胸椎椎体前移手术的脊髓安全性及脊柱生物力学研究

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背景后纵韧带骨化症(ossification of posterior longitudinal ligament,OPLL)是因异位骨肥大和后纵韧带钙化引起的多因素疾病。其骨化物不断生长,最终压迫脊髓和/或神经根,导致肢体感觉和运动障碍。胸椎OPLL病情复杂,只能手术治疗,但既往的手术方式难度大,且并发症多。胸椎椎体前移内固定术(TCAF)作为一个新的手术方式,在实现了脊髓直接减压的同时,又避免直接切除骨化物,极大降低了手术难度和并发症风险。但该项技术仍在完善中,且操作过程繁琐、手术时间长,术中需体感诱发电位(Somatosensory evoked potential,SSEP)实时监测。但TCAF的普及率不高,有关的理论研究较少,前移距离是否为有效的、可靠的量化参照指标?极限前移距离是否与前移椎体相关参数之间存在相关性及线性关系?前移复合体的三维稳定性如何?不同固定钉组数前移复合体的三维稳定性如何?这些问题都值得考究。目的山羊动物实验,明确TCAF技术于山羊动物的可行性,探索前移距离是否有有效的量化参照指标;前移距离是否与前移椎体相关参数之间存在相关性及线性关系。生物力学实验,探究前移复合体的三维稳定性以及前移复合体最佳固定钉组数。方法1.探索TCAF手术对脊髓安全性研究。选取10只健康成年山羊进行动物实验。选取胸12-13、腰1为前移椎体,胸10-11以及腰2-3作为固定椎体。在SSEP监测下行TCAF手术,利用椎弓根钉棒系统,调整预留螺纹的长度将椎体向前推移,直至SSEP刚好不出现阳性结果,记录预留螺纹的长度以及术后影像学测得的前移距离。探索极限前移距离是否与前移椎体相关参数之间是否存在相关性及线性关系。根据术后2日脊髓功能情况再次评估该手术对脊髓安全性的影响。2.术后山羊脊柱标本的生物力学研究。取正常山羊脊柱标本、以及手术后的脊柱标本,根据固定钉的组数分成4组(每组8只)。第1组:固定钉为上下各1组。第2组:固定钉为上下各2组。第3组:固定钉为上下各3组;第4组:空白对照组。依次测量三维稳定性。探究前移复合体最佳固定钉组数。结果1.在TCAF手术中,极限前移距离为8.0±0.2mm,且Pearson相关检验显示与前移节段椎管平均前后径大小、前移节段椎体平均宽度呈良好相关。线性回归分析显示极限前移距离与前移节段椎管平均前后径大小存在线性关系。2.山羊脊柱标本行三维稳定性测定并将正常组与实验组各个状态组间ROM值行两独立样本t检验分析后发现,前移复合体脊柱标本6种运动状态下的ROM值较正常脊柱标本均显著减小,且与正常脊柱标本对比差异有统计学意义(P<0.05)。各实验组间ROM值组间两两比较采用单因素方差分析及最小显著差异t检验(LSD-t),第2组较第1组ROM值小,且差异有统计学意义(P<0.05);第2组与第3组ROM值相差不大,且差异无统计学意义(P>0.05)。说明前移复合体最佳固定钉组数为前移节段上下各2组,且在各个运动状态下均稳定,内固定装置能提供牢固的固定效果,前移复合体的整体稳定性良好。结论1.在山羊模型中,TCAF手术的极限前移距离为8.0±0.2mm,它与前移节段椎管平均前后径大小及椎体平均宽度呈良好相关,且与前移节段椎管平均前后径大小存在线性关系。2.在前移节段为3个椎体时,经TCAF术后的前移复合体可以获得良好的稳定性,且固定钉为上下各2组的前移复合体可以维持更好且足够的稳定性。
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