MED術(shù)后生物力學(xué)三維有限元分析及治療腰椎間盤突出癥術(shù)后復(fù)發(fā)的臨床研究.pdf

1、腰椎間盤突出癥是骨科常見臨床下腰椎疾病之一，治療方式多種多樣，目的均為切除突出的椎間盤髓核組織，摘除病變壓迫部位，緩解神經(jīng)疼痛等癥狀。目前逐漸流行的微創(chuàng)MED手術(shù)是Micro-endoscope discectomy的縮寫，就是后路經(jīng)椎板間隙入路顯微內(nèi)窺鏡椎間盤切除術(shù)。其在微創(chuàng)條件下取得了與融合相同的良好的早期臨床效果，并廣為推廣。在后路切開椎板減壓過程中，部分穩(wěn)定脊柱的骨性結(jié)構(gòu)被切除，隨著時間的推移，術(shù)后臨床隨訪反饋發(fā)現(xiàn)臨近節(jié)段退變、

2、椎間盤突出再發(fā)及復(fù)發(fā)。這就需要我們對已有的手術(shù)方法、方式進(jìn)行分析研究，找到根本點并對手術(shù)的方式有針對性的進(jìn)行改進(jìn)，減少術(shù)后復(fù)發(fā)或再發(fā)的可能。對生物力學(xué)研究過去多依耐于體外的測量，但繁雜的人體內(nèi)部壞境，讓我們無法進(jìn)一步測量及研究。但目前隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用計算機(jī)CT掃描，軟件三維重建，計算機(jī)有限元分割賦值分析，力學(xué)加載，模擬應(yīng)力分析，位移研究的三維有限元的方法使得生物力學(xué)的研究進(jìn)入體外模擬階段，并逐漸成為目前研究的熱點。同時我們結(jié)合

3、臨床隨訪的資料，通過研究MED治療腰椎間盤突出術(shù)后復(fù)發(fā)的臨床資料，對其初次的手術(shù)方式，至復(fù)發(fā)的時間，復(fù)發(fā)的原因等與其實驗結(jié)果進(jìn)行比較并分析，得出預(yù)防復(fù)發(fā)的因素，及防范復(fù)發(fā)的措施，提供治療復(fù)發(fā)的方式。
　　第一部分MED術(shù)后生物力學(xué)三維有限元分析
　　目的:采用三維有限元的方法，通過Mimics10.0及ANSYS14.0軟件對MED治療腰椎間盤突出術(shù)后的脊柱穩(wěn)定性改變的生物力學(xué)進(jìn)行研究。
　　方法:
　　1、選擇

4、正常健康成人志愿者，無腰椎疾病病史，男性，身高175cm，體重70kg，分別對其腰椎進(jìn)行0.9mm的薄層CT平掃，得出DICOM格式的CT數(shù)據(jù)。
　　2、將其導(dǎo)入Mimics10.0軟件中進(jìn)行建模，劃分面網(wǎng)格，建立體模型，材料賦值，得出正常下腰椎L4-5包括椎間盤的體外模型。
　　3、通過布爾剪切等功能，通過設(shè)置剪切面積大小分別模擬L4-5椎間盤摘除手術(shù)，建立包括正常模型，MED摘除手術(shù)模型，小開窗手術(shù)模型及關(guān)節(jié)突摘除手術(shù)模

5、型的A、B、C、D四組。
　　4、將四組模型導(dǎo)入ANSYS14.0軟件中進(jìn)行應(yīng)力載荷模擬，得出相應(yīng)的移位云圖(Total displacement vector sum)、應(yīng)力云圖(Total von Mises stress)、壓力敏感云圖(The von Mises total mechanical strain)，統(tǒng)計云圖的數(shù)據(jù)，應(yīng)用SPSS20.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
　　結(jié)果:
　　1、位移云圖上(Total d

6、isplacement vector sum):切除部分椎板后，隨著椎板減壓范圍的增大，對脊柱總體的位移增大，穩(wěn)定性下降。A組正常的脊柱穩(wěn)定性兩側(cè)基本對稱;B、C兩組的應(yīng)力后后路棘突的活動度增大;D組當(dāng)切除關(guān)節(jié)突后，L5椎體的椎板棘突移位明顯下降，應(yīng)力作用下引起L4切除側(cè)的橫突關(guān)節(jié)突等結(jié)構(gòu)移位明顯，左右平衡異常，脊柱后路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到影響。
　　2、壓力云圖上（Total von Mises stress）:四組正常脊柱的壓力分布

7、于脊柱椎體的中間，椎弓根水平處。在B、C、D三組切除椎間盤后僅數(shù)值上發(fā)生了變化，應(yīng)力集中部位未發(fā)生明顯的改變。
　　3、壓力敏感云圖上(The von Mises total mechanical strain):椎間盤組織承受壓力后最為敏感。A組顯示壓力敏感處位于椎間盤的后緣，B、C、D三組的壓力敏感位于切除后椎間盤的后緣纖維環(huán)上，前緣的敏感消退，隨著減壓范圍的增大，壓力敏感值變大。模擬MED切除的B組在移位、壓力、及應(yīng)力敏感云

8、圖上均小于其他手術(shù)組。
　　結(jié)論:
　　1、后路椎板減壓面積范圍越小，對脊柱穩(wěn)定性的影響越小，MED治療腰椎間盤突出術(shù)后對脊柱生物力學(xué)影響較小，能獲得良好的遠(yuǎn)期生物力學(xué)穩(wěn)定。
　　2、脊柱承受壓力最大的區(qū)域為分布于脊柱椎體的中間，椎弓根水平處，與椎體后部結(jié)構(gòu)切除影響不大。
　　3、減少腰椎間盤突出術(shù)后復(fù)發(fā)應(yīng)減少椎板切除的范圍及減少術(shù)中纖維環(huán)切開范圍，完全摘除髓核，并盡量對椎板及纖維環(huán)進(jìn)行保護(hù)，避免應(yīng)力集中于“破口

9、”處，達(dá)到降低復(fù)發(fā)的目的。
　　第二部分MED治療腰椎間盤突出癥術(shù)后復(fù)發(fā)的臨床療效研究
　　目的研究MED治療腰椎間盤突出術(shù)后復(fù)發(fā)的臨床療效。
　　方法選取我院2003年6月-2013年6月這10年內(nèi)診斷為腰椎間盤突出術(shù)后復(fù)發(fā)并行手術(shù)治療患者61例，統(tǒng)計復(fù)發(fā)初次的手術(shù)方案及再次手術(shù)的原因，根據(jù)再次手術(shù)的治療方式，分為觀察組MED手術(shù)患者23例，對照組后入路固定融合術(shù)患者38例。統(tǒng)計兩組治療方式的二次手術(shù)術(shù)中出血量、手術(shù)