脊柱頸胸段全脊椎切除術(shù)內(nèi)固定重建的生物力學(xué)

劉 軍（鄭州人民醫(yī)院骨科，河南 鄭州 454003）

脊柱頸胸段全脊椎切除術(shù)內(nèi)固定重建的生物力學(xué)

劉 軍
（鄭州人民醫(yī)院骨科，河南 鄭州 454003）

目的 研究脊柱頸胸段行全脊椎切除術(shù)后，幾種可行的內(nèi)固定重建方式的各自生物力學(xué)特點(diǎn)和優(yōu)劣。方法 使用新鮮的人體頸胸段脊柱標(biāo)本8例進(jìn)行研究。標(biāo)本未做任何破壞處理的情況下全部進(jìn)行力學(xué)分析，之后按照脊柱腫瘤的解剖分區(qū)進(jìn)行T1椎體的切除，后路使用SUMM IT螺釘枕頸胸釘棒系統(tǒng)進(jìn)行固定，前路使用鈦網(wǎng)和頸椎前路帶鎖Orion鋼板給予內(nèi)固定。固定方式共分為8種。使用非破壞性的生物力學(xué)測(cè)試方式對(duì)每種形式的固定進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果 前路鋼板固定加后路的椎弓根固定方式優(yōu)于單純行前路固定和單純行后路固定的剛性。結(jié)論 頸胸段全脊椎切除術(shù)后，單純的前或后路內(nèi)固定重建方式穩(wěn)定性較差，前后路聯(lián)合固定具有較好的穩(wěn)定作用。

全脊椎切除；內(nèi)固定；生物力學(xué)

脊柱腫瘤的治療，目前仍然以手術(shù)切除為主要治療方式，但是一般的椎體局部刮除或者局部切除病灶的方式往往導(dǎo)致腫瘤的復(fù)發(fā)率較高，因此，學(xué)者認(rèn)為全椎體切除可減少腫瘤復(fù)發(fā)率［1］。但全脊椎切除術(shù)需要考慮切除后脊柱的內(nèi)固定重建問(wèn)題，應(yīng)該采用前路還是后路手術(shù)以及使用前路還是后路固定方式都是需要探討的。本組研究就對(duì)頸胸段全脊椎切除術(shù)內(nèi)固定重建進(jìn)行生物力學(xué)的研究，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 標(biāo)本制?。菏褂?例新鮮的人體（C2～T5）頸胸段脊柱標(biāo)本，標(biāo)本年齡21～42歲，平均（35.9±3.8）歲。全部標(biāo)本經(jīng)影像學(xué)檢查確認(rèn)無(wú)結(jié)構(gòu)畸形和腫瘤等影響試驗(yàn)的因素，標(biāo)本骨密度均近似。清除標(biāo)本的脂肪和肌肉，并注意保留骨性結(jié)構(gòu)韌帶和關(guān)節(jié)的完整，后密封存儲(chǔ)于-20 ℃。

1.2 脊椎的切除和重建：對(duì)椎體切除為5～8區(qū)，全脊椎切除為1～12區(qū)。椎體內(nèi)固定重建前路使用鈦網(wǎng)進(jìn)行椎體的重建，Orion前路鋼板進(jìn)行固定；后路使用SUMM IT螺釘枕頸胸釘棒系統(tǒng)進(jìn)行固定，模擬臨床的T1腫瘤破壞程度，頸胸段的內(nèi)固定重建方式分為8種形式：①不做處理的對(duì)照標(biāo)本（IS）；②椎體切除+前路鋼板固定（C+AP）；③全脊椎切除+前路鋼板固定+鈦網(wǎng)椎體重建（S+AP）；④全脊椎切除+前路鋼板固定+鈦網(wǎng)椎體重建+T1的肋椎關(guān)節(jié)切除（S+AP+CVD）；⑤全脊椎切除+前路鋼板固定+鈦網(wǎng)椎體重建+后路頸胸椎弓根固定+單節(jié)段固定（S+AP+PPS+S）；⑥全脊椎切除+前路鋼板固定+后路頸胸椎弓根固定+雙節(jié)段固定（S+AP+PPS+M）；⑦全脊椎切除+后路頸胸椎弓根固定+雙節(jié)段固定（S+PPS+M）；⑧全脊椎切除+后路頸胸椎弓根固定+單節(jié)段固定（S+PPS+S）。

