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表面改性技术降低生长棒临床并发症发生率研究进展

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表面技术 2021年第12期50卷 181-190页

作者：张悦边焱焱马东林黄楠仉建国冷永祥西南交通大学材料科学与工程学院成都610031 北京协和医院北京100730

生长棒是应用于早发性脊柱侧凸患者矫正治疗的医疗器械。首先介绍了由钛合金或钴铬合金材料制造的单生长棒、双生长棒、Shilla生长棒等在早发性脊柱侧凸矫正领域的临床应用现状;同时总结了生长棒在体内服役时,由于金属疲劳、固定螺钉松... 详细信息

生长棒是应用于早发性脊柱侧凸患者矫正治疗的医疗器械。首先介绍了由钛合金或钴铬合金材料制造的单生长棒、双生长棒、Shilla生长棒等在早发性脊柱侧凸矫正领域的临床应用现状;同时总结了生长棒在体内服役时,由于金属疲劳、固定螺钉松动、植入物的磨损和腐蚀等原因导致的金属棒断裂、固定螺钉拔出、金属离子富集等问题,以及由此引起的过敏反应、炎症反应、骨溶解等相关并发症。为降低生长棒临床应用并发症发生率,国内外研究人员采用喷丸、微弧氧化、等离子喷涂、物理气相沉积等表面改性手段,对生长棒进行表面改性。国内外研究表明,采用激光冲击强化、喷丸等可以提高生长棒系统中金属棒的表面硬度及应力,提高金属棒的微动疲劳特性,避免金属棒断裂;采用喷丸、微弧氧化处理和等离子喷涂处理等方法,可以促进生长棒系统中椎弓根螺钉和天然骨界面长合,增强椎弓根螺钉-骨组织的结合强度;采用物理气相沉积可以提高生长棒系统的耐磨性、耐蚀性,进而降低其离子释放量。经过表面改性后的生长棒系统,生物相容性提高,过敏反应、炎症反应、骨溶解等相关并发症的发生率降低。

关键词：生长棒表面改性固定螺钉拔出断棒磨损

生长棒不同固定术式治疗早发性脊柱侧凸的生物力学分析

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医用生物力学 2021年第6期36卷 849-854页

作者：何沛檐裴葆青王唯卢达马诚浩北京航空航天大学生物与医学工程学院生物医学工程高精尖创新中心高端植介入医疗器械优化设计与评测技术北京市重点实验室北京100083

目的研究生长棒技术治疗早发性脊柱侧凸过程中不同上固定节段选择对术后脊柱生物力学特性的影响。方法利用有限元技术分别建立同一患者行生长棒术前以及术后T1~L4、T2~L4、T3~L4固定共4个脊柱模型(C6~S1节段),在C6上表面分别施加7 N·m... 详细信息

目的研究生长棒技术治疗早发性脊柱侧凸过程中不同上固定节段选择对术后脊柱生物力学特性的影响。方法利用有限元技术分别建立同一患者行生长棒术前以及术后T1~L4、T2~L4、T3~L4固定共4个脊柱模型(C6~S1节段),在C6上表面分别施加7 N·m力矩载荷和1 rad角位移载荷,分析上固定椎体邻近结构的生物力学特性。结果生长棒术后脊柱整体活动度(range of motion,ROM)显著下降,固定T2~L4节段时,脊柱活动受限最大,邻近椎体代偿性活动显著增加,椎间盘应力增大最明显。结论生长棒上固定选择T2节段时,术后发生交界性胸椎后凸和脊柱退行性病变的风险最高,在临床手术中应加以避免。

关键词：早发性脊柱侧凸生长棒椎间盘应力

生长棒治疗伴椎管内异常的早发性脊柱侧凸的疗效及安全性分析

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中国脊柱脊髓杂志 2019年第6期29卷 524-529页

作者：马鸿儒朱泽章夏三强刘盾石博史本龙刘臻孙旭邱勇南京大学医学院附属鼓楼医院脊柱外科

目的:探讨生长棒治疗伴椎管内异常的早发性脊柱侧凸(early-onset scoliosis,EOS)的疗效及安全性。方法:2009年11月~2016年8月共73例EOS患儿于我院行生长棒治疗,其中伴椎管内异常的患儿中符合纳入标准的共11例,男2例,女9例,初次就诊年龄... 详细信息

