内镜下椎间孔成形和椎板间成形对椎间盘、椎体峡部生物力学特性的影响

作者：张瑞; 王琨; 沈子聪; 毛路; 吴小涛

来源：中国组织工程研究, 2023, 1-7.

• 脊柱内镜
• 腰椎间盘突出
• 椎间孔成形
• 椎板间成形
• 生物力学
• 有限元分析

背景：内镜治疗腰椎间盘突出症较传统开放手术优势明显，为植入工作套管，需切除部分骨质，但目前尚无术中椎间孔成形和椎板间成形两种成形术对腰椎局部结构力学特性影响的研究。目的：比较椎间孔成形和椎板间成形对椎间盘、椎体峡部生物力学特性的影响。方法：取1名健康男性志愿者的腰骶CT图像，建立L3至骶椎的有限元模型M0。在M0基础上建立L5/S1的椎间孔一级成形模型M1和椎间孔二级成形模型M2、椎板间成形模型M3。施加相同载荷，比较各模型椎体间活动度、椎间盘应力、L5椎体峡部等效应力特性。结果与结论：(1)与M0相比，M1和M2 L5/S1节段的活动度在各方向工况下变化不明显；M2整体活动度在前屈时增加8.60%;M3在L5/S1右侧弯、右扭转时增加8.23%和8.26%，整体活动度在前屈、右侧弯时增加5.39%和5.67%，其余工况活动度无明显变化。(2)与M0相比，M1 L5/S1椎间盘最大应力极值变化不明显，M2在前屈、后伸、左扭转、右扭转时增加11.06%,12.50%,18.32%,15.48%,M3在前屈、后伸、左扭转、右扭转时增加12.22%,19.54%,10.05%,9.97%，其余工况和L4/5椎间盘最大应力无明显变化。(3)与M0相比，M1的L5左侧峡部最大应力在左侧弯时增加12.43%，右侧峡部在后伸、右侧弯、左扭转、右扭转时增加18.38%,13.29%,13.62%,40.00%;M2的L5左侧峡部最大应力在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯时增加38.87%,42.63%,16.95%,19.35%，右侧峡部在前屈、后伸、左侧弯、左扭转时增加12.58%,33.70%,12.92%,17.42%;M3的L5左侧峡部最大应力在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、右扭转时增加67.07%,78.14%,32.33%,62.94%,89.99%。(4)结果提示，椎间孔成形和椎板间成形对脊柱活动度影响较小，椎板间成形和二级椎间孔成形手术节段椎间盘应力极值轻度增加，相邻节段椎间盘应力极值变化不明显，椎板间成形模型手术同侧峡部应力增加明显。

• 单位
  东南大学; 东南大学附属中大医院