雙節(jié)段頸人工椎間盤置換對下位椎間隙內(nèi)壓力影響的生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)和臨床研究.pdf

1、頸椎病是骨科的常見病、多發(fā)病，發(fā)病年齡日益年輕化，對其研究意義重大。頸椎間盤退變是頸椎病發(fā)生和發(fā)展的核心病理基礎(chǔ)，對頸椎間盤的研究有望從根本上預(yù)防、早期診斷和治療頸椎病。對經(jīng)嚴(yán)格保守治療無效的脊髓型和神經(jīng)根型頸椎病患者，前路頸椎間盤切除、椎間植骨融合術(shù)已成為經(jīng)典術(shù)式。然而，臨床和實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)由于該術(shù)式犧牲了病變節(jié)段的頸椎活動(dòng)，導(dǎo)致鄰近節(jié)段的負(fù)荷增加而退變加速，并且融合的節(jié)段越多，鄰近節(jié)段的退變越明顯，癥狀的遷延復(fù)發(fā)率也越高。 如

2、何恢復(fù)和重建退變后頸椎間盤的功能是目前骨科研究的難點(diǎn)，也是熱點(diǎn)之一。人工頸椎間盤置換是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)骨科新技術(shù)，為頸椎病的治療提供了新的途徑，其目的是替代病變的椎間盤并企圖恢復(fù)手術(shù)節(jié)段椎間盤功能，從而減少相鄰節(jié)段繼發(fā)性退變。由于頸椎病的高發(fā)節(jié)段為C<,4/5>、C<,5/6>和C<,6/7>，達(dá)總數(shù)的80.7％；并且往往以C<,5/6>一個(gè)椎間盤突出為主，伴隨周圍一到兩個(gè)椎間盤突出。人工頸椎間盤置換，特別是臨床多見的C<,4/5>

3、、C<,5/6>雙節(jié)段頸椎間盤病變行人工頸椎間盤置換能否恢復(fù)頸椎的正常力學(xué)性能要求? 有關(guān)C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換頸椎的生物力學(xué)報(bào)道不多，尚未見對比分析雙節(jié)段頸椎間盤摘除、前路椎間融合內(nèi)固定和椎間盤置換對相鄰下位節(jié)段(C<,6/7>)椎間隙影響的實(shí)驗(yàn)和臨床研究。 本課題從以下三個(gè)方面進(jìn)行研究： (1)對新鮮尸體頸椎標(biāo)本的椎體、椎間隙高度進(jìn)行實(shí)體、X線和SCT測量，探尋診斷頸椎間盤退變的敏感指標(biāo)

4、。(2)對比分析C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段椎間盤摘除、前路椎間融合內(nèi)固定和椎間盤置換新鮮尸體頸椎標(biāo)本模型在不同載荷下鄰近下位椎間隙內(nèi)的壓力。 (3)隨訪雙節(jié)段人工頸椎間盤置換和前路椎間融合內(nèi)固定病例的臨床療效，探討兩種術(shù)式對鄰近下位(C<,6/7>)椎間隙的影響。旨在為雙節(jié)段頸人工椎間盤置換提供理論依據(jù)。 第一章正常成人下頸椎椎體和椎間隙高度的實(shí)體、X線和SCT測量及意義 目的：觀測正常成人下頸椎椎體和椎間隙的

5、高度，了解國人的頸椎形態(tài)，為治療頸椎間盤退行性疾病提供形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)，探尋能夠診斷頸椎間盤退變的敏感影像學(xué)指標(biāo)。 方法：采用正常成人新鮮尸體頸椎標(biāo)本9具，先后行頸椎X線攝片、SCT掃描和矢狀面剖開，測量椎體、椎間隙的高度，計(jì)算椎間隙/椎體高度的比值。運(yùn)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 結(jié)果：1．X線測量的椎體高度值大于實(shí)體和SCT測量值，椎間隙高度、椎間隙/椎體高度比值低于實(shí)體和SCT測量值，差異有顯著性(P<0.

