双节段颈前路椎间盘切除融合术应用零切迹系统或钢板联合融合器固定后颈椎生物力学变化的三维有限元研究

目的:通过三维有限元分析法比较双节段颈椎前路椎间盘切除融合术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)应用零切迹(zero-profile,ZP)系统与钢板联合融合器(cage-and-plate,CP)固定后颈椎的生物力学变化。方法:采集1例正常成年女性志愿者颈椎C3~C7节段CT扫描数据,建立C3~C7颈椎有限元模型并通过对比前期研究验证模型有效性。ZP固定模型与CP固定模型的手术节段均设定为C4/5与C5/6节段。在C3椎体上方施加轴向压缩负荷73.6N的模拟重力,并逐步施加1.8N·m的转矩,进而模拟屈伸、侧屈及轴向旋转等颈椎运动。测定并比较手术模型融合节段活动度(range of motion,ROM)、邻近节段椎间盘内应力、C5椎体及融合器装置应力。结果:CP固定模型融合节段的ROM在屈伸、侧屈、旋转位均明显小于ZP固定模型;CP固定模型相邻节段(C3/4、C6/7)的椎间盘内应力均远远高于ZP固定模型,两种模型融合节段上方的椎间盘内应力均高于融合节段下方;各工况下,ZP固定模型的C5椎体应力均明显高于CP固定模型,在前屈位时,两模型C5椎体应力最小(ZP固定模型为7.36Mpa,CP固定模型为2.01Mpa);各工况下,ZP固定模型的C4/5、C5/6椎间融合器的应力均大于CP固定模型。结论:相较于CP固定,ACDF术中应用ZP固定对手术节段的限制更小,手术节段ROM更高、微运动更多,融合器及中间椎体应力更大,术后更易发生融合器下沉甚至中间椎体塌陷。

连续双节段前路颈椎间盘切除零切迹系统与钢板联合融合器固定融合治疗颈椎病的疗效比较

目的:比较连续两节段前路颈椎间盘切除融合(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)应用零切迹系统(zero-profile,ZP)与钢板联合融合器(cage-and-plate,CP)固定治疗颈椎病的临床疗效。方法:回顾性分析2018年3月1日~2021年6月30日因颈椎病于广州中医药大学第一附属医院行连续两节段ACDF应用4钉ZP或CP固定治疗的57例颈椎病患者,其中27例采用ZP固定(ZP组),男12例,女15例,年龄37~80岁(53.0±9.9岁);30例采用CP固定(CP组),男10例,女20例,年龄39~78岁(57.4±12.4岁)。收集两组患者的体重指数(body mass index,BMI)、L1~L4骨密度(bone mineral density,BMD),术前和术后1个月、3个月、6个月、12个月和末次随访时的颈椎功能障碍指数(neck disability index,NDI)、日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分、轴性疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)评分,术前和术后3d、1个月、3个月、6个月、12个月和末次随访时颈椎整体曲度、手术节段曲度,末次随访时椎间融合率及邻近节段退变发生率,随访期间中间椎体塌陷发生率及其他术后并发症发生情况。结果:两组患者手术时年龄、性别、BMI、L1~L4 BMD、随访时间、术前NDI和JOA评分、术前颈椎整体曲度和手术节段曲度等基线指标均无统计学差异(P>0.05)。术后各时间点两组患者NDI、JOA评分、轴性疼痛VAS评分较术前均显著性改善(P<0.001),两组同时间点的JOA评分无统计学差异(P=0.314);术后3个月、6个月、1年及末次随访时CP组NDI、轴性疼痛VAS评分改善程度优于ZP组(P<0.05)。末次随访时ZP组颈椎整体曲度丢失和手术节段曲度丢失均明显大于CP组(P<0.05)。末次随访时两组椎间融合率及邻近节段退变发生率无显著性差异。随访过程中ZP组出现4例中间椎体塌陷,而CP组未出现,两组间比较有统计学差异(P<0.05)。结论:在双节段ACDF中,相对于应用ZP固定融合,应用CP能够更好地维持颈椎曲度,避免固定节段中间椎体塌陷,获得更好的临床疗效。