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骨质疏松腰椎椎弓根螺钉轴向抗拔出力的有限元分析
1
作者 谷世锋 李玉伟 +1 位作者 王海蛟 李修智 《中国脊柱脊髓杂志》 北大核心 2025年第3期287-293,共7页
目的:通过有限元分析比较6种螺钉强化技术在骨质疏松腰椎后路椎弓根内固定的生物力学结果,为内固定螺钉的优化和选择提供参考。方法:选取7例无腰椎病变及手术史的男性腰椎CT数据,年龄68.0±4.9(60~75)岁,身高171.7±3.2(168~176... 目的:通过有限元分析比较6种螺钉强化技术在骨质疏松腰椎后路椎弓根内固定的生物力学结果,为内固定螺钉的优化和选择提供参考。方法:选取7例无腰椎病变及手术史的男性腰椎CT数据,年龄68.0±4.9(60~75)岁,身高171.7±3.2(168~176)cm,体重63.6±3.2(59~68)kg,采用64排螺旋CT进行连续薄层扫描,获取DICOM格式影像。通过Mimics 21.0软件重建L3椎体三维模型,经Geomagic Wrap 2021完成曲面优化后,在Solid Works 2023中构建7种螺钉模型并进行装配。按强化方式将螺钉分为:A组(对照组,传统螺钉无加固)、B组(增大螺钉外径)、C组(减小螺距)、D组(减小皮质骨接触部分的螺距)、E组(骨水泥加固)、F组(穿透对侧皮质骨)、G组(皮质骨轨迹螺钉)。建立7种螺钉×7例椎体模型的49组有限元模型,参考既往研究文献数据完成材料赋值后,采用Ansys Workbench 2023静态结构分析模块,对所建立的7组有限元模型模拟轴向拔出实验,观察各组螺钉在1200N的轴向拉力下的拔出位移及破坏时产生的最大等效应力,并对所测指标进行不同螺钉组之间的对比分析。组间对比采用单因素方差分析,实验组分别与对照组对比分析采用独立样本t检验。结果:A~G组螺钉的最大位移分别为:0.142±0.029mm、0.138±0.031mm、0.144±0.032mm、0.139±0.027mm、0.119±0.024mm、0.126±0.028mm、0.040±0.007mm,A~F组间比较差异无统计学意义(F=0.812,P=0.5489)。A组与G组对比差异有统计学意义(P<0.001);最大等效应力分别为264.0±7.6MPa、234.8±28.0MPa、245.5±17.5MPa、260.0±7.2MPa、279.7±14.3MPa、311.9±31.4MPa、432.6±87.5MPa。B组、C组与A组对比分别减小了11.1%、7%,差异有统计学意义(P<0.05),D组与A组对比差异无统计学意义(P>0.05),E~G组分别与A组对比分别增大了5.9%,18.1%,63.9%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:不同螺丝钉强化技术抗轴向拔出力效果明显不同,仅增大螺钉外径或减小全部螺距会减小螺钉的轴向拔出强度,减小皮质骨区域的螺距对螺钉把持力的增加没有明显正向作用,骨水泥加固、增加螺钉长度穿透对侧皮质骨和皮质骨轨迹螺钉均明显改善了螺钉的轴向抗拔出效果,其中皮质骨轨迹螺钉强化技术的加固效果最为显著。 展开更多
关键词 骨质疏松 椎弓根螺钉 皮质骨轨迹螺钉 有限元分析 生物力学 抗拉强度
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应用钉道骨水泥强化椎弓根螺钉技术治疗胸腰椎骨质疏松压缩性骨折伴后凸畸形的中远期疗效 被引量：3
2
作者 李玉伟 李修智 +3 位作者 王海蛟 潘传红 崔巍 严晓云 《中国脊柱脊髓杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期812-818,共7页
