颈椎前路融合与置换体外生物力学实验的新观点

背景:传统"金标准"颈前路减压植骨融合及近年来迅速发展的人工颈椎间盘置换是临床上常见的治疗颈椎病的方式。大量科研工作者和临床医生希望通过颈椎体外标本实验研究脊柱生物力学,为临床治疗提供指导数据。目的:对现有颈椎体外标本生物力学实验研究进展进行综述,并对未来的研究方向进行展望。方法:以"Cervical Spine,Fusion,Replacement,Hybrid,Biomechanics,In vitro,Adjacent-level Degeneration,Review"为英文检索词检索Pubmed数据库,以"颈椎,融合,置换,混合术,生物力学,体外,相邻节段退变,综述"为检索词检索CNKI数据库和万方数据库,检索2007年1月至2013年3月有关颈椎前路融合与置换体外生物力学实验研究进展的文献,主要整理近3年来相关研究,排除陈旧文章和重复性工作,最后对40篇文献进行归纳与讨论。结果与结论:文章对现有的颈椎体外标本融合、置换实验进行总结,集中体现在手术多节段、运动控制条件差异化、颈椎耦合运动测试和新型植入器械4个方面,对比总结融合与置换治疗对邻近节段运动范围、关节内压力、髓核内压力和椎间孔形态的影响,探讨融合、置换后存在的问题。最后结合临床的需求,展望颈椎体外标本实验的发展趋势及应用前景。

人工颈椎间盘置换术与融合术的生物力学比较

目的分析颈前路植骨融合术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)与颈椎间盘置换术(total disc replacement,TDR)后颈椎生物力学特性。方法采用12具人体颈椎标本,通过三维非接触式光电测量系统及位移控制方式,测试原始状态(intact)、TDR及ACDF术后各节段在前屈与后伸、左侧弯与右侧弯、左旋转与右旋转6种独立工况的运动和载荷分布,并探讨颈椎正常生理运动规律及植入器械特点。结果 TDR术后,颈椎各节段运动保留效果明显,能恢复接近正常的运动,并以屈伸、旋转工况为优;同等工况下ACDF术后手术节段运动丢失达73.41%,其他节段运动也存在明显改变。侧弯工况两者均存在较大运动改变,TDR达45.92%,ACDF达108.06%。试验发现,颈椎正常生理运动为空间三轴耦合运动,以侧弯工况耦合程度最大,绕X轴运动分量达35%,TDR术后,颈椎能恢复接近正常的耦合运动规律。结论 TDR术能使颈椎恢复更接近正常的生理运动,在屈伸、旋转工况效果最好,侧弯次之。本研究为TDR与ACDF的临床手术提供理论依据和定量参考。

颈椎前路三节段融合与置换混合术的力学特性

为研究人体颈椎三节段混合手术后手术节段与相邻节段的运动规律,对7具人体颈椎标本先实施C4-C5前路人工椎间盘置换,再实施C3-C4和C5-C6两节段椎间盘切除术后颈前路植骨融合固定,利用材料力学试验机和非接触式光学测量系统测量各节段的运动信息,比较三节段混合组与完整组、单节段置换组的体外生物力学特性,分析三节段混合术与课题组前期三节段融合术(限制型、滑动型)运动保留能力。结果表明:三节段混合术保留生理活动度能力明显优于三节段融合术(无论限制型或滑动型固定板)。