寰樞椎融合術(shù)后下頸椎曲度異常的基礎(chǔ)和臨床研究.pdf

1、目的：
　　1、通過離體生物力學(xué)研究，分析寰樞椎融合角度變化對(duì)下頸椎運(yùn)動(dòng)范圍和椎間壓力的影響，揭示下頸椎曲度出現(xiàn)異常的生物力學(xué)機(jī)制，為臨床診治提供重要的理論指導(dǎo)。
　　2、通過建立上頸椎固定于不同角度的三維有限元模型，對(duì)下頸椎各運(yùn)動(dòng)節(jié)段的運(yùn)動(dòng)范圍、椎間壓力、前縱韌帶張力以及側(cè)塊關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)面壓力的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，試圖找到相對(duì)較為合適的寰樞椎固定角度，以減少下頸椎發(fā)生后凸畸形的風(fēng)險(xiǎn)。
　　3、通過長期的臨床隨訪，對(duì)使用C1

2、側(cè)塊螺釘和C2椎弓根螺釘技術(shù)以及Magerl技術(shù)后的C1-C2固定角度和術(shù)后C2-C7矢狀位曲度的關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　方法：
　　1、為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)芨陀^真實(shí)的模擬患者寰樞椎固定術(shù)后的實(shí)際情況，有鑒于人類頸椎部位有其獨(dú)特的解剖學(xué)構(gòu)造，我們根據(jù)目前常用的頸椎力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，使用青壯年新近死亡的冷凍尸體標(biāo)本作為實(shí)驗(yàn)材料。我們在8具成人頸椎尸體標(biāo)本上模擬三維頸椎運(yùn)動(dòng)。先于三維材料測試系統(tǒng)上行正常標(biāo)本測試，其后分別將寰樞椎固定于3個(gè)不同

3、角度（中立位，中立位-10°，中立位+10°）并進(jìn)行測試。各運(yùn)動(dòng)節(jié)段運(yùn)動(dòng)范圍和4個(gè)下頸椎節(jié)段（C2-C3、C3-C4、C4-C5和C5-C6）的椎間壓力得到監(jiān)測。
　　2、在全頸椎三維有限元模型上模擬加載C1側(cè)塊螺釘及C2椎弓根螺釘（Harms技術(shù)），并通過改變釘尾間距，構(gòu)建3種不同寰樞椎固定角度全頸椎模型，對(duì)3種寰樞椎固定角度全頸椎模型下頸椎節(jié)段活動(dòng)度、前縱韌帶應(yīng)力、椎間壓力及側(cè)塊關(guān)節(jié)應(yīng)力進(jìn)行分析比較。
　　3、通過對(duì)20

4、10年9月至2012年9月間收治的由同一名術(shù)者利用C1側(cè)塊螺釘和C2椎弓根螺釘固定或者M(jìn)agerl技術(shù)結(jié)合線纜固定治療寰樞椎不穩(wěn)的30名患者進(jìn)行了回顧性研究。術(shù)前、術(shù)后以及最后的隨訪期對(duì)前屈位的寰齒間距(ADI)進(jìn)行評(píng)估。中立位拍攝側(cè)位片對(duì)脊髓可用間隙(SAC)進(jìn)行評(píng)估。中立位側(cè)位片測量Oc-C1、C1-C2、C2-C3以及C2-C7的矢狀位角度。
　　結(jié)果：
　　1、離體生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：下頸椎各運(yùn)動(dòng)節(jié)段運(yùn)動(dòng)范圍變化模式是

5、類似的。在前屈后伸測試中，固定的寰樞椎角度導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)范圍相較正常標(biāo)本組顯著增大，而且在前屈測試中，更大的寰樞椎固定角度會(huì)進(jìn)一步增加下頸椎運(yùn)動(dòng)范圍，在后伸測試中，更小的寰樞椎固定角度也會(huì)進(jìn)一步增大下頸椎運(yùn)動(dòng)范圍。軸向旋轉(zhuǎn)測試中，所有寰樞椎固定組相較正常標(biāo)本組都有顯著的運(yùn)動(dòng)范圍增大，而所有寰樞椎固定組間，運(yùn)動(dòng)范圍增幅相當(dāng)。側(cè)屈測試中，各寰樞椎固定組和正常標(biāo)本組之間并沒有顯著地運(yùn)動(dòng)范圍差異。椎間壓力分析結(jié)果顯示，寰樞椎固定于較大寰樞椎角度將導(dǎo)致

