最先受力,椎间盘由髓核承受主要载荷,符合实际脊柱损伤发生机制。结论所建立的T2~L5脊柱模型能够正确模拟不同工况下脊柱的生物力学行为特性,分析结果具有有效性。 展开更多

关键词 胸腰椎脊柱 冲击载荷 脊柱损伤 动力学分析 静力学分析 脊柱生物力学

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小腿假肢穿戴者步态中的脊柱生物力学分析

3

作者 宋亮 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期515-515,共1页

目的通过实验证明小腿假肢穿戴者的腰痛与穿戴假肢后行走产生的脊柱生物力学参数改变有关。方法对小腿假肢穿戴者步态中的脊柱生物力学进行运动学和动力学分析,利用三维动态捕捉系统和地面反力采集设备采集正常人和穿戴者的步态,对比分... 目的通过实验证明小腿假肢穿戴者的腰痛与穿戴假肢后行走产生的脊柱生物力学参数改变有关。方法对小腿假肢穿戴者步态中的脊柱生物力学进行运动学和动力学分析,利用三维动态捕捉系统和地面反力采集设备采集正常人和穿戴者的步态,对比分析了正常步态与穿戴者产生的下肢不等长步态在时空参数、地面反力、脊柱骨盆关节角度和重心高度数据结果。结果小腿假肢穿戴者步态中的脊柱骨盆倾斜角度与正常人存在很大差异,且在整个步态周期中明显不同。穿戴者脊柱生物力学参数改变是为了弥补截肢后小腿和足部功能损失引起的不稳定,穿戴者的异常步态引起了脊柱相关肌肉和骨骼状态的改变。同时,假脚的设计可能会对穿戴者脊柱生物力学参数产生影响。结论行走产生的脊柱生物力学参数改变很可能是小腿假肢穿戴者腰痛的发病原因。不同假脚的设计产生的穿戴者脊柱生物力学参数改变有不同影响。 展开更多

关键词 脊柱生物力学 下肢不等长 小腿假肢 地面反力 重心高度 关节角度 步态 腰痛

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人体重力线研究及其在脊柱领域中的应用

4

作者 施益锋 梁海波 王向阳 《医用生物力学》 北大核心 2025年第2期470-476,共7页

人体重力线(gravity Line, GL)是穿过人体重心(centre of gravity, COG)的一条虚拟垂线,对于评估人体生物力学具有重要意义。由于GL无法直接通过影像学方法确定,其在过去的研究和临床应用中受到了一定限制。然而,随着科技进步,GL的测量... 人体重力线(gravity Line, GL)是穿过人体重心(centre of gravity, COG)的一条虚拟垂线,对于评估人体生物力学具有重要意义。由于GL无法直接通过影像学方法确定,其在过去的研究和临床应用中受到了一定限制。然而,随着科技进步,GL的测量和应用已经取得了显著进展,成为传统放射学测量的重要补充,并在脊柱领域展现出日益广泛的应用前景。本文综述了GL解剖基础、测量方法以及其与其他常用垂线的关系,进一步总结了GL在脊柱领域中的临床应用现状,并对其在脊柱疾病诊断和治疗中的潜在作用进行了深入讨论。期望研究结果能够为脊柱疾病的诊断和治疗提供新的视角,并推动GL在脊柱领域的进一步研究和应用。 展开更多

关键词 重心 重力线 脊柱生物力学

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脊柱生物力学研究的回顾与展望 被引量：17

5

作者 欧阳钧 钱蕾 孙培栋 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期169-176,共8页

脊柱生物力学研究是认识脊柱功能、脊柱发病机制和选择脊柱治疗手段的重要基础。从脊柱的基本构成单位椎骨、椎间盘、韧带、脊柱功能单位以及整体脊柱5个层面总结归纳这些领域的生物力学基本研究进展和成果,包括人体标本的体内和体外试... 脊柱生物力学研究是认识脊柱功能、脊柱发病机制和选择脊柱治疗手段的重要基础。从脊柱的基本构成单位椎骨、椎间盘、韧带、脊柱功能单位以及整体脊柱5个层面总结归纳这些领域的生物力学基本研究进展和成果,包括人体标本的体内和体外试验、动物标本的体内和体外试验以及数学模型等不同研究方法的结果。同时,凝练部分了解尚不充分的生物力学数据,这将成为未来重要的研究方向。 展开更多

