目的:建立不同结构腰椎融合器植入人体内的有限元模型，与健康人体腰椎有限元模型进行对比，探讨其治疗腰椎退行性疾病的临床可行性。方法:选择山西省忻州市人民医院1名健康男性，年龄45岁，身高176 cm，基于正常人体腰椎的CT扫描数据，设计出适用于腰椎椎体L 3～L 4段个性化腰椎融合器，利用Mimics、Solidworks和Abaqus软件，建立正常生理状态腰椎模型和双侧椎弓根螺钉内固定加椎间融合器有限元模型，比较两种模型在腰椎椎体、融合器、椎间盘的受力，变形以及应力分布的差异，从生物力学的角度解释融合器在腰椎内固定术中的作用。 结果:健康腰椎椎体模型最大应力为26.60 MPa(1 MPa＝7 500.62 mmHg)、最大位移为0.553 mm，而融合器模型所受最大应力为37.59 MPa、最大位移为0.531 mm。两种模型中腰椎椎体所受应力值接近，在直立工况下融合器模型椎体最大位移比正常椎体最大模型位移小3.9%；融合器所受应力值与其对应L 3～L 4段健康模型椎间盘所受应力值相差不大，位移变化比健康椎体模型小4.2%。 结论:融合器植入可以有效改善椎体力学性能和运动性能。

目的:探讨Ⅳa型黏多糖贮积症（mucopolysaccharidosis，MPS）导致寰枢椎脱位的外科治疗方法及其疗效。方法:回顾性分析2019年4月至2020年10月于上海新华医院脊柱中心采用后路寰枢椎复位减压植骨融合内固定术治疗8例Ⅳa型MPS导致寰枢椎脱位患儿的资料，男6例、女2例；年龄（6.2±3.1）岁（范围2~10岁）。8例患儿均存在下肢乏力、步态不稳，3例患儿无法站立及行走；影像学均表现为齿突发育不全、寰枢椎脱位及全身骨骼发育异常。主要观察指标包括美国脊柱损伤协会（American Spinal Injury Association，ASIA）脊髓损伤分级（ASIA impairment scale，AIS）、校正寰齿前间距（modified atlanto-dental interval，mADI）及复位指数、螺钉植入质量（CT评估）及植骨融合情况。结果:手术时间（144.0±43.1） min（范围90~220 min），术中出血量（89.1±55.1） ml（范围15~180 ml），随访时间（17.8±7.4）个月（范围8~27个月）。术前AIS分级C级3例、D级4例、E级1例；末次随访时C级1例、D级1例、E级6例。术前mADI为（7.38±2.62） mm，术后6个月降低至（2.50±1.60） mm，差异有统计学意义（ t=5.71， P=0.001）；末次随访时复位指数为65.0%±26.3%。共植入椎弓根螺钉31枚，其中Ⅰ型26枚（83.9%）、Ⅱ型4枚（12.9%）、Ⅲ类1枚（3.2%），Ⅲ型螺钉未发生脊髓及血管损伤；另有1例一侧植入棘突椎板钉。5例患者在术后6个月显示融合（均为自体骨），2例术后1年获得融合（异体骨），1例术后2年出现植骨块吸收（异体骨）。1例患儿手术当晚出现Ⅱ型呼吸衰竭，经抢救后康复。其余患者无血管神经损伤、螺钉松动等并发症。 结论:Ⅳa型MPS患儿绝大多数有齿突缺如，如合并寰枢椎脱位和颈椎管狭窄导致颈脊髓受压，应及时进行手术干预；采用后路寰枢椎复位减压植骨融合内固定术治疗安全、有效。Ⅳa型黏多糖贮积症患儿常合并多系统受累，需要多学科协作来保证围手术期安全。

