脊柱生物力学的基本概念篇1
上个世纪九十年代,据一份健康状况的普查显示,体力劳动者的腰腿痛发病率达到了22%,并且呈逐年上升趋势。
腰腿痛的发病原因究竟是什么
腰腿痛多指腰部的疼痛,也可以从腰部放射到臀部及腿部,由于痛是由不同损伤所引起,其痛也各有其特点和规律,影响正常行走是其主要表现。引起腰腿痛的主要原因是腰椎间盘突出。
在历史漫长的发展过程中,对腰腿痛的认识有个漫长的过程。直到18世纪,德国人最先认识到这个症状。德语中有个单词翻译过来叫“魔鬼的一脚”,就是形容腰腿痛:发病的时候,正在劳动或者正在弯腰搬重物,感觉好象有人在背后突然踹了一脚,导致腰痛、腿部的疼痛,一回头却什么人也没有,所以把它形容为“魔鬼的一脚”。
随着人类文明的进步,对腰腿痛的认识也逐渐在深化。一直到1904年,两位英国的医生研究发现:腰椎间盘凸出是引起腰腿痛最主要的原因。腰椎间盘凸出以后,从解剖位置发生移动,对腰部的神经压迫引起腰痛,同时引起腿部疼痛,从此确立了“腰椎间盘凸出”--“腰椎间盘突出”的椎间盘的一般结构和椎间盘突出以后压迫神经的基本道理。
要了解腰椎间盘突出,首先我们大致了解一下脊柱的生理功能。脊柱对人体起重要作用,第一个功能是支撑,没有脊柱人类就不可能直立行走,支撑人头部、上肢和整个躯干;脊柱第二大功能是运动,包括弯腰向前、后、左、右;第三个功能是缓冲震荡,人体跑跳时,脊柱分解和缓冲抗击力和压力;第四个功能是保护,在脊柱周围有肋骨可以保护胸腔脏器和腹腔脏器。
脊柱共由26个椎骨组成,如同落砖一样逐渐的垒起来,并靠23个椎间盘来连接这26个椎骨,在这23个椎间盘中,每一个都可能发生椎间盘凸出,(临床上常见一个椎间盘凸出,当然也有2、3个)引起神经压迫并且引起相应的症状。椎间盘占脊柱长度的四分之一,所以他和人身高有密切关系。椎间盘起着连接脊柱、增加脊柱的活动、稳定脊柱、减轻震荡的作用。
椎间盘大致由三部分组成:髓核、纤维环及软骨板。髓核是胶原糖蛋白组成的成分,里面含有大量的水,年轻时期,水份占人体的70~90%。人体昼夜身高有变化就是这个原因。比如也许晨起身高测量为1.8m,等到下班以后测量为1.78m,这就是经过一天紧张的劳作后,椎键间盘受到压缩的原因。
再比如,当人处在老年期,除了驼背的因素外,身高明显较青年期低很多。这也说明:随着年龄的变化,椎间盘在逐渐的退化。退化的一个重要的标志就是椎间盘中间水分的流失,椎间盘固缩人体高度降低。
椎间盘一般在20岁左右开始退化,脆性增加弹性减少,日常劳作、姿势不良等都可以引起退化,在一个外力的作用下,就可以引起椎间盘纤维环的破裂,椎间盘的髓核向后、后外方凸出,从而压迫脊椎神经和神经根,引起腰腿疼痛症状。
椎间盘凸出包括颈椎间盘凸出、胸椎间盘凸出,腰椎间盘凸出,但是90%的椎间盘凸出发生在腰部。胸椎的发病率0.7%,颈椎不到10%。
生活中,我们应该如何有效预防
腰椎间盘突出严重的时候,如果压迫马尾神经可以引起大小便失禁,甚至可以引起瘫痪,是一种非常严重的疾病,长期困扰着患者正常的工作和生活。那么,腰椎间盘突出怎么去预防?
前文提到了腰椎间盘在20岁左右纤维环和髓核就开始退化,那么第一个问题就是怎么去延缓腰椎间盘退化造成的腰椎间盘突出,从而有效预防腰腿痛。
生物力学专家做过一个椎间盘压力的研究试验,观察在何种情况下对椎间盘的压力最小。通过大量的实验室和动物实验表明:坐着的时候,椎间盘的压力最高,其次是人直立或行走,卧位的时候压力是最低的。同时生物力学实验的结果还提示:坐姿不良,尤其是前倾或趴在桌子上,腰椎间盘的压力是最高的。显而易见,通过这个试验我们就知道保持一个正确的姿势,对我们延缓椎间盘退化非常重要。
预防的第一点就是:我们要保持一个正确的坐姿、避免长期的疲劳或者弯腰搬重物。不见得必须站如松、坐如钟,但是不良的姿势一定要避免。为什么举重运动员、长途车司机的椎间盘突出率非常高,我们能从实验的结论里找出答案来;第二、坚持体育锻炼。当我们站立时,维持脊椎的稳定要靠骶棘肌、背阔肌等大量肌肉来维护,如果有一个强壮的体魄,脊柱和椎间盘的负但就会减轻,起到保护椎间盘的作用。第三、养成良好的工作和生活习惯。对于长期伏案工作的人群,要学会自我的调节,即使工作非常忙碌,也要适当的给自己一个做运动的间隙,延缓椎间盘的退化。以上三点,不仅对腰椎间盘突出有预防作用,而且也是其他疾病的有效预防手段。
教您自测腰椎间盘突出症
随着现代人生活水平的提高,我们周边的生存环境、饮食习惯都在改变,所谓富贵病、现代文明病越来越多,椎间盘凸出的发生率也越来越高。世界卫生组织在基本的疾病预防和控制概念中明确的指出,人类有45%的疾病是由不良的习惯造成的,有1/3的疾病是可以通过改变不良的生活习惯避免的;有1/3的疾病是可以通过生活工作中的注意是可以预防的;有1/3的疾病是可以通过信息的交流,社会的进步去控制的。
可以利用腰椎间盘突出症的自查六法,先做个初步自我检查。其法如下:
第一在急性腰部扭伤后查看是否有跛行,跛行就是走起路来拐,走路拐不拐,这是第一个信号。第二在腰部和腿部疼痛的时候,保持站立位,使劲咳嗽一下,感觉疼痛是否加重,这是第二个信号。第三当您在卧位休息时,疼痛是否能缓解。站立时是一种非常锐利的疼痛,疼痛难忍,卧位时可自行缓解,或者是不缓解。第四在您仰卧位,自查或他查,脊柱的腰部中心和两旁是否有明显的压痛,这是第四个信号。第五仰卧位时,慢慢坐起来,看您的双腿能不能伸直,若伸不直表明腰椎间盘有凸出,从而压迫了神经根,导致不能伸直。第六仰卧位时,把腰腿疼痛明显的一侧腿抬高,查看抬高受不受限制,越抬高越疼,那说明和腰椎间盘突出有很大关系。
只要有一点符合以上六点之一,或检查时可以引起明显疼痛,一定要到医院做详细的进一步诊断。
保守治疗VS手术治疗
现代医学对腰椎间盘突出的诊断没有什么困难,包括问诊,体格检查,做CT及核磁共振,短时间内,很快便可以确诊。我给大家一个比较肯定的说法,椎间盘突出,通过现代医学的诊断和治疗,是完全能治愈。腰椎间盘突出有90%的病人不需要做手术,通过保守治疗,完全可以缓解甚至基本控制。需要做手术的患者仅仅是10%左右的少数人,指症状比较重,突出程度比较严重,引起肌肉瘫痪的患者。
腰椎间盘突出症有哪些方面的治疗?保守治疗适应哪些椎间盘突出的患者?
