目的:探讨自主研发的脊柱侧凸康复机器人在青少年特发性脊柱侧凸(AIS)中应用的安全性、有效性及合适的治疗处方。方法:脊柱侧凸康复机器人基于三维同步矫正理念设计，由闭环气动控制系统以及多节段躯干、骨盆和上肢固定装置组成。选取AIS患者18例，首先在最大耐受力下进行30 min的机器人治疗，采用三维超声评估患者在治疗前、治疗30 s、治疗5 min、治疗30 min、30 min治疗结束即刻和治疗结束5 min时的脊柱棘突角和棘突角矫正率的变化；之后分别在10%、15%、20%、25%和30%体重横向矫正力下进行30 s的机器人治疗，并采用三维超声评估不同力作用下患者脊柱棘突角和棘突角矫正率的变化。观察和记录整个研究中的不良反应。结果:自制三维脊柱侧凸康复机器人运行平稳，可实现智能精准矫正，未见患者出现严重不良反应。机器人治疗30 s、5 min和30 min后的平均棘突角矫正率呈时间递增效应( P<0.001)，且治疗30 min时达103.73%。自10%体重矫正力开始，随着矫正力大小的增加，平均棘突角矫正率逐渐提高( P≤0.001)；轻度AIS(Cobb角<25°)在25%体重横向矫正力下的平均棘突角矫正率达103.97%(实现完全矫正)，而中度AIS(Cobb角≥25°)患者的矫正率也达到64.52%。 结论:脊柱侧凸康复机器人治疗是安全和即刻有效的，轻度AIS和中度AIS患者分别在25%体重和25%以上体重的横向矫正力下取得较为理想的矫正效果。

目的:通过生物力学和组织学评价分析棘突间撑开融合(ISDF)装置在腰椎退行性疾病治疗中的棘突间融合能力。方法:实验动物通过首都医科大学附属北京友谊医院科研实验动物中心购置，周龄8～9周，平均体重25 kg。15只小型猪采用抽签法随机分为假手术组、减压术组及ISDF固定减压术组3组，每组5只。假手术组单纯切开显露椎板缝合，减压术组接受单侧半椎板减压，ISDF固定减压术组实施单侧半椎板减压＋ISDF固定。ISDF装置植骨槽填充单纯的骨移植材料。实验动物饲养6个月后处死，获得相应的腰椎标本。将样本固定在脊柱测试系统上，通过多轴机器人系统测试手术节段屈伸、侧弯和旋转的活动度。ISDF固定术组ISDF装置样本包埋后进行硬组织切片，用苏木精-伊红和甲苯胺蓝染色评估新骨形成情况。正态分布的计量资料以均数±标准差( ± s)表示，组间比较采用独立样本 t检验。 结果:与假手术组相比，减压术组椎间活动度前屈增加61.6%，后伸增加44.7%，左侧屈增加65.0%，右侧屈增加49.6%，左旋转增加83.8%，右旋转增加64.2%( P<0.05)；与减压术组相比，ISDF固定减压术组的椎间活动度在前屈减少40.0%，后伸减少21.3%，左侧屈减少31.7%，右侧屈减少22.3%，左旋转减少28.7%，右旋转减少35.3%( P<0.05)。6个月后，ISDF固定减压术组样本的组织学切片染色可观察到明确的骨组织形成。甲苯胺蓝染色可见大面积新骨形成，苏木精-伊红染色可以观察到深染成骨细胞及骨组织。 结论:ISDF装置的置入为促进棘突间骨性融合提供了必要的稳定性，发生在ISDF装置植骨槽内的成骨为棘突间融合提供了可能性。

棘突间装置植入术是治疗腰椎退行性变疾病的一种微创手术方式。目前临床常用的棘突间装置种类较多，根据其临床应用原理，可分为：棘突间撑开装置、棘突间固定装置及棘突间融合装置。棘突间撑开装置主要是根据其撑开作用，扩大神经根管面积，缓解神经症状，应用于间歇性跛行的腰椎管狭窄症。棘突间固定装置主要是基于其夹持固定于棘突，为椎间融合提供稳定性，可作为后路钉棒系统固定的替代方案。棘突间融合装置，在撑开与固定的同时，融入棘突间融合的理念，可单纯用做棘突间撑开的间接减压，也可用于直接减压及椎间融合的后路稳定。各类棘突间装置因其应用理念不同，所涉及到生物力学也略有差异。因此，本文将针对棘突间装置在腰椎退行性疾病应用的相关生物力学研究作一综述。

