跳跃式椎板切除术和多节段椎板切除术的生物力学评价
作者：王秋根1 王建华1 年申生1 丁祖泉2 杨国标2 卢太生1 李文军1
单位：1 第二军医大学附属长海医院骨科 200433 上海市；2 同济大学生物力学系
关键词：
中国脊柱脊髓杂志980422 从生物力学角度探讨多节段椎板切除与跳跃式椎板切除对脊柱稳定性影响的差异。
材料和方法 取急性颅脑外伤致死的新鲜成年男性完整腰椎离体标本7具(无脊柱疾病)。分为3组，采用自身对照：将完整标本定为Ⅰ组；切除L3、L5椎板定为Ⅱ组；L3、L4、L5三节段椎板切除术定为Ⅲ组。标本解冻后,两端用环氧树脂固定于托盘中。标本置于自制的三维运动测定实验装置中,并保证测量装置与椎体及夹具间没有相对运动。与测量装置上的3个球相接触的6只百分表按固定参考轴X、Y、Z方向紧靠三个球。并与多点箱、电阻应变仪、智能微机接口与计算机相连接。当标本受载时,腰椎的运动变化通过3球位移反映出来。位移量通过应变仪在计算机屏幕上显示，并将数据自动存盘。
, 百拇医药
本实验采用自行设计的智能化三维位移电测系统,由具有自动采样、数据处理、绘图显示等功能的应用软件组成。整个测试过程机器自动采样,自动处理分析数据,精度高，重复性好。标本的加载部位在L1椎体顶部。测量的位移量为L2～L4椎体间的位移。测量转换球架固定在脊柱活动节段标本的上位椎体上，三金属球A、B、C排列成不共线形式,脊柱的运动变化就通过这三球的位移反映,6个机电式百分表紧靠三球并按固定系三坐标轴方向排列，坐标轴沿脊柱的冠状轴、垂直轴和矢状轴方向设置。在A球有三个正交排列的百分表,从而可测出A球球心的三个方向位移分量XA、YA、ZA。同理,按百分表设置方向,对B球可测得YB、ZB，C球可测得ZC。6个机电式百分表反映的位移量通过YJ-22P采集并由智能接口传送给IBM PC/X7主机,这样就能快速采集三球六个位移分量。在测量过程中,脊柱每运动一次,记录运动前后的共12个分量值,应用刚体三维运动计算方法,就能确定脊柱每次运动的各个参数。
, 百拇医药
结果 加载方式为前屈、后伸、侧屈3种,加载量分别为0.5N、10N、15N，常规加载后,再增加5N水平剪力情况下重新测试。测量结果见表1，并将各组间进行统计学检验(表2)。
表1 各组总位移、总转角增长率
(%) 加载方式
Ⅰ组
Ⅱ组
Ⅲ组
位移
转角
位移
转角
位移
, 百拇医药
转角
前屈
100
100
180.45
150.22
183.21
162.30
后伸
100
100
145.70
130.53
, 百拇医药
151.30
142.50
侧屈
100
100
86.75
103.50
124.34
108.44
表2 三组间总位移、总转角的两两比较 加载
方式
P值
, 百拇医药 Ⅰ对Ⅱ
Ⅰ对Ⅲ
Ⅱ对Ⅲ
位移
转角
位移
转角
位移
转角
前屈
<0.01
<0.01
<0.01
, http://www.100md.com <0.01
>0.05
>0.05
后伸
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侧屈
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, 百拇医药
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>0.01
增加水平剪力作用后,则无论是Ⅰ对Ⅱ、Ⅰ对Ⅲ还是Ⅱ对Ⅲ，各组间均有显著性差异。
