X-Stop棘突間撐開器對老年腰椎管狹窄癥病人手術(shù)節(jié)段和鄰近節(jié)段脊椎的三維運動生物力學(xué)分析及臨床療效評價.pdf

1、背景：
　　 近些年來，X-Stop棘突間撐開器已經(jīng)流行地運用于治療老年退變性腰椎管狹窄癥，并且報道了較好的短中期臨床療效。然而對X-Stop棘突間撐開器的生物力學(xué)效應(yīng)大多是一些人尸體標(biāo)本實驗和少數(shù)采用二維實驗方法的體內(nèi)實驗研究。對于X-Stop在腰椎管狹窄癥病人體內(nèi)如何發(fā)揮作用及是否會影響手術(shù)的上下鄰近節(jié)段椎體的運動生物力學(xué)仍然不是很清楚。在該研究中，我們采用新穎的實驗方法即雙C型臂正交成像系統(tǒng)(DFIS)結(jié)合3維椎體模型-2

2、維熒光圖像數(shù)字化配準(zhǔn)技術(shù)(3D-2D)，進(jìn)行定量分析研究X-Stop棘突間撐開器的在體生物力學(xué)效應(yīng)。
　　 目的：
　　 探討X-Stop棘突間撐開器治療老年退變性腰椎管狹窄癥的治療機(jī)制和量化分析對手術(shù)節(jié)段和鄰近節(jié)段椎體的生物力學(xué)影響以及評價X-Stop棘突間撐開器的臨床療效。
　　 方法：
　　 10例準(zhǔn)備X-Stop手術(shù)治療的退變性腰椎管狹窄癥病人，納入了該實驗研究，其中8例完成了全部的在體生物力學(xué)實

3、驗研究，9例病人完成了術(shù)前和術(shù)后平均半年的臨床問卷調(diào)查，包括ODI下腰痛評分(Oswenstry disability index)，短表-12項調(diào)查（SF-12）和歐洲五維度健康量表(EuroQol-5 dimensions)。術(shù)前7例病人腰骶椎經(jīng)CT掃描，1例病人腰骶椎經(jīng)MRI特殊序列掃描。然后將腰骶椎矢狀面圖像導(dǎo)入Rhinoceros4.0(Robert McNeel& Associates，Seattle，WA)軟件中給L2至S

4、1的每一椎體進(jìn)行三維模型重建。在X-Stop棘突間撐開器手術(shù)之前和術(shù)后平均7個月，讓參與的所有受試者接受采用雙C型臂機(jī)正交攝像，并同時做7種功能性體位運動包括站直立位，最大左側(cè)旋轉(zhuǎn)，最大右側(cè)旋轉(zhuǎn)，最大左側(cè)屈曲，最大右側(cè)屈曲，最大后伸位，最大前屈位。手術(shù)前后，不同體位的各個椎體(L2-S1)，在Rhinoceros的兩個虛擬窗口內(nèi)做3維椎體模型-2維圖像(3D-2D)的數(shù)字化手動配準(zhǔn)。然后在這種模擬出來的腰骶椎體三維模型上，測量X-Sto

5、p棘突間撐開器對手術(shù)節(jié)段和上下相鄰節(jié)段椎體的生物力學(xué)變化，包括:1，用迭代近鄰點(ICP)算法測量棘突的運動學(xué)變化;2，測量手術(shù)節(jié)段椎體和相鄰節(jié)段椎體的6自由度(6-DOF)運動學(xué)變化即主維活動度和位移，伴隨活動度和位移;3,量化X-Stop棘突間撐開器在腰椎管狹窄節(jié)段產(chǎn)生的“前屈”效應(yīng)大小;4，測量手術(shù)節(jié)段和相鄰節(jié)段椎間孔大?。娣e，高度和寬度），節(jié)段性椎管長度和椎間盤前后緣高度等變化。另外，我們采用Prolo功能狀態(tài)評分，回顧性比較