目的 研究改良笑脸棒技术治疗青年腰椎峡部裂的手术技术与内固定失效情况.方法 收集2016 年06 月～2020年06 月于该科行改良笑脸棒技术治疗的青年L5 椎弓峡部裂内固定装置失效患者7 例,观察记录手术时间、术中出血量、伤口引流量及内固定失效情况,评估疼痛VAS评分、功能障碍ODI指数及骨盆入射角(pelvic incidence angle,PI)的术前术后变化.结果 所有患者均顺利完成手术,术中无硬膜囊及神经根损伤等严重并发症.手术时间(88.57±17.96)min,术中出血量(140.00±48.65)mL,术后伤口引流量(94.29±31.55)mL,术后下地时间(2.86±1.35)d.术后 2 例钛缆断裂,4 例钛缆棘突切割,1 例椎弓根螺钉退出松动并钛缆棘突切割.7 例患者均获得随访,平均随访时间(10.57±7.79)个月,随访终末期时的VAS评分和ODI指数均较术前显著增加,差异有统计学意义(P＜0.05);随访终末期时的PI与术前并无显著变化,差异无统计学意义(P＞0.05).6 例行腰椎峡部裂翻修手术,1 例未行翻修手术而峡部自发骨性融合.结论 应用改良笑脸棒技术治疗青年腰椎峡部裂具有操作方便、安全的特点,但仍存在内固定失效的风险.

背景:近年来,棘突间撑开融合装置BacFuse应用于腰椎退行性疾病的治疗并取得了良好的临床疗效,但目前其相关的生物力学特征暂无相关报道.目的:探索棘突间撑开融合装置BacFuse在腰椎退行性疾病中应用的生物力学特征.方法:构建山羊离体脊柱模型(L1-L6),模拟手术分为4组,分别为对照组、BacFuse固定组(L3/4)、钉棒固定组(L3/4)及Topping-off组(L3/4钉棒固定+L2/3 BacFuse固定).搭建山羊腰椎手术模型力学测试系统,采用生物力学机器进行力学加载,模拟腰椎在前屈、后伸、侧屈及旋转时的运动模式(4 Nm的力矩),采用视觉追踪系统进行定位捕捉,并完成力学及光学校准,通过计算得出L2/3、L3/4、L4/5节段的活动度.结果与结论:①相对于对照组,BacFuse组L3/4固定节段在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上活动度分别减少27.27%,70%,38.1%及23.08%(P<0.05);钉棒固定组L3/4固定节段在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上活动度分别减少72.73%,80%,71.43%及73.08%(P<0.05).②相对于对照组,BacFuse组邻近节段L2/3在后伸、侧屈及旋转方向上分别增加33.33%,25%及23.81%(P<0.05),前屈活动未见明显变化;钉棒固定组的邻近节段L2/3在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上的活动度分别增加50%,44.44%,50%及58.96%(P<0.05);③相对于对照组,BacFuse组邻近节段L4/5在后伸、旋转方向上分别增加27.3%,17.39%(P<0.05),前屈、侧屈活动未见明显变化;钉棒固定组的邻近节段L4/5在前屈、后伸、旋转方向上的活动度分别增加38.89%,22.73%及26.09%(P<0.05),侧屈活动未见明显变化;④与钉棒固定组相比,Topping-off组L2/3椎间活动度在前屈、后伸、侧屈、旋转分别减少37.04%,73.08%,56.67%及38.46%(P<0.05);与钉棒固定组相比,Topping-off组L4/5节段椎间活动度在前屈方向上减少20%(P<0.05),后伸、侧屈及旋转未见明显区别;⑤提示BacFuse能够显著减少置入节段的活动度,提供一定的稳定性;相对于钉棒固定,仍然保留有较多的活动度,可减少对邻近节段的影响,同时可用于钉棒固定的Topping-off技术,显著减少了邻近节段的活动度,降低邻近节段退变的风险.

目的 测量下颈椎棘突及棘突间的解剖参数,为试制颈椎棘突间非融合固定装置提供解剖学依据.方法 收集46名(男性22人,女性24人)进行颈椎CT扫描的志愿者,将扫描信息传至GEAW4.4工作站测量棘突长度、宽度、高度、倾斜角度以及相邻棘突间距.并做统计学分析.结果 男女存在显著差异,男性下颈椎棘突:C7最长,C3最短;C7最宽,C5最薄;C7最高,C5最矮;C6倾斜角度最大,C3最小;C3/C4棘突间距最大,C6/C7最小.女性下颈椎棘突:C7最长,C3最短;C7最宽,C4最薄;C7最高,C3最矮;C7倾斜角度最大,C3最小;C3/C4棘突间距最大,C6/C7最小.结论 本研究较全面地测量了下颈椎棘突的相关指标,包括棘突长度、宽度、高度、倾斜角度以及相邻棘突间距,为试制颈椎棘突间非融合固定装置提供了一定的数据支持和指导意义.

