雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換對(duì)鄰近上位關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)影響的生物力學(xué)研究和臨床觀察.pdf

1、頸椎病是常見(jiàn)的脊柱退行性疾患。經(jīng)前路減壓、椎體間植骨融合術(shù)已成為治療頸椎病的有效手段，然而，大量的臨床和實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)該手術(shù)方式由于改變了相鄰節(jié)段椎間盤(pán)內(nèi)壓力、節(jié)間運(yùn)動(dòng)力學(xué)和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)應(yīng)力，從而導(dǎo)致鄰近節(jié)段退變。人工頸椎間盤(pán)置換術(shù)是近年發(fā)展的新技術(shù)，其目的是替代病變的椎間盤(pán)并行使其功能，保留運(yùn)動(dòng)節(jié)段和減少相鄰節(jié)段繼發(fā)性退變，為頸椎病治療提供了新的途徑。單節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換已有較多的生物力學(xué)研究和臨床報(bào)道，但頸椎病變常累及兩個(gè)或兩個(gè)以上節(jié)

2、段，雙節(jié)段人工頸椎椎間盤(pán)能否達(dá)到正常椎間盤(pán)的力學(xué)性能要求，尚有待進(jìn)一步的研究。 頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)具有十分重要的生物力學(xué)意義，其主要功能是承受壓縮、牽拉、剪切及扭轉(zhuǎn)等不同類型的載荷，雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)和椎間盤(pán)構(gòu)成了運(yùn)動(dòng)節(jié)段的穩(wěn)定。頸椎病手術(shù)后關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變速度和程度是評(píng)估療效的重要指標(biāo)之一，而關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變與其生物力學(xué)性能密切相關(guān)，因此，對(duì)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)壓力的研究具有重要意義。目前，國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換對(duì)鄰近上位節(jié)段關(guān)節(jié)突關(guān)

3、節(jié)影響的實(shí)驗(yàn)和臨床研究。 由于頸椎的生理特點(diǎn)，C<,4/5>和C<,5/6>在生理狀況下承受的應(yīng)力最大，因此，頸椎退變最常發(fā)生在這兩個(gè)節(jié)段。本課題從生物力學(xué)和臨床上對(duì)C<,4/5>和C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換對(duì)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的影響進(jìn)行了研究： (1)探討新鮮尸體標(biāo)本C<,4/5>和C<,5/6>椎間盤(pán)摘除、椎間融合前路內(nèi)固定和人工椎間盤(pán)置換模型在不同載荷下對(duì)C<,4/5>和鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)壓力的影響；

4、(2)觀察C<,4/5>～C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換的早期臨床療效和前路椎間融合術(shù)的臨床療效，以及對(duì)鄰近上位節(jié)段關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的影響。 第一部分雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換對(duì)鄰近上位關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)壓力影響的實(shí)驗(yàn)研究 目的：探討雙節(jié)段頸椎椎間盤(pán)摘除、人工椎間盤(pán)置換和前路椎間融合內(nèi)固定對(duì)鄰近上位節(jié)段關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)壓力的影響，為臨床運(yùn)用雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換提供參考依據(jù)。 方法:取11具新鮮完整的青壯年下頸段標(biāo)本，按實(shí)驗(yàn)先后

5、分別制成C<,4/5>和C<,5/6>完整組、椎間盤(pán)摘除組、椎間盤(pán)置換組和C<,4>～C<,6>椎間融合組共四組標(biāo)本模型，在標(biāo)本上施加軸向、側(cè)彎、前屈和后伸分級(jí)載荷，采用自行設(shè)計(jì)的圓片狀微型阻電式壓力傳感器，分別測(cè)量各組各分級(jí)載荷下C<,4/5>和鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)的壓力負(fù)荷。比較各組間的壓力大小，用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 結(jié)果:四組標(biāo)本模型在軸向、側(cè)彎、前屈和后伸四種工況下，C<,4/5

