胸腰段后凸畸形對腰椎穩(wěn)定性影響的生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)與臨床研究.pdf

1、目的：探討胸腰段后凸畸形對腰椎三維運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)影響及其臨床意義。 方法：收集24例成年家豬胸腰椎脊柱新鮮標(biāo)本(T12～L6)，剔除除椎間盤、韌帶、小關(guān)節(jié)囊以外的所有軟組織后，雙層塑料袋包扎一20℃低溫保存?zhèn)溆?。?biāo)本隨機(jī)分為三組，每組8例，第Ⅰ組為完整標(biāo)本，未做手術(shù)處理，稱為對照組，X線片證實(shí)Cobb角為(14.56±2.92)度。第Ⅱ組(實(shí)驗(yàn)組1)和第Ⅲ組(實(shí)驗(yàn)組2)：采用單平面和多平面截骨并用器械固定實(shí)驗(yàn)方法，制造兩個(gè)Cob

2、b角度水平的胸腰段后凸畸形和相應(yīng)的腰椎過度前凸模型，兩組后凸Cobb角分別為(36.57±5.71)度和(67.98±1.59)度，標(biāo)本兩端用丙烯酸樹脂骨水泥Ⅱ(PAAM)包埋。再利用脊柱三維運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)，先固定標(biāo)本，將1×1×1cm<'3>大小的空間標(biāo)記體固定到L<,2>～L<,3>和L<,4>～L<,5>的椎體上，再進(jìn)行前屈/后伸、左/右側(cè)彎、左/右旋轉(zhuǎn)的4Nm純力矩加載，利用激光三維掃描儀進(jìn)行立體照相，使用專業(yè)軟件對

3、圖像進(jìn)行逆向處理，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即相應(yīng)運(yùn)動(dòng)節(jié)段各個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的運(yùn)動(dòng)范圍(ROM)以及所對應(yīng)的中性區(qū)(NZ)的大小。實(shí)驗(yàn)過程中，不斷向標(biāo)本表面及椎管內(nèi)滴加生理鹽水，以保證標(biāo)本的濕潤，每例標(biāo)本的測試工作于解凍后6小時(shí)內(nèi)完成。使用專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件SAS6.12對各組數(shù)值進(jìn)行方差分析，用snk(q檢驗(yàn))法對分組變量進(jìn)行多重比較。 同時(shí)，選擇胸腰椎和腰骶椎正側(cè)位X線片的有胸腰段后凸畸形的18例患者(患病組)，應(yīng)用E-Ruler軟件對Cobb角進(jìn)

4、行測量，就胸腰段后凸Cobb角、頂椎的位置、腰椎的前凸Cobb角、每一節(jié)段腰椎的Cobb角進(jìn)行分析研究，并與22例正常對照組進(jìn)行相應(yīng)比較；再根據(jù)頂椎的位置，患病組進(jìn)行組內(nèi)比較。 結(jié)果： 1、生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)：后凸的胸腰段對鄰近運(yùn)動(dòng)節(jié)段(L<,2>～L<,3>)矢狀面上的運(yùn)動(dòng) (前屈/后伸) ROM以及NZ的影響更明顯，P<0.05，且后凸角度越大，其相應(yīng)的影響越大，而左/右側(cè)彎、左/右旋轉(zhuǎn)的ROM及NZ沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P>0

5、.05；而下腰椎運(yùn)動(dòng)節(jié)段(L<,4>～L<,5>)的前屈/后伸、左/右側(cè)彎、左/右旋轉(zhuǎn)的ROM及NZ均沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P>0.05。 2、臨床研究：患病組全腰椎前凸角度、分節(jié)段腰椎前凸角度與正常對照組相比有顯著性差異(P<0.01)。患病組單節(jié)段腰椎前凸角度以上腰椎變化更為明顯，L<,2～3>和L<,3～4>分別是正常組相應(yīng)節(jié)段的2.41 和 1.50倍。患病組后凸頂椎位置多在T<,12>(38.89％)或L<,1>(38.8

6、9％)。正常對照組胸腰段Cobb角平均為(6.34±3.39)°。 結(jié)論：生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明：上腰椎前屈/后伸運(yùn)動(dòng)范圍(ROM)以及中性區(qū)(NZ)的增大是胸腰段出現(xiàn)后凸畸形后機(jī)體為維持脊柱矢狀面平衡而產(chǎn)生的一個(gè)代償性的改變，而上腰椎的左/右側(cè)彎、左/右旋轉(zhuǎn)的ROM及NZ均無變化；胸腰段后凸畸形對下腰椎的前屈/后伸、左/右側(cè)彎及左/右旋轉(zhuǎn)的ROM和NZ均影響不大。 臨床影像學(xué)研究表明：腰椎過度前凸是胸腰段后凸畸形后為維持脊柱