目的 探讨应用棘突间动态固定装置 Coflex 防治腰椎椎间融合术后上位相邻椎间盘退变的临床疗效.方法 回顾性分析 2011 年 6 月至 2012 年 12 月间,我院手术治疗的腰椎间盘突出患者 40 例,其中男 20 例,女 20 例,年龄 20~38 岁,平均 28.6 岁,手术采用 L5~S1椎间盘髓核摘除加椎间植骨融合固定术, L4~5棘突间动态固定装置 Coflex 置入.比较术前与术后腰背痛视觉模拟评分 ( visual analogue scale,VAS ) 及Oswestry 功能障碍指数 ( oswestry disability index,ODI ) 以及 L4~5椎间隙高度 ( disc height index,DHI ) 和椎间盘MRI T2加权相对信号强度 ( relative signal intensity,RSI ) 变化情况,分析 Coflex 装置对邻近节段退变的影响.结果 本组 40 例均获随访,随访时间 48~72 个月,平均 60.2 个月,平均手术时间 104 min,出血量 164 ml,患者腰腿痛症状显著改善,术前 VAS 评分及 ODI 分别为 8.4±0.9、44.8±2.8,术后 3、6、12 个月及末次随访 VAS 评分分别降为 1.8±0.5、1.7±0.4、1.6±0.3 及 1.4±0.3,术后 3、6、12 个月及末次随访 ODI 分别降为 3.8±0.4、2.3±0.4、2.1±0.3、1.8±0.2.与术前比较,术后 ODI 及 VAS 评分明显下降,差异有统计学意义( P<0.05 ),而术后 L4~5DHI 及 MRI T2RSI 较术前无明显改变,差异无统计学意义 ( P>0.05 ).结论 腰椎髓核摘除加椎间植骨融合术治疗腰椎间盘突出症临床疗效显著,对于已合并上位邻近节段椎间盘退变的患者, Coflex 装置有助于延缓邻近节段椎间盘的退变.

目的 总结 Coflex 棘突间固定装置植入术治疗腰椎管狭窄症对邻近节段退变 ( adjacent segment degeneration,ASD ) 及患者生活质量影响的中长期临床随访.方法 随访 2007 年 6 月至 2010 年 6 月间我院手术治疗的 L4~5椎管狭窄症的患者 100 例,Coflex 组 ( 采用椎管减压、Coflex 植入 ) 50 例,11 例失访,末次随访39 例,年龄 48~70 岁,平均 ( 57.6±5.9 ) 岁;融合组 ( 采用椎管减压、椎间融合、椎弓根内固定 ) 50 例,7 例失访,末次随访 43 例,年龄 50~73 岁,平均 ( 59.0±6.7 ) 岁.比较两组患者的手术时间、术中出血量、下床活动时间、住院天数;对比两组间的腰椎日本骨科学会 ( Japanese orthopaedic association,JOA ) 评分、Oswestry功能障碍指数 ( oswestry disability index,ODI )、疼痛视觉模拟评分 ( visual analogue scale,VAS ),评价临床效果.对比术前和末次随访 L3~4、L5~S1椎间活动度增加量、椎间隙高度丢失量;两组术前和末次随访均对 L3~4和 L5~S1进行 Pfirrmann 分级评定,评估两种术式对 ASD 的影响.记录两组患者的并发症情况.结果 Coflex组平均随访时间 ( 7.12±1.1 ) 年,融合组平均随访时间 ( 7.31±1.6 ) 年.Coflex 组和融合组的平均手术时间、术中出血量、下床活动时间、住院天数分别为:( 54.33±12.17 ) min、( 74.74±23.33 ) ml、( 2.30±0.46 ) 天、( 5.61±1.13 ) 天和 ( 99.48±24.56 ) min、( 184.10±47.98 ) ml、( 3.79±0.76 ) 天、( 8.28±0.68 ) 天,Coflex 组优于融合组,两组间差异有统计学意义 ( P<0.01 ).Coflex 组术前和末次随访时 JOA、ODI、VAS 评分分别为:11.84±2.45、41.94±3.26、7.33±1.08 和 25.87±2.06、4.58±1.77、1.92±0.62,融合组分别为:11.00±2.01、42.92±2.10、7.41±0.93 和 24.23±3.27、4.66±1.45、2.30±0.97,末次随访时,两组 JOA、ODI、VAS 均较术前改善,差异有统计学意义 ( P<0.01 ),两组间差异无统计学意义 ( P>0.05 ).Coflex 组 L3~4和 L5~S1椎间隙高度丢失量分别为:( 1.78±0.70 ) mm、( 1.48±0.38 ) mm,融合组椎间隙高度丢失量分别为:( 4.30± 0.87 ) mm、( 2.69±0.49 ) mm,两组末次随访时上下邻近节段椎间隙高度较术前变小;融合组椎间隙高度丢失量较 Coflex 组明显,差异有统计学意义 ( P<0.01 ).Coflex 组 L3~4和 L5~S1椎间活动度增加量分别为:( 3.05± 1.30 ) °、( 3.04±1.24 ) °,融合组椎间活动度增加量分别为:( 4.03±0.34 ) °、( 4.01±0.33 ) °,两组末次随访时上下邻近节段的椎间活动度较术前增加,融合组邻近节段椎间活动度更大,对比差异有统计学意义 ( P<0.01 ).末次随访时,融合组上下邻近节段椎间盘 Pfirrmann 分级进展明显,两组对比差异有统计学意义 ( P<0.05 ).结论 Coflex 技术和融合技术在治疗退变性腰椎管狭窄均能取得良好的临床疗效,7 年随访临床满意, Coflex 组在近期具有出血少、创伤小、术后恢复快等优点.Coflex 棘突间固定装置在维持邻近节段椎间隙高度,延缓临近邻近节段椎间盘退变具有优势,对于其临床应用价值有待长期随访观察.