第一、病程比较短的初发患者。第一次发生椎间盘突出,而且时间不是很长,肯定是要做保守治疗的。第二、虽然病程比较长,但当症状比较轻的患者。相对而言就是指椎间盘突出的程度不是很严重,没有影响工作和生活,此类患者可以做保守治疗。第三、确诊腰椎间盘突出症后,通过CT或核磁共振检查,可以看到椎间盘突出的程度不是很严重。椎间盘突出症,在病理学上有个分级,从CT或核磁上就可以看出,轻微的叫“彭出”,中度或中重度以上叫“突出”,重度叫“脱出”,一般椎间盘“突出”和“彭出”,完全可以通过保守治疗来控制病情减轻症状。
保守治疗具体有哪些方法
第一、卧床休息。有位法国医生,发明了“佛肉”卧位法:侧卧位时,屈曲髋关节和膝关节,两腿间夹一个枕头,此时椎间盘的压力是最轻的,有利于椎间盘突出后的还纳。所以,“佛肉”卧位法运用三周以后,就可以带腰围下地,慢慢活动。
第二、正规医院所做的牵引治疗。可以减轻牵引治疗椎间盘的压力,促进腰椎间盘的还纳。
第三、推拿。推拿可以促进腰椎间盘周围及周围肌肉的血液循环,促进周围的淋巴回流。
以上三种方法就是保守治疗法,通过治疗,90%的患者症状都可以缓减,恢复正常的工作和生活。
除了保守治疗外,近些年兴起了椎间盘突出的微创治疗,微创治疗基本概念是:经皮穿刺进行介入治疗。经过CT引导和X线引导,通过导管穿刺入皮肤,进入到椎间盘的凸出部位,用臭氧、激光、射频等多种方法使椎间盘汽化、凝固、回缩,来治疗椎间盘凸出。微创治疗在国外有大量的治疗病例,美国加州的一家医院做射频已经超过1万1千例,治愈率已经达到85%以上。在我国,臭氧治疗激光治疗已经运用到临床治疗中,使很多患者治愈。
传统的手术治疗,已经有100多年的历史。就是老百姓讲的椎间盘摘除。从上个世纪30年代,第一例椎间盘突出手术到现在已经超过10万。在脊柱外科,椎间盘突出的手术的数量是最多的,技术也很成熟。
哪些患者需要做开放手术治疗
第一通过3~6个月的正规保守治疗效果不好的患者。
第二椎间盘突出严重的患者,出现了大小便失禁,或者肌肉瘫痪,需要手术治疗。
第三出现了间歇性跛行,通过CT和核磁共振检查,有椎管狭窄症的患者。椎间盘凸出合并椎管狭窄,需要手术治疗。
第四椎间盘的急性凸出的患者。突然用力或是突然搬重物,椎间盘急性受损,服用止疼药无法缓解,而且在短时间内症状越来越严重,需要手术治疗。在椎间盘突出的压迫下,神经水肿严重,便要消肿,摘除椎间盘防止他出现瘫痪,和大小便失禁。
脊柱生物力学的基本概念篇2
强直性脊柱炎(AS)是一种常见的免疫遗传性疾病,是以骶髂关节和脊柱慢性炎症为主的周身性疾病[1]。临床上以腰痛、脊柱畸形强直、弯腰活动障碍为主要特征。随着病情的进展,最终可导致脊柱关节活动受限,功能逐渐丧失[2]。本病是一种发病率、致残率较高的一种疾病,好发于16~30岁的青年男性,目前我国约有400万患者。AS目前无根治的方法,其治疗目的在于控制炎症,缓解症状,控制病情发展,保持关节功能,防止出现畸形。因此要早期诊断,早期治疗,做好各项早期功能锻炼。
1功能锻炼的概念
功能锻炼又称练功疗法,古称导引。它是通过肢体的运动来预防和治疗某些损伤性疾病,促进肢体功能恢复的一种有效方法。
2功能锻炼对强直性脊柱炎患者的意义
健康教育在健康促进中起主导作用,它能改变患者的认知、态度和理解能力,促进其行为发生变化,调动患者主观能动性,以积极心态面对各种问题[3],已经成为慢性疾病管理项目的普遍方法。健康教育对疾病的恢复起着积极的作用,特别在改善关节炎相关疾病病人对疾病知识的认识程度、对治疗依从性、自我保健方面有着更重要的影响[4]。功能锻炼属于健康教育的范畴。众多研究表明[5],早期的功能锻炼对强直性脊柱炎患者特别是青年患者来说显得非常重要,青年人肌肉纤维,关节韧带的弹性好、可塑性强,加之代偿功能强,早期并持之以恒地进行锻炼能最大限度地维持肌肉、关节的柔韧性,防止因局部肌肉长期痉挛、僵硬、关节退化而出现的脊柱强直,是延缓或减轻患者的社会功能衰退和残疾程度,减少畸形,提高患者生活质量重要措施。目前功能锻炼在强直性脊柱炎患者康复治疗中的重要作用已被认可且被广泛应用于临床工作中。然而,有研究表明,70的AS病人功能锻炼的强度、时间和动作幅度不符合康复锻炼要求,多数病人仍依赖于药物治疗[6],故对病人进行科学的功能锻炼指导显得尤为必要。
3指导强直性脊柱炎患者功能锻炼的目的
目的在于教会患者正确、积极的锻炼,从而可以促进患者关节功能的恢复,维持胸廓的活动度,维持正常的生理弯曲,保持脊柱的灵活性、维持肢体的运动功能,有效的防止或减轻肢体因废用而致肌肉萎缩,延缓或减轻患者的社会功能衰退和残疾程度,提高其生存质量[7]。
4指导强直性脊柱炎患者功能锻炼的原则
在患者熟悉疾病相关临床表现及自身病情的基础上,在责任护士帮助下掌握相关功能锻炼的方法,以积极的态度坚持循序渐进、持之以恒的功能锻炼,并遵循个体化原则,根据肢体活动程度及康复状况自主调整锻炼时间、强度和动作幅度以锻炼后疼痛持续不超过2h为宜[8,9]。
5功能锻炼的方法
5.1急性期功能锻炼急性期患者禁止进行训练活动[10],应注意休息,睡硬板床,宜仰卧,侧卧轮流交替。仰卧宜低枕,枕头的高度一般10cm左右且尽量放在颈中段,颈部应尽量少枕头,不能在膝关节下垫枕[11],如已侵犯颈、上胸,应去枕睡眠。
5.2亚急性期功能锻炼患者在适当卧床休息的同时,进行简单的床上运动和被动锻炼。