目的:评价应用钉道骨水泥强化椎弓根螺钉技术治疗胸腰椎骨质疏松椎体骨折伴后凸畸形的安全性和中期临床效果。方法:回顾性研究分析2017年1月~2020年10月收治的高龄骨质疏松椎体骨折伴后凸畸形患者的临床资料,根据是否使用骨水泥强化椎... 目的:评价应用钉道骨水泥强化椎弓根螺钉技术治疗胸腰椎骨质疏松椎体骨折伴后凸畸形的安全性和中期临床效果。方法:回顾性研究分析2017年1月~2020年10月收治的高龄骨质疏松椎体骨折伴后凸畸形患者的临床资料,根据是否使用骨水泥强化椎弓根螺钉技术分为强化组(椎弓根螺钉固定时采用钉道骨水泥强化,22例)、对照组(椎弓根螺钉固定时未采用骨水泥强化,23例)。强化组男9例,女13例;年龄70~91岁,平均78.68±7.12岁;病程1.1~3.8年,平均2.39±0.71年。对照组男10例,女13例;年龄70~89岁,平均77.73±5.83岁,病程0.8~3.3年,平均2.38±0.67年。随访36~69个月,比较末次随访时两组椎弓根螺钉松动发生率及脊柱后凸畸形矫正率、疼痛视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)评分和Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)改善率。结果:强化组手术减压1~2个节段,固定融合6~9个节段,行SPO截骨14例、PSO截骨8例,手术时间221±32min,出血量939±113mL。对照组手术减压1~3个节段,固定融合6~8个节段,行SPO截骨16例、PSO截骨7例,手术时间209±36min,出血量979±111mL。强化组1例、对照组2例出现脑脊液漏,给予术中修补硬膜、严密缝合切口及术后头低脚高体位等处理。两组的减压节段(t=1.785,P=0.081)、融合节段(t=0.922,P=0.362)、手术时间(t=1.162,P=0.252)、出血量(t=1.193,P=0.239)及脑脊液渗漏并发症(χ^(2)=0.311,P=0.577)对比均无统计学差异。无切口感染、骨水泥渗漏至椎管引起神经症状的并发症。末次随访时,螺钉松动率强化组0%(0/268),对照组18.6%(45/242),两组对比螺钉松动率差异有统计学意义(χ^(2)=54.657,P=0.000);后凸畸形矫正率强化组(73.27±9.78)%、对照组(55.96±11.31)%。两组后凸矫形率对比有显著差异性(t=5.480,P=0.000);VAS改善率强化组(67.94±14.72)%、对照组(74.29±13.18)%,两组VAS改善率对比无显著差异性(t=1.526,P=0.134);ODI改善率强化组(82.01±3.11)%、对照组(81.96±3.58)%,两组ODI功能评分改善率对比无显著差异性(t=0.41,P=0.968)。结论:应用钉道骨水泥强化椎弓根螺钉技术行减压截骨矫形长节段固定融合术治疗胸腰椎骨质疏松性椎体骨折伴后凸畸形,能够有效降低椎弓根螺钉松动率、提高矫形率,临床疗效满意。 展开更多
关键词 脊柱 骨质疏松 后凸畸形 聚甲基丙烯酸甲酯 椎弓根螺钉
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前路颈椎间盘切除3D打印微孔钛合金椎间融合器与聚醚醚酮椎间融合器椎间融合术治疗脊髓型颈椎病的疗效对比 被引量：11
3
作者 李玉伟 王海蛟 +7 位作者 崔巍 李程 周鹏 效伟 温艳 胡冰涛 李凡 赵世新 《中国脊柱脊髓杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期16-24,共9页
目的 :比较前路颈椎间盘切除后应用3D打印微孔钛合金椎间融合器或聚醚醚酮(PEEK)椎间融合器行椎间融合术治疗脊髓型颈椎病(CSM)的疗效。方法:2017年5月~2019年3月我院收治的需行前路颈椎间盘切除椎间融合术的CSM患者71例,按照随机数字... 目的 :比较前路颈椎间盘切除后应用3D打印微孔钛合金椎间融合器或聚醚醚酮(PEEK)椎间融合器行椎间融合术治疗脊髓型颈椎病(CSM)的疗效。方法:2017年5月~2019年3月我院收治的需行前路颈椎间盘切除椎间融合术的CSM患者71例,按照随机数字表法将患者随机分为观察组(行颈前路椎间盘切除减压、3D打印微孔钛合金椎间融合器置入内固定术,35例)和对照组(行颈前路椎间盘切除减压、PEEK椎间融合器置入内固定术,36例)。