人工腰椎間盤置換術(shù)后異位骨化的臨床與實驗研究.pdf

1、腰椎節(jié)段功能單元(segment function unit，SFU)由上下椎體、椎間盤和后部小關(guān)節(jié)組成，它的活動是腰椎維持其生理功能的重要基礎(chǔ)。人工腰椎間盤置換術(shù)(total artificial disc replacement，TDR)即是在治療腰椎間盤退變性疾病過程中，保持腰椎運動功能單元的生理活動，減緩臨近節(jié)段椎間盤因應力集中所導致的退變加速。其近期報道臨床療效喜人，然而，近期文獻表明，相當一部分患者在接受人工腰椎間盤置換術(shù)后

2、發(fā)生了手術(shù)節(jié)段異位骨化(heterotopic ossification，HO)，限制了該運動單元的活動功能，將導致臨近節(jié)段椎間盤的退變，難以體現(xiàn)人工腰椎間盤置換術(shù)的預期遠期效果。 從1996年報道第一例人工腰椎間盤置換術(shù)后異位骨化以來，這一現(xiàn)象引起學者們的高度重視，引起異位骨化的原因直到目前仍然不能明確，各種猜測和假想紛紛出現(xiàn)，但都沒有得到實驗或臨床證實。有鑒于此，作者通過觀察人工腰椎間盤置換術(shù)患者資料，總結(jié)人工腰椎間盤置換術(shù)

3、后異位骨化的發(fā)生規(guī)律及其對節(jié)段活動功能、臨床療效的影響，運用統(tǒng)計學方法尋找引起異位骨化的可能危險因素，通過體外實驗模擬和觀察這些危險因素，并以動物實驗進行驗證，以期為未來人工腰椎間盤置換術(shù)的技術(shù)改進提供依據(jù)，降低異位骨化的發(fā)生率，確保手術(shù)節(jié)段活動功能得到長久保持。本課題分四部分。 第一部分人工腰椎間盤置換術(shù)后異位骨化的發(fā)生及其對臨床療效和手術(shù)節(jié)段活動度的影響。 目的： 1.觀察人工腰椎間盤置換術(shù)后異位骨化的發(fā)生規(guī)

4、律； 2.觀察異位骨化對臨床療效的影響； 3.觀察異位骨化對手術(shù)節(jié)段活動度的影響。 材料與方法：動態(tài)隨訪我院1998年4月至2003年12月使用SB CharitéⅢ假體進行的人工腰椎間盤置換術(shù)患者共65例78個間隙，收集其所有X線片和臨床資料。觀察異位骨化發(fā)生的時間、部位、和發(fā)展規(guī)律。根據(jù)McAfee的評價系統(tǒng)，對術(shù)后X線片顯示的異位骨化進行分級。將發(fā)生異位骨化的病例列入實驗組，其余病例列入對照組，觀察各組的臨

5、床療效，測量手術(shù)節(jié)段的活動度，觀察異位骨化對臨床療效和節(jié)段活動度的影響。 結(jié)果： 共有60例患者獲得隨訪，其中9例患者的10個椎間隙發(fā)生了不同程度的異位骨化，發(fā)生率15﹪。異位骨化均發(fā)現(xiàn)于L4/5節(jié)段以上。最早發(fā)生于術(shù)后5個月，最遲發(fā)生于術(shù)后6年。發(fā)現(xiàn)異位骨化的部位主要有三種：椎間隙后部、纖維環(huán)兩側(cè)、纖維環(huán)前部。在這三種部位發(fā)生異位骨化后，隨時間的推移，部分病例逐漸發(fā)展成為椎間隙自動融合。最早出現(xiàn)異位骨化的部位多數(shù)位于纖

6、維環(huán)附著處，逐漸向椎間隙相向發(fā)展，僅有2例出現(xiàn)在纖維環(huán)中而不與椎體關(guān)聯(lián)。 根據(jù)McAfee分級法，Ⅰ級異位骨化(7例)發(fā)生于術(shù)后平均2.1年(5個月～6年)，手術(shù)節(jié)段活動度正常，其中3例于此后2.5年內(nèi)發(fā)展為Ⅱ～Ⅲ級，到觀察終點平均活動度為10°±2.3°。2例術(shù)前已有纖維環(huán)鈣化的患者，術(shù)后2年即發(fā)現(xiàn)Ⅲ級異位骨化，平均活動度為9°，但在術(shù)后5年發(fā)展為IV級，活動度為0°。兩組間比較有明顯差異(10°±4.7°vs.7.5°±2.