6、05)；SCT與實(shí)體測量值差異均無顯著性(P>0.05)。2．X線、SCT和實(shí)體測量均顯示下頸椎椎體的高度中部最低，前部和后部高度接近；椎間隙的高度中部最高，前部次之，后部最低。3．SCT與實(shí)體測量的椎間隙/椎體高度比值在前部自C<,3>到C<,7>依次為：0.336±0.027(0.333±0.029)、0.448±0.053(0.447±0.054)、0.511±0.054(0.508±0.048)、0.456±0.043(0.45

7、3±0.042)、0.372±0.032(0.369±0.030)：中部自C<,3>到C<,7>依次為：0.454±0.038(0.449±0.036)、0.611±0.091(0.614±0.086)、0.789±0.137(0.791±0.135)、0.680±0.086(0.685±0.077)、0.542±0.078(0.536±0.071)；后部自C<,3>到C<,7>依次為：0.249±0.015(0.245±0.016)、

8、0.261±0.021(0.261±0.023)、0.277±0.021(0.280±0.026)、0.263±0.023(0.259±0.027)、0.248±0.015(0.247±0.012)。SCT與實(shí)體測量的C<,5/6>椎間隙與C<,5>椎體高度比值0.789±0.137(0.791±0.135)較其它節(jié)段、其它部位均大，差異有顯著性(P<0.05)。 結(jié)論：1．SCT掃描較X線攝片更能真實(shí)地反映下頸椎椎體和椎間隙的

9、實(shí)際高度。2．頸椎椎體的高度中部最低，前部和后部高度接近；椎間隙高度中部最高，前部次之，后部最低。3．SCT掃描測量的C<,5/6>椎間隙/C<,5>椎體中部高度比值最大，可能是反映頸椎間盤退變的敏感指標(biāo)之一。 第二章C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段頸人工椎間盤置換后下位椎間隙內(nèi)壓力變化的生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究 目的：測量C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段頸椎間盤摘除、人工椎間盤置換和前路椎間融合內(nèi)固定對鄰近下位C<,6

10、/7>椎間隙內(nèi)壓力的影響，為臨床運(yùn)用人工頸椎間盤進(jìn)行C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段置換提供理論依據(jù)。 方法：采用11具新鮮成人尸體頸椎標(biāo)本，先后建立C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段椎間盤完整、摘除、人工頸椎間盤置換、前路椎間融合內(nèi)固定四組模型。將特制圓片狀微型阻電式壓力傳感器置入C<,6/7>椎間隙內(nèi)，分別進(jìn)行軸向、側(cè)彎、前屈和后伸分級加載，測量鄰近下位節(jié)段(C<,6/7>)椎間隙內(nèi)的壓力。運(yùn)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件

11、包進(jìn)行對比分析。 結(jié)果：1．軸向、側(cè)彎、前屈和后伸分級加載時(shí)，四組標(biāo)本模型C<,6/7>椎間隙內(nèi)的壓力均隨載荷的增大而增大。2．C<,4/5>、C<,5/6>椎間盤完整組和置換組在前屈工況時(shí)C<,6/7>椎間隙內(nèi)的壓力最大，其余依次是側(cè)彎、軸向和后伸工況，差異有顯著性(P<0.05)。3．C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段椎間盤摘除組在側(cè)彎工況時(shí)椎間隙內(nèi)的壓力最大，其余依次是后伸、前屈和軸向工況，差異有顯著性(P<0.05)4

12、．融合組在軸向工況時(shí)C<,6/7>椎間隙內(nèi)的壓力最大，側(cè)彎工況時(shí)最小，前屈和后伸工況時(shí)差別不大，差異均顯著性(P<0.05)。5．C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段椎間盤摘除組在軸向、前屈工況時(shí)椎間隙內(nèi)的壓力低于完整組和置換組，在側(cè)彎和后伸工況時(shí)高于完整組和置換組，差異均有顯著性(P<0.05)。6．前路椎間融合內(nèi)固定組在四種工況時(shí)下位椎間隙的壓力較完整、摘除和置換組均增高，差異有顯著性(P<0.05)。7．C<,4/5>、C<,5/