6、分析了20例經(jīng)X-Stop棘突間撐開器治療的腰椎管狹窄癥病人和25例經(jīng)傳統(tǒng)的椎板開窗術(shù)治療的腰椎管狹窄癥病人的臨床療效。
　　 結(jié)果：
　　 運動學(xué)測量:X-Stop棘突間撐開器手術(shù)后，當(dāng)病人軀干處于站直立位，左側(cè)旋轉(zhuǎn)位，后伸位和前屈位時，手術(shù)節(jié)段的棘突間垂直最短距離分別顯著(p＜0.05）增加1.5毫米，1.2毫米，1.3毫米和1.1毫米;植入節(jié)段的棘突間水平最短距離在全部功能性體位時都沒有顯著的變化(p＞0.05)。

7、X-Stop棘突間撐開器手術(shù)后，手術(shù)節(jié)段椎體的后伸主維活動度顯著(p＜0.05)減少50.2％，而手術(shù)節(jié)段椎體的前屈位，左右旋轉(zhuǎn)和左右側(cè)屈的主維活動度沒有顯著(p＜0.05)受到限制。X-Stop棘突間撐開器手術(shù)后，當(dāng)病人軀干處以站直立位，后伸位和右側(cè)屈位時，手術(shù)節(jié)段顯著地(p＜0.05）分別產(chǎn)生了1.7±1.7度，2.8±3.2度和1.9±2.0度前屈角。
　　 形態(tài)學(xué)測量:X-Stop棘突間撐開器手術(shù)后，當(dāng)病人軀干處于后伸位

8、時，手術(shù)節(jié)段雙側(cè)椎間孔的面積平均顯著(p＜0.05）增加了32.9％（或32毫米2），寬度平均增加了24.4％（或1.1毫米，p=0.06）;當(dāng)病人軀干處于站直立位和后伸位時，手術(shù)節(jié)段雙側(cè)椎間孔的高度分別顯著(p＜0.05)增加1.2毫米和1.8毫米。X-Stop棘突間撐開器手術(shù)后，當(dāng)病人軀干處于站直立位，后伸位和前屈位時，手術(shù)節(jié)段的節(jié)段性椎管長度分別顯著(p＜0.05)增加1.1毫米，1.2毫米和0.9毫米。X-Stop棘突間撐開器手

9、術(shù)后，手術(shù)節(jié)段的椎間盤前緣的高度，當(dāng)病人軀干處于站直立位時，顯著(p＜0.05)減小1.4毫米。
　　 鄰近節(jié)段:X-Stop棘突間撐開器植入的上下鄰近節(jié)段，棘突間垂直和水平最短距離，椎體的主維活動度，伴隨活動度和位移，椎間孔的面積，寬度與高度，節(jié)段性椎管的長度，椎間盤前后緣的高度都沒有出現(xiàn)顯著(p＞0.05）的變化。
　　 臨床療效（標(biāo)準(zhǔn)問卷）:9例X-Stop棘突間撐開器治療的病人，術(shù)后半年與手術(shù)之前相比，ODI下腰

10、痛評分顯著(p＜0.05)下降29.7％，歐洲五維度健康狀態(tài)視覺模擬評分顯著(p＜0.05)提高21.4％。
　　 臨床療效（回顧性非隨機(jī)對照）:20例X-Stop棘突間撐開器治療組病人和25例傳統(tǒng)椎板減壓手術(shù)的病人相比，Prolo功能狀態(tài)評分在術(shù)后6周，1年和末次隨訪時都沒有出現(xiàn)統(tǒng)計學(xué)差異。兩種手術(shù)方式都能顯著地(p＜0.05)改善腰椎管狹窄病人的臨床癥狀。
　　 結(jié)論：
　　 1，生物力學(xué)研究顯示，X-Sto

11、p棘突間撐開器對老年腰椎管狹窄癥病人能在站立位和后伸位時顯著的產(chǎn)生生物力學(xué)效應(yīng):手術(shù)節(jié)段棘突顯著地垂直方向撐開1.1至1.5毫米，產(chǎn)生約2度至3度的前屈角，椎間孔的大小有顯著地增大。但也引起了椎間盤的前緣高度的顯著的降低。X-Stop棘突間撐開器不會對手術(shù)的上下鄰近節(jié)段椎體產(chǎn)生顯著的生物力學(xué)干擾。
　　 2，臨床療效顯示，X-Stop棘突間撐開器可以有效地治療老年腰椎管狹窄癥的病人，并且可以取得類似于傳統(tǒng)的椎板開窗術(shù)的臨床療效。