关键词 脊柱生物力学 脊柱功能单位 椎间盘 韧带

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有限单元法在脊柱生物力学应用研究进展 被引量：2

6

作者 张平 李健 程立明 《中国临床解剖学杂志》 CSCD 北大核心 2003年第6期640-641,共2页

关键词 有限单元法 脊柱生物力学 应用 研究进展 力学实验仿真研究 医疗器械

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脊柱生物力学专栏论著评述 被引量：6

7

作者 赵杰 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-3,共3页

脊柱功能单位(functional spinal unit,FSU)是基本脊柱生物力学单位,包括相邻的两节椎体及其间的椎间盘、关节突关节、韧带肌肉等非单一性组成结构,共同发挥着支撑传递生物力学载荷、维持机体活动稳定及保护脊髓神经安全等重要作用[1]... 脊柱功能单位(functional spinal unit,FSU)是基本脊柱生物力学单位,包括相邻的两节椎体及其间的椎间盘、关节突关节、韧带肌肉等非单一性组成结构,共同发挥着支撑传递生物力学载荷、维持机体活动稳定及保护脊髓神经安全等重要作用[1]。脊柱不仅是运动指挥单元,还是功能执行单元,对维持人体生物力学稳定的重要性毋庸置疑。开展脊柱生物力学研究有助于对脊柱相关疾病发生机制的深入了解,更重要的是指导临床医生制定最佳的疾病治疗方案。 展开更多

关键词 脊柱生物力学 关节突关节 脊柱相关疾病 临床医生 专栏论著 执行单元 脊髓神经 非单一性

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从生物力学角度看脊柱手术发展 被引量：3

8

作者 赵杰 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期5-5,共1页

1909年,Oppenheim和Krause完成了首例脱出腰椎间盘摘除术,从而开创了以外科手术为治疗脊柱退行性疾病主要手段的时代。脊柱手术方式发展史其实就是随着人们对脊柱生物力学认识不断深入而变革的发展史。1、80年代前—无内植物时代:80年... 1909年,Oppenheim和Krause完成了首例脱出腰椎间盘摘除术,从而开创了以外科手术为治疗脊柱退行性疾病主要手段的时代。脊柱手术方式发展史其实就是随着人们对脊柱生物力学认识不断深入而变革的发展史。1、80年代前—无内植物时代:80年代前的脊柱手术为无植入物时代。彼时人们对脊柱疾病诊治的理解多集中于对疾病现象及基本解剖的认识,欠缺对生物力学的深入探索。 展开更多

关键词 脊柱手术 脊柱疾病 脊柱生物力学 腰椎间盘摘除术 疾病现象 脊柱退行性疾病 外科手术 植入物

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数字标记点相关法在脊柱生物力学中的应用研究 被引量：5

9

作者 夏赣民 陈金龙 计欣华 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期554-559,共6页

脊柱是由刚度较大的椎体和刚度较小的椎间盘与韧带通过特殊的构型和连接所成的运动体。通过对数字标记点相关法对动物(牛)脊柱的生物力学行为进行测量,得出了比较合理的结果。实验表明,在相同的试验条件下(模拟生理环境纯力矩状态下),... 脊柱是由刚度较大的椎体和刚度较小的椎间盘与韧带通过特殊的构型和连接所成的运动体。通过对数字标记点相关法对动物(牛)脊柱的生物力学行为进行测量,得出了比较合理的结果。实验表明,在相同的试验条件下(模拟生理环境纯力矩状态下),将脊柱中相邻脊椎(L4-L5)固定起来所表现出的力学行为,如位移、变形以及相邻脊椎之间的相对转动角度等,与没有固定时的脊柱的整体力学行为表现基本相同,没有太大的差别;而当将相邻三节脊椎(L3-L4-L5)固定起来的脊柱所表现的整体力学行为却与没有固定时的脊柱有着明显的不同。同时也验证了该测试方法的可行性,更能为其它类似情况研究提供了一种新的测试方法,并可为脊柱融合手术提供可靠的数据支持。 展开更多

关键词 脊柱 生物力学 数字标记点相关法 运动范围(ROM) 脊柱生物力学 相关法 标记点 力学行为 脊柱融合手术 生理环境

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从筋骨失衡力学源性分析探讨骨质疏松症的防治策略 被引量：2

