腰椎峽部裂后相應關節突關節生物力學變化研究

李貴林,王立勝,陳奕翩

(廣東醫學院附屬西鄉醫院骨科,廣東 深圳 518102)

腰椎峽部裂是導致腰椎滑脫的重要原因之一[1]。該病好發于 L4、L5,尤以 L5多見,約占 85%。目前,對成人腰椎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固定、椎板切除或擴大開窗神經根減壓加椎間植骨。而椎間植骨的骨質來源大多采用自體髂骨,但取髂骨存在諸多問題。目前,鮮有術中不取髂骨而用關節突行椎間植骨的報道。本研究檢測腰椎峽部裂后,相應關節突關節生物力學變化,為切取關節突骨質行融合節段椎間隙植骨提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 標本制備與保存 選取飼養 1年豬的 L3-L6椎的脊柱標本,共 8具。所有腰椎標本均行正、側位 X線攝片及大體解剖排除病損及先天畸形標本,剔除標本附著的肌肉組織,保留椎間盤、小關節、關節囊及韌帶等全部連接結構。

1.2 主要儀器、器械及試劑 日本島津 AUTOGRAPH AG-IS-MS型電子萬能試驗機。C型臂 X線透視機由美國 GE Medical system公司生產。壓力傳感器由四川大學生物力學實驗室提供。

1.3 模型制作 將豬腰椎標本的 L3、L6椎體用自凝牙托粉分別包埋,并使 L4上終板保持水平。首先將 8具正常標本編為 A組進行生物力學測試。實驗測試完畢后用線鋸或骨刀按 Panjabi方法將 L4椎左側峽部截斷,制作成 L4椎左側峽部裂模型,編為 B組。進行生物力學測試后在B組模型標本基礎上用線鋸或骨刀將 L4椎右側峽部截斷,制作成 L4椎雙側峽部裂模型,編為 C組,再次測試各生物力學指標。

1.4 數據處理 測量數據以均數 ±標準差表示,采用統計分析軟件 SPSS12.0進行統計學分析,組間比較采用單因素方差分析,設定 P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

L4椎左側峽部裂標本和 L4椎雙側峽部裂標本在軸向、前屈、后伸、左右側屈、左右旋轉載荷下的L4/5左側關節突關節內壓均小于正常腰椎的左側關節突內壓,差異有統計學意義(P＜0.05);在軸向載荷下 L4/5椎間盤內壓大于正常腰椎的椎間盤內壓,差異有統計學意義(P＜0.05);L4椎雙側峽部裂標本在軸向載荷、前屈載荷、后伸載荷、左右側屈載荷、左右旋轉載荷下的 L4/5右側關節突關節內壓均小于L4椎左側峽部裂標本的右側關節突內壓,差異有統計學意義(P＜0.05);在軸向載荷下 L4/5椎間盤內壓大于 L4椎左側峽部裂標本的椎間盤內壓,差異有統計學意義(P＜0.05)。

3 討 論

腰椎峽部裂使腰椎局部產生異常活動,引起臨近的椎間盤早期發生退行性改變,導致峽部裂型腰椎滑脫患者可出現腰痛和下肢的根性癥狀。目前,對成人腰椎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固定,椎板切除或擴大開窗神經根減壓加椎間植骨。手術中取自體髂骨行椎體間融合或填補骨缺損目前已成為一常規手術步驟。髂骨取骨操作雖然簡單,但也存在較多的并發癥,國外有臨床研究表明其并發癥總發生率為 9.4%-49%。既要解決椎體間植骨融合的骨質來源問題,又要避免供骨區的并發癥,還要保證腰椎峽部裂所引起癥狀的治療效果,這無疑成為臨床醫生面臨的一大問題。也有學者將自體骨加結構性異體骨應用于腰椎的椎間植骨融合,但同種異體骨的融合速度要比自體骨慢,同種異體骨的兩節段融合其不融合率要明顯高于自體骨[2]。目前國內有極少數學者[3]采用切除的自體椎板和關節突行椎體間植骨融合,融合率為 97%,取得了滿意效果。

本實驗模擬單側 L4椎峽部裂及雙側 L4椎峽部裂模型,并測量兩種模型及正常腰椎標本在軸向、前屈、后伸、左右側屈、左右旋轉載荷下的 L4/5關節突關節及椎間盤內壓,將所得數據采用統計學分析,組間比較采用單因素方差分析發現:L4椎峽部裂后,L4/5關節突關節內壓在各向載荷下均小于正常腰椎標本,差異有統計學意義(P＜0.05)。據此說明,當腰椎峽部斷裂時,同位椎體的下關節突及下位椎體的上關節突已失去了原有的生物力學性能,關節突成了無用的“裝飾品”。將此關節突全部切除用于椎體間植骨,則既解決了骨質的來源問題,又避免了取髂骨的相關并發癥,而且還可以對椎管、側隱窩及椎間孔徹底減壓,減少了操作步驟、手術時間及手術并發癥的發生。本實驗為臨床腰椎峽部裂患者行神經根探查、減壓,截取關節突骨質行融合節段椎體間植骨提供了理論依據。這種術式尤其適用于需行椎體間植骨融合椎弓根螺釘內固定及雙側椎管和神經根減壓而需切除雙側關節突關節的患者。而單、雙側關節突(或加上相應的單、雙側椎板)所能提供的骨量與單椎間隙的植骨需求量比較及腰椎峽部裂標本在行椎弓根螺釘內固定后相應的關節突關節應力變化情況有待進一步研究。

[1] 趙建華,金大地,李 明.脊柱外科實用技術[M].北京:人民軍醫出版社,2005∶219.

[2] 梁茂華,毛克亞,王繼芳.脊柱融合的植骨替代材料[J].中國矯形外科雜志,2007,19(19)∶1 481-1 483.

[3] 楚 戈,王振斌,卡哈爾,等.自體切除的半椎板和關節突椎間植骨融合內固定治療退變性腰椎滑脫(附 20例報告)[J].新疆醫學,2007,37(1)∶21-23.