6、C2-C3、C3-C4和C4-C5節(jié)段在前屈測試中椎間壓力顯著增大。
　　2、三維有限元實(shí)驗(yàn)結(jié)果:寰樞椎固定角度越大，下頸椎代償性前屈越明顯，寰樞椎固定角度越小，下頸椎代償性后伸越明顯，3種不同角度寰樞椎固定模型與正常模型相比，均有明顯的下頸椎代償性旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。椎間壓力測試顯示椎間壓力在前屈測試中隨著寰樞椎固定角度的增大而明顯增大。前縱韌帶張力測試和側(cè)塊關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)壓力測試顯示，寰樞椎固定角度過?。ㄖ辛⑽?10°）造成下頸椎過度后伸運(yùn)動(dòng)

7、的同時(shí)將使前縱韌帶模塊拉伸，造成拉力增大，而側(cè)塊關(guān)節(jié)作為旋轉(zhuǎn)軸，關(guān)節(jié)壓力也將增大。寰樞椎固定造成下頸椎過度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將使旋轉(zhuǎn)方向?qū)?cè)的側(cè)塊關(guān)節(jié)壓力增大，同時(shí)前縱韌帶拉力小幅增大，不同固定角度造成的影響差別不大。
　　3、臨床研究結(jié)果:兩組患者術(shù)后ADI和SAC均得到了顯著的恢復(fù)。然而，術(shù)后Magerl組的平均C1-C2矢狀位角比Harms組更加前凸。無論是Harms組還是Magerl組，C1-C2角的變化值和C2-C7角的變化

8、值之間有線性負(fù)相關(guān)關(guān)系。
　　結(jié)論：
　　1、離體生物力學(xué)研究結(jié)果顯示，在混合測試模式下，寰樞椎固定將導(dǎo)致下頸椎的代償運(yùn)動(dòng)，以彌補(bǔ)寰樞椎因固定所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)范圍損失。當(dāng)寰樞椎固定于相對(duì)前凸的位置時(shí)，下頸椎將有更多的代償性前屈，相反的，寰樞椎固定于相對(duì)后凸的位置，下頸椎將有更多的代償性后伸。而且，當(dāng)寰樞椎固定于前凸的位置時(shí)，下頸椎椎間壓力在前屈測試時(shí)會(huì)顯著增大。之前有研究認(rèn)為增大的活動(dòng)度和椎間壓力會(huì)破壞椎間盤的營養(yǎng)供應(yīng)，并進(jìn)一步

9、產(chǎn)生椎間盤進(jìn)展性退變，而這會(huì)導(dǎo)致下頸椎曲度不良。因此，為使下頸椎保持矢狀位生理曲度，寰樞椎應(yīng)該固定于中立位或者固定于一個(gè)較小的寰樞椎角度，而不能固定于相對(duì)前凸位。
　　2、三維有限元研究結(jié)果顯示，當(dāng)寰樞椎固定于中立位+10°時(shí)下頸椎將出現(xiàn)過度的代償性前屈運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將增大前屈測試中的椎間壓力，而當(dāng)寰樞椎固定于中立位-10°時(shí)下頸椎將出現(xiàn)過度的代償性后伸運(yùn)動(dòng)，將使前縱韌帶張力及側(cè)塊關(guān)節(jié)壓力明顯增大，而寰樞椎固定造成下頸椎過度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的

10、同時(shí)將使旋轉(zhuǎn)方向?qū)?cè)的側(cè)塊關(guān)節(jié)壓力增大，同時(shí)前縱韌帶拉力小幅增大，不同固定角度造成的影響差別不大。在現(xiàn)實(shí)情況中，這些改變將導(dǎo)致下頸椎前縱韌帶、椎間盤以及關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變加速，椎間高度降低，進(jìn)而出現(xiàn)矢狀位曲度不良。合理的寰樞椎固定角度應(yīng)該為中立位（或者是上下頸椎達(dá)到平衡時(shí)的初始位置）。
　　3、回顧性臨床研究顯示，無論采取Harms技術(shù)還是Magerl技術(shù)，術(shù)后C1-C2角的前凸改變和C2-C7角的后凸改變密切相關(guān)。Harms技術(shù)對(duì)于