5.2.1床上运动法每天睡醒后,不急于起床,先闭上双目放松腹肌、背肌慢慢的屈膝,缓慢的吸气、呼气,连续1min,然后双下肢交替屈、伸5min,改变卧位,做脊柱的屈、伸运动5min。
5.2.2局部按摩活动前先按摩椎旁肌肉,可减轻疼痛,防止肌肉损伤。同时配合以水疗、超短波等物理治疗方法,可起到解除肌肉痉挛、改善血液循环及消炎止痛的作用[12]。按摩时将一手平放在受累关节处轻轻按摩,然后逐渐增加力量。
5.3恢复期的功能锻炼
5.3.1保持正确的和生理姿势:a站立:头保持中位,下肢微收,肩下垂自然放松;腹略内收、双脚与肩等宽,踝、膝、髋等关节保持自然位,重心居中不要偏移。b坐位:坐直角硬木椅,腰背挺直,劳累时可将臀部后靠,腰背紧贴在椅背上休息。c卧位:睡硬板床,宜仰卧,侧卧交替,避免长时间保持一种姿势,理想的应是比较坚固的,不会有下陷,但不要太硬,若是弹簧床垫,底部不是非常坚固,可在床垫下面放个板子,枕头也不宜过高。另外,每天晨起或睡前可俯卧5min。
5.3.2身体局部功能锻炼:对受限的关节如髋、膝、肘、踝等关节进行屈伸运动,尤其是髋关节功能障碍者,可进行穿脱鞋袜、裤子及起立、下蹲、分腿、行走等生活自理能力的训练[13]。
5.3.3低强度的有氧运动:广播操、太极拳、散步、慢跑等是较为普及的全身有氧运动,对于改善情绪、增进健康、提高机体抵抗力均有积极的疗效。一些耐力性项目如登山、游泳长距离慢跑等有助于提高心肺功能,增强肌力,适合于年轻、体力好的早期病人,其中游泳是一项最好的全身运动。
5.3.4医疗体操:(1)床上伸展运动。仰卧位,双臂上伸过头,向手指、脚趾两个方向伸展、放松,反复几次。(2)膝胸运动。仰卧位,双足着床板、屈膝,抬起一膝缓慢向胸部方向屈曲,双手抱膝位拉向胸前,回复到原位,双膝重复2~3次。(3)猫背运动。趴蹲如猫状,低头尽量放松,同时拱背如弓状,直至拉伸满意为止,反复几次。(4)腹部运动。仰卧位,屈膝,双足着床,双臂置身旁,头肩一起慢慢抬高,以至双手触膝,坚持5s,放松,反复几次。(5)转体运动。站立位,双脚与肩同宽,双手叉腰,髋部不动,做上身左右转体运动。(6)转颈运动。站立位,双脚与肩同宽,头部左右缓慢转动至最大幅度。(7)扩胸运动。站立位,双脚与肩同宽,双肘关节屈曲90。,双上肢尽量往后运动。
6功能锻炼的注意事项
(1)患者详细掌握疾病相关知识及及自身疾病进展状况;(2)患者在责任护士的指导下熟练掌握功能锻炼的方法;(3)患者在进行功能锻炼过程中保持积极乐观的态度及持之以恒的精神;(4)根据关节受累程度的不同适当调整功能锻炼的侧重点、强度和时间;(5)坚持正规治疗,合理用药,定期复查。
参考文献:
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脊柱生物力学的基本概念篇3
关键词中国脊柱推拿国外整脊术异同发展
1历史渊源
1,1中国脊柱推拿手法是由中医推拿衍化而来,其历史进程大致经历了以下三个阶段:
第一阶段:脊柱伤病知识和治法的起源(公元前3世纪~公元前6世纪)。古人对脊柱的认识是基于天人相应观和整体观,采用取象比类的方法去认识人体的结构和功能。如三国时代的吕广注释《难经》就将脊柱24节按一年四季24节令归类;以方位分八卦,以上下分阴阳。在此基础上产生的功能体育、按摩、按脊、针灸、内外用药疗法的应用,促使了整脊疗法的产生。
第二阶段:整脊疗法的形成(7世纪~16世纪)。隋唐时期,国家太医署设立“按摩科”以“掌教导引之法以除疾损伤折跌者正之。”宋元明(10世纪~16世纪)时代,将按摩科细化为按摩推拿科、折疡科、正骨兼金镞科、接骨科。此时中国整脊疗法才渐成体系。第三阶段:整脊疗法的发展和传播(17世纪以后)。1608年,王肯堂编著《医宗金鉴・正骨心法要旨》介绍治疗脊柱骨折用“攀索叠转法”、“腰柱固定法”和“腰背垫枕法”。中国传统医学发展到19世纪初,对脊柱的复位既有过伸法,也有过屈法,形成了完整的整脊疗法。18世纪中国的整脊疗法远传日本,20世纪40年代以后,我国学者在传统脊柱推拿的基础上广泛吸取西方解剖学、病理学、生理学知识,丰富和完善了中国脊柱推拿学。
1,2国外整脊术的历史悠久,古希腊名医希波克拉底曾详细阐述手法治疗的规律。他教导学生对脊柱后突的病人使用拔伸牵引手法时说“如医生与病人配合得好,拔伸牵引手法不会造成损伤,甚至医生用足踏患者脊柱以体重施压缓缓震荡,也不致造成损伤。”希波克拉底手法图解已在1544年在《vidius》外科学一书上刊出。研究西方医学史资料发现,2000多年前,奥力根人所留下的洞穴岩画上,就描绘了原始人以手按压别人背部的画面,可认为是人类有关脊柱手法治疗的最早文献资料。然而,整脊疗法真正成为一种独立的治疗体系却要追溯到100多年前。1895年,巴尔默首创按脊疗法,两年后建立了巴尔默整脊学院。之后历经波折,直到20世纪70年代,巴尔默整脊学院才被美国教育部和美国健康教育和福利部评为脊椎矫正专业的认证机构。
2理论基础
2,1中国脊柱推拿衍生于中医推拿,因此其理论基础也必然以中医基础理论为指导,尤以阴阳五行、脏腑、经络学说为核心。
