骨水泥加固椎弓根螺钉的生物力学特性

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骨水泥强化椎弓根螺钉

骨水泥强化椎弓根螺钉1. 引言在脊柱外科手术中，椎弓根螺钉是一种常用的内固定装置。

它可以用于治疗椎体骨折、脊柱失稳和脊柱畸形等病症。

为了增加螺钉在椎弓根的固定力，常常需要使用骨水泥进行椎弓根的强化。

本文将介绍骨水泥强化椎弓根螺钉的原理、选择及操作技巧等相关内容。

2. 原理2.1 椎弓根螺钉椎弓根螺钉是一种特殊设计的钢制螺钉，它的形状类似于一个倒转的 U 形。

螺钉通过钻入椎弓根，把椎弓根和椎体连接在一起，实现脊柱的固定和稳定。

2.2 骨水泥强化骨水泥是一种由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和骨支架粉末组成的混合物。

骨水泥在术中通过一种特殊的注射器将其注入到椎弓根的内部空腔中。

经过一段时间的硬化，骨水泥会形成一个稳定的支撑结构，增加螺钉在椎弓根的固定力。

3. 骨水泥强化椎弓根螺钉的选择3.1 螺钉选择在选择椎弓根螺钉时，需要考虑患者的具体情况和手术目标。

通常情况下，螺钉的直径和长度应与椎弓根的大小相匹配，以确保螺钉可以牢固地固定在椎弓根上。

此外，螺钉的材质和形状也需要根据具体情况进行选择。

3.2 骨水泥选择在选择骨水泥时，需要考虑其黏度和凝固时间。

黏度较高的骨水泥可以更好地填充椎弓根的内部空腔，提供更好的支撑和固定效果。

凝固时间的选择要根据手术需要和医生的经验来确定。

4. 操作技巧4.1 准备工作在术前，需要通过影像学检查确定椎弓根的大小和形态。

根据椎弓根的情况选择合适的螺钉和骨水泥。

手术器械、骨水泥注射器等应提前准备好。

4.2 椎弓根预准备在手术中，先通过显露和清理椎弓根，对椎弓根进行预准备。

清理椎弓根表面的软组织，确保螺钉能够正确钻入椎弓根。

4.3 螺钉植入选择合适的螺钉和螺钉导引器，将螺钉引导器放置在预定的椎弓根部位，通过适当的力量旋转螺钉，将其固定到椎弓根上。

确保螺钉稳固且位置准确。

4.4 骨水泥注射将骨水泥注射器连接到螺钉导引器上，并将骨水泥缓慢注入椎弓根的内腔中，直至充满整个空腔。

注意控制注射速度和注射量，以避免过量注射导致骨水泥外溢。

骨水泥强化椎弓根螺钉技术的研究进展

骨水泥强化椎弓根螺钉技术的研究进展胡凡琦，胡文浩，张智发，王　尧，张少甫，张雪松＊中国人民解放军总医院骨科，北京１００８５３【关键词】　骨质疏松；骨代用品；骨钉；综述文献【中图分类号】Ｒ　６８１．４【文献标志码】　Ａ【文章编号】　１６７２－２９５７（２０１９）０４－０２７７－０５【ＤＯＩ】　１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－２９５７．２０１９．０４．０１２Research progress of pedicle screw augmentation with bone cementＨＵ　Ｆａｎ－ｑｉ，ＨＵ　Ｗｅｎ－ｈａｏ，ＺＨＡＮＧ　Ｚｈｉ－ｆａ，ＷＡＮＧ　Ｙａｏ，ＺＨＡＮＧ　Ｓｈａｏ－ｆｕ，ＺＨＡＮＧ　Ｘｕｅ－ｓｏｎｇ＊Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｏｒｔｈｏｐａｅｄｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　ＰＬＡ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００８５３，Ｃｈｉｎａ【Key Words 】Ｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓ；Ｂｏｎｅ　ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｓ；Ｂｏｎｅ　ｎａｉｌｓ；Ｒｅｖｉｅｗ　ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ　Ｊ　Ｓｐｉｎａｌ　Ｓｕｒｇ，２０１９，１７（４）：２７７－２８１·综述·基金项目：国家自然科学基金面上项目（８１３７１９１１）作者简介：胡凡琦（１９８９—），博士，主治医师；ｈｕｆａｎｑｉ３０１＠１６３．ｃｏｍ＊通信作者：张雪松　ｚｈａｎｇｘｕｅｓｏｎｇ３０１＠１２６．ｃｏｍ骨质疏松症是老年人群的常见疾病，随着我国老龄化进程的加快，其发生率不断升高［１］。

