雙節(jié)段人工頸椎間盤置換對鄰近上位關(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，大量的臨床和實驗研究發(fā)現(xiàn)該手術(shù)方式由于改變了相鄰節(jié)段椎間盤內(nèi)壓力、節(jié)間運動力學(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并行使其功能，保留運動節(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)段人工頸椎間盤置換已有較多的生物力學(xué)研究和臨床報道，但頸椎病變常累及兩個或兩個以上節(jié)

2、段，雙節(jié)段人工頸椎椎間盤能否達到正常椎間盤的力學(xué)性能要求，尚有待進一步的研究。 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)和椎間盤構(gòu)成了運動節(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估療效的重要指標之一，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，國內(nèi)外尚未見雙節(jié)段人工頸椎間盤置換對鄰近上位節(jié)段關(guān)節(jié)突關(guān)

3、節(jié)影響的實驗和臨床研究。 由于頸椎的生理特點，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)生在這兩個節(jié)段。本課題從生物力學(xué)和臨床上對C<,4/5>和C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換對關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的影響進行了研究： (1)探討新鮮尸體標本C<,4/5>和C<,5/6>椎間盤摘除、椎間融合前路內(nèi)固定和人工椎間盤置換模型在不同載荷下對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)段人工頸椎間盤置換對鄰近上位關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)壓力影響的實驗研究 目的：探討雙節(jié)段頸椎椎間盤摘除、人工椎間盤置換和前路椎間融合內(nèi)固定對鄰近上位節(jié)段關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)壓力的影響，為臨床運用雙節(jié)段人工頸椎間盤置換提供參考依據(jù)。 方法:取11具新鮮完整的青壯年下頸段標本，按實驗先后

5、分別制成C<,4/5>和C<,5/6>完整組、椎間盤摘除組、椎間盤置換組和C<,4>～C<,6>椎間融合組共四組標本模型，在標本上施加軸向、側(cè)彎、前屈和后伸分級載荷，采用自行設(shè)計的圓片狀微型阻電式壓力傳感器，分別測量各組各分級載荷下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)的壓力負荷。比較各組間的壓力大小，用SPSS11.5統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計學(xué)分析。 結(jié)果:四組標本模型在軸向、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人工椎間盤置換組與椎間盤完整組壓力接近，無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)；④載荷在100N以下時，椎間盤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，椎間盤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)段人工頸椎間盤置換符合頸椎正常生物力學(xué)要求；②頸椎椎間盤摘除后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)段人工頸椎間盤置換對鄰近上位關(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)方式及隨訪時間分為三組：(1)C<,4/5>、C<,5/6>雙節(jié)段人工頸椎間盤置換組5例，隨訪12個月～22個月，平均14.66個月；(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個月～30個月，平均15.75個月；(3)前路植骨融合內(nèi)固定中長期隨訪組(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個月、2年、5年、末次隨訪時的JOA分值、O

10、dom評級，X線觀察鄰近上位節(jié)段C<,3/4>活動度，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。運用SPSS11.5統(tǒng)計軟件比較分析各組各時段的JOA評分、Odom評級、鄰近上位節(jié)段活動度和關(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評分、Odom評級較術(shù)前均有提高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。2．術(shù)后6月人工椎間盤置換組與融合組一的JOA評分、Odom評級、鄰

11、近上位節(jié)段活動度和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變程度比較均無統(tǒng)計學(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評分、Odom評級和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變程度比較均無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)；但鄰近上位節(jié)段活動度增大(P<0.05)。4．融合組二術(shù)后5年與1年、2年比較，JOA評分、Odom評級改善率降低(P<0.05)，鄰近上位節(jié)段活動度增加(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)段活動度良好，鄰近上位關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)無明顯退變。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)無明顯退變；中遠期鄰近上位關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)發(fā)生退變，長期過度應(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)用時間尚短，因此，雙節(jié)段人工頸椎間盤置換術(shù)中遠期療效是否優(yōu)于頸椎前路融合內(nèi)固定術(shù)，尚需進一步的研究。

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，作者另對頸椎側(cè)塊解剖作了相關(guān)研究，通過解剖和影像學(xué)測量探討了頸椎側(cè)塊與其周圍重要毗鄰結(jié)構(gòu)的解剖關(guān)系，評價頸椎側(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)測量及其臨床意義。 目的：觀測正常成人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，評價臨床頸椎側(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本11具和防腐標本10具，觀測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)塊中點水平CT斷層掃描片，以側(cè)塊中點內(nèi)側(cè)1mm為0點，測量0點至橫突孔外緣的連線與正中矢狀面的夾角(β角)

15、、0點至側(cè)塊前外側(cè)緣的距離(D3)以及0點至側(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，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點至側(cè)塊前外側(cè)緣的距離為11.8-13.5mm；0點至側(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)實體解剖學(xué)觀測結(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)觀測和影像學(xué)測量結(jié)果，以側(cè)塊后方中點或偏內(nèi)1