2,1,1阴阳五行学说是古代朴素的唯物主义哲学观渗透到医学领域后发展起来的概念。所以,手法也分为阴阳两大类。阳性手法用力较重,刺激性较强,具有泻下作用,如掐、拿、点、扳法等;阴性手法用力较轻,刺激性较弱,如抚法、运法、摩法等。有些手法则直接以阴阳来命名,如“分阴阳”,“和阴阳”等。五行学说是根据五行的“生、克、乘、侮”规律来阐述机体的生理和病理变化现象。
2,1,2脏腑学说和经络学说是中医理论体系的核心。众所周知,人体有12正经,奇经八脉。每一条正经都与五脏六腑有属络关系,因此脏腑有疾病,可在经络上有所反映;经络有疾病,可在脏腑上有所表现。比如,脊柱是督脉的通道,总督一身之阳气,脊柱软组织出现损伤时,不但局部可出现异常反应而且通过督脉影响一身之阳气,再根据阴阳学说,最终会影响诸阴性,进而影响脏腑可出现心悸,胃胀等症。除此外,中医的卫气营血,三焦理论也对中国脊柱推拿手法产生影响。
2,2国外整脊术作为西医学的重要分支,其理论基础离不开西医学的理论指导。
2,2,1解剖学、生理学、病理学和免疫学等理论是国外整脊术创立的最前提条件,没有这些理论知识,就不可能对有疾患的人体有客观的认识。
2,2,2帕尔默在早期创立整脊疗法的过程中,采用了“脊柱相关节段学说”,即自律神经系统的分布和走向要受到椎旁的交感神经和脊髓的保护,即内脏器官的功能,内分泌的平衡和组织的修复等,都经不同脊髓节段传导。整脊疗法在逐渐的发展过程中,形成了一个更为系统的理论即三元论是一个中心的原理模式,由人体的神经部分,物理结构,化学成分部分构成一个三角形。神经部分包括:自主神经,非自主神经。体现在神经系统对人的控制作用,人的精神状态;物理结构部分包括:全身骨骼,肌肉,韧带的物理机械平衡,以及这个平衡对内脏器官的物理平衡作用;化学部分包括:激素,营养成分以及其复杂的平衡关系。三者间相互联系,相互影响。
3诊断方式的差异性和趋同性
3,1中国脊柱推拿仍属中医治病范围之内,因此其诊断方式离不开传统诊断中的“望、闻、问、切”四大方面,不过,更倾向于“问、切”二诊,通过问诊可以了解病患的既往史,摸法包括摸压痛法,摸畸形,摸体温,摸异常活动,摸弹性固定感,摸肿块来判别病位。也有中医推拿手法中一些有别于上述手法的特殊诊法,如挤压法,叩击法,旋转法和屈伸法来辅助诊断。
3,2国外整脊术诊断方法依靠问病史,望、触、动、量四诊,特别是依赖诊断学来诊断疾病,根据脊柱相关节段学说,依据脊髓节段功能的不同,结合解剖学、生理学、病理学知识和临床经验,对相应脊椎疾病,脊神经,交感神经受刺激可能出现病症情况作出判断,如C1~2病变,则能出现头痛,眼痛,眼胀等病症。现代运用运动固定分析,主要依靠x射线,根据最优结构所制定的标准,对脊柱四肢乃至关节进行测量与评估,发现病灶和确定疾病性质。
值得注意的是,中国脊柱推拿在继承传统诊断方法的基础上,并没有排斥现代医学理论指导下的诊断,而是从中学习借鉴,尤其是影像学,因此从这一点看,二者的趋同性是两种手法体系诊断过程中结合的亮点。
4手法特点及治疗原则的异同
4,1中国脊柱推拿手法很多,总的来说有推、拿、按、揉、提、捏、弹、拨、牵引、扳和压等,具体来说有:摇颈法、摇腰法、摇髋法、旋颈法、旋胸法、旋腰法,颈部扳法、胸部扳法、腰部扳法、颈部拔伸法、腰部拔伸法和背法等。医师根据患者症状不同以辨虚实,再确定手法的轻重阴阳,如急性闪腰用泻法,慢l生腰痛由肾虚而致用补法,其治疗原则是治病求本,调整阴阳,扶正祛邪,因时因地、因人制宜,异病同治,同病异治。
4,2国外整脊术手法种类较少,主要有压、扳、捏、挤、剁、提和拍击法。其手法的目的原则在于是脊椎恢复其稳定性,重点在于纠正椎间及邻近关节的错缝,从而达到神经系统的重新的常化。其行手法时视患者体质而定轻重。
4,3中西方脊柱手法中,指导思想和适应范围有很大差别。中国脊柱推拿从诞生的那天起,就从未脱离中医基础理论的指导,在经络、腧穴相结合应用于脊柱推拿是其一大特色,借助药膏等剂型,既保护了皮肤,又提高了疗效,多样性和技巧性的手法使患者不痛苦。治疗范围涉及多个临床学科,对某些脊椎关节的急性病变有奇效,而且手法有多样与简单之别,技巧有粗糙细腻之分。但在某些方面二者却有共同之处,即一是在行整脊手法前均讲究必要的放松手法,放松脊柱周围的软组织,以减轻整复时的阻力;二是在行脊椎卧位扳法时,二者十分相像。
脊柱生物力学的基本概念篇4
【摘要】经皮椎体成形术是近年来发展起来的脊柱微创手术,该技术已广泛应用于治疗骨质疏松性椎体骨折及多种良恶性椎体病变,并取得了良好的临床疗效。本文综述了其基本概念、适应症与禁忌症、操作技术、并发症及其防治、成形材料等的研究近况,以及PVP技术的展望,以期提高对此技术的认识。
【关键词】椎体成形术;临床应用;展望
经皮椎体成形术(percutaneousvertebroplasty,PVP)是一种微创技术,通过向椎体内灌注骨水泥来增加椎体强度和稳定性,迅速减轻椎体压缩骨折所致疼痛,其治疗效果确切。首先应用经皮椎体内注射聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的方法,成功治疗1例长期疼痛的C2椎体海绵状血管瘤患者。现笔者对这一技术的临床应用及进展作一综述。
1PVP的适应征与禁忌征
1.1适应征:PVP主要用于治疗各种原因引起的椎体压缩性骨折、肿瘤浸润、Kummells病等引起的疼痛。