骨质疏松引起的骨折等并发症严重影响患者生活质量，也给患者家庭及社会带来了一定的经济负担［２］。

对需要行脊柱后路内固定手术的患者，一旦合并骨质疏松，其螺钉松动脱出、内固定失败的发生率明显增加［３－４］。

如何有效减少螺钉松动、提高内固定强度成为脊柱外科医师所关注的重点和热点问题。

目前强化椎弓根螺钉的方法主要包括增加螺钉长度或直径、使用可膨胀型椎弓根螺钉以及使用骨水泥等。

磷酸钙骨水泥强化单侧椎体钉固定的生物力学研究

泥强化骨螺钉界面强度后强化效果并对比观察了
骨水泥的强化效果，讨可吸收骨水泥强化后椎探
体钉穿透单侧椎体皮质固定的可行性。本实验应
用系统生物力学实验方法来研究磷酸钙骨水泥和
定于夹具上，调整夹具角度，使椎体钉的长轴与实验机加载方向一致。以５ｍｍｍｎ／ｉ的加载速率进行
ｔａｃｏｉａａｇｃｏｎｅｆｒ８．％ｒｎｅｃｒｅｄｍａｅａｃｕｔｄｏ７５ｔｌ
ａｄｖｒｅｒｌｂｄｃｅｘｒｃｉｎｃｏｎｅｒｎｅｂａｏｙｓｒｗｅｔａｔａｃｕｔｄｆｔｏｏ
年龄３２岁。Ｘ检查排除先天性畸形、折、瘤骨肿
１３６实验结果记录．．
记录每次螺钉拉面结合强度不同而造成
等病变。去除周围软组织，自椎间盘处离断，留保终板，离成单个椎体。用ＱＴ法量每个椎体骨游Ｃ
ＷＵＭｉｇ—ｘｎ，ＩＺｉｉ，ＯＵＪｎｅ１ｎｉＬＵｈ —ｂｎＺｉｇ，ｔａ．
（ｅａｔｅｔｆＴａｍｒｏａｄ，ｈｅｔｌｅｐｅＳｏｉｌＨｉｏｉ，ｕｈｕ５６０，ＤｐｒｎｒｕａＯｔｐｅｉｔｅＣｎｒｏｌｓｔｕｚｕＣｔＨｉｏ１０１ｍｏｈｃａＰＨｐａｏｆｈｙｚ
（广东省惠州市中心人民医院创伤骨科，惠州５６０）１０１

骨水泥强化中空侧孔椎弓根螺钉-中空侧孔椎弓根螺钉是近年来研制的一种新型的椎弓根螺钉

骨水泥强化中空侧孔椎弓根螺钉-中空侧孔椎弓根螺钉是近年来研制的一种新型的椎弓根螺钉骨水泥强化中空侧孔椎弓根螺钉-中空侧孔椎弓根螺钉是近年来研制的一种新型的椎弓根螺钉，它的设计特点是中空，螺钉尖部有侧孔，使得骨水泥能通过此通路弥散入螺钉周围骨质，通过螺钉和骨水泥的锚定、骨水泥和周围骨质的锚定来增强螺钉的固定能力。

骨水泥强化后使椎弓根螺钉-骨水泥界面和骨水泥-骨界面的连接强度显著增强，骨水泥在椎体松质骨中弥散，与骨的接触面增加，螺钉的稳定性得到加强。

学术术语来源——骨水泥注入中空侧孔椎弓根螺钉内固定骨质疏松性腰椎退变：强化技术要点文章亮点：1 应用聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥强化中空侧孔椎弓根螺钉置入内固定修复伴骨质疏松症的腰椎退变性疾病取得了良好的临床效果，可提高骨水泥强化中空侧孔椎弓根螺钉的内固定稳定性。

2 使用聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥本身所产生的并发症是该治疗方式存在的主要问题，聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥伴有的聚合热损伤效应产生的高热可损伤周围的骨组织，误注和溢出的骨水泥有损伤脊髓和神经根的危险。

为使术中操作方便，使用1∶1低黏度配置的骨水泥，这就需要对骨水泥注入时机及注入量进行严格的把握，过早过稀或量多易渗入血管及椎管内，过迟过稠或量少，骨水泥挤入骨小梁减少，起不到强化的效果。

因此，注入过程需在持续透视下将骨水泥缓慢加压注入椎体内，在透视下监测骨水泥的量和注入速度。

作者的经验是单侧椎弓根注入量以2 mL左右为宜。

关键词：生物材料；骨生物材料；中空侧孔椎弓根螺钉；骨质疏松症；骨水泥；聚甲基丙烯酸甲酯；腰椎退行性病变；目测类比评分主题词：腰椎；骨质疏松；内固定器；随访研究摘要背景：腰椎退行性病变一旦合并腰椎管狭窄、腰椎失稳及退变性侧凸，引起相应的临床症状需要手术治疗时，不可避免的需要使用内固定器械。

骨质疏松在老年人群中相当普遍，因此如何在严重骨质疏松患者的脊柱上置入稳定的椎弓根螺钉内固定系统将是一个很大的难题。

注射式磷酸钙骨水泥加固颈椎前路螺钉的生物力学研究

ｌ１３注射式ＣＣ：上海瑞邦生物材料有限公司生产。＿．Ｐ由
由白色无臭无味的粉末和无色透明的固化液两部分组成，粉末为超细磷酸钙盐混合物，固化液为特制中性水溶液。
径６５ｍｍ，螺钉尾部正好吻合（南大学机械制造基地制．与中
造）。
移和最大抗剪切力，以期为临床在患者骨质疏松时采用ＣＣＰ
加固颈椎内固定，高内固定的初始稳定性提供理论和实验提依据。
１１４自制性能夹具：向拔出套筒前端厚度２ｍｍ，当．．轴相于颈椎前路钢板的厚度，套筒长６长０ｍｍ，套筒长３短０ｍｍ，直径１０ｍｍ。屈曲压缩连接件长６０ｍｍ，前端弧形豁口直其
维普资讯
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广西医科大学学报ＪＯＵＲＮＦＧＡＬＯＵＡＮＩＤＣＧＸＭＥＩＡＬＵＮＩＲＳＴ２０ｕ２３ＶＥＩＹ０７Ｊｎ；４（）
ＲＳＩ
注射式磷酸钙骨水泥加固颈椎前路螺钉的生物力学研究
方法：具新鲜老年男性尸体Ｃ～ｃ共１个椎体，机分为Ａ、４２随Ｂ２组，组６。在椎体前方中线两侧８ｍｍ处向中线倾斜每个５攻丝锥导孔，出钉道备用，穿透椎体后方骨皮质。Ａ组：椎体一侧置人螺钉作为对照组，材料实验机上行轴向拔出。钻不取在实验，出速率为５ｍｍ／ｎ拔ｍｉ。螺钉拔出后用ＣＣ修复钉道作为修复组，一侧以ＣＣ填充后置人螺钉作为强化组，７ ℃下Ｐ另Ｐ３

