单节段椎弓根螺钉固定联合上方棘突间Coflex置入的生物力学评价

目的：对腰椎单节段椎弓根螺钉固定联合上节段使用棘突间Coflex置入手术（Topping-off手术）进行生物力学评价。方法：采用6具男性L3～S1节段的人脊柱标本,建立L4/5椎弓根螺钉坚强固定（后路腰椎体间融合术,PLIF）模型及L4/5椎弓根螺钉固定联合L3/4棘突间Coflex置入（Topping-off手术）的模型。每具标本均进行完整、坚强固定和联合固定3种状态的生物力学测试。分别比较完整标本（A组）、L4/5坚强固定（B组）、联合固定（C组）中L3/4和L5/S1节段活动度及椎间盘内压差异。结果：B组L3/4节段平均活动度较A组显著增加（P〈0.05）（分别比A组前屈增大0.54°,后伸增大0.34°,侧弯增大0.30°,旋转增大0.19°）;B组L5/S1活动度亦比A组增加,但无统计学意义（P〉0.05）。C组L3/4节段的活动度与B组相比,后伸方向显著减小（P〈0.05）（比B组减小0.32°）,而前屈、侧弯、旋转减小不明显（P〉0.05）;与A组相比,后伸及旋转无显著增大（P〉0.05）,前屈及侧屈有显著增大（P〈0.05）（分别比A组前屈增大0.38°,侧屈增大0.28°）。C组L5/S1活动度与B组相比,除前屈方向外均有增大趋势,但无统计学意义（P〉0.05）;与A组比较,均有增大,但无统计学意义（P〉0.05）。与A组相比,B组L3/4椎间盘内压显著增加（P〈0.05）（分别比A组前屈增大0.78k Pa,后伸增大0.88k Pa,侧弯增大1.84k Pa,旋转增大1.45k Pa）;L5/S1椎间盘内压也显著增加（P〈0.05）（分别比A组前屈增大1.21k Pa,后伸增大0.94k Pa,侧弯增大0.70k Pa,旋转增大0.81k Pa）。与B组相比,C组L3/4椎间盘内压减小（分别比B组前屈减小0.29k Pa,后伸减小1.39k Pa,侧弯减小0.13k Pa,旋转减小0.10k Pa）,但仅后伸减小有统计学意义（P〈0.05）;C组L5/S1椎间盘内压分别比B组前屈减小0.39k Pa,后伸减小0.10k Pa,侧弯增大0.15k Pa,旋转增加0.18k Pa,但无统计学意义（P〉0.05）。与A组相比,C组L3/4椎间盘内压增大,其中前屈、侧屈及旋转显著增大（P〈0.05）（分别比A组前屈增大1.53k Pa,侧屈增大1.71k Pa,旋转增大1.35k Pa）;C组L5/S1椎间盘内压也显著增大（P〈0.05）（分别比A组前屈增大0.82k Pa,后伸增大0.84k Pa,侧屈增大0.85k Pa,旋转增大0.99k Pa）。结论 ：生物力学测试发现,Topping-off手术中Coflex对单节段坚强固定上方相邻节段有保护作用;但使下方相邻节段的应力增加,可能对远期退变产生不良影响。