6、>和C<,3/4>關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)的壓力變化分別是：①完整組、摘除組、置換組和融合組C<,3/4>(融合上位節(jié)段)壓力均隨載荷增加而增大；②融合組C<,4/5>(融合節(jié)段)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)壓力為0；③人工椎間盤(pán)置換組與椎間盤(pán)完整組壓力接近，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；④載荷在100N以下時(shí)，椎間盤(pán)摘除組小于完整組和置換組相比，均有顯著性差異(P<0.05)；⑤載荷在100N以上時(shí)，椎間盤(pán)摘除組大于完整組和置換組，均有顯著性差異(P<0.05)

7、；⑥融合組C<,3/4>關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)的壓力明顯大于其它各組，均有顯著性差異(P<0.05)。 結(jié)論:①雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換后置換節(jié)段C<,4/5>和鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)的壓力與正常組接近，提示雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換符合頸椎正常生物力學(xué)要求；②頸椎椎間盤(pán)摘除后C<,4/5>和鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)的壓力在小載荷下降低，但隨著載荷增加(大于100N)，其壓力大于正常組，提示頸椎間盤(pán)摘除后，改變了頸

8、椎應(yīng)力的分布，可能是導(dǎo)致其發(fā)生退變或退變加速的原因之一；③C<,4>～C<,6>雙節(jié)段椎間融合內(nèi)固定后鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)壓力明顯增大，可能是導(dǎo)致其發(fā)生退變或退變加速的原因之一。 第二部分雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換對(duì)鄰近上位關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)影響的早期I臨床觀察 目的:觀察C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換的早期療效和雙節(jié)段頸前路融合內(nèi)固定術(shù)的臨床療效，探討其對(duì)鄰近上位關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的影響。

9、 方法:收集雙節(jié)段頸椎病變而接受手術(shù)病例35例，按照手術(shù)方式及隨訪時(shí)間分為三組：(1)C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)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～30個(gè)月，平均15.75個(gè)月；(3)前路植骨融合內(nèi)固定中長(zhǎng)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6月、12個(gè)月、2年、5年、末次隨訪時(shí)的JOA分值、O

10、dom評(píng)級(jí)，X線觀察鄰近上位節(jié)段C<,3/4>活動(dòng)度，CT掃描分析術(shù)后6月、1年、2年和5年手術(shù)鄰近上位節(jié)段C<,3/4>關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變程度。運(yùn)用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件比較分析各組各時(shí)段的JOA評(píng)分、Odom評(píng)級(jí)、鄰近上位節(jié)段活動(dòng)度和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變程度。 結(jié)果:1．三組術(shù)后各隨訪段的JOA評(píng)分、Odom評(píng)級(jí)較術(shù)前均有提高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。2．術(shù)后6月人工椎間盤(pán)置換組與融合組一的JOA評(píng)分、Odom評(píng)級(jí)、鄰

11、近上位節(jié)段活動(dòng)度和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變程度比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。 3．融合組一和融合組二術(shù)后1年與術(shù)后6月的JOA評(píng)分、Odom評(píng)級(jí)和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變程度比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；但鄰近上位節(jié)段活動(dòng)度增大(P<0.05)。4．融合組二術(shù)后5年與1年、2年比較，JOA評(píng)分、Odom評(píng)級(jí)改善率降低(P<0.05)，鄰近上位節(jié)段活動(dòng)度增加(P<0.05)，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變率增加(P<0.05)。 結(jié)論：1．雙節(jié)段A

12、CDR是治療多節(jié)段頸椎病的有效方法之一，術(shù)后早期療效滿意，鄰近上位節(jié)段活動(dòng)度良好，鄰近上位關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)無(wú)明顯退變。2．雙節(jié)段頸前路減壓椎體間融合內(nèi)固定術(shù)也是治療多節(jié)段頸椎病的有效手段之一，手術(shù)早期鄰近上位關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)無(wú)明顯退變；中遠(yuǎn)期鄰近上位關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)發(fā)生退變，長(zhǎng)期過(guò)度應(yīng)力積累可能是導(dǎo)致其退變的原因。 3．由于我們的臨床病例較少，應(yīng)用時(shí)間尚短，因此，雙節(jié)段人工頸椎間盤(pán)置換術(shù)中遠(yuǎn)期療效是否優(yōu)于頸椎前路融合內(nèi)固定術(shù)，尚需進(jìn)一步的研究。

