雙節(jié)段人工頸椎間盤置換對上位椎間隙內(nèi)壓力影響的生物力學(xué)與臨床應(yīng)用研究.pdf

1、頸椎間盤位于C<,2>～T<,1>的椎體之間，具有維持正常的椎間隙高度，吸收振動減緩沖擊，勻布應(yīng)力的功能，對頸椎的穩(wěn)定性非常重要。頸椎退行性疾病(cervical disc degenerative disease，CDDD)是脊柱外科的常見病，而椎間盤退變是CDDD的主要病理基礎(chǔ)。對頸椎間盤的形態(tài)、生物力學(xué)及臨床研究具有十分重要的意義。 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

2、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。頸椎病的傳統(tǒng)治療方法是頸前路椎間盤切除減壓植骨融合內(nèi)固定術(shù)。單純椎間盤切除可繼發(fā)頸椎不穩(wěn)、椎管狹窄和退行性小關(guān)節(jié)炎；頸前路融合則改變了頸椎正常力學(xué)環(huán)境，使融合節(jié)段運(yùn)動喪失，引起鄰近節(jié)段應(yīng)力增加和活動度增大，促使相鄰節(jié)段退變加速；并且融合的節(jié)段越多，臨近節(jié)段的退變越明顯，癥狀的遷延復(fù)發(fā)率也越高。因此，人工頸椎間盤置換術(shù)(artificial cervicaldisc re

3、placement，CADR)近年來發(fā)展迅速。但是，人工頸椎間盤能否恢復(fù)正常椎間盤的功能，以及對鄰近節(jié)段有無影響?臨床多見的C<,4/5>、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?臨床療效如何?這些都鮮有報(bào)道。 本課題首先對頸椎體和椎管矢狀徑的相應(yīng)解剖部位進(jìn)行了X線、SCT和實(shí)體測量；然后采用生物力學(xué)的方法，測量C<,4/5>、C<,5/6>椎間盤完整、椎間盤摘除、CADR、椎間融合，在

4、軸向、前屈、后伸與側(cè)彎和不同載荷下，其相鄰上位(C<,3/4>)椎間隙的壓力變化；此外，通過隨訪對比分析C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段椎間融合及CADR兩種術(shù)式的病人術(shù)后不同時(shí)期的手術(shù)療效和觀察術(shù)后上位椎間隙的高度、椎間盤退變的改變情況。旨在解釋雙節(jié)段頸椎間盤摘除和頸椎間融合術(shù)后遠(yuǎn)期療效下降的原因，為C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換術(shù)的臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。 第一章下頸椎椎體和椎管矢狀徑的測量及意義

5、 目的：了解下頸椎椎體和椎管矢狀徑的實(shí)體測量、X線與SCT測量值的差別，為診斷頸椎病提供解剖形態(tài)學(xué)和影像學(xué)幫助。 方法：對9具新鮮頸椎標(biāo)本的C<,3>～C<,7>椎體和椎管矢狀徑進(jìn)行了測量。首先將標(biāo)本進(jìn)行X線攝片，再行螺旋CT(spiral computed tomography，SCT)掃描，最后對標(biāo)本矢狀剖面進(jìn)行實(shí)體測量，測量椎體和椎管的矢狀徑。測量結(jié)果用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件中的方差分析和配對t檢驗(yàn)分析，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為

6、α=0.05。 結(jié)果：1．椎體正中矢狀徑的測量值：X線攝片組高于實(shí)體組和SCT組，差異均有顯著性(均P<0.05)；而實(shí)體組和SCT組之間比較差異無顯著性(P>0.05)。2、椎管正中矢狀徑的測量值：X線攝片組低于實(shí)體組和SCT組，差異均有顯著性(均P<0.05)；而實(shí)體組和SCT組之間比較差異無顯著性(P>0.05)。3、椎管/椎體正中矢狀徑的比值：X線攝片組低于實(shí)體組和SCT組，差異均有顯著性(均P<0.05)；而實(shí)體組和S

7、CT組之間比較差異無顯著性(P>0.05)。4、用X線攝片，實(shí)體測量和SCT測量三種方法測得的椎管/椎體正中矢狀徑比值：C<,3>節(jié)段組與C<,4>節(jié)段組之間比較差異均無顯著性(P>0.05)；C<,3>節(jié)段組大于C<,5>、C<,6>、C<,7>節(jié)段組且差異均有顯著性(均P<0.05)；C<,4>節(jié)段組亦大于C<,5>、C<,6>、C<,7>節(jié)段組且差異均有顯著性(均P<0.05)；C<,5>、C<,6>、C<,7>節(jié)段組間兩兩比較差