10

作者 秦大平 高国栋 +8 位作者 赵雅文 李锦锋 郑礼 李磊 权祯 徐斌 王志鹏 徐世伟 张晓刚 《辽宁中医杂志》 CAS 北大核心 2024年第6期35-38,共4页

骨质疏松症(osteoporosis,OP)的诊断率逐年上升,其高发病风险、发病率以及并发脆性骨折,致残、致死率增加给家庭、社会带来极大的危害和负担,也成为世界范围内所面临的老年性、慢性疾病防治的热点和重点问题。从生物力学角度分析其发病... 骨质疏松症(osteoporosis,OP)的诊断率逐年上升,其高发病风险、发病率以及并发脆性骨折,致残、致死率增加给家庭、社会带来极大的危害和负担,也成为世界范围内所面临的老年性、慢性疾病防治的热点和重点问题。从生物力学角度分析其发病过程,明确力学退变性筋骨病原因与其力学平衡和稳定有关的脊柱关节静力系统、肌肉、筋膜、韧带、关节囊等动力系统之间的相互作用,其发生与持续静态负荷和动态负荷、额外负荷、增龄性因素均相关。OP筋-骨系统力学生物学特性失衡,这与现代医学所讲的力学源性平衡因素改变如出一辙。通过对人体力学平衡特点和骨质疏松症患者筋骨失衡的力学源性分析,揭示筋骨系统力学失衡的功能性与结构性代偿临床病理变化分型,针对骨质疏松症患者筋骨力学失衡不同病理分型,为临床防治策略的建立和制定提供参考依据。 展开更多

关键词 骨质疏松症 筋骨失衡 脊柱生物力学 防治策略

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从生物力学角度看腰椎手术发展 被引量：6

11

作者 乔涵 赵杰 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期4-17,共14页

外科手术作为腰椎退行性疾病(lumbar degenerative diseases,LDDs)的重要治疗手段,其进展依赖于人们对脊柱生物力学理念的理解与革新。充分认识腰椎衰老退变过程中生物力学改变是理解LDDs发病过程、改革LDDs手术策略,进而采用针对性更... 外科手术作为腰椎退行性疾病(lumbar degenerative diseases,LDDs)的重要治疗手段,其进展依赖于人们对脊柱生物力学理念的理解与革新。充分认识腰椎衰老退变过程中生物力学改变是理解LDDs发病过程、改革LDDs手术策略,进而采用针对性更强、更微创治疗方法的重要基础。本文阐述LDDs与椎体、椎间盘及椎旁肌退变生物力学之间关系,并按照腰椎手术特点,将腰椎手术发展史大致划分为无内植物时代(1980年前)、内植物时代(1980~1990年)、脊柱融合时代(1990~2010年)及精准微创减压时代(2010年往后),分别凝练各时代重要生物力学研究对腰椎手术发展的意义。从生物力学角度而言,脊柱手术发展史就是随着人们对脊柱生物力学认识不断深入而变革手术策略的发展史。紧跟生物力学研究不断深入,一步一脚印开发更适应脊柱生理生物力学特征的治疗策略,从而指导未来脊柱手术发展方向。 展开更多

关键词 脊柱生物力学 脊柱功能单位 衰老 退变 腰椎手术 精准微创减压

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脊柱外科的百年回顾与展望 被引量：3

12

作者 梁克玉 《中国脊柱脊髓杂志》 CAS CSCD 2001年第1期6-8,共3页

关键词 脊柱外科 椎间盘疾病 脊柱生物力学 脊髓神经损伤

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基于6自由度机械臂的脊柱运动控制 被引量：2

13

作者 叶焰杰 林宇峰 +1 位作者 蔡达威 曾达 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期399-403,共5页