观察组男性26例、女性9例,年龄46.4±4.9岁,病程2.5±0.2年,单节段病变19例、双节段病变16例。对照组男性23例、女性13例,年龄46.1±4.3岁,病程2.5±0.2年,单节段病变20例,双节段病变16例。两组患者术前资料无统计学差异(P>0.05)。在术前、术后3个月及末次随访时,对患者进行JOA评分及颈椎正侧位、过伸过屈位X线片检查,在X线片上测量融合节段的椎体高度及Cobb角并观察植骨融合情况。比较两组患者在术前、术后3个月及末次随访时的JOA评分及改善率、融合节段的椎体高度变化及Cobb角变化、植骨融合情况。结果:患者手术顺利,术后出现颈部吞咽不适症状8例(观察组3例,对照组5例),1~2周后上述症状消失。两组均无钢板螺钉断裂、移位发生,12个月随访时均骨性融合。观察组手术时间94.6±18.0min、术中出血量117.8±41.9ml、住院时间10.0±2.2d,对照组手术时间89.2±18.5min、术中出血量127.5±39.0ml、住院时间10.3±2.5d,两组手术时间、术中出血量、住院时间的对比差异均无统计学意义(P>0.05)。观察组JOA评分由术前9.3±1.7分提高至术后12个月时的14.5±1.6分,改善率为(67.5±4.7)%,对照组JOA评分由术前的8.2±2.8分提高至术后12个月时的13.3±1.5分,改善率为(58.1±4.1)%。两组改善率比较差异无统计学意义(t=1.292,P=0.200)。观察组单节段(19例)融合节段椎体高度术前为31.21±0.94mm、术后3个月时为34.01±1.09mm、末次随访时为33.02±1.32mm;观察组双节段(16例)融合节段术前椎体高度为49.25±1.13mm、术后3个月时为53.75±1.34mm、末次随访时为51.96±1.04mm。对照组单节段(20例)融合节段椎体高度术前为31.45±1.00mm、术后3个月时为33.21±1.00mm、末次随访时为31.28±1.28mm;对照组双节段(16例)融合节段术前椎体高度为49.55±2.13mm、术后3个月时为52.45±1.27mm、末次随访时为50.72±1.36mm。在术后3个月及末次随访时,观察组单节段和双节段的颈椎融合节段椎体高度和Cobb角均大于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组单节段和双节段的融合节段椎体高度和Cobb角均较术前改善,差异有统计学意义(P<0.05);末次随访时观察组51个融合器中4个融合器(单节段病变2例,双节段病变1例)发生沉降,沉降率7.8%,对照组52个融合器中16个融合器(单节段病变8例,双节段病变4例)发生沉降,沉降率30.8%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:两种手术方式均能重建颈椎稳定性,具有良好的椎间融合率。微孔钛合金椎间融合器与PEEK椎间融合器相比,手术时间短,假体下沉率低。应用3D打印微孔钛合金椎间融合器行椎间融合内固定术是一种治疗脊髓型颈椎病的较好手术方式。 展开更多
关键词 脊髓型颈椎病 椎间融合器 聚醚醚酮 3D打印
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颈后路微型钛板固定椎管扩大成形术患者的早期康复护理 被引量：9
4
作者 严晓云 李玉伟 《护理学杂志》 CSCD 2014年第2期83-84,共2页
目的 探讨微型钛板固定椎板、颈椎管扩大成形术的术后康复训练方案.方法 对46倒多节段脊髓型颈椎病患者行颈后路微型钛板固定椎板、椎管扩大成形术,配合术后早期颈部及四肢功能锻炼.结果 术后4例出现肩部放射痛,给予对症处理,1周后症状... 目的 探讨微型钛板固定椎板、颈椎管扩大成形术的术后康复训练方案.方法 对46倒多节段脊髓型颈椎病患者行颈后路微型钛板固定椎板、椎管扩大成形术,配合术后早期颈部及四肢功能锻炼.结果 术后4例出现肩部放射痛,给予对症处理,1周后症状消失.术后3个月神经功能评分为（13.32±2.55）分,其中神经功能改善达优26例、良14例、可3例、差3例;颈部疼痛明显改善,颈椎曲度改善不明显.随访12～24个月,无内固定松动、脱出、断裂等并发症发生.结论 对颈后路微型钛板固定椎板、椎管扩大成形术患者术后行颈部早期康复锻炼,可有效减轻术后轴性症状,并有利于颈椎曲度的维持、四肢功能的恢复. 展开更多
