腰椎融合术后相邻节段退变的分析.ppt

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1、腰椎融合术后相邻节段退变的分析1911年Hibbs和Albee首次针对椎间盘与关节突关节退变引起的下腰痛和脊柱失稳提出脊柱融合概念以来，腰椎融合术一直是目前临床治疗下腰痛和脊柱失稳疾患的“金标准”。在大多数脊柱手术中,融合与否已成为判断手术是否成功的主要标准之一。但随着对脊柱生理功能和生物力学研究的不断深入，人们发现脊柱融合后因融合节段运动功能丧失，导致椎间应力传导发生异常改变，相邻节段椎间盘和关节突的压力明显增加，进而出现邻近节段退变性疾病（adjacentsegmentdisease，ASD）。融合区邻近节段病变ASD包括小关节增生、韧带肥厚、椎间盘退变、椎

2、管狭窄以及滑脱、节段性不稳、椎间盘突出、退行性侧凸和相邻节段压缩骨折。融合区邻近节段病变最早关于ASD的报道是1956年Anderson关于脊柱融合术后邻近节段退行性滑脱的病例报道，但仅作为个案报道。1963年Harris等注意到6例继发性滑脱病例均于脊柱融合术后发生。1988年Louw等报道了前方脊柱融合后的椎管狭窄。邻近节段退变发生的机制目前，邻近节段退变发生的确切机制尚未完全明了。多数学者认为，椎体融合后邻近椎体生物力学的变化是导致本病的重要原因。邻近节段退变发生的机制脊柱融合术后，脊柱运动学及运动力学都将不可避免地发生改变，其上两端邻近节段的活动度增大，

3、椎间盘和关节突产生应力集中，关节突负荷加大，椎间盘压增高，该部分的分离倾向和不稳定性增加，这些改变都可以造成术后ASD的发生或加剧术前的退变。邻近节段运动力学改变的影响从应力改变来讲，以融合区近端邻近椎间盘的力学改变为主。邻近节段运动力学改变的影响Cunninghan等对11具人体腰骶段标本进行了研究，应用特制的探针测试L2/3(近端)、L3/4(手术融合节段)、L4/5(远端)在不同状态下的椎间压力。发现内固定后路融合术后，融合区近端邻近椎间盘内压力增加45％以上。邻近节段运动力学改变的影响Pellise等对62例患者212个未融合节段的椎间盘高度进行了放射学

4、评估，结果显示在融合节段下方的所有未融合节段未发现任何改变，所有融合节段上方的未融合节段的椎间盘高度明显丢失，且与距离融合节段的远近密切相关。邻近节段运动力学改变的影响椎间盘内压力的增加会导致或加速椎间盘退变，上述这些结果提示融合椎体的上位节段较下位节段更易出现退变。融合术后相邻节段、尤其是小关节的压力增加。这也是加速邻近节段退变的因素之一。邻近节段运动力学改变的影响Goto等通过建立L1-L5有限元模型，对正常组和后路椎间融合(PLIF)模型进行了对照研究，发现融合后邻近节段终板Vonmises应力明显增加，在屈曲压缩载荷下，PLIF模型组增加117％；融合后

5、邻近节段纤维环屈曲应力增加，在屈曲压缩载荷下，PLIF模型组增加209％．并认为融合后邻近节段终板和纤维环的应力增加超出了生理的力学范围而导致退变。GotoK，tajimaN，ChoseE，etal．Effectsoflumbarspinalfusionontheotherlumbarintervertebrallevels(threedimensionalfiniteelementanalysis)[J]．J.OrthopSci，2003，8(4)：577—584．邻近节段运动学变化的影响脊柱融合术后，在融合节段内，刚度增加，活动幅度明显下降或消失，而脊柱节段

6、活动度将发生重分配，融合节段的活动度会转移到剩余的运动节段，这将导致邻近节段的活动度增加及运动方式的异常。邻近节段运动学变化的影响Chow等发现，椎体融合后相邻节段的运动模式发生变化，后方融合其旋转中心向后上方移动，而在前方融合时，旋转中心向上方、有时稍向前方移动；后路固定融合后，由于固定区域的刚度增加以及旋转中心的移位，使邻近关节突关节的应力明显增加。邻近节段运动学变化的影响Molz等认为内固定融合术后，脊柱为获得同样的活动范围(ROM)需要增加力矩，而增加的力矩导致各活动节段活动度增大，这种变化导致所有活动节段都有退变倾向。如果增加的负荷和活动度超过脊柱结构

7、的生理限制，累积的破坏就会出现，表现为韧带松弛、间盘退变、骨赘形成等，这些变化将可能成为未融合节段退变的主要因素。邻近节段运动学变化的影响融合后上下邻近节段的伸屈和侧弯运动范围增加，但总节段的运动范围(固定节段加邻近节段)却减少，固定节段丢失的运动范围不能由邻近节段完全代偿，邻近节段在超负荷应力下，反复作用，易敛退变。总之，脊柱融合特别足坚强内固定后。融合节段更加僵直和相邻节段局部旋转中心的后移，使得相邻节段的压力集中更为增加，长时间的力学变化导致了退变。尽管不同的学者研究结果报道不一，这可能与研究对象和随访时间的差异相关。生物力学在ASD发生发展中的作用已经得

8、到了大多数学者的认可。因