目的研究并建立基于6自由度机械臂的脊柱运动控制系统,为模拟脊柱运动及内固定植入物相关生物力学测试提供稳定有效的测试方案。方法首先研究L2~5节段脊柱系统刚度矩阵识别方法,并通过此刚度矩阵对进行系统解耦。其次,联合六轴机械臂控... 目的研究并建立基于6自由度机械臂的脊柱运动控制系统,为模拟脊柱运动及内固定植入物相关生物力学测试提供稳定有效的测试方案。方法首先研究L2~5节段脊柱系统刚度矩阵识别方法,并通过此刚度矩阵对进行系统解耦。其次,联合六轴机械臂控制系统及增步式PID控制算法,建立各个轴向运动的直接力控制系统。最后,通过此套六轴直接力控制系统对L2~5节段脊柱模型进行前屈后伸(flexion-extension,FE)、左右侧弯(lateral bending,LB)、左右扭转(axial rotation,AR)运动模拟,各个运动中均只在主运动轴方向上施加7.5 N·m纯力矩。结果脊柱L2~5节段在FE、LB、AR运动中活动度(range of motion, ROM)分别为23.01°、27.92°、9.81°。主运动轴运动载荷均能达到7.5 N·m,其他非主运动轴均能保持在零载荷,控制误差均方根值(root mean square, RMS)小于3 N和0.1 N·m。结论提出的含系统刚度矩阵解耦和增步式PID的直接力控算法,能够有效地对脊柱施加FE、LB、AR运动上的纯力矩,控制精度较高。研究结果对各类腰颈椎生物力学测试具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 脊柱生物力学 机械臂 解耦 直接力控制 运动模拟

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胸腰椎椎弓根螺钉内固定术后螺钉松动的研究进展 被引量：12

14

作者 袁磊 陈仲强 +2 位作者 曾岩 孙卓然 李危石 《中国脊柱脊髓杂志》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期756-762,共7页

椎弓根螺钉内固定技术能提供脊柱三柱固定,重建脊柱的稳定性,增加相应节段的融合率,是目前治疗胸腰椎侧后凸畸形、骨折、滑脱、肿瘤及退行性病变等的重要方法[1]。随着脊柱生物力学的研究以及内固定材料的发展,椎弓根螺钉内固定技术取... 椎弓根螺钉内固定技术能提供脊柱三柱固定,重建脊柱的稳定性,增加相应节段的融合率,是目前治疗胸腰椎侧后凸畸形、骨折、滑脱、肿瘤及退行性病变等的重要方法[1]。随着脊柱生物力学的研究以及内固定材料的发展,椎弓根螺钉内固定技术取得了显著的进步,但螺钉松动仍是椎弓根螺钉内固定最常见的并发症[2]。大量研究报道了术后螺钉松动的发生,但是采用的诊断标准及研究方法不尽相同. 展开更多

关键词 内固定术后 螺钉松动 腰椎椎弓根螺钉 椎弓根螺钉内固定技术 脊柱生物力学 腰椎侧后凸畸形 胸 退行性病变

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一种简易抗阻肌力训练操辅助治疗颈椎病的临床研究 被引量：14

15

作者 朱远熔 肖光华 +4 位作者 张巧燕 汪志良 王慧 杨新文 曾国庆 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期506-508,共3页

颈椎病的发生发展与颈部肌肉病变密切相关,近年来,对肌肉动力系统的进一步研究很可能改变目前对颈椎病的一些传统认识。生物力学研究发现,脊柱生物力学失衡是引起脊柱及脊柱相关性疾病的重要原因[1]。等长抗阻肌力训练可以有效增强颈椎... 颈椎病的发生发展与颈部肌肉病变密切相关,近年来,对肌肉动力系统的进一步研究很可能改变目前对颈椎病的一些传统认识。生物力学研究发现,脊柱生物力学失衡是引起脊柱及脊柱相关性疾病的重要原因[1]。等长抗阻肌力训练可以有效增强颈椎生物力学结构的稳定性,作者将等长抗阻肌力训练整理成为“简易抗阻肌力训练操”,现将研究结果报告如下： 展开更多

关键词 肌力训练 脊柱生物力学 颈痛 颈部肌肉 相关性疾病 随机对照试验 差异有显著性 神经根型 颈型 生理弧度

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表面肌电图在腰痛康复评价中的应用 被引量：7

16

作者 俞晓杰 王颖 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期954-956,共3页

腰痛是临床上常见的顽固性疾患之一。腰痛多由脊柱的力学紊乱和运动异常引起，其发病因素包括生理、心理、环境和职业等多个方面。腰痛在我国乃至全世界都是普遍存在的。流行病学结果显示10％—17％的成年人每年至少有一次腰痛发作。与... 腰痛是临床上常见的顽固性疾患之一。腰痛多由脊柱的力学紊乱和运动异常引起，其发病因素包括生理、心理、环境和职业等多个方面。腰痛在我国乃至全世界都是普遍存在的。流行病学结果显示10％—17％的成年人每年至少有一次腰痛发作。与腰痛相关的病损是64岁以下人群中活动受限的最常见原因。因此腰痛带来了巨大的社会和经济负担。随着表面肌电图（surface electromyography，sEMG）监测和反馈训练技术的发展和应用,sEMG已成为腰痛综合征的一种重要的康复评定和辅助治疗手段。在研究腰痛脊柱生物力学和肌肉的运动控制方面具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 腰痛综合征 表面肌电图 康复评价 脊柱生物力学 辅助治疗手段 运动异常 发病因素 流行病学

