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双节段人工颈椎间盘置换对下位椎间孔形态影响的生物力学研究与临床观察

谭雄进  
【摘要】: 颈前路减压植骨融合术是颈椎退变性疾病、创伤、肿瘤等疾病最有效的治疗手段,但颈椎间融合后,应力重新分布导致邻近节段的活动度增大,促使邻近节段发生退变或原有退变加速是一直困扰人们的难题。人工颈椎间盘置换术(artificial cervical disc replacement,ACDR)近年发展迅速,其目的是代替病变的椎间盘并行使其功能,保留病变阶段的运动功能,并减少邻近节段继发性退变。颈椎间孔大小对椎间孔狭窄和神经根型颈椎病的诊断具有决定性意义。颈椎间孔形态改变与其生物力学性能密切相关,又是评估临床疗效的重要指标之一。因此,对颈椎间孔形态的研究具有重要意义。近来,临床应用结果表明人工颈椎间盘能较好地恢复椎间盘的功能,但双节段ACDR开展还比较少,置换后对置换节段以及邻近节段有无影响,尤其是ACDR后对置换节段和邻近下位节段椎间孔影响的生物力学实验和临床研究尚未见报道。 本课题从以下三个方面对颈椎间孔进行研究:(1)观测实体标本下颈椎椎间孔及其X线孔径,并进行比较,为实验和临床提供资料;(2)探讨C_(4/5)、C_(5/6)ACDR组、椎间盘完整组、椎间盘摘除组、前路椎间植骨融合组在不同状态和载荷下,C_(5/6)和邻近下位(C_(6/7))椎间孔孔径的变化;(3)回顾性调查分析C_(4/5)、C_(5/6)双节段ACDR和C_(4/5)、C_(5/6)双节段融合的临床疗效。 第一章下颈椎椎间孔的解剖学及X线测量比较 目的测量下颈椎椎间孔孔径的大小并寻求简单、有效的测量方法,为颈椎生物力学研究和临床观察提供解剖学基础。 方法陈旧防腐标本15具,男9具,女6具。采用实体、单纯X线照片、放置标尺X线照片对C3~C7颈椎间孔高度和宽度进行测量。然后,对比分析,结果用SPSS11.5软件进行统计分析,检验水准为α=0.05。 结果1、下颈椎椎间孔平均高度8.02mm±0.85,宽度5.65mm±0.61,高度与宽度之比约为1.41。标尺X线平均值,高度7.69mm±0.85,宽度5.22mm±0.59。2、标本实体测量值小于X线测量值,有统计学意义(P<0.01),但大于标尺X线测量值,有统计学意义(P<0.01)。3、标尺X线测量值的宽度误差平均为7.61%,明显大于高度的4.11%。各椎间孔的误差亦不相同,以C3/4最大,差异无统计学意义(P<0.05)。 结论1、除C3/4外,下颈椎椎间孔高度、宽度由上至下逐渐变大;2、与X线测量值比,颈椎间孔孔径实体测量值更接近标尺X线测量值;3、大样本测量,计算出误差系数,有可能为颈椎间孔孔径的测量提供较为接近实体测量值的X线方法。 第二章C4/5、C5/6人工颈椎间盘置换后C5/6及C6/7椎间孔形态的生物力学研究 目的探讨C_(4/5)、C_(5/6)ACDR、椎间盘摘除、前路椎间融合内固定后对C_(5/6)及邻近下位C_(6/7)椎间孔形态变化的生物力学影响,为临床应用ACDR提供理论依据。 方法新鲜成人尸体颈椎标本11具(C3~T1),对C_(4/5)、C_(5/6)完整组、髓核摘除组、ACDR组以及椎间融合内固定组,在不同载荷下用位移传感器测量不同加载状态C_(5/6)及邻近下位C_(6/7)椎间孔高度、宽度的变化范围,并进行组内及组间的比较。对测量结果用SPSS11.5软件进行统计分析,检验水准为α=0.05。 结果C_(4/5)、C_(5/6)完整、椎间盘摘除、ACDR、椎间融合后,在轴向、前屈、后伸、侧弯加载状态下,C_(5/6)椎间孔变化为:ACDR组与完整组接近,差异无统计学意义(P>0.05);小于椎间盘摘除组,差异有统计学意义(P<0.05)。