1.1.1骨质疏松性椎体骨折脊柱压缩性骨折是骨质疏松症的严重并发症之一。通过卧床、药物等保守治疗可缓解症状,但多数药物有副作用,并易发生椎体高度进一步丢失,所以对骨质疏松性椎体骨折患者,PVP无疑是一种更好的选择。Evans等报道488例椎体成形术,术后按10级疼痛方法分级,疼痛减轻程度由原来的8.9降至3.4。Mauritsetal回顾性分析了112例骨质疏松性椎体骨折患者行PVP治疗后的短期、中期及长期疗效,几乎所有的患者均取得了良好的疗效。
1.1.2创伤性椎体骨折随着新型填充材料的研发以及PVP应用领域的扩展,已有PVP治疗创伤性脊柱骨折的报道,一般用于神经功能完好、后凸畸形
1.1.3椎体肿瘤PVP最早用于治疗椎体血管瘤、骨髓瘤、椎体转移性恶性肿瘤及原发恶性肿瘤,效果明显。骨髓瘤常为多灶性,切除难度大,而放疗会削弱骨重建能力并增加患者的痛苦,使椎体塌陷导致神经受压的危险性增加。PVP能立即缓解疼痛、栓塞瘤体并增加脊柱的强度和稳定性,若再行后路椎板减压,这样既简化了手术又无须椎体切除。
1.2禁忌征有凝血功能障碍及不能行急诊椎板切除减压的患者不宜作PVP。相对禁忌证为:椎体广泛性骨质破坏,后缘不完整者;椎体压缩程度超过75%者;椎体塌陷或肿瘤扩散致硬膜囊及神经根压迫者;成骨性转移瘤。
2PVP操作方法及注意点
手术采用局部麻醉。在C型臂X线机透视下行椎体穿刺,穿刺时针尖应达椎体前1/3,针尖的斜面朝向注射的部位,灌注剂呈糊状时再注射,当感到阻力明显增大或透视发现骨水泥漏入椎间孔、椎静脉丛时立即停止,根据灌注剂在椎体内分布情况可一处或多处注射,注入量应根据椎体破坏情况及椎体水平而定,一般每个椎体2~10ml。
3椎体成形的材料
3.1成形材料
3.1.1聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是PVP最初使用也是最常用的成形材料。该材料最显著的特点就是止痛效果明显。各国学者报道的疼痛缓解率为60%~100%,多数在90%以上。
3.1.2磷酸钙骨水泥(CPC)CPC主要组成是2种不同的磷酸钙盐。它们在一定条件下发生沉淀反应,形成羟基磷灰石结晶。近期止痛效果明显,其远期疗效是否能保持,尚缺乏临床研究。
3.1.3复合材料复合性骨水泥较单一材料有明显的改进,且有可注射材料配方,如PMMA和CPC的复合配方,PMMA和(或)CPC与其他一种或几种生物材料的配方。但是这些配方在PVP的研究中多处于探索阶段,尚不能确定是否能用于临床。
3.2负载材料根据不同疾病的治疗要求,可在成形材料中添加各种负载材料,如在成形材料中添加抗生素,可以预防PVP术后合并的感染,在PMMA中加入抗炎止痛药物磷柳酸,可以增加磷灰石的沉积,并能提高其生物相容性。
4PVP疼痛缓解的可能机制
PVP有效性的确切机制尚不明了,他可能包含几种作用的结合:聚甲基丙烯酸甲酯改善了骨的负荷能力,并可能通过直接组织毒性和热损伤直接干预了疼痛的传入;此外在脊柱转移性病例中,PMMA注射(除了对椎体的机械性稳定)可能也导致了肿瘤血供的凝结以及对肿瘤的直接毒性,因此降低了肿瘤对病椎的破坏。
5PVP并发症及其防治
5.1PVP并发症①骨水泥渗漏是最常见的并发症。此种情况多由骨水泥进入椎间盘、椎间孔、椎管内、椎旁软组织以及椎静脉丛,造成神经根及脊髓的热伤和压迫伤,产生相应的症状和体征。Chiras等[14]报道274例PVP仅发生一例(0.3%)因骨水泥渗漏至椎管压迫脊髓导致截瘫,该患者为恶性肿瘤引起的痛性椎体损害,经手术减压后神经症状部分恢复。其次是肺栓塞,Padovanietal报道了1例41岁女性患者在PVP后并发肺栓塞,胸部X线及CT均证实肺动脉中有骨水泥存在,该患者经抗凝治疗后效果满意。②肋骨骨折和神经根痛。③邻椎骨折:Troutetal回顾性分析了432例行PVP治疗的患者,认为行PVP后,邻椎发生骨折的概率较非邻椎明显要高。④其它:如猝死、感染等极为罕见。
5.2并发症的预防:提高PVP的安全性的因素是多方面的,如正规的操作培训、严格把握手术的适应征、熟悉脊柱的解剖结构、穿刺针入路的正确选择、良好的术中X线透视、正确的手术等。
6PVP技术的发展方向
6.1探索理想的成形材料理想的生物材料应同时具备以下条件:生物活性、可降解性、相容性好;良好的渗透能力,与病变椎体紧密结合,迅速而持久地维持椎体的生物力学性能;宽裕的固化时间和良好的放射显影。然而到目前为止,还未找到一种真正理想的成形材料。PMMA和CPC虽然都有较好的临床疗效,但都不完全符合理想材料的条件。改进的新型复合性材料可克服单纯材料的缺点,有望成为理想的成形材料。
6.2探索合适的负载材料及配方:为满足不同椎体疾病的治疗要求,可选择负载材料与成形材料组成不同的配方。而各种负载材料的选择、调配方法、对成形材料的影响、在机体中的释放情况以及能否达到预期目的,都还有待于进一步的研究。
7脊柱骨折治疗的展望
椎间稳定结构保持相对完整的脊柱骨折,手术减压复位后,如果理想的灌注材料能立即重建有足够强度的脊柱,则单纯椎体成形术可望达到脊柱稳定的目的;随着PVP技术的进步,对某些不需减压的脊柱骨折,如对于神经功能完好、后凸畸形<20°,椎体压缩<50%,脊柱稳定或相对稳定的新鲜胸腰椎骨折,PVP有望取代外科手术达到复位、固定的效果,这将无疑会是脊柱外科的一场变革。
参考文献
[1]朱雪松,杨惠林.椎体成形术及椎体后凸成形术灌注剂[J].国外医学•生物医学工程分册,2005,28(3):175-178.