1.3 器材準(zhǔn)備和測(cè)量：在標(biāo)本的上下端均制作好骨水泥平臺(tái)，試驗(yàn)中椎體位移的測(cè)量采用KG-101高精度的微距測(cè)量?jī)x，施加負(fù)荷為50、100、150、200、250牛頓，逐級(jí)增加，負(fù)荷的加載模擬人體生理運(yùn)動(dòng)的左右側(cè)屈和前屈后伸的方式，并保證加載平穩(wěn)。使用前2 h解凍，后做好測(cè)量的接線等準(zhǔn)備。測(cè)量時(shí)模擬生理活動(dòng)每一次加載30 s內(nèi)行數(shù)據(jù)測(cè)量一次。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：使用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料使用方差分析。

2 結(jié) 果

頸胸段全脊椎切除后不同重建方式在載荷下的平均應(yīng)變和平均位移和平均剛度情況：試驗(yàn)未出現(xiàn)固定物的損壞和骨折；S+AP+PPS+M、S+AP+PPS+S、C+AP、S+PPS+M、S+PPS+S這5種固定方式在后伸（Flex）、屈曲（Ext）以及側(cè)屈（LB）的應(yīng)變?nèi)∮谡?biāo)本，穩(wěn)定性較好；S+AP+PPS+M和S+AP+PPS+S與IS的平均應(yīng)變、平均位移和平均剛度比較具有顯著差異（P＜0.05），而兩組相互均無(wú)顯著差異（P＞0.05）；S+AP和S+CVD+AP與IS的平均應(yīng)變、平均位移、平均剛度比較均具有顯著差異（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

3 討 論

表1 頸胸段全脊椎切除后不同重建方式在載荷下的平均應(yīng)變和平均位移和平均剛度情況

隨著臨床研究的進(jìn)展，越來(lái)越多的醫(yī)師對(duì)全脊柱切除的優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)生認(rèn)可，全脊椎切除也使得更多的脊椎腫瘤患者得以徹底切除［2］。但是切除后的脊柱固定方式應(yīng)當(dāng)選擇何種方式最優(yōu)，是本組研究的重點(diǎn)。本組研究顯示，對(duì)T1進(jìn)行全脊椎切除后，使用前后路聯(lián)合固定的方法即本組研究的S+AP+PPS+M和S+AP+PPS+S方式其達(dá)到的穩(wěn)定效果最好，但是比較兩組相互的差異沒(méi)有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），因此在臨床中使用前后路聯(lián)合固定時(shí)不用刻意追求節(jié)段固定的數(shù)量，單節(jié)段固定也能取得良好的穩(wěn)定性。另外，非必須的階段增加會(huì)使手術(shù)創(chuàng)傷加重，時(shí)間增加，出血增加以及費(fèi)用增加。本組研究還顯示S+PPS+M和S+PPS+S的單純后路固定也有較好的穩(wěn)定性，但是其仍然不及前后路聯(lián)合的方式，并且單純后路固定的抗屈曲能力比較差，因此，治療時(shí)不能只關(guān)注后路固定而忽視了前后路聯(lián)合的作用［3］。如果腫瘤累及肋椎關(guān)節(jié)，則肋椎關(guān)節(jié)切除后只進(jìn)行前路固定的話，穩(wěn)定性極差。

頸胸段脊柱由于具有特殊的解剖結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的生物力學(xué)特點(diǎn)，因此本組研究的結(jié)果能對(duì)臨床使用提供一定參考，但是本實(shí)驗(yàn)使用離體標(biāo)本，而在活體上存在神經(jīng)肌肉等附屬結(jié)構(gòu)能夠?qū)Ψ€(wěn)定性產(chǎn)生其他的影響，因此，參考用于臨床應(yīng)當(dāng)注意根據(jù)實(shí)際情況決定。

［1］ 李冬月，劉曉光，劉忠軍.全脊椎切除及脊柱穩(wěn)定性重建治療頸胸段脊柱腫瘤的療效分析［J］.中國(guó)脊柱脊髓雜志，2014，24（11）:964-970.

［2］ 楊強(qiáng)，李建民，楊志平.全脊椎整塊切除術(shù)治療胸腰椎腫瘤及穩(wěn)定性重建結(jié)果［J］.中華腫瘤雜志，2013，35（3）:225-230.

［3］ 姚子明，仉建國(guó)，邱貴興.一期后路全脊椎切除治療重度脊柱畸形圍手術(shù)期并發(fā)癥及其相關(guān)危險(xiǎn)因素分析［J］.中華骨科雜志，2013，33（5）:440-446.

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1671-8194（2016）14-0184-02