兔腰椎前路融合术后邻近节段退变的生物力学实验研究

【摘要】： 【目的】 建立脊柱前路腰椎单纯融合(无内固定)与融合内固定的兔模型;评价新型兔腰椎融合模型的有效性、实用性;利用成功融合的兔模型研究融合后上下相邻节段生物力学稳定性,以探讨融合后邻近节段退变的力学依据;通过手触法结合影像学,比较两种融合方式兔模型的融合率,椎间盘退变。 【方法】 40只健康新西兰大白兔按随机法分3组,利用特制的椎间融合器,建立新型的实验动物融合模型。其中一组行单纯前路腰椎融合术(n=16),一组行前路腰椎融合加内固定术(n=16),另外一组作为假手术组(n=8),分别于术后12周处死兔。截取L2-S1脊柱标本,以手触测试、影像学评价为手段评价融合情况。对已经判定融合成功的标本行X线检查,对邻近椎间盘退变程度进行评级,比较各组椎间盘退变情况。最后进行生物力学测试,对每个标本施加大小为0.4Nm、方向不同(前屈、后伸、左右侧弯)的载荷,与完整标本对照,比较单纯融合术与融合内固定术后上下邻近节段的活动度(ROM)及中性区位移(NZ),探讨腰椎融合后邻近节段退变发生的危险因素。 【结果】 ○1以手触法和X线检查均融合为判定标准,术后12周时,单纯前路腰椎融合实验组融合率为42.9%(6/14),前路腰椎融合内固定组的融合率为58.3%(7/12),两组之间融合率差别尚无统计学意义(P0.05)。○2按照Andersen椎间盘退变标准评级发现,单纯融合组近侧邻近椎间盘退变率为83.3%(5/6),远侧邻近椎间盘退变率为50%(3/6);融合内固定近侧邻近椎间盘退变发生率为71.4%(5/7)。远侧邻近椎间盘退变发生率为57.1%(4/7),经统计学分析发现假手术组无明显退变,而单纯融合组与融合内固定组椎间盘退变程度接近。○3与假手术组相比较,前路单纯腰椎融合和融合内固定对近侧邻近节段(L3-4)活动度(ROM)和中性区位移(NZ)的影响差别有显著意义(P0.05),且融合内固定较单纯融合的对邻近节段稳定性的影响更加明显(P0.05);对于远侧邻近节段(L6-7)的研究显示,单纯融合组和融合内固定组的活动度均较假手术组增加但统计学无差异(P0.05),同时统计学检验发现两组之间的差别亦没有显著意义(P0.05)。 【结论】 成功建立腰椎前路椎体切除、融合器替代动物模型,两组融合率分别为42.9%和58.3%,融合率低于临床报告;对融合成功的模型进行研究结果显示,12周时,融合加用内固定尚不能认定提高了融合率;与假手术组比较,不管单纯融合还是融合内固定组,均使邻近节段活动度增加,产生不稳,且以近侧为剧,并加速相邻邻近椎间盘的退变;与单纯融合组相比较,内固定器的使用,增加了近侧邻近节段退变的危险性,对远侧影响不明显。