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单侧腰椎间盘突出症致对侧下肢痛康复治疗的临床研究 被引量：12

17

作者 詹文吉 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期464-466,共3页

腰椎间盘突出症是最常见的腰腿痛疾病之一,发病时对患者的工作和生活都造成很大影响,且有易复发的特点。绝大多数患者经过积极恰当的保守治疗均可获得较满意的恢复。常用的治疗方法主要包括牵引、推拿、针灸、理疗、Maitland的脊柱关节... 腰椎间盘突出症是最常见的腰腿痛疾病之一,发病时对患者的工作和生活都造成很大影响,且有易复发的特点。绝大多数患者经过积极恰当的保守治疗均可获得较满意的恢复。常用的治疗方法主要包括牵引、推拿、针灸、理疗、Maitland的脊柱关节松动术、McKenzie脊柱力学治疗法等。特殊类型的腰椎间盘突出症，如高位腰椎间盘突出症、极外侧型腰椎间盘突出症、 展开更多

关键词 高位腰椎间盘突出症 临床研究 康复治疗 极外侧型腰椎间盘突出症 下肢痛 Maitland 单侧 脊柱力学

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椎板关节突螺钉固定技术临床应用进展 被引量：1

18

作者 曾忠友 严卫锋 《中国临床解剖学杂志》 CSCD 北大核心 2012年第5期590-593,共4页

随着腰椎解剖的深入，脊柱生物力学和医学影像的发展，以及操作技术的成熟，椎板关节突螺钉固定技术（translaminar facet screw fixation，TLFSF）已大量地应用于下腰椎病变的固定融合治疗，成为除椎弓根螺钉固定技术以外又一重要技术... 随着腰椎解剖的深入，脊柱生物力学和医学影像的发展，以及操作技术的成熟，椎板关节突螺钉固定技术（translaminar facet screw fixation，TLFSF）已大量地应用于下腰椎病变的固定融合治疗，成为除椎弓根螺钉固定技术以外又一重要技术，现从应用解剖、生物力学、临床应用、置钉技术的演变、优缺点及手术适应症方面综述如下。 展开更多

关键词 椎弓根螺钉 椎板关节突 临床应用 固定技术 脊柱生物力学 腰椎病变 应用解剖 手术适应症

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人工椎间盘的研究进展 被引量：2

19

作者 王建华 尹庆水 《中国脊柱脊髓杂志》 CAS CSCD 2005年第6期372-374,共3页

关键词 人工椎间盘 脊柱生物力学 脊柱退行性疾病 椎间盘突出症 融合手术 重建方法 椎间盘退变 治疗方法 脊柱不稳 临床观察 骨块吸收 相邻节段 常见病 多发病 并发症 手术后 椎体间

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胶原酶溶解术治疗腰椎滑脱合并椎间盘突出症的疗效 被引量：3

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作者 马永 姚本礼 +5 位作者 刘祥荣 高福存 樊宏 王灿峰 谭世碧 林丽 《中国疼痛医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期447-448,共2页

腰椎退行性滑脱因脊柱生物力学发生改变而导致椎间盘应力分布不均,常合并有椎间盘突出,是引起老年人腰腿痛的常见原因之一。传统保守治疗远期疗效常不满意,外科手术的创伤大、风险高等诸多因素也难以广泛开展。本研究采用胶原酶溶解术... 腰椎退行性滑脱因脊柱生物力学发生改变而导致椎间盘应力分布不均,常合并有椎间盘突出,是引起老年人腰腿痛的常见原因之一。传统保守治疗远期疗效常不满意,外科手术的创伤大、风险高等诸多因素也难以广泛开展。本研究采用胶原酶溶解术治疗腰椎退行性滑脱合并椎间盘突出症,取得较好的临床疗效。 展开更多

关键词 椎间盘突出症 治疗远期疗效 胶原酶溶解术 腰椎滑脱 腰椎退行性滑脱 脊柱生物力学 应力分布 外科手术

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