骨水泥并椎弓根螺钉脊柱内固定的力学效应

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灌注骨水泥多孔中空椎弓根螺钉治疗老年骨质疏松症强化技术的研究进展

灌注骨水泥多孔中空椎弓根螺钉治疗老年骨质疏松症强化技术的研究进展河池市第一人民医院骨科广西河池 546300骨质疏松是我国老年人群的三大疾病之一，这类疾病的治疗也成了当今临床骨科、内分泌医师面临的难题。

脊柱是骨质疏松最常累及的部位，＞60岁接受脊柱内固定手术的人群中，骨质疏松发生率高达36%［1］。

有作者通过研究发现骨质疏松骨质无法提供常规椎弓根螺钉复位及长期固定所需的把持力［2］。

国内外学者已进行了多种关于螺钉设计的探索，螺钉设计包括用骨水泥强化增加钉骨界面间的强度［3］，改变螺钉长度、直径、螺纹设计和螺钉内径的锥形设计以及可膨胀螺钉的选择等。

但手术技术的改进对手术操作有重要的指导意义。

现就提高老年性脊柱骨质疏松患者灌注骨水泥多孔中空椎弓根螺钉强化技术研究进展予以综述。

1 置入技术在提高老年性脊柱骨质疏松患者椎弓根螺钉的固定强度时，首先应考虑如何通过改变椎弓根螺钉置入技术实现有效固定。

引导孔的容积影响螺钉把持力和扭力，引导孔“过大”（大于螺钉直径）会增加椎弓根骨折、螺钉松动、拔出的风险。

而更需要强化的技术包括自攻螺钉与预攻引导孔的选择、置钉角度、置钉深度以及必要时的螺钉重新置入等。

1.1 引导孔的容积对于老年性脊柱骨质疏松患者椎弓根的螺钉内固定，用开路锥预攻引导孔的容积对椎弓根螺钉的固定强度具有重要作用。

Battula 等［4］进行了一系列测试，目的是寻找在低螺钉固定扭矩和高螺钉固定强度之间保持最佳平衡所需引导孔容积的临界值，通过对螺钉外径为70%、71.5%、73% 和 80% 的引导孔进行拔出强度试验，最终认为使用椎弓根螺钉外径 71.5%的引导孔可满足所需的临界值。

1.2 自攻螺钉与预先攻丝在脊柱骨科手术中，置入椎弓根螺钉前将引导孔预攻丝是精确置钉的一种方法，但大多数直接使用自攻螺钉，自攻螺钉在插入时能切割螺纹路径中的骨质，省时省力，缩短了手术时间。

Pfeiffer 等［5］比较了10 种不同设计的自攻螺钉或非自攻螺钉，发现大部分自攻螺钉在骨质疏松模型中可显著提高螺钉的把持力，但自攻螺钉在旋入过程中会产生摩擦阻力，增加了低密度骨质内的螺钉扭矩和椎弓根骨折的风险。

骨水泥增强技术研究新进展

骨水泥增强技术研究新进展摘要老年人群中，骨质疏松症是一种常见的健康问题，增加了骨折和骨科手术的难度。

本文综述了骨水泥增强技术的最新研究进展，特别是在皮质骨轨迹（CBT）螺钉中的应用。

研究表明，骨水泥增强技术通过提升螺钉的稳定性和拔出强度，在骨质疏松患者中展现出显著的临床和生物力学优势。

创新的螺钉设计和新材料的结合进一步提升了固定效果，降低了并发症的风险，为骨质疏松患者提供了更安全和有效的固定方案。

传统固定技术对于骨质疏松患者，选择合适的固定技术尤为重要。

骨水泥增强技术通过填充骨孔和裂隙，提供了额外的支撑，从而提升螺钉的稳定性和拔出强度。

水泥增强技术1.Vicryl网布增强：Vicryl网布结合骨水泥显著提高了螺钉的拔出强度，并减少了水泥外溢的风险。

2.磷酸钙水泥（CPC）增强：CPC增强技术提升了椎弓根螺钉的稳定性，拔出强度随时间逐渐增加。

创新螺钉设计1.骨水泥桥接螺钉系统：新型骨水泥桥接螺钉系统提供了更好的稳定性，降低了水泥松动或位移的风险，相比传统的固定方法效果更佳。

2.可扩展椎弓根螺钉：可扩展椎弓根螺钉结合水泥在骨质疏松骨中提供了显著更大的保持力。

机械优势研究表明，滞后螺钉的水泥增强可提高固定稳定性，维持压缩力，并允许重新拧紧而不影响固定。

新型骨水泥桥接螺钉系统Wang等开发了一种新型骨水泥桥接螺钉系统，用于治疗骨质疏松相关疾病。

研究显示，这种系统在与传统固定术结合使用时，骨水泥的稳定性显著提高，松动或位移的风险最低。

皮质骨轨迹螺钉（CBT）增强1.CBT增强的临床效果：在治疗骨质疏松相关疾病的研究中，新的骨水泥桥接螺钉系统与传统固定术结合使用，显著增加了骨水泥的强度，避免了松动和位移。