目的:评估骨科机器人辅助及徒手椎弓根螺钉植入技术对上颈椎手术安全性及准确性的影响。方法:回顾性分析2017年1月至2023年3月63例上颈椎疾病患者的病历资料，依据置钉技术不同分为机器人辅助置钉组（41例）和徒手置钉组（22例）。机器人辅助置钉组行枕颈融合术9例和寰枢椎及以远椎体固定融合术32例，徒手置钉组分别为8例和14例。术后随访至少6个月，采用影像学参数、美国脊柱损伤协会（American Spinal Injury Association，ASIA）脊髓损伤分级、疼痛视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）和日本骨科协会（Japanese Orthopaedic Association scores，JOA）评分评估术后疗效。比较两组患者的病程、手术时间、术中出血量、透视次数和辐射剂量、住院时间、治疗费用、并发症、椎弓根螺钉置入率、上颈椎椎弓根螺钉置入的准确性及影响因素。结果:机器人辅助置钉组中枕颈融合患者和寰枢椎及以远椎体固定融合患者的椎弓根螺钉置入率分别为100%和89.6%（138/154），超过徒手置钉组的43%（18/42）和78%（54/69），差异有统计学意义（χ 2=37.403， P<0.001；χ 2=5.128， P=0.024）。机器人辅助置钉组两类手术患者的透视辐射剂量和手术时间均超过徒手置钉组（ P<0.05）。与徒手置钉组相比，机器人辅助置钉组C 1螺钉准确性由42%（11/26）提高至80%（51/64），差异有统计学意义（χ 2=13.342， P=0.004）；C 2螺钉准确性由77%（33/43）提高至88%（63/72），差异无统计学意义（χ 2=2.863， P=0.413）。机器人辅助置钉组C 1和C 2椎弓根螺钉置入的准确性与导针置入顺序相关（ r=0.580， P<0.001； r=0.369， P=0.001）。两组患者手术前后延髓角、Chamberlain线、McGregor线、Boogard角、Bull角、斜坡椎管角、枕颈角、后枕颈角、C 2~C 7角及寰齿前间隙的组间差异均无统计学意义（ P>0.05）；两组患者术后ASIA脊髓损伤分级均有不同程度提高，术前、术后及末次随访时的组间差异均无统计学意义（ P>0.05）；两组患者VAS评分和JOA评分术后及末次随访时较术前均改善（ P<0.05），而术前、术后及末次随访时的组间差异均无统计学意义（ P>0.05）。两组患者均未发生与置钉相关的并发症。 结论:骨科机器人辅助与徒手椎弓根螺钉置入技术治疗上颈椎疾病均取得满意的疗效。机器人辅助能减少透视辐射剂量，提高置钉准确性，但需避免优先导针置入产生的椎体位移。

目的:探讨脊髓脊膜膨出（myelomeningocele，MMC）修补术后迟发性脊柱畸形的影像学特征与矫形策略。方法:回顾性分析2006年1月至2019年12月收治的MMC修补术后迟发性脊柱畸形的患者23例，男16例、女7例，年龄（15.4±5.9）岁（范围6~28岁），均在幼儿期（0~4岁）接受MMC切除修补术。对脊髓脊膜膨出的合并症、脊柱畸形的影像学特征（侧凸Cobb角、冠状面平衡、局部后凸角）、矫形方法、临床疗效及并发症的发生率进行统计学分析。采用脊柱侧凸研究学会-22项问卷（Scoliosis Research Society，SRS-22）评分和Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index，ODI）评估患者的生活质量。结果:所有患者均获得随访，随访时间（2.4±0.8）年（范围1~4年）。23例患者中MMC发生于上胸段3例、胸段1例、胸腰段13例，腰骶段6例。16例患者脊柱侧凸或后凸的顶点与MMC病损在同一节段内。MMC位于胸腰段的13例患者中12例伴有侧凸畸形、9例伴有后凸畸形，MMC位于腰骶段的6例患者中3例伴有骨盆倾斜。椎体畸形包括椎弓根间距增宽21例、椎管扩大19例、棘突缺如17例、分节不良17例、半椎体畸形9例。髓内病变包括脊髓纵裂6例、脊髓拴系9例。总体植入物密度57.2%±17.0%（范围16.6%~100%）。末次随访时侧凸Cobb角为40.9°±19.1°，小于术前的71.5°±28.2°，差异有统计学意义（ P<0.001）；局部后凸角为26.7°±12.9°，小于术前的40.4°±21.5°，差异有统计学意义（ P<0.001）；冠状面平衡为（16.1±13.6） mm，小于术前的（28.5± 23.7） mm，差异有统计学意义（ P<0.001）。末次随访时SRS-22总分为（18.7±0.7）分，高于术前的（17.7±0.9）分，差异有统计学意义（ t=-9.74， P<0.001）；术后ODI为25.5%±6.2%，小于术前的44.8%±10.1%，差异有统计学意义（ t=13.66， P<0.001）。4例患者发生硬脊膜破裂，其中2例发生脑脊液漏；1例术后发生胸腔积液；2例患者出现螺钉位置不良。末次随访时3例患者出现断棒，1例出现深部感染。 结论:MMC患者在幼儿期接受切除修补术后约70%在成年期发生以病损部位为顶椎的迟发性脊柱畸形。后路矫形通常可获得满意的临床疗效，如顶椎区椎体后份发育不良造成置钉困难，可采用前路椎体钉、椎板钩固定及经S 2骶髂螺钉等方法增加植入物密度。