目的:探讨生长棒治疗伴椎管内异常的早发性脊柱侧凸(early-onset scoliosis,EOS)的疗效及安全性。方法:2009年11月~2016年8月共73例EOS患儿于我院行生长棒治疗,其中伴椎管内异常的患儿中符合纳入标准的共11例,男2例,女9例,初次就诊年龄为8.2±1.3岁(6~10岁)。先天性脊柱侧凸9例,神经肌源性脊柱侧凸2例。伴单纯脊髓空洞3例,单纯脊髓拴系1例,单纯脊髓纵裂3例,脊髓空洞合并脊髓拴系2例,脊髓拴系合并脊髓纵裂1例,脊髓纵裂合并脊髓空洞、脊髓拴系1例。术前2例患儿存在神经系统症状,包括Honor综合征1例和神经源性膀胱伴会阴部麻木1例,其余患儿无神经系统损害表现。记录生长棒置入手术前后和末次随访时患儿站立位主弯Cobb角和T1-S1高度,采用配对t检验比较术前、术后及末次随访时的差异。记录术中及随访期间的神经及内固定并发症。结果:11例患儿共进行45次手术治疗,其中包括生长棒置入11次、生长棒撑开34次。平均撑棒间隔时间为11.2±1.1个月(8~12个月),总随访时长为39.7±11.6个月(24~72个月)。11例患儿生长棒置入术前主弯Cobb角为85.2°±23.4°,生长棒置入术后为51.4°±18.9°,末次随访时为52.8°±19.4°;生长棒置入术前站立位T1-S1高度为24.6±3.9cm,初次术后和末次随访时分别为28.9±3.4cm和31.9±3.4cm。初次术后和末次随访时主弯Cobb角和T1-S1高度与初次术前比较均有统计学差异(P棒松动,撑开同时行翻修术;1例第3次撑开后随访中发现下端椎螺钉松动合并矢状面失衡,10个月后行终末期融合手术;1例第2次撑开后发现近端交界性后凸,随访中无明显进展。所有患儿在生长棒置入和后续多次撑开及随访过程中均未观察到新发神经并发症。结论:对于伴有椎管内异常的EOS患儿,若无明显神经损害或神经损害相对稳定,行生长棒置入及多次撑开是相对安全有效的。

关键词：早发性脊柱侧凸生长棒椎管内异常疗效安全性

混合型生长棒与传统型生长棒技术治疗早发型先天性脊柱侧凸疗效对比

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中华外科杂志 2019年第5期57卷 342-347页

作者：孙旭徐亮陈忠辉陈曦刘臻俞杨钱邦平王斌邱勇朱泽章南京大学医学院附属鼓楼医院脊柱外科 210008

目的比较混合型生长棒技术与传统型生长棒技术治疗早发型先天性脊柱侧凸畸形的矫形效果。方法对南京大学医学院附属鼓楼医院脊柱外科应用混合型生长棒技术(混合型组)与传统型生长棒技术(传统型组)治疗的早发型先天性脊柱侧凸患者的临床... 详细信息

目的比较混合型生长棒技术与传统型生长棒技术治疗早发型先天性脊柱侧凸畸形的矫形效果。方法对南京大学医学院附属鼓楼医院脊柱外科应用混合型生长棒技术(混合型组)与传统型生长棒技术(传统型组)治疗的早发型先天性脊柱侧凸患者的临床资料进行回顾性对比研究。混合型组患者13例,男性5例,女性8例,初次手术年龄(5.6±2.8)岁;传统型组患者13例,男性6例,女性7例,初次手术年龄(6.1±3.0)岁。所有患者均经>2次撑开手术和≥2年随访;术前、术后即刻及末次随访时分别在X线片上测量相关影像学资料。术前、术后和末次随访时各参数采用配对样本t检验进行比较;两组患者的组间数据采用独立样本t检验进行比较。结果混合型组随访时间(42.2±13.4)个月(范围:27~81个月),撑开次数为(4.0±1.8)次,撑开间隔时间为(10.5±1.0)个月;传统型组随访时间(45.4±15.2)个月(范围:24~76个月),撑开次数为(4.2±1.9)次,撑开间隔时间(10.8±1.1)个月。生长棒置入术后,两组患者主弯Cobb角、顶椎偏移距离、C7偏移距离及胸椎后凸角较术前均明显改善,而混合型组主弯Cobb角矫正率和胸椎后凸角矫正率均显著高于传统型组(分别为t=2.348,P=0.027和t=3.768,P生长棒置入术后,混合型组初次术后T1~S1平均撑开高度显著高于传统型组(t=2.846,P=0.008);随访过程中,混合型组和传统型组患者T1~S1平均生长速率相近(t=0.516,P=0.610)。共有9例患者发生了10次术后并发症,其中混合型组2例,并发症分别为断棒和近端交界性后凸(PJK);传统型组7例,并发症分别为断棒(2例3次)、PJK(4例)、伤口感染(1例)。结论混合型生长棒较传统型生长棒可以在初次手术时更好地矫正脊柱侧后凸畸形,同时有效降低术后内固定并发症发生率;顶椎区短节段固定融合对脊柱的纵向生长无显著影响。