2.水泥增强CBT螺钉在脊柱中的应用：Wang等研究了使用CBT螺钉在腰椎邻近节段退变翻修手术中的可行性，结果显示CBT螺钉在不同腰椎节段的准确性和成功率较高。

生物力学研究1.骨水泥增强CBT螺钉的生物力学性能：Wang等进行了一项研究，评估了骨水泥增强CBT螺钉在骨质疏松脊柱中的有效性。

磷酸钙骨水泥加固颈椎前路单皮质骨螺钉的生物力学研究

磷酸钙骨水泥加固颈椎前路单皮质骨螺钉的生物力学研究【关键词】磷酸钙骨水泥摘要：［目的］评价磷酸钙骨水泥（calcium phosphate cement，CPC）对颈椎前路单皮质骨螺钉固定的加固作用。

［方式］单皮质骨螺钉固定于C3~6椎体标本，行轴向拔出实验，周期抗屈实验，抗剪切力测试。

［结果］修复组、强化组螺钉的最大轴向拔出力（POS）明显高于对照组，强化组周期抗屈后位移明显小于对照组，而最大抗剪切力明显大于对照组。

［结论］磷酸钙骨水泥能显著提高螺钉的最大轴向拔出力及抗剪切能力，对颈椎前路螺钉的固定有明显的增强作用。

关键词：磷酸钙骨水泥；单皮质骨螺钉；颈椎前路固定；生物力学Abstract：［Objective］To evaluate the biomechanical efficacy of calcium phosphate cement（CPC）in augmentation and restoration of anterior cervical unicortical screw fixation［Method］Anterior cervical unicortical screw were fixed in the cervical vertebra（C3~6）,pullout test and cyclic bending test was performed and antishear test after cyclic bending［Result］The pull out strength（pos）of restoration group and augmentation group were significantly higher than that in the control group,the statistic difference was also significant（P＜005）The cyclic bending test of the displacement of unicortical screw augmentation group was much less than that of control group,the statistic difference was also significance The maximal antishear strength:of augmentation group was significantly higher than the control group［Conclusion］The primary stability of the unicortical screw can be significantly improved when augmented with CPCCPC can improve and augment the primary stability of unicortical screw fixationKey words：Unicortical screw；Calcium phosphate cement；Anterior cervical fixation；Biomechanics颈椎前路带锁钢板稳固性较强，常常利用于创伤、肿瘤、退变性疾患、后凸畸形等行前路减压、病灶清除术等术后有不稳固偏向者。

骨水泥强化骨质疏松椎弓根螺钉的生物力学特征

骨水泥强化骨质疏松椎弓根螺钉的生物力学特征樊仕才;刘成恩;王宏波;谢世隆【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2006(010)017【摘要】目的:评价聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥强化骨质疏松椎弓根螺钉脊柱内固定术对不稳定性胸腰椎损伤的即刻稳定性和反复载荷后的稳定性.方法:选用南方医科大学生物力学实验室1997-12/1999-12自愿捐赠的6具自然死亡的新鲜女性骨质疏松脊柱标本(T10～L5),制备L1椎体节段不稳定性损伤模型后椎弓根螺钉系统固定,行左/右侧弯、左/右旋转和前屈/后伸6个方向的稳定性测试,并在MTS 858试验机上进行屈/伸疲劳试验.比较:①正常脊柱.②损伤模型未钢板固定疲劳前(强化前).③未钢板固定疲劳后(强化前).④钢板固定疲劳前(强化后).⑤钢板固定疲劳后(强化后)5种状态下脊柱的稳定性变化.结果:①损伤模型未强化疲劳前、强化后疲劳前、强化后疲劳后3种状态下,运动范围的差异无统计学意义(前屈和后伸时的运动角度分别为623°±1.56°,4.49°±1.00°,4.46°±1.83°和6.60°±1.80°,4.41°±.82°,4.46°±1.83°,P＞0.05).②损伤模型未强化疲劳前、强化后疲劳前和强化后疲劳后均小于正常脊柱、未强化疲劳后状态的运动角度(8.75°±1.88°,1.47°±2.25°和8.92°±2.97°,12.24°±3.08°,P＜0.01).结论:聚甲基丙烯酸甲酯强化骨质疏松椎弓根螺钉脊柱内固定能明显增强脊柱的稳定性和抗疲劳能力.【总页数】3页(P59-61)【作者】樊仕才;刘成恩;王宏波;谢世隆【作者单位】深圳市沙井人民医院骨科,广东省,深圳市,518104;深圳市沙井人民医院骨科,广东省,深圳市,518104;深圳市沙井人民医院骨科,广东省,深圳市,518104;深圳市沙井人民医院骨科,广东省,深圳市,518104【正文语种】中文【中图分类】R681.4【相关文献】1.骨质疏松尸体椎体中可灌注骨水泥椎弓根螺钉和可膨胀式椎弓根螺钉的生物力学研究 [J], 王庆伟;董献成;茹江英;荆鑫;潘晓谨2.新型可注射骨水泥椎弓根螺钉与骨水泥钉道强化在治疗腰椎滑脱伴骨质疏松中的比较研究 [J], 代飞;刘瑶瑶;孙东;徐美涛;许建中3.骨水泥和纳米骨浆强化椎弓根螺钉植入固定骨质疏松椎体的生物力学特点 [J], 卢小兵;孟祥翔;4.骨水泥和纳米骨浆强化椎弓根螺钉植入固定骨质疏松椎体的生物力学特点 [J], 卢小兵;孟祥翔5.骨水泥在骨质疏松椎体中强化和翻修椎弓根螺钉的生物力学研究 [J], 张海兵;金大地;瞿东滨因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