目的:运用有限元法分析评价不同骨密度条件下椎弓根螺钉拔出过程中的应力分布和最大拔出力，探讨安全植入椎弓根螺钉内固定的最低骨密度。方法:基于河北医科大学第三医院2021年1月就诊的1例健康男性志愿者的腰椎CT平扫数据和标准椎弓根螺钉参数，建立腰1椎体和椎弓根螺钉的三维模型，将椎体按骨密度值(QCT法)分为A组(BMD＝120 mg/cm 3)、B组(BMD＝110 mg/cm 3)、C组(BMD＝100 mg/cm 3)、D组(BMD＝90 mg/cm 3)、E组(BMD＝80 mg/cm 3)；依据参考文献完成材料赋值后，向所建立的5组有限元模型模拟轴向拔出力实验，观察各组螺钉应力分布及最大轴向拔出力，对所测指标进行不同骨密度之间的对比分析。采用单因素方差分析。 结果:A~E组有限元模型的最大拔出力分别为(1 834±78)、(1 626±65)、(1 441±55)、(1 141±48)、(1 039±42) N，组间比较差异有统计学意义( F＝3.413， P<0.05)。骨密度每下降10 mg/cm 3，最大轴向拔出力相应下降11%、23%、43%、51%。螺钉最大主应变出现在螺钉的尾端，拔出过程中螺钉的最大应力由尾端逐渐向头端移动。 结论:随着骨密度下降，椎弓根螺钉稳定性会相应出现减低。最大拔出力从D组(BMD＝90 mg/cm 3)开始出现大幅度下降。故对需要行椎弓根螺钉内固定的患者，术前应常规行QCT法检测骨密度，当椎体骨密度低于90 mg/cm 3(男性≥70岁，女性≥60岁)时，不建议单独应用椎弓根螺钉系统。

目的:通过有限元方法对比枢椎单侧椎弓根螺钉联合对侧椎板、峡部或棘突螺钉在寰枢和枕颈固定中的生物力学稳定性。方法:基于宁波市第六医院2022年1月就诊的1例成年男性志愿者颈椎电子计算机断层扫描(CT)数据，其枢椎单侧枢椎椎弓根狭窄。构建枢椎单侧椎弓根细小畸形的上颈椎有限元模型，分别模拟寰椎及齿状突骨折，继而进行枕颈和寰枢固定。枢椎解剖正常侧采用椎弓根螺钉固定，变异侧分别采用椎板、峡部或棘突螺钉固定，其中棘突螺钉分别采用水平、垂直和斜向三种固定技术，并植入枕骨或寰枢螺钉完成枕颈和寰枢固定模型的建立。最后分别计算各组模型活动度(ROM)和应力分布情况。内固定模型ROM与完整模型ROM比较使用单样本 t检验。 结果:在枕颈固定中，各螺钉固定组在C0~C1、C1~C2节段ROM均低于完整组( P<0.05)；在寰枢固定中，各螺钉固定组在C1~C2节段ROM均低于完整组( P<0.05)。与完整模型ROM比较，椎板螺钉组、峡部螺钉组、水平棘突螺钉组、垂直棘突螺钉组和斜向棘突螺钉组在C1~C2旋转方向ROM降幅均最大，在枕颈固定中分别下降98.47%、98.19%、97.30%、98.71%、98.95%，在寰枢固定模型中分别下降99.13%、98.81%、99.24%、99.06%、99.06%。 结论:枢椎单侧椎弓根螺钉联合对侧椎板、峡部或棘突螺钉在寰枢和枕颈固定中均具有良好的稳定性。