关键词 脊髓型颈椎病 椎管扩大成形术 内固定器 康复护理
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骨髓间充质干细胞源性外泌体对体外培养的软骨细胞增殖和迁移的调节作用 被引量：7
5
作者 綦惠 刘丹平 +4 位作者 田大川 肖大伟 苏永蔚 李海乐 舒雄 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期40-45,共6页
目的:探讨骨髓间充质干细胞源性外泌体对体外培养的软骨细胞增殖和迁移的调节作用。方法:体外分别培养新西兰兔的骨髓间充质干细胞(BMSCs)和软骨细胞;超高速离心法收集BMSCs源性外泌体(BMSC-Exos);透射电镜观察BMSC-Exos的形状和大小;We... 目的:探讨骨髓间充质干细胞源性外泌体对体外培养的软骨细胞增殖和迁移的调节作用。方法:体外分别培养新西兰兔的骨髓间充质干细胞(BMSCs)和软骨细胞;超高速离心法收集BMSCs源性外泌体(BMSC-Exos);透射电镜观察BMSC-Exos的形状和大小;Western blot鉴定BMSC-Exos表面标记;MTT法检测不同剂量的BMSC-Exos对软骨细胞增殖的调节作用,以及给予IL-1β刺激后软骨细胞增殖的变化;荧光显微镜下观察软骨细胞对BMSC-Exos的摄取;划痕试验分析BMSC-Exos对软骨细胞迁移的调节作用。结果:获取的BMSC-Exos呈近似球形,直径40～100 nm,表面表达CD63和CD81。40μg/mL、80μg/mL和120μg/mL含量的外泌体均可显著促进软骨细胞增殖(P<0.05),80μg/mL与120μg/mL含量外泌体的作用没有显著差异。BMSC-Exos能够被软骨细胞摄取。BMSC-Exos与软骨细胞共培养,划痕愈合率由44%上升至63%(P<0.05)。结论:BMSC-Exos能够促进体外培养的软骨细胞增殖和迁移,具有作为一种新型非细胞治疗方法替代MSCs细胞治疗方法的可能。 展开更多
关键词 外泌体 间充质干细胞 软骨细胞
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联合应用软骨再生支架与突变型HIF-1α修饰BMSCs分泌的外泌体对晚期软骨缺损修复的促进作用 被引量：8
6
作者 田大川 李海乐 +4 位作者 肖大伟 周山健 苏永蔚 刘丹平 綦惠 《吉林大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期216-222,共7页
目的:探讨突变型低氧诱导因子1α(HIF-1α)修饰骨髓间充质干细胞(BMSCs)分泌的外泌体对软骨细胞的保护作用,阐明其联合软骨再生支架促进晚期软骨缺损修复的可能机制。方法:采用超速离心法从野生型HIF-1α和突变型HIF-1α修饰的BMSCs中... 目的:探讨突变型低氧诱导因子1α(HIF-1α)修饰骨髓间充质干细胞(BMSCs)分泌的外泌体对软骨细胞的保护作用,阐明其联合软骨再生支架促进晚期软骨缺损修复的可能机制。方法:采用超速离心法从野生型HIF-1α和突变型HIF-1α修饰的BMSCs中分别提取外泌体(BMSCs-ExoWT与BMSCs-ExoMU),同时对其进行鉴定。在体外,采用白细胞介素1β(IL-1β)诱导软骨细胞发生炎症反应,分别将等量PBS、BMSCs-ExoWT(80mg·L-1)和BMSCs-ExoMU(80mg·L-1)分别与炎症反应下的软骨细胞共培养,实验分为空白组、炎症组、BMSCs-ExoWT组和BMSCs-ExoMU组,利用Hoechst33342染色检测各组软骨细胞凋亡小体数目;应用Western blotting法检测各组软骨细胞中AKT/p-AKT、ERK/p-ERK和p38/p-p38表达水平。