关键词：脊柱侧凸先天畸形截骨术生长棒

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生长棒治疗1型神经纤维瘤病早发性脊柱侧凸

中国脊柱脊髓杂志 2017年第6期27卷 501-505页

作者：李方财张宁陈维善陈其昕浙江大学医学院附属第二医院骨科杭州市310009

目的:观察生长棒治疗1型神经纤维瘤病早发性脊柱侧凸的有效性。方法:回顾性分析13例生长棒治疗的1型神经纤维瘤病早发性脊柱侧凸患者的临床资料,其中男8例,女5例;年龄5~10岁(7.5±2.1岁)。随访时间2~10年(5.1±2.8年)。生长棒置入术后每... 详细信息

目的:观察生长棒治疗1型神经纤维瘤病早发性脊柱侧凸的有效性。方法:回顾性分析13例生长棒治疗的1型神经纤维瘤病早发性脊柱侧凸患者的临床资料,其中男8例,女5例;年龄5~10岁(7.5±2.1岁)。随访时间2~10年(5.1±2.8年)。生长棒置入术后每6个月撑开1次。影像学测量指标包括侧凸Cobb角、后凸角、躯干高度(T1~S1),并统计手术并发症。结果:术前侧凸Cobb角69.0°±21.2°(43°~90°),末次随访25.3°±15.0°(12°~45°),矫正率63.3%。躯干高度术前323.0±29.1mm(288~355mm),末次随访400.5±25.7mm(361~430mm),躯干高度增加77.1±18.3mm,每年继续生长11.7±3.3mm。9例患者出现并发症,并发症发生率69.2%。共发生并发症16例次,包括内置物失败9例次(56.3%),交界区后凸5例次(31.3%),内置物外露1例次(6.2%),深部感染1例次(6.2%)。9例后凸角生长棒治疗1型神经纤维瘤病早发性脊柱侧凸可有效改善脊柱畸形,并且保持躯干的继续生长;伴有严重后凸并未增加术后并发症的发生率。

关键词：早发性脊柱侧凸 1型神经纤维瘤病生长棒

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生长棒技术治疗早发性脊柱侧凸的新进展

中国矫形外科杂志 2016年第9期24卷 832-835页

作者：邓海洋王文军南华大学附属第一医院脊柱外科湖南衡阳市421001

早发性脊柱侧凸发病年龄早,畸形进展快。临床上治疗畸形严重、侧凸进展快的长节段早发性脊柱侧凸时支具及石膏固定等保守治疗效果差;传统的融合矫形手术会导致躯干短小、心肺功能不全;非融合生长棒技术是目前治疗EOS较理想的方法。获得... 详细信息

早发性脊柱侧凸发病年龄早,畸形进展快。临床上治疗畸形严重、侧凸进展快的长节段早发性脊柱侧凸时支具及石膏固定等保守治疗效果差;传统的融合矫形手术会导致躯干短小、心肺功能不全;非融合生长棒技术是目前治疗EOS较理想的方法。获得较好的矫形效果、维持矫形效果、避免反复手术延长内置物而保留脊柱的生长及尽可能的降低手术并发症是生长棒治疗EOS的热点话题。近年来不断有新的生长棒技术应用到治疗EOS领域中。

关键词：早发性脊柱侧凸生长棒手术治疗

生长棒治疗生长中儿童脊柱侧弯时调控功能的X线研究

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中国矫形外科杂志 2017年第15期25卷 1367-1371页

作者：汪心洋匡正达叶启彬王冠军赵雯安徽医科大学武警总医院临床学院武警总医院北京100039

[目的]探索能反映治疗生长中儿童侧弯生长捧调控作用的X线检查方法,并验证板-棍系统(plate-rod system for scoliosis,PRSS)的调控能力。[方法]对31例置入PRSS的早发型脊柱侧弯进行至少2年的随访,收集术前、术后即刻、术后每次随访的站... 详细信息