目的:评估增强现实(AR)技术辅助下，在3D打印的儿童上颈椎模型椎弓根植入螺钉模拟内固定技术的可行性和准确性。方法:随机调取2019年12月至2021年3月在西安国际医学中心医院神经外科因颈椎疾病行手术治疗的8例患儿和2例颈椎正常患儿的颈椎CT资料，根据颈椎CT资料3D打印制备实体颈椎模型。并将CT数据导入Mimics软件，模拟重建3D模型并设计进针点及针道。AR设备辅助下在10具3D打印颈椎模型双侧C 1~C 2椎弓根植入螺钉模拟内固定操作。术后行CT扫描，采用Gertzbein-Robbins分级标准评估螺钉植入的准确性(A级和B级为准确植入)。 结果:共植入40枚椎弓根螺钉，螺钉植入的准确率为100%。螺钉植入后CT扫描显示螺钉位置均良好，完全在椎弓内部，其中Gertzbein-Robbins分级A级37枚，B级3枚。3枚螺钉穿破椎弓根(均<2.0 mm)，其中穿破内侧壁1枚，穿破下内侧壁1枚，穿破下外侧壁1枚。8具有颈椎病变的颈椎模型共植入32枚螺钉，其中Gertzbein-Robbins分级A级30枚；2具正常颈椎模型共植入8枚螺钉，其中Gertzbein-Robbins分级A级7枚，两者差异无统计学意义( P＝0.498)。 结论:AR技术辅助3D打印儿童上颈椎模型椎弓根植入螺钉模拟内固定操作技术的成功率和植入准确性均高，但其安全性和有效性还有待于进一步临床研究证实。

目的:探讨机器人辅助椎弓根螺钉植入术对胸腰椎爆裂性骨折患者腰椎功能、生物力学稳定性的影响。方法:回顾性选取首都医科大学附属北京同仁医院收治的80例行椎弓根螺钉植入术的胸腰椎爆裂性骨折患者作为研究对象，依照手术方式将其分为对照组和观察组各40例。对照组采用经皮微创椎弓根螺钉置入方式行植入术，观察组采用机器人辅助椎弓根螺钉置入方式行植入术，比较两组椎弓根螺钉置入精准度、手术情况、疼痛程度、腰椎功能、生物力学稳定性、生活质量及并发症发生情况。结果:观察组椎弓根螺钉置入精准率明显优于对照组(97.50% vs 92.50%， P<0.05)。两组术中出血量、住院时间比较差异无统计学意义(均 P>0.05)；观察组手术时间明显短于对照组( P<0.05)。两组术后6个月椎管正中矢状径、伤椎前缘相对高度、Cobb角、视觉模拟量表(VAS)评分、Oswestry功能障碍指数评分表(ODI)评分及健康调查简表(SF-36)评分比较差异均无统计学意义(均 P>0.05)。两组总并发症发生率比较(5.00% vs 7.50%)，差异无统计学意义( P＝0.644)。 结论:在胸腰椎爆裂性骨折患者椎弓根螺钉植入术中，机器人辅助置入方式能达到与经皮微创置入方式改善腰椎功能、提高脊椎生物力学稳定性方面相似的效果，且机器人辅助椎弓根螺钉植入术在精准度方面更具优势。

