腰椎峽部裂后相應(yīng)椎間關(guān)節(jié)生物力學(xué)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(yùn)動(dòng)員峽部裂發(fā)病率平均高達(dá)20.7％。腰椎峽部裂也是腰腿痛的常見病因之一，并認(rèn)為它是導(dǎo)致腰椎滑脫重要的病理因素之一，雖然人們一直對(duì)其進(jìn)行不懈的探索，但至今對(duì)其發(fā)生發(fā)展的根本原因尚不清楚?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)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(gòu)薄弱的基礎(chǔ)上，由于應(yīng)力作用而致椎弓峽部斷裂，導(dǎo)致脊柱后柱結(jié)構(gòu)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(duì)腰椎峽部裂癥狀嚴(yán)重、保守治療無效者進(jìn)行手術(shù)治療。目前，對(duì)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(shù)內(nèi)固定、椎板切除或擴(kuò)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(fù)擔(dān)脊柱80％的載荷，雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)(后柱)約負(fù)擔(dān)脊柱20％的載荷。當(dāng)腰椎峽部斷離后，這種載荷分布

3、將發(fā)生變化。本實(shí)驗(yàn)通過豬腰椎生物力學(xué)測(cè)試檢測(cè)單側(cè)腰椎峽部裂及雙側(cè)腰椎峽部裂后的椎間關(guān)節(jié)內(nèi)壓變化，并與正常豬腰椎相比較，了解其生物力學(xué)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(guān)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(biāo)本，共8具。所有腰椎標(biāo)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(shí)驗(yàn)前12小時(shí)取出，在室溫

4、下自然解凍，剔除標(biāo)本附著的肌肉組織，保留椎間盤，小關(guān)節(jié)及韌帶等全部連接結(jié)構(gòu)。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(biāo)本。將包埋好的標(biāo)本編號(hào)后依次置于島津AUTOGRAPH AG-IS-MS型電子萬能試驗(yàn)機(jī)的加載系統(tǒng)上進(jìn)行軸向加載實(shí)驗(yàn)，先以450N預(yù)載，以消除標(biāo)本松弛、蠕變時(shí)間效應(yīng)影響。每次實(shí)驗(yàn)依次進(jìn)行加載、卸載、復(fù)位，復(fù)位后使標(biāo)本松弛10分鐘再進(jìn)行下次加載、卸載、復(fù)位操作，每次實(shí)驗(yàn)測(cè)定三次取平均值，

5、變換標(biāo)本或標(biāo)本姿勢(shì)時(shí)要進(jìn)行預(yù)加載，然后卸載至負(fù)荷為零時(shí)關(guān)節(jié)內(nèi)壓與時(shí)間清零。軸向壓縮測(cè)試完成后，模擬人體腰部前屈、后伸、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)姿勢(shì)，改變加載點(diǎn)，產(chǎn)生前屈、后伸、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)活動(dòng)，依次測(cè)量L4/5關(guān)節(jié)突及椎間盤的內(nèi)壓并記錄。然后對(duì)所有標(biāo)本依次進(jìn)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(xué)指標(biāo)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)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(shí)腰椎的負(fù)荷[1]。實(shí)驗(yàn)過程中不斷用生理鹽水濕潤標(biāo)本，保證標(biāo)本在整個(gè)

6、實(shí)驗(yàn)過程中是濕潤的，以減少實(shí)驗(yàn)對(duì)標(biāo)本造成的組織變性，使結(jié)果更可靠，更具可比性。測(cè)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS12.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，組間比較采用單因素方差分析，設(shè)定P<0.05為顯著性水準(zhǔn)。 結(jié)果:(1)、腰4椎左側(cè)峽部裂標(biāo)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(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)壓均小于正常腰椎(A組)的左側(cè)關(guān)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(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)壓小于正常腰椎的右側(cè)關(guān)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(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)壓及L4/5椎間盤內(nèi)壓與正常腰椎的右側(cè)關(guān)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(biāo)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(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)壓均小于

8、正常腰椎雙側(cè)關(guān)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(biāo)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(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)壓均小于腰4椎左側(cè)峽部裂標(biāo)本的右側(cè)關(guān)節(jié)突內(nèi)壓，差異顯著(p<0.05)，腰4椎

9、雙側(cè)峽部裂標(biāo)本的L4/5左側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)內(nèi)壓與腰4椎左側(cè)峽部裂標(biāo)本的左側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)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(biāo)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(yīng)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)喪失了原有的生物力學(xué)性能。在各向載荷實(shí)驗(yàn)中，其抗壓、抗拉性能均明顯減小。在腰椎關(guān)節(jié)突峽部斷裂后，同位椎體的下關(guān)節(jié)突及下位椎體的上關(guān)節(jié)突在各向生理載荷下所受應(yīng)力均明顯減小。雙側(cè)峽部裂比單側(cè)峽