13、6>雙節(jié)段人工椎間盤置換組與椎間盤完整組相比，四種工況時(shí)下位節(jié)段椎間隙內(nèi)的壓力均相近，差異無顯著性(P>0.05)。 結(jié)論： 1．特制圓片狀微型阻電式壓力傳感器是測量離體頸椎標(biāo)本椎間隙壓力的良好實(shí)驗(yàn)工具。 2．雙節(jié)段頸椎間盤摘除和椎間融合內(nèi)固定后下位椎間隙的壓力分布較正常情況均發(fā)生了改變。 3．雙節(jié)段頸椎間盤摘除后下位椎間隙內(nèi)的壓力在側(cè)彎和后伸時(shí)高于正常，軸向和前曲低于正常，壓力分布的紊亂可能會(huì)導(dǎo)致或加劇

14、頸椎退變。 4．雙節(jié)段椎間融合內(nèi)固定后下位椎間隙內(nèi)的壓力均明顯高于正常，這可能是導(dǎo)致或加劇下位椎間隙退變的原因之一。 5．雙節(jié)段人工頸椎間盤置換后下位椎間隙內(nèi)的壓力及分布均近似于正常，提示雙節(jié)段人工頸椎間盤置換可以有效維持頸椎的正常生物力學(xué)性能。 第三章<,C4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換、椎間融合對鄰近下位節(jié)段影響的臨床應(yīng)用研究 目的：觀察C<,4/5>、C<,5/6> 節(jié)段人工頸椎間盤

15、置換和前路融合內(nèi)固定術(shù)的臨床療效，探討不同術(shù)式對鄰近下位節(jié)段退變的影響，為進(jìn)行C<,4/5>、C<,5/6> 節(jié)段人工頸椎間盤置換提供臨床依據(jù)。 方法：收集1998年1月～2006年2月因C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段頸椎退變而接受手術(shù)的病例35例，按照手術(shù)方式及隨訪時(shí)間長短分為三組：(1)人工頸椎間盤置換組5例，隨訪12個(gè)月～22個(gè)月，平均14.66個(gè)月；(2)前路植骨融合內(nèi)固定短期隨訪組(融合組一)15例，隨訪12個(gè)月

16、～30個(gè)月，平均15.75個(gè)月； (3)前路植骨融合內(nèi)固定中長期隨訪組(融合組二)15例，隨訪5年～8年，平均6.75年。記錄術(shù)前和術(shù)后隨訪6個(gè)月、12個(gè)月、2年和5年時(shí)的JOA分值、Odom評級，X線觀察鄰近下位節(jié)段椎體/椎間隙高度比值、椎間活動(dòng)度、曲度和椎間盤退變情況。運(yùn)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件比較分析以上各組、各時(shí)段的各項(xiàng)指標(biāo)。 結(jié)果： 1．三組病例術(shù)后各隨訪時(shí)段的JOA評分、Odom評級較術(shù)前均有提高，差異有統(tǒng)

17、計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 2．人工椎間盤置換組較融合組一，術(shù)后6個(gè)月、12個(gè)月的JOA評分、Odom評級、鄰近下位節(jié)段椎體/椎間隙高度比值、椎間活動(dòng)度、曲度和椎間盤退變均相近，差異無顯著性(P>0.05)。 3．融合組二術(shù)后5年較術(shù)后6個(gè)月、12個(gè)月、2年，及較融合組一術(shù)后6個(gè)月、12個(gè)月，JOA評分、Odom評級改善率降低，鄰近下位節(jié)段活動(dòng)度增加、曲度減少，椎體/椎間隙高度比值下降、椎間盤退變增多，差異均有顯著性(P

18、<0.05)。 結(jié)論： 1．C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段頸人工椎間盤置換和前路植骨融合內(nèi)固定的近期手術(shù)療效均良好，能有效維持下位節(jié)段椎間隙的高度、活動(dòng)度和曲度，未見椎間盤退變，是治療頸椎退行性疾病的有效方法之一。 2.雙節(jié)段前路植骨融合內(nèi)固定術(shù)的中遠(yuǎn)期療效下降，鄰近下位節(jié)段椎間隙的高度下降，活動(dòng)度增加、曲度減少，椎間盤出現(xiàn)退變。3.C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換的遠(yuǎn)期療效尚有待進(jìn)一步