X-Stop棘突間撐開(kāi)器對(duì)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(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析及臨床療效評(píng)價(jià).pdf

1、背景：
　　 近些年來(lái)，X-Stop棘突間撐開(kāi)器已經(jīng)流行地運(yùn)用于治療老年退變性腰椎管狹窄癥，并且報(bào)道了較好的短中期臨床療效。然而對(duì)X-Stop棘突間撐開(kāi)器的生物力學(xué)效應(yīng)大多是一些人尸體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)和少數(shù)采用二維實(shí)驗(yàn)方法的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)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(huì)影響手術(shù)的上下鄰近節(jié)段椎體的運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(kāi)器的在體生物力學(xué)效應(yīng)。
　　 目的：
　　 探討X-Stop棘突間撐開(kāi)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(duì)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(píng)價(jià)X-Stop棘突間撐開(kāi)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(shí)驗(yàn)研究，其中8例完成了全部的在體生物力學(xué)實(shí)

3、驗(yàn)研究，9例病人完成了術(shù)前和術(shù)后平均半年的臨床問(wèn)卷調(diào)查，包括ODI下腰痛評(píng)分(Oswenstry disability index)，短表-12項(xiàng)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(kāi)器手術(shù)之前和術(shù)后平均7個(gè)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(shí)做7種功能性體位運(yùn)動(dòng)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(gè)椎體(L2-S1)，在Rhinoceros的兩個(gè)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(dòng)配準(zhǔn)。然后在這種模擬出來(lái)的腰骶椎體三維模型上，測(cè)量X-Sto

5、p棘突間撐開(kāi)器對(duì)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(diǎn)(ICP)算法測(cè)量棘突的運(yùn)動(dòng)學(xué)變化;2，測(cè)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(yùn)動(dòng)學(xué)變化即主維活動(dòng)度和位移，伴隨活動(dòng)度和位移;3,量化X-Stop棘突間撐開(kāi)器在腰椎管狹窄節(jié)段產(chǎn)生的“前屈”效應(yīng)大小;4，測(cè)量手術(shù)節(jié)段和相鄰節(jié)段椎間孔大小（面積，高度和寬度），節(jié)段性椎管長(zhǎng)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(píng)分，回顧性比較

6、分析了20例經(jīng)X-Stop棘突間撐開(kāi)器治療的腰椎管狹窄癥病人和25例經(jīng)傳統(tǒng)的椎板開(kāi)窗術(shù)治療的腰椎管狹窄癥病人的臨床療效。
　　 結(jié)果：
　　 運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)量:X-Stop棘突間撐開(kāi)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(shí)，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(shí)都沒(méi)有顯著的變化(p＞0.05)。

7、X-Stop棘突間撐開(kāi)器手術(shù)后，手術(shù)節(jié)段椎體的后伸主維活動(dòng)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(dòng)度沒(méi)有顯著(p＜0.05)受到限制。X-Stop棘突間撐開(kāi)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(shí)，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(cè)量:X-Stop棘突間撐開(kāi)器手術(shù)后，當(dāng)病人軀干處于后伸位

8、時(shí)，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(shí)，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(kāi)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(shí)，手術(shù)節(jié)段的節(jié)段性椎管長(zhǎng)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(kāi)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(shí)，顯著(p＜0.05)減小1.4毫米。
　　 鄰近節(jié)段:X-Stop棘突間撐開(kāi)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(dòng)度，伴隨活動(dòng)度和位移，椎間孔的面積，寬度與高度，節(jié)段性椎管的長(zhǎng)度，椎間盤前后緣的高度都沒(méi)有出現(xiàn)顯著(p＞0.05）的變化。
　　 臨床療效（標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)卷）:9例X-Stop棘突間撐開(kāi)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(píng)分顯著(p＜0.05)下降29.7％，歐洲五維度健康狀態(tài)視覺(jué)模擬評(píng)分顯著(p＜0.05)提高21.4％。
　　 臨床療效（回顧性非隨機(jī)對(duì)照）:20例X-Stop棘突間撐開(kāi)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(píng)分在術(shù)后6周，1年和末次隨訪時(shí)都沒(méi)有出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)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(kāi)器對(duì)老年腰椎管狹窄癥病人能在站立位和后伸位時(shí)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(kāi)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(kāi)器不會(huì)對(duì)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(kāi)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(kāi)窗術(shù)的臨床療效。