骨水泥在骨质疏松型胸腰椎骨折增强椎弓根螺钉稳定性的运用体会

骨水泥在骨质疏松型胸腰椎骨折增强椎弓根螺钉稳定性的运用体会目的: 探讨对不稳定性、骨折片侵及椎管容积＜50%、合并较为严重的骨质疏松型胸腰椎骨折患者，探讨经椎弓根注入骨水泥以加强后路椎弓根螺钉的稳定性的疗效、治疗的可行性及临床效果，总结技术要点。

方法对12例不稳定性、骨折片侵及椎管容积的骨质疏松型胸腰椎骨折患者行经椎弓根注入骨水泥、椎弓根螺钉复位内固定术。

结果12例均获随访，随访12~18月。

椎体前缘高度、椎体后缘高度、Cobb角手术治疗前后比较均有明显好转；椎管矢状径得到有效扩大，硬膜囊压迫解除。

术后12例X线复查显示椎弓根螺钉未发生明显移位。

结论后路经椎弓根注入骨水泥椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎不稳定性、骨折片侵及椎管容积＜50%、合并较为严重的骨质疏松型的胸腰椎骨折是安全可行的手术，效果满意，值得应用。

标签：胸腰椎骨折；骨质疏松；骨水泥；椎弓根内固定。

胸腰椎骨折是常见骨折，目前多采用后路椎弓根钉内固定术治疗，以恢复椎体高度、纠正后突畸形、扩大椎管容积，从而达到明显的疗效。

但是如果胸腰椎骨折合并严重骨质疏松，在后路手术内固定中就可能会出现椎弓根螺钉把持力不稳而发生移位，甚而发生椎弓根破裂或螺钉穿破终板等，导致不能行有效的后路内固定而达不到明显的疗效。

我们采用经椎弓根注入骨水泥椎弓根螺钉内固定治疗骨质疏松型胸腰椎骨折12例，疗效满意。

现报道如下。

1 临床资料1.1 一般资料自2011年12月至2013年9月收治骨质疏松型胸腰椎骨折患者共12例，其中男3例，女9例，年龄49～73岁，平均61岁。

骨折部位：胸11一例、胸12三例、腰1 五例、腰2三例。

骨折按AO分型：A型3例、B型8例、C型1例。

所有患者术前CT扫描椎管内骨块无翻转，骨折块侵及椎管容积＜50%，Cobb角≤40°，无脊髓损伤。

1.2治疗方法采用全麻，取以伤椎为中心的后正中切口，于伤椎上下各一节段预置好四个椎弓根螺钉钉道，将事先调好的骨水泥分别注入四个钉道内，每个钉道内约3-5ml骨水泥；将大小适宜的四枚椎弓根螺钉分别置入钉道内；根据术前影像学所见并结合临床检查，行伤椎单侧或双侧半椎板开窗减压；将连接棒适当预弯后行撑开复位及内固定，并根据情况于C型臂X光机透视下行伤椎经椎弓根骨水泥注入伤椎体内，行椎体成型，避免骨水泥漏出椎体外。

纳米羟基磷灰石骨水泥翻修和强化椎弓根螺钉的生物力学研究

纳米羟基磷灰石骨水泥翻修和强化椎弓根螺钉的生物力学研究目的:评价纳米羟基磷灰石骨水泥在正常骨密度椎体中翻修椎弓根螺钉的作用。

方法:采用6具青壮年新鲜胸腰段脊柱标本(T<sub>10</sub>-L<sub>5</sub>),用周围骨定量仪（QCT）检查椎体骨密度（BMD）,排除骨质疏松。

将48个椎体标本随机分成四组（A. B. C. D）,每组12个椎体（24侧椎弓根）。

用力矩扳手把AF椎弓根螺钉（直径4.5mm,长45mm）拧入椎体两侧椎弓根。

在万能实验机床上行椎弓根螺钉轴向拔出试验,记录螺钉的最大旋入扭矩力和最大轴向拨出力,然后随机选择一侧椎弓根（己拔出螺钉之钉道）注入2-3mL的纳米羟基磷灰石骨水泥,拧入椎弓根螺钉,长度和直径不变,在37c恒温箱中保存20分钟将螺钉轴向拔出。

A组另一侧拧入椎弓螺钉（直径为6.5mm,长50mm）;B 组另一侧经破坏的钉道注入2-3mL聚甲基丙稀酸甲酯（PMMA）后拧入椎弓根螺钉（直径4.5mm,长45mm）,在37℃恒温箱中保存20分钟后拔出;C组经原钉道注入普通羟基磷灰石骨水泥2-3mL,拧入上述螺钉,在37℃恒温箱中保存20分钟拨出;D组于另一侧注入纳米羟基磷灰石骨水泥2-3mL,拧入上述椎弓根螺钉,在37℃恒温箱中保存24小时,待纳米羟基磷灰石最终凝固并形成一定的强度,然后在万能实验机上作轴向拨出实验。