13、附加部分： 頸椎的側(cè)塊分別向頭側(cè)突出的上關(guān)節(jié)突和向尾側(cè)突出的下關(guān)節(jié)突以及中間的峽部組成，左右各一。頸椎側(cè)塊是側(cè)塊螺釘固定技術(shù)的基礎(chǔ)。因此，作者另對(duì)頸椎側(cè)塊解剖作了相關(guān)研究，通過(guò)解剖和影像學(xué)測(cè)量探討了頸椎側(cè)塊與其周圍重要毗鄰結(jié)構(gòu)的解剖關(guān)系，評(píng)價(jià)頸椎側(cè)塊螺釘固定技術(shù)的安全性，為臨床頸椎側(cè)塊螺釘置入提供解剖學(xué)依據(jù)：頸椎側(cè)塊的應(yīng)用解剖與影像學(xué)測(cè)量及其臨床意義。 目的：觀測(cè)正常成人C<,3>～C<,7>頸椎側(cè)塊與周圍重要毗鄰結(jié)構(gòu)的

14、解剖關(guān)系，評(píng)價(jià)臨床頸椎側(cè)塊螺釘固定技術(shù)的安全性，為臨床頸椎側(cè)塊螺釘固定術(shù)提供解剖學(xué)依據(jù)。 方法：①選取正常成人頸椎新鮮標(biāo)本11具和防腐標(biāo)本10具，觀測(cè)C<,3>～C<,7>頸椎側(cè)塊與上、下位神經(jīng)根的解剖關(guān)系(D1和D2)；②選取正常成人頸椎側(cè)位X線片40例，測(cè)量頸椎側(cè)塊上關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面的傾角(α角)；③選取20份正常成人頸椎側(cè)塊中點(diǎn)水平CT斷層掃描片，以側(cè)塊中點(diǎn)內(nèi)側(cè)1mm為0點(diǎn)，測(cè)量0點(diǎn)至橫突孔外緣的連線與正中矢狀面的夾角(β角)

15、、0點(diǎn)至側(cè)塊前外側(cè)緣的距離(D3)以及0點(diǎn)至側(cè)塊前外側(cè)緣的連線與正中矢狀面的夾角(θ角)。 結(jié)果：①頸脊神經(jīng)根自側(cè)塊上關(guān)節(jié)突前外側(cè)穿出，側(cè)塊前外側(cè)緣中點(diǎn)至上位神經(jīng)根的距離很小，平均為2.38-2.77mm；至下位神經(jīng)根的距離較遠(yuǎn)，平均為6.72-7.06mm；②C3-C7上關(guān)節(jié)面傾角值為50.9-59.1°之間，C3>C4>C5

16、 0點(diǎn)至橫突孔外緣的連線與正中矢狀面的夾角在C3-C5為向內(nèi)傾，均值分別為3.0°、3.2°、2.7°，C6為向外傾，均值為7.1°；0點(diǎn)至側(cè)塊前外側(cè)緣的距離為11.8-13.5mm；0點(diǎn)至側(cè)塊前外側(cè)緣的連線與正中矢狀面的夾角為33.4-34.1°。 結(jié)論：①根據(jù)實(shí)體解剖學(xué)觀測(cè)結(jié)果，頸椎側(cè)塊的上關(guān)節(jié)突距離上位神經(jīng)根很近，提示上關(guān)節(jié)突退變易影響上位神經(jīng)根，導(dǎo)致上位神經(jīng)根受壓；②根據(jù)解剖學(xué)觀測(cè)和影像學(xué)測(cè)量結(jié)果，以側(cè)塊后方中點(diǎn)或偏內(nèi)1