目的 探讨后路棘突间动态固定装置 Coflex 对比格犬腰椎间融合后相邻上位节段椎间盘退变的保护作用.方法 选用 16 只健康成年比格犬,应用经皮穿刺比格犬腰椎间隙损伤椎间盘方法建立腰椎间盘退变动物模型,用配对比较法随机分为仅行椎间融合的对照组及行椎间融合加相邻节段 Coflex 置入 ( Topping-off 技术 ) 的实验组,术后 3、6 个月行 MRI 检查、髓核组织 II 型胶原 ( COL-2 ) 阳性细胞数及基质金属蛋白酶阻滞剂-1 ( TIMP-1 ) 和骨形态发生蛋白-15 ( BMP-15 ) 内参基因 GAPDH 含量测定.结果 MRI 检查显示对照组与实验组犬腰椎间盘均有不同程度退变,实验组 MRI T2图像半定量分析结果为 2.92±0.21,对照组为1.69±0.11,实验组较对照组退变程度轻,差异有统计学意义 ( P<0.05 );对照组术后 6 个月髓核的 COL-2 阳性细胞含量为 8.66±1.31,较术后 3 个月时的 12.33±1.24 明显减少,差异有统计学意义 ( P<0.05 );对照组术后 6 个月时 TIMP-1、BMP-15 基因表达量分别为 1.86±0.14 和 1.98±0.24 较术后 3 个月时的 0.70±0.12 和0.78±0.13 明显上升,差异有统计学意义 ( P<0.05 );实验组第 3、6 个月自身对照髓核的 COL-2 阳性细胞含量,TIMP-1、BMP-15 基因表达量差异无统计学意义 ( P>0.05 );实验组术后 6 个月髓核 COL-2 阳性细胞含量为 11.33±1.74,明显高于对照组,差异有统计学意义 ( P<0.05 ),TIMP-1、BMP-15 的基因表达量分别为0.85±0.13 和 0.98±0.14,明显低于对照组,差异有统计学意义 ( P<0.05 ).结论 后路棘突间固定装置 Coflex对比格犬的腰椎间盘退变有一定保护作用,对椎间融合后相邻节段退变有一定延缓作用.

腰椎退行性疾病是骨科常见疾病之一,临床上保守治疗无效的患者,其经典手术治疗方法是后路腰椎体间融合术(posterior lumbar interbody fusion,PLIF),但此类手术创伤大,易损伤神经,使融合后腰椎正常生物力学性质丧失,经常带来术后相邻节段退变等并发症[1,2].正由于认识到传统腰椎融合术的不足,临床越来越多地应用一种新型腰椎后路稳定系统—棘突间撑开器(in-terspinous spacer,ISP).此类装置不融合病变节段,而是撑开椎间隙,且能保留脊柱的自然生理弯曲.本文对此类装置近年来的研究现状作一个综述,以期为广大骨科医生提供有益参考.