分别记录螺钉最大旋入力矩及最大轴向拨出力。

结果:第一次置入椎弓根螺钉最大旋入力矩为1.51±0.49Nm,与椎体最大轴向拔出力呈正相关,相关系数r=0.77。

A组:纳米羟基磷灰石骨水泥修复侧的最大轴向拔出力为第一次置钉的125%,椎弓根螺钉（直径6.5mm、长50mm）直径增大2mm,长度增加5mm侧的最大拔出力为第一次置钉最大轴向拔出力的112.3%,纳米羟基磷灰石骨水泥修复侧的最大轴向拔出力大于后者,差异有显著性（P<0.05）:B组:纳米羟基磷灰。

硫酸钙骨水泥增强椎弓根螺钉置入骨质疏松椎体的瞬时稳定性

硫酸钙骨水泥增强椎弓根螺钉置入骨质疏松椎体的瞬时稳定性朱爱国;张烽;葛勇;曹涌;张弛;陈云【摘要】BACKGROUND:Poor implant anchorage in osteoporotic bone impacts its stability and requires the new solutions for the treatment. The augmentation technique with bone cements or bone substitutes is one strategy for the solutions. OBJECTIVE:To evaluate the transient stability of pedicle screw augmented using calcium sulfate cement in osteoporotic vertebral body. METHODS:Fresh calf lumbar vertebrae were selected to measure bone density, and then classified into four groups:the group by pedicle screw in normal vertebral body;the group by pedicle screw augmented using calcium sulfate cement in normal vertebral body;the group by pedicle screw in osteoporotic vertebral body;the group by pedicle screw augmented using calcium sulfate cement in osteoporotic vertebral body. Pedicle screw of equal specification was twisted into the tested pedicle of vertebral arch. The maximum axial screw pul-out strength and the maximum energy required to failure were recorded so as to assess the transient stability of pedicle screw augmented using calcium sulfate cement. RESULTS AND CONCLUSION:The maximum screw pul-out strength and the maximum energy required to failure were significantly less in osteoporotic vertebral body compared with normal vertebral body (P<0.05). The maximum screw pul-out strength and the maximum energy required to failure after augmentation using calcium sulfate cement were significantly increased (P<0.05). The maximum screw pul-out strength andthe maximum energy required to failure after augmentation using calcium sulfate cement were identical between normal group and osteoporosis group. These results suggested that calcium sulfate cement could effectively increase the transient stability of pedicle screw. Calcium sulfate cement is effective in augmenting fixation in osteoporotic bone, and has potential in clinical application.%背景：由于内固定在骨质疏松骨上锚着力较差影响了其稳定性，因此需要新的固定方法，使用骨水泥或骨替代物增强内固定技术可以较好地解决这个问题。

生物材料强化椎弓根螺钉稳定性研究进展

基金项目；国家高技术研究发展计划（８６３计划）（２（Ｘ）７ＡＡ０２２４６８）作者单位：７１（Ｘ）３２西安，第四军医大学西京医院骨科研究所
万方数据
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疏松模型中置入ＨＡ涂层的螺钉和无ＨＡ涂层的螺钉，术后４个月生物力学测试发现，ＨＡ涂层螺钉的稳定性明显强于未涂层组，ＨＡ涂层螺钉与周围骨质严密接触，未见间隙存在，而无ＨＡ涂层螺钉与周围骨质接触不良，存在明显间隙；实验表明ＨＡ良好的骨传导性可促进骨的生长和矿化，增强了骨质一螺钉界面的连接强度。Ｕｐａｓａｎｉ等ｒ１帕将４种不同涂层的螺钉经椎弓根置入成年猪的腰椎，术后３个月ＨＡ涂层螺钉的最大扭矩增加，组织学检查发现ＨＡ涂层螺钉与周围骨质良好结合，而无涂层的螺钉最大扭矩显著下降；实验表明ＨＡ涂层可提高螺钉在体内的稳定性，降低松动风险。Ｓａｎｄｅｎ等【ｌｕ对２３例患者随机采用伞层ＨＡ涂层、部分ＨＡ涂层、无ＨＡ涂层不锈钢螺钉进行腰椎固定，术后１１～１６个月取出螺钉时发现。３种螺钉在拧出力矩上均存在显著差异，其中许多全层ＨＡ强化螺钉的拧出力矩超过了扭伤力矩的上限，无ＨＡ涂层螺钉的周围较ＨＡ涂层螺钉有更多透亮带。因此，在骨质疏松患者中，椎弓根螺钉的ＨＡ涂层会呈现螺钉与骨组织较好的结合，并提供较好的稳定性。１．４硫酸钙骨水泥自１８９２年Ｄｒｅｓｓｍａｎ使用硫酸钙骨水泥（ＣＳＣ）填充治疗骨缺损并取得成功以来，ＣＳＣ作为一种新型的生物材料引起了很多学者的兴趣。与ＣＰＣ等生物材料相比，ＣＳＣ良好的生物相容性、骨传导性和促进成骨的作用已得到证实ｃ１２］。随着研究进一步深入，ＣＳＣ良好的机械强度也得到许多研究的证实。Ｄｅｒｉｎｃｅｋ等［】３０在１７具骨质疏松尸体胸椎标本中进行椎弓根螺钉翻修实验。生物力学测试发现，钉道内填充（＿ＬｑＣ可使翻修术中的螺钉获得较好的稳定性，其强化效果明显优于改变置钉路径的方法。Ｙｉ等［１４３在成年长白猪的腰椎使用ＣＳＣ和ＰＭＭＡ强化钉道，分别于术后１天、６个月、１２个月取材进行生物力学和组织学评价，结果显示ＣＳＣ组强化螺钉的稳定性在每个时间点上均明显高于空白对照组，ＣＳＣ组强化螺钉的力学效果与ＰＭＭＡ组相比要稍显逊色。然而术后６周时ＣＳＣ部分吸收降解并被新骨替代，１２周时ＣＳＣ完全吸收降解而形成一层骨墙紧密包绕螺钉。骨墙厚度要明显大于空白对照组和Ｐ＾，ＩＭＡ组；结果表明，ＣＳＣ不仅可显著提高椎弓根螺钉的即时固定强度，而且随着ＣＳＣ的降解吸收，螺钉周围形成一层新骨，进一步维持螺钉的稳定性。ＣＳＣ强化椎弓根螺钉可能成为ＰＭＭＡ强化螺钉的一种优良替代物。１．５其他材料Ｗｕｉｓｍａｎ等ｎ５３等对骨质疏松并伴有脊柱畸形的７例患者使用碳酸钙骨水泥（ＣＡＣ）来强化椎弓根螺钉的固定（共３９个节段６４个螺钉），其中１枚螺钉强化后发生松动，３例患者中出现ＣＡＣ渗漏，但平均随访３２个月显示无ＣＡＣ相关并发症出现。Ｅｖａｎｓ等Ｌ１６一使用一种生物活性材料Ｃｏｒｔｏｓｓ（丙烯酸水泥与陶瓷混合）在新鲜小牛腰椎