脊柱生物力学的基本概念篇5
关键词:构造建筑仿古
1、概述
华西坝近代建筑始于英国建筑师荣杜易。1913年,在华西协合大学理事部的邀请下,荣杜易携其弟GeorgeRowntree同行,先到北京考察了中国传统古建筑,再到成都对川西一带地方建筑和华西协合大学校园基地进行测量和研究后,设计出了中西合璧的建筑蓝图,定下了基本的基调。建筑材料多取自当地,在窑厂烧制砖瓦,在深山伐木后,顺锦江漂运到大学校门口,石灰石采自河岸,只有铁钉和玻璃是经过长途贩运而来。
2、建筑分析
华西协合大学的近代建筑群有着和谐的美感,采用了统一的白灰抹缝的青砖墙体、小青瓦、坡度较大的大屋顶、大红柱、大红封檐板的外观,室内地面及楼梯均为木质,同时又不失作为单体建筑的各具特色。下面以怀德堂和懋德堂为例,对其进行初步的分析探索。
2.1怀德堂(行政楼)
又名事务所,1915年动工,1919年建成,是美国纽约罗恩甫为纪念白槐氏所捐建的。两层砖木结构建筑,长一百七十五尺,宽九十三尺,包含有校办公室、礼堂、文科教室及照相部等。总平面为三合院式围合,主要由三个部分建筑组成,主体建筑平面H形对称(图1),具有英国都铎风格晚期的府邸型制特点(早期为三合院的平面布局,晚期两侧厢房向两侧突出,平面呈H形)。
当初荣杜易在基础工程中采用了倒拱形结构这项新技术;建筑屋架是木制人字形,这在当时是新式构架体系。屋顶整体为木结构体系,构架跨度大、结构复杂,木屋节点部分采用钢螺栓及钢拉杆锚固链接;屋身建于一宽大的平台之上,三面带月台,是为设置通风层而抬高了室内地坪形成的;主入口面带有前廊,局部进深两间;组合式屋顶是由一个横向重檐歇山顶与两个纵向歇山顶相交形成,纵向屋顶以山墙面作为正面,与西方古典建筑的做法有相似之处。
主入口檐廊处可见有雕刻精美的梁托,其截面高厚比接近于1,并且在两层梁架之间有立方体的垫块,作用是承托住上部结构,减小跨度(图2)。主入口为有两道弧度平缓的砖砌圆拱大门,套有华丽中国古典图案装饰的雕花木隔扇,大门的对景是弧度更平缓的大面积圆拱形外窗,正对一内向庭院。室内的空间处理具有典型的罗马风特征,入口门厅顶棚是四分肋骨拱结构,半圆形拱券由两个筒形拱直角相交而成,为了协调一致,室内走廊顶棚均采用半圆形拱券,内墙门窗上缘也以半圆形与之相呼应。室内多处可见花牙子、木挂落以及各种镂空雕花的中式装饰。楼梯望柱的柱头雕刻有花,柱身截面为四方形,具有清代的做法特点。
外部造型是中国古典元素与英国都铎式构图方法的结合。正门两旁各立四根粗大的红色圆柱,有着北方官式建筑的威严感,檐口中间做向上弯曲的弧形处理形成了波浪型的檐口形式,这有着日本古建筑中“破唐风”的手法特点。反宇屋面上细高的烟囱连通内部西式壁炉。突出的老虎窗上是翼角起翘的四角攒尖顶。屋角起翘,翼角上的灰塑花饰是荣杜易与成都匠师思维审美趣味的结合。建筑四周都有宽大明亮的开窗,部分窗户的上缘作弧形处理。建筑侧立面的形态不似中国传统建筑的单调,中部耸起的歇山顶达到侧立面构图中心的视觉效果。屋面脊兽形态怪异,屋脊正吻抬起下颚让正脊穿过却没有张嘴咬住正脊。中堆是两只明显被异化的龙正戏着果篮的形象。侧面穿破屋面、有雉堞趣味的突出部分,其檐下有西式的张开翅膀的飞狮雕塑,蹲伏在刻有几何图形的方石上。入口门廊的正脊上,塑起了一块具有道教特色的扇形镇妖镜面装饰。在山墙面封檐板下有挡尖(悬鱼)装饰。大平台的侧面以石刻的方式来表现近似于斗淼男蜗蟆
正面檐廊的檐部利用了形似斗淼慕峁菇行承托,而其余部分的檐下则是在与开间对应的墙壁上,伸出倒三角形斜撑来托住挑檐桁,正面二层部分的三角形斜撑外形较为平实,仅做了简单的弧形处理,一层部分的斜撑则是结合了各种动物的形态进行了雕饰,并且两个一组托两升,以升托住檐桁。
2.2懋德堂(四川大学华西医学展览馆)
老图书馆,1926年竣工,为美国赖孟德氏为纪念其子所捐建。两层楼,作为图书馆及博物馆使用。同怀德堂遥相呼应,也利用了通风层做成了一宽大平台。采用H形对称平面,中部向后侧拉长,形成了两个较小的内院空间。(图3)
三组歇山顶相交纵横相交,主体屋面为重檐歇山顶,入口门廊屋顶与披檐连接一体。屋顶轮廓较为平缓;房屋二层中部房屋采用带天窗架的梯形屋架,两端之间采用三角形屋架,该部分屋架下弦兼做二层楼盖梁,三层部分房屋采用三角形屋架。懋德堂虽建成于1926年,但用中庭室内空间的构思在1912年的初始设计方案中就已初步形成,可以算得上是中国近代建筑史上最早的中庭建筑。
室内为以长边为主入口的横向巴西利卡式的宽敞大厅,被纵向的柱子分割成三个长条形空间,大厅中部通高跨度大,两侧低矮跨度小作拱形券,其上有二层内围廊。中厅通过侧高窗采光,贯通空间的构架形式直接进行了展示。二层回廊空间中则有连续的半圆拱券,室内的柱头上刻着张开双翅的拟人猫头鹰石质浮雕,具有罗马风时期教堂室内装饰的典型特征,而在这种柱头之上却中西合璧地顶着硕大的木制中国雀替。局部二层通过回廊与木梯相互联系,A字形屋架直接落在柱子上。得益于西式的各种不同的开窗位置(老虎窗,高侧窗)室内空间光影非常丰富。