12只新西兰兔随机分为4组,建立兔膝关节软骨缺损模型,分别将等量的生理盐水、支架+生理盐水、支架+BMSCs-ExoWT和支架+BMSCs-ExoMU作用于4组兔软骨缺损处。术后6周取材,通过大体观察、苏木素-伊红(HE)染色和蕃红O-固绿染色观察和比较各组软骨缺损的修复效果。结果:成功提取并鉴定BMSCs-ExoWT与BMSCs-ExoMU,电镜观察外泌体形态为近圆形,直径为40~100nm;Western blotting法显示两者分别表达特异性蛋白CD63和CD81。在体外实验中,炎症环境下BMSCs-ExoMU组软骨细胞凋亡小体数目低于炎症组和BMSCs-ExoWT组(P<0.01);Western blotting法,BMSCs-ExoMU组和BMSCs-ExoWT组软骨细胞中p-ERK1和p-ERK2水平低于炎症组(P<0.05),p-AKT和p-p38水平高于炎症组(P<0.05);且BMSCs-ExoMU的作用强于BMSCs-ExoWT(P<0.05)。在兔膝关节晚期软骨缺损模型中,支架+BMSCs-ExoMU组缺损处修复效果优于空白组、支架组和支架+BMSCs-ExoWT组。结论:软骨支架与BMSCs-ExoMU共同作用于软骨缺损处可促进缺损修复。 展开更多
关键词 软骨再生支架 骨髓间充质干细胞 外泌体 软骨缺损 软骨细胞 白细胞介素1Β
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miR-126修饰的间质干细胞来源的外泌体对大鼠早期缺血性股骨头坏死的影响 被引量：8
7
作者 周山健 李海乐 +2 位作者 肖大伟 田大川 刘丹平 《西安交通大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期379-385,395,共8页
目的观察微小RNA-126(miR-126)修饰的间质干细胞来源的外泌体(MSC-126-Exos)对类固醇激素诱导的早期缺血性股骨头坏死(SANFH)的治疗作用,并探讨其潜在机制。方法分别以80 mg/L MSC-126-Exos和MSCExos处理人脐静脉内皮细胞(HUVECs)并设PB... 目的观察微小RNA-126(miR-126)修饰的间质干细胞来源的外泌体(MSC-126-Exos)对类固醇激素诱导的早期缺血性股骨头坏死(SANFH)的治疗作用,并探讨其潜在机制。方法分别以80 mg/L MSC-126-Exos和MSCExos处理人脐静脉内皮细胞(HUVECs)并设PBS处理组为对照,MTT、划痕实验以及成管实验分别观察各组细胞增殖、迁移和毛细血管网的形成,Western blot检测HUVECs中血管内皮生长因子A(VEGFA)的表达。构建大鼠SANFH模型,分别注射等量MSC-126-Exos、MSC-Exos和PBS,6周后,通过对股骨头区域组织进行CD31免疫荧光染色及其Micro-CT扫描,观察股骨头血管数量及骨质情况。结果体外实验中,MSC-126-Exos组的HUVECs的增殖、迁移和成管较MSC-Exos组显著增强,且VEGFA的表达水平也上调,差异有统计学意义(P<0.05)。在体实验中,MSC-126-Exos组大鼠股骨头坏死区CD31免疫荧光标记的血管数量较MSC-Exos组和模型组显著增多(P<0.05),且股骨头坏死区Micro-CT扫描显示MSC-126-Exos组的小梁厚度(Tb.Th)、小梁数(Tb.N)和每组织体积骨量(BV/TV)值也显著高于MSC-Exos组和模型组,而小梁分离度(Tb.Sp)显著降低(P<0.05)。结论 MSC-126-Exos可以促进内皮细胞功能,改善股骨头区的血运从而增强骨质沉积,对大鼠SANFH具有显著的治疗效果。 展开更多
关键词 MIR-126 间质干细胞 外泌体 类固醇激素 股骨头坏死 血管内皮生长因子A(VEGFA) 小梁厚度(Tb.Th) 小梁疏密度(Tb.Sp) 小梁数(Tb.N) 每组织体积骨量(BV/TV)
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