腰椎峽部裂后相應椎間關節(jié)生物力學變化研究.pdf

1、目的:腰椎峽部裂是骨科常見疾病，由Lambel 1865年首先發(fā)現(xiàn)。普通成人發(fā)病率約為5％，而運動員峽部裂發(fā)病率平均高達20.7％。腰椎峽部裂也是腰腿痛的常見病因之一，并認為它是導致腰椎滑脫重要的病理因素之一，雖然人們一直對其進行不懈的探索，但至今對其發(fā)生發(fā)展的根本原因尚不清楚。現(xiàn)有的實驗和臨床研究結(jié)果表明:腰椎峽部裂是在腰椎峽部發(fā)育性結(jié)構薄弱的基礎上，由于應力作用而致椎弓峽部斷裂，導致脊柱后柱結(jié)構不連，從而可產(chǎn)生腰椎不穩(wěn)或脊柱滑脫?，F(xiàn)

2、已知道:后弓異常不穩(wěn)、缺損處纖維軟骨組織增殖、粘連或壓迫神經(jīng)根以及病椎周圍韌帶、椎間盤組織承受超常剪力而發(fā)生損傷和退變是引起腰腿痛的主要原因。因此目前主張對腰椎峽部裂癥狀嚴重、保守治療無效者進行手術治療。目前，對峽部裂性椎體滑脫的治療，大多主張行后路椎弓根螺釘技術內(nèi)固定、椎板切除或擴大開窗神經(jīng)根減壓加椎間植骨。人正常腰椎椎間盤(前、中柱)約負擔脊柱80％的載荷，雙側(cè)關節(jié)突關節(jié)(后柱)約負擔脊柱20％的載荷。當腰椎峽部斷離后，這種載荷分布

3、將發(fā)生變化。本實驗通過豬腰椎生物力學測試檢測單側(cè)腰椎峽部裂及雙側(cè)腰椎峽部裂后的椎間關節(jié)內(nèi)壓變化，并與正常豬腰椎相比較，了解其生物力學性能及變化規(guī)律。為臨床腰椎峽部裂患者行神經(jīng)根探查、減壓，切取關節(jié)突骨質(zhì)行融合節(jié)段植骨提供理論依據(jù)。 方法:選取飼養(yǎng)1年豬的L3～L6椎的脊柱標本，共8具。所有腰椎標本均行正、側(cè)位X線攝片，排除骨折、先天畸形及骨骼病變。立即用雙層塑料袋封裝，置于-20℃深低溫冷凍冰柜中保存。實驗前12小時取出，在室溫

4、下自然解凍，剔除標本附著的肌肉組織，保留椎間盤，小關節(jié)及韌帶等全部連接結(jié)構。將L3-L6椎體用自凝牙托粉分別包埋，制作出底座與L4上終板相平行的正常腰椎標本。將包埋好的標本編號后依次置于島津AUTOGRAPH AG-IS-MS型電子萬能試驗機的加載系統(tǒng)上進行軸向加載實驗，先以450N預載，以消除標本松弛、蠕變時間效應影響。每次實驗依次進行加載、卸載、復位，復位后使標本松弛10分鐘再進行下次加載、卸載、復位操作，每次實驗測定三次取平均值，

5、變換標本或標本姿勢時要進行預加載，然后卸載至負荷為零時關節(jié)內(nèi)壓與時間清零。軸向壓縮測試完成后，模擬人體腰部前屈、后伸、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)姿勢，改變加載點，產(chǎn)生前屈、后伸、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)活動，依次測量L4/5關節(jié)突及椎間盤的內(nèi)壓并記錄。然后對所有標本依次進行單側(cè)腰4椎峽部裂模型、雙側(cè)腰4椎峽部裂模型下生物力學指標測試。實驗中所加400N的軸向載荷是模擬正常成人(體重60千克)放松直立時腰椎的負荷[1]。實驗過程中不斷用生理鹽水濕潤標本，保證標本在整個

6、實驗過程中是濕潤的，以減少實驗對標本造成的組織變性，使結(jié)果更可靠，更具可比性。測量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差表示，采用統(tǒng)計分析軟件SPSS12.0進行統(tǒng)計學分析，組間比較采用單因素方差分析，設定P<0.05為顯著性水準。 結(jié)果:(1)、腰4椎左側(cè)峽部裂標本(B組)在軸向載荷、前屈載荷、后伸載荷、左右側(cè)屈載荷、左右旋轉(zhuǎn)載荷下的L4/5左側(cè)關節(jié)突關節(jié)內(nèi)壓均小于正常腰椎(A組)的左側(cè)關節(jié)突內(nèi)壓，差異顯著(p<0.05)；在軸向載荷下L4/5右

7、側(cè)關節(jié)突關節(jié)內(nèi)壓小于正常腰椎的右側(cè)關節(jié)突內(nèi)壓，差異顯著(p<0.05)；在軸向載荷下L4/5椎間盤內(nèi)壓大于正常腰椎的椎間盤內(nèi)壓，差異顯著(p<0.05)；在前屈載荷、后伸載荷、左右側(cè)屈載荷、左右旋轉(zhuǎn)載荷下的L4/5右側(cè)關節(jié)突關節(jié)內(nèi)壓及L4/5椎間盤內(nèi)壓與正常腰椎的右側(cè)關節(jié)突內(nèi)壓和椎間盤內(nèi)壓無顯著差異(p>0.05)。(2)、腰4椎雙側(cè)峽部裂標本在軸向載荷、前屈載荷、后伸載荷、左右側(cè)屈載荷、左右旋轉(zhuǎn)載荷下的L4/5雙側(cè)關節(jié)突關節(jié)內(nèi)壓均小于

8、正常腰椎雙側(cè)關節(jié)突內(nèi)壓，差異顯著(p<0.05)；在軸向載荷下L4/5椎間盤內(nèi)壓大于正常腰椎的椎間盤內(nèi)壓，差異顯著(p<0.05)；在前屈載荷、后伸載荷、左右側(cè)屈載荷、左右旋轉(zhuǎn)載荷下L4/5椎間盤內(nèi)壓與正常腰椎的椎間盤內(nèi)壓無顯著差異(p>0.05)。(3)腰4椎雙側(cè)峽部裂標本在軸向載荷、前屈載荷、后伸載荷、左右側(cè)屈載荷、左右旋轉(zhuǎn)載荷下的L4/5右側(cè)關節(jié)突關節(jié)內(nèi)壓均小于腰4椎左側(cè)峽部裂標本的右側(cè)關節(jié)突內(nèi)壓，差異顯著(p<0.05)，腰4椎

9、雙側(cè)峽部裂標本的L4/5左側(cè)關節(jié)突關節(jié)內(nèi)壓與腰4椎左側(cè)峽部裂標本的左側(cè)關節(jié)突關節(jié)內(nèi)壓無顯著差異(p>0.05)；在軸向載荷下L4/5椎間盤內(nèi)壓大于腰4椎左側(cè)峽部裂標本的椎間盤內(nèi)壓，差異顯著(p<0.05)。 結(jié)論:腰椎峽部斷離后，相應關節(jié)突關節(jié)喪失了原有的生物力學性能。在各向載荷實驗中，其抗壓、抗拉性能均明顯減小。在腰椎關節(jié)突峽部斷裂后，同位椎體的下關節(jié)突及下位椎體的上關節(jié)突在各向生理載荷下所受應力均明顯減小。雙側(cè)峽部裂比單側(cè)峽