颈椎解剖及人工颈椎间盘置换对上位椎间小关节压力变化的生物力学研究与临床观察

论文摘要

颈椎病是严重的颈椎退变性疾病,其基本概念是颈椎间盘退行性变及其继发性椎间关节退行性改变刺激或压迫神经根、脊髓、血管及相关组织,并引起与之相关的临床症状和体征。颈椎病是脊柱外科的常见病,主要分为神经根型颈椎病、脊髓型颈椎病、椎动脉型颈椎病、交感神经型颈椎病和混合型颈椎病。颈椎退变性疾患早期采用保守治疗,如颈围保护、牵引疗法、理疗、口服非甾体类镇痛药等;手术治疗是治疗颈椎退变性疾患的最后选择,常用术式有:颈椎前路经皮椎间盘切除术、颈椎经皮椎间盘激光气化减压术、颈椎椎体间关节植骨融合术、微创椎间盘摘除、椎间盘切吸术、人工髓核置换术、人工颈椎间盘置换术等许多方法。目前,对于各种方法临床应用结果的报道较多,但不同的治疗方法对邻近节段的影响,尤其是对邻近节段影响的报道较少。随着人工椎间盘技术的推广,接受人工颈椎间盘置换术的患者数量不断增加,但是人工椎间盘能否恢复正常的椎间盘的功能,以及对邻近节段有无影响,尤其是人工颈椎间盘置换术后对上位椎间小关节的影响尚未见报道。本课题首先采用解剖学和影像重建的方法,对颈椎椎弓根大体标本进行观察测量,并行螺旋CT扫描后行多平面重建,测椎弓根内部松质骨的高度与宽度。然后采用生物力学的方法,利用根据电测法的原理设计的特制圆片状微型阻电式压力传感器,测量C5/6椎间盘完整组、椎间盘摘除组、椎间盘置换组以及椎体间融合组,在轴向、前屈、后伸、同侧弯与对侧弯等不同体位生理载荷下,其C4/5椎间小关节内的压力改变,从生物力学角度研究C5/6椎间盘髓核摘除、人工颈椎间盘置换术以及椎体间融合对上位椎间小关节的影响。此外,通过对Bryan颈人工椎间盘置换组与C5/6椎体间融合短期随访组和C5/6椎体间融合长期随访组手术病例进行比较,采用JOA、Odom评分方法,比较不同手术方式的临床疗效;并对术前、术后C4/5屈伸活动度（ROM）测量比较,比较不同手术方式对邻近上位椎间小关节内压力的影响。第一章人颈椎椎弓根解剖结构的实验观察目的通过对颈椎椎弓根大体标本进行肉眼观察测量、螺旋CT扫描后多平面重建等研究,测量椎弓根内部松质骨的高度与宽度,运用统计软件系统比较椎弓根各个参数的变化,以期在临床工作中对颈椎椎弓根置钉起指导作用。方法对20具成人尸体颈椎标本（新鲜标本10具,防腐尸体标本10具）进行肉眼观察和螺旋CT扫描后多平面重建椎弓根不同部位的参数。首先采用螺旋CT扫描后行多平面重建,在椎弓根峡部横截面上测量椎弓根高度（PH）、宽度（PW）、内、外、上、下缘皮质厚度（MCT、LCT、SCT、ICT）,及椎弓根内部松质骨的宽度和高度（SBW、SBH）,然后将以上标本解剖切开,肉眼观察下直接测量下一椎弓根上侧皮质到神经根之下侧缘的间距、上一椎弓根下侧皮质到同一神经根上侧缘的间距,以及椎弓根内侧皮质到硬膜囊外侧缘的间距。结果颈椎各个椎弓根内外缘皮质厚度有明显的差别,内侧皮质较外侧皮质为厚（P＜0.05）,颈椎椎弓根上缘皮质厚度与下缘皮质厚度基本相同（P＞0.05）。椎弓根内部松质骨宽度（SBW）的变化趋势与椎弓根内部松质骨高度（SBH）相近似,以C7松质骨最厚。椎弓根皮质骨内缘相对于外缘较厚,且椎弓根皮质骨上缘相对于下缘较厚,椎弓根内松质骨呈类圆形。颈椎椎弓根下缘到其临近神经根上缘的平均间距从C3～C7在1.4mm～1.6mm之间,其中C6的间距最大,为1.6mm。而颈椎椎弓根上缘到其邻近神经根下缘之间没有间距,C3到C7椎弓根内侧面与硬膜囊侧缘之间亦没有间距。结论1.薄层螺旋CT可较好的呈现椎弓根内部的情况。2.颈椎椎弓根外侧皮质较内侧皮质薄,在置入椎弓根螺钉时外侧更容易破裂。3.颈椎椎弓根螺钉穿破其上侧皮质及内侧皮质容易导致神经损伤,而穿破下侧皮质则较少见。第二章人工颈椎间盘置换后上位椎间小关节压力变化的生物力学研究目的比较C5/6椎间盘摘除前后、人工颈椎间盘置换术后以及椎体间融合术后,在不同运动状态下上位椎间小关节内压力的改变,从生物力学角度研究三种不同的颈椎椎间盘突出症的治疗方法对邻近上位椎间小关节的影响。