8、異均無顯著性(P>0.05)。 結(jié)論：1．SCT掃描比X線攝片更能真實(shí)地反映頸椎椎體和椎管的實(shí)際矢狀徑。2．SCT測量的椎管/椎體矢狀徑比值更能顯示頸椎管狹窄的情況。 第二章 C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換后上位椎間隙內(nèi)壓力變化的生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究 目的：探討C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換、椎間盤摘除、椎間融合后，對鄰近上位椎間隙內(nèi)壓力的影響，為C<,4/5>、C<,5/

9、6>雙節(jié)段人工頸椎間盤的臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。 方法：取11具新鮮健康成年人頸椎(C<,3>～T<,1>)標(biāo)本，依次制作成C<,4/5>、C<,5/6>椎間盤完整、椎間盤摘除、Bryan人工椎間盤置換和椎間融合內(nèi)固定模型。在INSTRON數(shù)字電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)上運(yùn)用偏心加載的方法使其在三維空間上產(chǎn)生軸向壓縮、前屈、后伸、側(cè)彎四種運(yùn)動，同時(shí)加載載荷逐級增加(軸向25～150N；非軸向0.25Nm～1.5Nm)，然后采用經(jīng)過改良的微

10、型壓力傳感器測量上位(C<,3/4>)椎間隙內(nèi)的壓力變化，并進(jìn)行分析比較。用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件中的方差分析和配對t檢驗(yàn)分析，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。 結(jié)果：頸椎標(biāo)本在軸向、前屈、后伸、側(cè)彎四種工況下，C<,3/4>椎間隙內(nèi)壓力：(1)椎間盤摘除組均高于椎間盤完整組，差異均有顯著性(均P<0.05)；(2)椎間融合組均高于椎間盤完整組，差異均有顯著性(均P<0.05)；(3)CADR組和椎間盤完整組比較差異均無顯著性(均P

11、>0.05)；(4)CADR組均低于椎間融合組，差異均有顯著性(均P<0.05)；(5)CADR組均低于椎間盤摘除組，差異均有顯著性(均P<0.05)；(6)椎間盤摘除組均低于椎間融合組，差異均有顯著性(均P<0.05)。 結(jié)論：1、C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段椎間融合及椎間盤摘除后相鄰上位椎間隙壓力較椎間盤完整時(shí)顯著增大，可能是其引起鄰近上位節(jié)段退變的原因之一。 2、C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換

12、后相鄰上位椎間隙內(nèi)壓力與椎間盤完整時(shí)相近，且明顯低于雙節(jié)段椎間融合和椎間盤摘除，為臨床開展雙節(jié)段人工頸椎間盤置換進(jìn)一步提供了理論依據(jù)。 第三章 C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換、椎間融合對鄰近上位間隙影響的臨床應(yīng)用研究 目的：觀察C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換、椎間融合兩種不同手術(shù)方法的臨床療效及對鄰近上位節(jié)段的影響。 方法：收集于1998年1月～2006年2月因C<,4

13、/5>、C<,5/6>雙節(jié)段椎間盤退行性疾病進(jìn)行手術(shù)治療的病歷及影像學(xué)資料完整的患者35例，其中CADR 5例，椎間融合(病例隨訪時(shí)間12個(gè)月的為短期隨訪組15例、5年的為中長期隨訪組15例)30例。通過信訪、電話隨訪和門診復(fù)查體檢等方法進(jìn)行隨訪調(diào)查。采用JOA評分和Odom評級兩種系統(tǒng)評估，評價(jià)術(shù)前，術(shù)后6月、12月、2年、5年后的治療效果。測量側(cè)位X線片上C<,3/4>椎間隙高度與C3椎體高度比值(R)及活動度并對C<,3/4>的椎

14、間盤退變率進(jìn)行評價(jià)。采用SPSS13.0軟件包對患者的JOA評分，Odom評級以及R值、C<,3/4>節(jié)段活動度手術(shù)前后比較分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。 結(jié)果：1．兩種術(shù)式JOA評分及Odom評級比較：術(shù)后JOA評分、Odom評級顯著增加，自身手術(shù)前后比較，P<0.05，有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；短期隨訪組與置換組術(shù)前及術(shù)后6月、12月組間比較沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)：中長期隨訪組術(shù)后5年療效下降，與12月、2年時(shí)組內(nèi)比較差異有

15、顯著性(P<0.05)。2．鄰近上位節(jié)段的活動度比較：短期隨訪組和置換組術(shù)前與術(shù)后6、12月比較，沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；中長期隨訪組術(shù)后5年鄰近上位節(jié)段的活動度增大，與術(shù)前及術(shù)后6、12月、2年比較，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。3．X線片上測量C<,3/4>椎間隙高度與C<,3>椎體高度比值(R)及椎間盤退變率比較：術(shù)前與術(shù)后組內(nèi)及術(shù)后6月、12月短期隨訪組和置換組比較，P>0.05，沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；中長期隨訪組術(shù)后5年R值