[目的]探索能反映治疗生长中儿童侧弯生长捧调控作用的X线检查方法,并验证板-棍系统(plate-rod system for scoliosis,PRSS)的调控能力。[方法]对31例置入PRSS的早发型脊柱侧弯进行至少2年的随访,收集术前、术后即刻、术后每次随访的站立位全脊柱正侧位X线片,测量其Cobb角和能反映顶椎楔形变程度的顶椎楔变角(apical vertebral wedge angle,AVWA),分析不同侧弯类型和不同手术时年龄组术后生长发育期间的顶椎椎体两侧生长速度差异、变化趋势与调控作用的关系。[结果]术前Cobb角平均63.74°±20.99°,术后矫正为25.38°±14.76°,末次随访时为31.68°±19.53°,无明显矫正丢失(P>0.05)。术后即刻AVWA平均13.74±5.88°,末次随访时平均8.74°±5.08°,平均减小5.00°±4.46°,差异有统计学意义(P生长速度超过凸侧。先天性脊柱侧弯的AVWA虽然在术后的测量起始阶段大于特发性脊柱侧弯的AVWA,但两者角度在术后的生长期间,总体都呈减小趋势,只是前者波动较明显。5岁前接受PRSS治疗的脊柱侧弯,其初始AVWA较小,且术后AVWA减小过程更平稳。[结论]测量术后生长中儿童侧弯的顶椎楔变角(AVWA),发现楔形变程度变小,是由于PRSS放置后使顶椎体两侧不对称生长发生了逆转,使凹侧生长速度超过凸侧,椎体两侧高度差减小造成的,反映了PRSS对儿童脊柱侧弯椎体两侧生长速度的调控作用。测量比较AVWA的变化是评价生长棒调控效果的一种可靠的检查方法。

关键词：脊柱侧弯生长棒板-棍系统调控作用

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生长棒治疗小儿脊柱侧凸的新进展

中国矫形外科杂志 2014年第5期22卷 419-421页

作者：王汉林李亚洲曹进超河北医科大学第三医院小儿骨科石家庄050051

早期发生、严重脊柱侧凸治疗困难，并发症多。当支具或石膏矫形不能控制时，脊柱非融合指导下的生长棒治疗成为一种选择。半个世纪以来，生长棒装置不断改进，疗效不断提高。近年来，新一代生长棒也已问世，但仍是值得关注探讨和尚待解... 详细信息

早期发生、严重脊柱侧凸治疗困难，并发症多。当支具或石膏矫形不能控制时，脊柱非融合指导下的生长棒治疗成为一种选择。半个世纪以来，生长棒装置不断改进，疗效不断提高。近年来，新一代生长棒也已问世，但仍是值得关注探讨和尚待解决的课题。现将近年来国内外发表的相关文献综述如下。

关键词：早发脊柱侧凸脊柱非融合术生长棒

传统双侧生长棒对早发性脊柱侧凸患者顶椎旋转的治疗效果

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中华外科杂志 2018年第3期56卷 206-211页

作者：孙旭徐亮陈忠辉陈曦杜长志李松刘臻钱邦平王斌朱泽章邱勇南京大学医学院附属鼓楼医院脊柱外科 210008

目的探讨传统双侧生长棒技术对早发性脊柱侧凸（EOS）患者顶椎旋转（AVR）的矫形和控制效果。方法回顾性分析2009年1月至2015年7月在南京大学医学院附属鼓楼医院脊柱外科接受传统双侧生长棒治疗的19例EOS患者的临床及影像学（X线和CT）... 详细信息

目的探讨传统双侧生长棒技术对早发性脊柱侧凸（EOS）患者顶椎旋转（AVR）的矫形和控制效果。方法回顾性分析2009年1月至2015年7月在南京大学医学院附属鼓楼医院脊柱外科接受传统双侧生长棒治疗的19例EOS患者的临床及影像学（X线和CT）资料。男性6例，女性13例，初次手术年龄（5.7±1.7）岁。术前、术后即刻及末次随访时分别在X线片及CT图像上测量主弯Cobb角、T1～S1高度、顶椎偏移距离、顶椎肋骨比值、AVR角度、胸廓旋转角度、顶椎肋骨隆起间距。患者术前、术后和末次随访时各参数的比较采用配对样本t检验；参数间相关性分析采用Pearson检验。结果本组患者手术后随访（49.5±12.8）个月。全部患者共接受111次手术，其中92次为生长撑开棒延长术，平均（4.8±1.3）次/例；本组患者平均每10个月行撑开延长1次。生长棒置入术前与术后相比，主弯Cobb角从（66.5±13.2）°减少至（35.2±10.9）°（t＝24.013，P〈0.01）；且置棒术后与末次随访[（36.7±10.7）°]相比，主弯Cobb角无显著矫正丢失（t＝－1.324，P＝0.202）。生长棒置入术后AVR、胸廓旋转角、顶椎偏移距离、顶椎肋骨比值、顶椎肋骨隆起间距较术前均有降低（P值均〈0.05）；但末次随访时与置棒术后即刻相比，除胸廓旋转角外，余参数均有增加（P值均〈0.05）。Pearson相关分析结果显示，置棒术后至末次随访时AVR增加量与顶椎偏移距离、顶椎肋骨比值、顶椎肋骨隆起间距均存在相关性（r＝0.652、0.814、0.695，P值均〈0.05）。结论传统双侧生长棒在置棒术后可矫正EOS患者脊柱侧凸和旋转畸形，但术后难以有效控制顶椎旋转的进展。

关键词：脊柱侧凸矫形外科手术生长棒顶椎旋转