目的:探讨严重脊柱角状后凸畸形保持截骨区脊髓长度不变手术的临床疗效。方法:回顾性分析2017年1月至2020年12月杭州市萧山区中医院脊柱外科收治的20例因严重脊柱角状后凸行后路全脊椎截骨矫形前柱钛网或人工椎体重建术患者的临床资料。男性11例，女性9例，年龄（28.5±8.9）岁（范围：17~46岁）。其中先天畸形性角状后凸15例，结核性角状后凸5例，后凸角度为（107.1±12.9）°（范围：93.2°~131.4°），Frankel分级B级2例、C级4例、D级3例；后凸顶点位于T 9~T 12节段。在手术导航下于患者后凸畸形顶点近端和远端相邻的3或4个节段植入椎弓根螺钉，行顶椎区截骨，并植入钛网或人工椎体，并以此为支点闭合截骨面完成截骨矫形。分别于术前、术后即刻、末次随访时行脊柱X线检查，并测量矢状面和冠状面平衡参数，Cobb角，后凸节段前、后方椎体高度，截骨区脊髓长度等，评估患者手术前后肺功能、疼痛视觉模拟评分（VAS）、Oswestry功能障碍指数（ODI）等。手术前后指标比较采用重复测量方差分析，两两比较采用配对样本 t检验。 结果:所有患者均顺利完成手术，使用人工椎体11例、双钛网9例，术后随访时间（28.2±2.3）个月（范围：26~31个月）。患者矢状面平衡（C 7铅垂线与S 1后上缘的水平距离）由术前的（46.9±13.7）mm（范围：21.7~75.7 mm）降至术后即刻的（10.7±5.5）mm（范围：3.6~28.1 mm），末次随访时为（11.0±5.7）mm（范围：3.6~29.3 mm），与术前相比差异均有统计学意义（ P值均 <0.01）。矢状面Cobb角由术前的（107.1±12.9）°（范围：93.2°~131.42°）矫正至术后即刻的（30.6±8.5）°（范围：20.0°~47.8°），末次随访时为（32.1±8.7）°（范围：18.2°~50.8°），与术前相比差异均有统计学意义（ P值均 <0.01）。前方椎体高度由术前的（14.2±2.9）mm（范围：11.0~23.6 mm）升至术后即刻的（45.3±7.5）mm（范围：29.4~56.5 mm），末次随访时为（44.3±6.8）mm（范围：29.6~56.0 mm），与术前相比差异均有统计学意义（ P值均 <0.01）。后方椎体高度由术前的（51.8±5.3）mm（范围：43.1~61.4 mm）改善到术后即刻的（57.6±4.7）mm（范围：45.7~64.1 mm），末次随访时为（56.3±5.0）mm（范围：49.7~68.5 mm），与术前相比差异均有统计学意义（ P值均 <0.01）。术前截骨节段脊髓长度为（73.1±12.0）mm（范围：56.8~98.4 mm），术后为（74.8±12.8）mm（范围：53.5~100.2 mm），末次随访时为（75.2±13.7）mm（范围：53.9~102.4 mm），差异无统计学意义（ F=0.144， P=0.866）。术后和末次随访时患者ODI和VAS评分均较术前明显改善，差异均有统计学意义（ P值均<0.01）。 结论:采用后路全脊椎截骨术联合钛网或人工椎体植入治疗严重脊椎角状后凸畸形，可在不影响脊髓长度的情况下，明显改善患者后凸畸形、改善神经功能、提高生活质量。

下颈椎前路椎弓根螺钉内固定(anterior cervical transpedicular screw，ATPS)技术，可实现前路的直接减压和椎弓根螺钉坚强固定的优点。但也存在操作风险高，置钉难度大等缺点。因此，为了提高ATPS置钉的安全性，本研究拟利用个体化3D导板辅助下植入ATPS螺钉，并分析置钉前后的偏差，为后续研究提供依据。