骨水泥椎体强化椎弓根钉置入对骨质疏松脊柱生物力学稳定性的影响

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中国组织工程研究与临床康复
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磷酸钙骨水泥强化椎体钉固定的生物力学影响

磷酸钙骨水泥强化椎体钉固定的生物力学影响摘要】目的：磷酸钙骨水泥（CPC）强化穿透单侧椎体皮质椎体钉固定的生物力学影响。

方法：选用新鲜成人尸体标本16个，实验组磷酸钙骨水泥强化后椎体钉穿透单侧椎体皮质固定；对照组为无骨水泥强化，螺钉穿透双侧椎体皮质固定。

应用螺钉拔出实验，记录螺钉最大拔出力并观察椎体破坏形态。

结果：拉力值CPC组（1393.33±189.37）、对照组（957.42±71.34）差异有显著性，P＜0.01。

对照组椎体中螺钉抽出占75%（6/8），螺钉入口处皮质破损占25%（2/8）。

CPC强化椎体中螺钉入口处皮质破损占87.5% (7/8)，螺钉抽出占12.5%（1/8）。

.结论：CPC强化椎体钉后固定效果更好，增加手术安全性。

【关键词】磷酸钙骨水泥；骨螺钉；生物力学【中图分类号】R687.1 【文献标识码】A目前，胸腰段的前路手术广泛应用于创伤、侧弯畸形、退行性变和肿瘤。

实施可靠的椎体间融合、固定是治疗的关键所在。

但是，由于椎体骨质较疏松，即使进行了椎体双侧皮质固定，手术并发症亦时有发生。

磷酸钙骨水泥( calcium phosphate cement, CPC)是目前研究最多并被认为是最有发展前途的一种生物活性骨水泥，它具有良好的生物相容性、可降解性、骨传导性、可随意塑形、与周围骨组织紧密连接等多种优点。

本研究通过螺钉最大拔出力等生物力学实验方法观察可吸收骨水泥强化骨螺钉界面强度后强化效果并对比观察了骨水泥的强化效果，探讨可吸收骨水泥强化后椎体钉穿透单侧椎体皮质固定的可行性。

1 材料与方法1.1 实验标本 16个（T11-L2）胸腰段椎体标本取自4具新鲜成人尸体,年龄小于35岁，平均年龄32岁。

X检查排除先天性畸形、骨折、肿瘤等病变。

去除周围软组织，自椎间盘处离断，保留终板，游离成单个椎体。

用QCT法量每个椎体骨密度值。

实验前用双层塑料袋密封后置于-70度低温保存。

强化骨质疏松椎弓根螺钉的生物力学研究

贵州医药２１０ｏ年８月第３４卷第８期
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强化骨质疏松椎弓根螺钉的生物力学研究
遵义医学院附属医院骨科（６Ｏ３张军郭浩５３０）
中图分类号：３８０Ｒ１．８文献标识码：Ｂ文章编号：００７４２１）８００ — ２１０ — ４Ｘ（０００ — ７１０
聚甲基丙烯酸甲酯（ｏｌｍｅｈｌｔａｒｌｔ，ｐｙｔｙｍｅｈｃｙａｅ
～
８０
］
。
ＰＭＭＡ按２ｇ：１ｍＬ的比例配合，和调
后注入钉道（格按说明书进行）严。纳米骨浆的使用：０４．按．～Ｏ６：１的比例将水和粉末制成所需密
游离成２４个单个椎体。经ｘ线片检查排除先天性
畸形、骨折或肿瘤等病变。同时应用双能Ｘ线骨密度仪逐一扫描，量每一椎体的骨密度（ＭＤ）测Ｂ＜成
标本平均ＢＭＤ为（．５ ±０１２／ｍ单０５４．１）ｇｃ，
钉中的作用。
１材料与方法
ｍＬ。生物力学测试：温（８℃）室２２ｈ后将单个椎体
固定于特制夹具，用生物力学测试系统进行测试，应
主要测定螺钉的轴向拔出力，纯螺钉组最大位移单为２Ｏｍｍ，钉强化组最大位移为３螺０ｍｍ，沿椎弓根轴向以５ｍｍ／ｎ／载速率行螺钉拔出，载荷ｍｉＪＩＪ当变形曲线出现屈服，到最大位移或椎体椎弓根破达坏后即予停止。］１５统计学处理．采用ＳＳ３０统计软件，ＰＳ１．显著