与怀德堂不同的是没有了烟囱在屋面上的穿插,而主入口的两根大圆红柱、柱基石、檐下的穿插枋及檐翼的起翘与其保持了一致。正立面上既有竖向长条窗户,也有横向长条窗户,窗户没有了曲线的变化。门廊檐口采用的是“破唐风”的处理方式,波浪较为平缓。门廊屋脊有中堆,两只以尾相对的脊兽几乎占据整个正脊,主体的屋脊中堆是二龙戏珠的形象,屋顶上的鸱吻都将下颚放置于正脊之上而并未咬住。侧立面在北端设置了入口,南端用墙封闭并装饰成牌坊的形式。平台侧面有做斗硌式的雕刻装饰。
挑檐部的承重,构造上设置了对固定于墙上的三角形撑砩戏胖昧蕉妨缴支撑起内侧的一根挑檐桁,一对曲形挑梁穿墙而出,以斗口为支点托住第二个恚通过两升支起外侧的挑檐桁(图4)。
3、总结
华西坝近代建筑西方建筑师对中国古建筑学习认知之后的融合性模仿。大部分的构造做法是以传统做法为基础的。然而西方建筑师对中国建筑中元素的模仿、日本建筑表现手法在其中的混用,是建筑师对东方建筑风格同一性、表面化的理解。不可否定的是西方建筑师所具备的基础知识是系统的、具有较强的逻辑性,所以即使各种构件发生了形变,却与材料相适应,并且尺度与比例所体现出的受力状况也是较为合理的。这些对今后仿古建筑构造做法具有一定的提示意义:现代仿古建筑的构件一定要准确表达文化内涵,并且具备充分的合理性,内部不可见的构造做法应随着材料、技术的不断提高而不断优化。
参考文献:
【1】董黎.中国近代教会大学建筑史研究[M].北京:科学出版社,2010
脊柱生物力学的基本概念篇6
对年龄较小的早期脊柱侧凸患者的治疗一直是一个棘手的难题。对于这部分患者,不仅需要能够有效的矫正脊柱畸形,还需要保持脊柱的生长能力。大部分患者早期都会尝试支具治疗,然而由于支具治疗的种种弊端及患儿大多数年龄较小难以配合导致支具治疗常难以奏效,一旦支具治疗失败,手术就成为唯一有效的治疗手段。标准的后路植骨融合术虽然能够很好的矫正畸形但同时也带来诸多问题,比如:由于早期植骨融合导致患儿躯干短小不成比例、发生曲轴畸形以及肺组织生长受到影响进而导致通气功能障碍等等。几十年来,国外生长棒技术因其在矫正脊柱畸形的同时能够保留患儿脊柱的生长潜能而被诸多脊柱外科医生运用于早期脊柱侧弯的治疗。
Harrintong最早描述早期采用非融合内固定技术并定期延长来治疗脊柱侧凸的概念[1]。即通过在脊柱上放置可延长的内固定棒来矫正畸形而不行一期植骨融合,此后通过定期延长内固定棒来达到矫正畸形并保持脊柱生长能力的目的。较早的生长棒主要是单根的HarrinSton棒或者Luque棒。棒的两端采用钩或者椎弓根螺钉锚定在椎体上。Morin最早在棒的两端设置了抱钩样结构[2],在近端椎体放置开口向下的椎板钩或者横突钩,同时远端一个或者两个椎体上放置开口向上的椎板钩,术中予以抱紧以增强局部的稳定。生长棒一般放置在皮下或者深筋膜下,这就要求在手术中尽量保护椎旁肌,避免行骨膜下剥离以减少对椎体骨皮质的破坏以期降低术后自发性融合的发生率。近年来有不少应用标准的哈氏棒技术或者其改良系统(如Moe棒)治疗早期脊柱侧凸的报道。现在大部分学者都认同其适应证应符合以下几个条件[3-4]:(1)脊柱尚具有明显的生长潜能;(2)脊柱弯曲超过50°且进一步加重;(3)脊柱具有一定的柔韧性。目前国内外报道较多的生长棒技术主要有单棒系统和双棒系统两种。两者用于治疗早期脊柱侧凸都取得了较满意的效果但同时也存在很多问题,诸如内固定并发症(脱钩、断棒、钢丝断裂等)、伤口感染及脊柱的自发融合等等,这些最终都导致脊柱的生长能力受到抑制从而影响生长棒技术的运用。本文主要通过文献回顾此两种技术在治疗早期脊柱侧凸中的研究进展及其各自优缺点。
1单棒技术
单棒可为单根延长棒也可以分为两段中间采用连接器串联。棒的近端或者远端可以包含一个抱钩样结构以增强稳定性[5、6]。两端置钩(钉)的区域通常进行植骨以增强局部的稳定性。根据弯曲位置的不同一般需要在头端或者尾端预留出大约4~5cm的棒以备后期手术延长。部分学者推荐在顶椎区域行局部的植骨以增强脊柱的稳定。术后患者均需佩戴支具直到末次融合手术。侧弯进展15°~20°为延长手术的指证。末次融合手术一般在患儿发育基本成熟之后(男孩12岁,女孩10岁)进行。手术方式可以选择延长原有单棒或者换用标准的双棒,大部分学者认为后者能够获得更好的的矫正率。
Moe等在1984年报道运用皮下牵开棒(改良的哈氏棒)治疗20例早期脊柱侧凸[7]。其中9例患者骨骼成熟后行末次融合术,期间平均每人行54次延长术;Cobb’s角术前平均为58°,初次术后为40°,术后1年3个月随访时为43°,此后均没有明显角度丢失,内固定区域脊柱平均生长38cm。另外11例患者没有行末次融合手术,其Cobb’s角术前平均为70°,末次随访时为38°。并发症方面,有5例内固定物脱出和4例断棒发生。Moe认为只要能够严格控制手术适应征,单棒矫形配合定期延长手术可以有效的治疗早期脊柱侧凸。