7、0°，P<0.05)。 發(fā)生異位骨化的病例中，僅有一例臨床效果評價為差，其余均為優(yōu)。未發(fā)生異位骨化組評價為：優(yōu)20例，良22例，一般5例，差4例。兩組間差異不明顯(P=0.13)。 結(jié)論： 1、部分人工腰椎間盤置換術(shù)后病例發(fā)生異位骨化，但不影響臨床療效； 2、發(fā)生異位骨化的病例節(jié)段活動度下降； 3、多數(shù)異位骨化發(fā)生于L4/5以上，可能與解剖位置影響觀察有關(guān)。 第二部分人工腰椎間盤置換術(shù)后異

8、位骨化的危險因素。 目的：根據(jù)影像學資料和臨床資料，應用統(tǒng)計學分析方法查找人工腰椎間盤置換術(shù)后異位骨化的危險因素。 材料與方法：動態(tài)隨訪我院1998年4月至2003年12月使用SB CharitéⅢ假體進行的人工腰椎間盤置換術(shù)患者共65例78個間隙，收集其所有X線片和臨床資料。將發(fā)生異位骨化的病例列入觀察組，其余病例列入對照組，觀察患者性別、年齡、術(shù)前診斷、病史長短、既往手術(shù)史、退變節(jié)段、手術(shù)節(jié)段、椎間隙高度下降、假體位

9、置偏斜、骨性終板損傷、假體下沉、術(shù)前纖維環(huán)鈣化等情況，進行組間比較，再將組間有差異的因素進行Logistic回歸分析，查找人工腰椎間盤置換術(shù)后異位骨化的危險因素。 結(jié)果：共有60例獲得隨訪，其中9例發(fā)生異位骨化，共有8例發(fā)現(xiàn)可能誘發(fā)異位骨化的危險因素共11例次，其中術(shù)前纖維環(huán)鈣化2例次，骨性終板損傷5例次，假體下沉2例次，假體植入位置嚴重偏斜2例次。術(shù)前纖維環(huán)鈣化，骨性終板損傷，假體下沉和男性性別存在組間差異，經(jīng)Logistic

10、逐步回歸分析，異位骨化的發(fā)生可能與術(shù)前纖維環(huán)鈣化(P=0.001)，終板損傷(P=0.017)，假體下沉(P=0.012)和男性患者(P<0.001)有關(guān)。 結(jié)論：骨性終板損傷、假體下沉、術(shù)前纖維環(huán)鈣化和男性性別可能是人工腰椎間盤置換術(shù)后發(fā)生異位骨化的主要危險因素。 第三部分人工腰椎間盤置換術(shù)中的椎體骨性終板損傷。 目的：觀察人工腰椎間盤置換術(shù)中的椎體骨性終板損傷。 材料與方法：選用3具成年人新鮮冰凍腰椎

11、標本，年齡36～64歲，術(shù)前X光片見1個椎間隙狹窄和間隙骨橋形成，其余正常。自然室溫解凍后固定于手術(shù)臺，按照標準操作程序進行L3/4和L4/5椎間盤置換。模擬真是手術(shù)中的腰椎間隙撐開、伸屈、假體側(cè)偏、插入時與椎間隙矢狀軸成角等情況。術(shù)后拍腰椎正側(cè)位片。然后在椎間盤處截斷腰椎，觀察上下椎體骨性終板的損傷方式和程度。由于標本數(shù)量少，未作統(tǒng)計分析。 結(jié)果：所有的間隙都存在不同程度的骨性終板損傷。主要為假體金屬蓋板固定齒劃傷，表現(xiàn)為自前

12、向后3條平行傷痕，平均深度0．8mm，寬度1mm，由前向后逐漸加深增寬，但未穿透骨性終板(厚度1mm)。在插入時假體與椎間隙矢狀軸成角情況下，終板后部損傷更加嚴重，深度可達4mm，可見終板掀起，骨性終板與殘余周邊軟骨終板分離，椎間隙表面滲血。 結(jié)論：人工腰椎間盤置換術(shù)中有不同程度的骨性終板損傷，以插入假體與椎間隙矢狀軸成角時損傷最為嚴重，可以穿透骨性終板，造成成骨物質(zhì)外泄。 第四部分人工腰椎間盤置換術(shù)后異位骨化危險因素的

13、動物實驗研究。 目的：實驗驗證人工腰椎間盤置換術(shù)后異位骨化危險因素——終板損傷。 材料與方法：選兔齡10個月以上的老齡大白兔20只，經(jīng)腹腔入路進行2個節(jié)段的椎間盤置換術(shù)，其中一個節(jié)段不損傷椎體終板(對照組)，另一節(jié)段人為造成椎體終板損傷(實驗組)，均植入自行設(shè)計的微型人工椎間盤且不縫合纖維環(huán)切口。術(shù)后自由飼養(yǎng)40天。分別在術(shù)后即刻和觀察終點攝腰椎正側(cè)位X光片，觀察異位骨化的發(fā)生情況和嚴重程度。 結(jié)果：所有椎體終板