骨水泥强化骨质疏松性椎体椎弓根螺钉的研究进展

DOI：10.3969/j.issn.1674⁃8573.2017.02.017作者单位：550004贵阳，贵州医科大学（潘伟）；550002贵阳，贵州省人民医院骨科（李波、简月奎）通信作者：李波，E⁃mail：libo3@ ·综述·骨水泥强化骨质疏松性椎体椎弓根螺钉的研究进展潘伟李波简月奎【摘要】目前椎弓根螺钉固定技术作为脊柱后路稳定的“金标准”，已被广泛应用于临床。

如果病人合并骨质疏松症，其内固定失败的风险将大大增加。

骨水泥强化技术不仅能够显著提高骨质疏松性椎体术后骨质疏松椎体的稳定性，还能明显改善固定节段的周期性抗屈能力，为骨质疏松性椎体提供坚强、持久的内固定，从而有效重建脊柱的稳定性。

但骨水泥强化技术也存在并发症，如骨水泥渗漏、加快邻近节段退变、增加骨折风险等。

本文通过对骨水泥强化椎弓根螺钉固定的力学特性、骨水泥的选择、强化方式及近远期并发症等方面对骨水泥强化椎弓根螺钉固定技术进行综述。

【关键词】骨质疏松；骨水泥；椎弓根螺钉；强化椎弓根螺钉内固定系统由于其三柱固定、解剖复位及操作简单等特点，已经广泛应用于脊柱外科领域，是后路重建脊柱稳定的“金标准”［1］。

椎弓根螺钉固定提供的力学强度及持久度取决于螺钉-骨质界面把持力。

但是在骨质疏松病人中由于骨小梁稀疏和骨组织的破坏使椎弓根螺钉对椎体周围骨组织的把持力下降，骨-钉界面强度下降，进而会出现椎弓根螺钉的松动和拔出、假关节形成等情况，导致手术失败［2］。

Galbusera等［3］报道骨质疏松病人螺钉松动率高达60%。

Lee等［4］发现骨密度平均每降低10g/cm2，与之相对应的轴向拔出力将下降约60N。

可见，重度骨质疏松是内固定的相对禁忌。

在骨质疏松椎体中如何增加螺钉把持力成为目前脊柱外科手术关注的重点和热点问题之一，如：增加椎弓根螺钉的长度和直径、改良螺钉植入技术和使用骨水泥对椎弓根螺钉进行强化等。

前两种方式在一定程度上可以提高椎弓根螺钉力学上的稳定性，但对椎弓根螺钉固定的强度和术后椎体的抗疲劳性能却无明显增强，同时也可能会导致椎弓根爆裂骨折［5］、损伤重要内脏［6］、神经及血管［7］等并发症。

骨水泥强化椎弓根螺钉内固定减压椎间植骨融合治疗老年腰椎滑脱症

骨水泥强化椎弓根螺钉内固定减压椎间植骨融合治疗老年腰椎滑脱症作者单位：462300 漯河医学高等专科学校第二附属医院通讯作者：杨贺军目的探讨应用骨水泥强化椎弓根钉内固定、复位、减压、椎体间融合治疗老年骨质疏松患者腰椎滑脱症的临床疗效。

方法对19例老年骨质疏松患者腰椎滑脱症进行后路椎管减压，应用骨水泥强化椎弓根钉固定的方法对腰椎滑脱椎体进行复位固定，椎体间植骨融合。

结果随访7～24个月，临床优良率87%，6～12个月复查X线片均显示椎体间骨性融合，无椎弓根螺钉松动。

结论椎弓根螺钉经骨水泥强化后固定力增强，减少内置物失败，能有效提高椎体间植骨融合率，增加脊柱的稳定性，是治疗骨质疏松患者腰椎滑脱症的有效方法之一。

标签：腰椎滑脱症；椎弓根内固定；骨水泥；植骨老年退变性腰椎滑脱症在临床上越来越多见，对于多数症状重、严重影响生活质量的患者，原则上需行手术治疗。

但是老年骨质疏松患者易出现椎弓根螺钉松动等，造成手术失败。

聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）骨水泥强化椎弓根钉内固定［1］，能明显增强螺钉的抗疲劳能力、固定强度以及脊柱的稳定性［2］。

本院2009年7月～2011年1月采用骨水泥强化椎弓根钉固定结合椎间融合治疗老年骨质疏松患者腰椎滑脱症19例，疗效满意，现报告如下。

1 资料与方法1.1 一般资料本组退变性腰椎滑脱19例，男8例，女11例；年龄62～82岁，平均67岁；病程12个月～20年，平均51个月。

均有典型的腰腿痛症状及间歇性跛行，严重影响生活质量。

术前腰椎正侧位、双斜位、过伸过屈侧位X 线片显示腰椎均有不同程度的滑脱，滑脱椎体间存在明显不稳定，CT及MRI 扫描显示滑脱椎体间椎间盘突出和（或）伴有不同程度的椎管狭窄。

按Meyerding 分型法，Ⅰ度9例，Ⅱ度10例。

L4滑脱13例，L5滑脱6例。

1.2 手术方法采用全麻或腰-硬联合麻醉。

患者取俯卧位，将胸部和髂部垫软垫，使腹部悬空。