其邻近下位(C_(6/7))椎间孔变化为:(1)ACDR组与完整组、椎间盘摘除组接近,差异无统计学意义(P>0.05);小于椎间融合组,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)椎间盘摘除组与完整组差异无统计学意义(P>0.05);小于椎间融合组,差异有统计学意义(P<0.01)。(3)椎间融合组大于完整组,差异有统计学意义(P<0.05)。(4)颈椎间孔孔径大小随体位改变而变化:屈曲、对侧弯时增大,在轴向、后伸、同侧弯时减小。 结论1、双节段ACDR置换下节段及邻近下位节段椎间孔孔径变化接近正常,提示双节段置换对置换节段相互间及邻近下位节段的稳定性无明显影响;2、融合虽使融合节段获得了及时稳定性,但明显影响邻近下位节段的稳定性;3、椎间盘切除使切除节段失稳,但对邻近下位的稳定性影响不大;4、初步证明ACDR符合颈椎正常的生物力学要求,双节段ACDR不影响颈椎稳定性,为临床开展双节段ACDR提供理论依据。 第三章C4/5、C5/6双节段人工颈椎间盘置换、椎间融合对C5/6及邻近下位椎间孔影响的临床观察 目的观察C_(4/5)、C_(5/6)双节段ACDR和前路融合内固定术的临床疗效,探讨两种术式对置换节段及邻近下位椎间孔形态的影响。 方法收集1998年1月~2006年2月因C_(4/5)、C_(5/6)椎间盘病变而接受手术病例35例,按照手术方式及随访时间分为3组:(1)双节段ACDR组5例,随访时间12-22月,平均14.66月;(2)前路植骨融合内固定短期随访组(融合一组)15例,随访时间12~30月,平均15.8月;(3)前路植骨融合内固定中长期随访组(融合二组)15例,随访时间5-8年,平均6.75年。分析术前和术后6月、1年、2年、5年时的JOA评分、Odom评级、C_(5/6)及邻近下位C_(6/7)活动度、影像学资料C_(4/5)、C_(5/6)ACDR椎间孔孔径。运用SPSS 11.5统计软件分析患者各组各时段C_(5/6)、C_(6/7)椎间孔高度、宽度与C7椎体高度的比值以及JOA评分、Odom评级。 结果(1)三组术后各随访段的JOA评分、Odom评级较术前均有提高,差异有统计学意义(P<0.01)。术后6月、12月ACDR组与融合一组JOA评分、Odom评级比较,差异无统计学意义(P>0.05),术后12月融合一组与融合二组比较,差异无统计学意义(P>0.05),术后5年融合二组JOA评分、Odom评级出现下降,与组内术后12个月、2年比较,差异有显著性(P<0.01)。(2)ACDR组与融合一组术后各随访段C_(5/6)、C_(6/7)椎间孔高度、宽度同C7椎体高度的比值与术前比较,差异无统计学意义(P>0.05);融合二组术后12月、2年椎间孔高度、宽度同C7椎体高度的比值与术前比较,差异无统计学意义(P>0.05),术后5年C7椎体高度的比值显著下降,与术后12月、2年比较,差异有统计学意义(P<0.01)。融合一组术后12月C_(6/7)活动度增加,与术前比,差异有显著性意义(P<0.01),置换节段C_(5/6)及邻近下位C_(6/7)活动度较术前变化不大,差异无显著性(P>0.05)。 结论1.双节段ACDR治疗颈椎间盘疾患的近期疗效较好,对置换节段和邻近下位椎间孔孔径影响不明显。2.双节段前路植骨融合内固定术治疗颈椎间盘疾患的近期疗效较好,融合节段稳定,对邻近下位椎间孔孔径影响不明显;3.前路植骨融合内固定术后中远期疗效下降,邻近下位椎间孔孔径变小可能是颈椎退变或加速退变原因之一。


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