方法新鲜成人尸体颈椎标本11具,运用力学测试与分析仪器,采用生物力学测试分析手段,对C4/5椎间盘完整组、椎间盘摘除组、人工颈椎间盘置换术组以及椎间融合组分25N、50N、75N、100N、125N和150N共六级载荷,分别测量其在轴向、前屈、后伸、同侧弯、对侧弯等不同体位状态下邻近小关节内应力的变化。所采集数据用SPSS11.0统计软件进行统计分析,采用配对T检验,检验水准为α=0.05,即当P＜0.05时有统计学意义。结果在轴向、前屈、后伸、同侧弯、对侧弯五种状况下,在逐渐增大的载荷下,椎间植骨融合组与椎间盘完整组及椎间盘摘除组相比,小关节间应力明显增大,P＜0.05,有显著性差异。Bryan颈人工椎间盘置换组与椎间盘完整组及椎间盘摘除组相比,小关节间应力变化不明显,P＞0.05,均无显著性差异。椎间盘摘除组与椎间盘完整组相比,小关节间应力变化不明显,P＞0.05。结论1.完整的颈椎间盘具有最理想的生物力学特性。2.颈椎间盘摘除组具有与颈椎间盘完整组相近的生物力学特性。3.颈椎椎间植骨融合后邻近节段运动代偿性增加和应力集中,可能导致椎间盘退变加速。4.人工颈椎间盘置换恢复关节突关节内近似正常的压力,达到生物力学性能重建的作用。第三章Bryan颈人工椎间盘置换的临床观察目的通过对C5/6Bryan颈人工椎间盘置换组与C5/6椎间融合短期随访组、C5/6椎间融合长期随访组的临床疗效进行比较分析,研究不同手术方式对邻近上位椎间小关节的影响。方法收集1998～2006本科室接受C5/6人工颈椎间盘置换术（Bryan Disc假体）患者16例,并收集同期有完整影像学及随访资料的因C5/6单节段颈椎病变而接受前路颈椎椎间盘切除、椎间植骨融合术的病例30例,进行随访观察。其30例椎间融合病例按照随访时间长短分为短期随访组（A组）和长期随访组（B组）。采用电话、信件预约、门诊复查相结合的随访方式进行。随访内容包括对所有患者手术前、手术后第3、6、12、24月进行详细的JOA、Odom评分测定,并收集同期的腰椎正侧位片;测量随访X线片的C4/5屈伸活动度（ROM）。用SPSS11.0统计软件包对患者的JOA评分、Odom评分以及C5/6屈伸活动度（ROM）进行手术前后比较分析。三组内、组间两两对比采用配对T检验。检验水准为α=0.05,即当P＜0.05时有统计学差别。结果1。椎间盘置换组与椎间融合组A组比较,术后各随访阶段JOA评分和Odom评分较术前均有明显改善,差异有显著性（P＜0.01）;术后第3、6个月两组病例的JOA评分差别不大,差异无显著性（P＞0.05）。两组病例术后各随访阶段C4/5屈伸活动度与术前比较均无明显差异,差异无显著性（P＞0.05）;术后第3、6个月两组病例的C4/5屈伸活动度差别不大,差异无显著性（P＞0.05）。2。椎间融合组A组与B组比较,两组病例术后各随访阶段JOA评分和Odom较术前均有明显改善,差异有显著性（P＜0.01）。但两组病例末次随访JOA评分有明显差异,差异有显著性（P＜0.01）。两组病例术后C4/5屈伸活动度短期随访阶段较术前均无明显差异（P＞0.05）,但远期观察结果两者则出现了较明显的差异,差异有显著性（P＜0.05）结论1.颈椎前路椎间盘切除、椎间植骨融合术与人工颈椎间盘置换术对于治疗颈椎病都有确切的疗效。2.人工颈椎间盘置换术后颈椎小关节有合理的应力分布。3.人工颈椎间盘置换术较颈椎前路椎间盘切除、椎间植骨融合术有可预期的较好的远期疗效。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 人颈椎椎弓根解剖研究
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 3. 结果
• 4. 讨论
• 5. 结论
• 6. 附图
• 第二章 Bryan颈人工椎间盘置换后上位椎间小关节压力变化的生物力学研究
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 3. 结果
• 4. 讨论
• 5. 结论
• 6. 附图
• 第三章 Bryan颈人工椎间盘置换的临床观察
• 1. 前言
• 2. 资料与方法
• 3. 结果
• 4. 讨论
• 5. 结论
• 6. 附录
• 参考文献
• 综述一
• 综述二
• 致谢
• 在读期间发表的论文