Blakemore也赞同单棒技术在早期脊柱侧凸治疗中的有效性[5]。他在2000年报道了一组采用含有抱钩结构的改良系统治疗29例不同类型的早期脊柱侧凸的随访数据。Blakemore采用肌肉下置棒,11例同时在顶椎区域行局部植骨。29例患儿初次手术时平均年龄为67岁(1~11岁),术前侧凸Cobb’s角平均为66°(42°~112°),首次术后为38°(16°~70°),末次随访时为47°(28°~70°)。29例患者共有7例出现9例次并发症,其中脱钩5例,断棒3例和感染1例。Blakemore认为生长棒技术能够有效的治疗早期脊柱侧凸。
然而Minerio和Weinstein对生长棒技术的价值提出了质疑[8]。他们报道一组采用Harritong系统对11名早期脊柱侧凸患者进行治疗的数据。11例患儿初次手术时平均年龄为57岁,术前侧凸Cobb’s角为74°(53°~100°),随访中有1例患者角度加重,1例没有变化,其余9例平均矫正32°(18°~60°)。手术区域的脊柱生长高度为2cm(05cm~45cm)。11例患者共发生17例次并发症:其中8例患者发生10处断棒;2例患儿发生脱钩;发生深部感染、浅部感染、脑脊液渗漏及椎板骨折各1例。没有发生神经系统并发症。有8例患者在随访中发生了脊柱自发性融合。作者认为尽管脊柱畸形矫正效果尚满意,但是权衡采用此技术获得的脊柱增长高度及多次手术带来的诸多问题,生长棒技术同早期行传统的矫形融合手术的效果孰优孰劣尚难定论。
2双棒技术
双棒技术最早由Tompson及Akbamia等人报道[6、9~12]。每根可延长棒都有两段组成,两段棒在中间通过一个串联器样的结构连接,此后的每次延长术都在此连接处完成。同单棒系统一样,两端的内固定系统都包括一个抱钩结构,手术时作局部植骨增强内固定的稳定。同单棒系统不同的是,双棒系统在两端各增加一个横连接以增强整体的稳定;尤其是两端使用钩系统时横连接的作用更为重要。术后患儿支具的佩戴时间可以缩短为六个月。另外同单棒系统不同的是,采用双棒系统可以每6个月进行一次延长术而不必考虑弯曲的进展程度。末次融合手术仍在患儿骨骼发育成熟后进行。
Akbamia和McCarthy等报道了一组采用双棒技术治疗23例早期脊柱侧凸患者并随访2年以上的数据[9、10]。患者术前均行支具治疗失败转而采取手术。所有患者初次手术时平均年龄为54岁。术前侧凸Cobb’s角为82°±20°;术后即刻平均侧凸角度为38°±15°,随访结束时侧凸角度为36°±15°。初次手术后脊柱(T1~S1)高度从术前平均2301cm±41cm增长到28cm±37cm,随访结束时为327cm±49cm,平均增长度为121cm±07cm/年。并发症方面,23例患者共发生11例次并发症,其中感染6例,断棒2例,脱钩3例,发生交界处后凸畸形各1例。作者认为双棒技术能够安全有效的治疗各种类型的早期脊柱侧凸,同单棒技术相比,双棒技术能够在保持脊柱生长能力的同时更好的矫正畸形并且能够降低内固定并发症的发生率。
Thompson等将28例早期脊柱侧凸患者分为3组[6],分别采用不同的策略进行治疗以比较单棒和双棒的疗效。第1组5名患者采用单棒同时行顶椎区融合;第2组16名采用单棒不行顶椎融合;第3组7名采用双棒系统不行顶椎融合。术前侧凸Cobb’s角平均为85°±23°,61°±13°,92°±21°。末次融合凸Cobb’s角平均为65°±22°,39°±15°,26°±18°。脊柱生长高度分别为64cm±14cm,76cm±47cm,121cm±19cm。并发症方面第1组4名患者发生8例次并发症;第2组3名患者发生5例次;第3组2名患者发生2例次。Thompson认为评价生长棒技术的一个重要指标是术后脊柱的生长度。3组数据中,在保持脊柱生长力方面第3组最佳。Thompson认为这是因为双棒更稳固,可以提供更强大的把持力和控制力,并且可以规律的每隔半年进行一次延长而不必考虑弯曲的进展程度。Thompson认为3组比较第2组并发症发生率最低可能由于第1组和第2组病人数量太少,导致统计结果没有意义。因为从理论上讲,双棒的两端带有更多的锚定结构应该更稳固,第3组应该能够降低并发症发生率,可是实际上第2组和第3组的并发症率基本相当。此外Thompson等人预想通过顶椎区域的局部植骨来增加弯曲的柔韧性从而取得更好的矫正效果,但是恰恰相反,顶椎区域的植骨导致弯曲僵硬,脊柱的生长能力破坏,内固定并发症率增高甚至诱发曲轴畸形。
生长棒技术用于治疗早期脊柱侧凸的疗效被大多数学者证实[13~17]。无论是双棒还是单棒技术都能够在保留脊柱生长能力的同时很好的控制弯曲的进展,同单棒技术相比,双棒技术由于其更加强大的控制力、可以定期的进行延长术从而可以更好的矫正弯曲畸形,但生长棒技术并发症的发生率仍然较高,虽大多数学者认为其可以控制,但仍需改进,而且国外生长棒技术最终仍需将脊柱融合于僵直状态为其缺点。笔者认为生长棒技术运用于治疗早期脊柱侧凸的利弊仍然需要大量的随访分析来进一步评估。
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