讨论 从实验结果我们可能得出以下结论：(1)无论是多节段还是跳跃式椎板切除手术,均对脊柱稳定性造成明显影响,这种影响在脊柱受到水平剪切外力作用时更为明显；(2)多节段椎板切除同跳跃式椎板切除术相比，两者在单纯受到纯弯载荷时稳定性没有显著差异。但是患者在受到冲撞、刹车等有水平剪切外力作用时,跳跃式椎板切除术对维护脊柱的稳定性可能更有利。有关脊柱后部结构切除对脊柱稳定性的影响，戴力扬认为腰椎后部结构特别是小关节的切除范围越多,对腰椎的稳定性影响越大。椎板对脊柱稳定性的作用各学者说法不一。有作者认为后部结构在脊柱的稳定性中可能起到整体协调作用。单纯的椎板切除，其范围大小对脊柱节段的稳定性可能不造成大的影响。我们认为，L3、L5跳跃式椎板切除比多节段切除更符合人体生理解剖和生物力学特征。收稿日期：1997-08-14 修回日期：1998-07-03
, 百拇医药(王秋根1 王建华1 年申生1 丁祖泉2 杨国标2 卢太生1 李文军1)
单位：1 第二军医大学附属长海医院骨科 200433 上海市；2 同济大学生物力学系
关键词：
中国脊柱脊髓杂志980422 从生物力学角度探讨多节段椎板切除与跳跃式椎板切除对脊柱稳定性影响的差异。
材料和方法 取急性颅脑外伤致死的新鲜成年男性完整腰椎离体标本7具(无脊柱疾病)。分为3组，采用自身对照：将完整标本定为Ⅰ组；切除L3、L5椎板定为Ⅱ组；L3、L4、L5三节段椎板切除术定为Ⅲ组。标本解冻后,两端用环氧树脂固定于托盘中。标本置于自制的三维运动测定实验装置中,并保证测量装置与椎体及夹具间没有相对运动。与测量装置上的3个球相接触的6只百分表按固定参考轴X、Y、Z方向紧靠三个球。并与多点箱、电阻应变仪、智能微机接口与计算机相连接。当标本受载时,腰椎的运动变化通过3球位移反映出来。位移量通过应变仪在计算机屏幕上显示，并将数据自动存盘。
, 百拇医药
本实验采用自行设计的智能化三维位移电测系统,由具有自动采样、数据处理、绘图显示等功能的应用软件组成。整个测试过程机器自动采样,自动处理分析数据,精度高，重复性好。标本的加载部位在L1椎体顶部。测量的位移量为L2～L4椎体间的位移。测量转换球架固定在脊柱活动节段标本的上位椎体上，三金属球A、B、C排列成不共线形式,脊柱的运动变化就通过这三球的位移反映,6个机电式百分表紧靠三球并按固定系三坐标轴方向排列，坐标轴沿脊柱的冠状轴、垂直轴和矢状轴方向设置。在A球有三个正交排列的百分表,从而可测出A球球心的三个方向位移分量XA、YA、ZA。同理,按百分表设置方向,对B球可测得YB、ZB，C球可测得ZC。6个机电式百分表反映的位移量通过YJ-22P采集并由智能接口传送给IBM PC/X7主机,这样就能快速采集三球六个位移分量。在测量过程中,脊柱每运动一次,记录运动前后的共12个分量值,应用刚体三维运动计算方法,就能确定脊柱每次运动的各个参数。
, 百拇医药
结果 加载方式为前屈、后伸、侧屈3种,加载量分别为0.5N、10N、15N，常规加载后,再增加5N水平剪力情况下重新测试。测量结果见表1，并将各组间进行统计学检验(表2)。
表1 各组总位移、总转角增长率
(%) 加载方式
Ⅰ组
Ⅱ组
Ⅲ组
位移
转角
位移
转角
位移
, 百拇医药
转角
前屈
100
100
180.45
150.22
183.21
162.30
后伸
100
100
145.70
130.53
, 百拇医药
151.30
142.50
侧屈
100
100
86.75
103.50
124.34
108.44
表2 三组间总位移、总转角的两两比较 加载
方式
P值
, 百拇医药 Ⅰ对Ⅱ
Ⅰ对Ⅲ
Ⅱ对Ⅲ
位移
转角
位移
转角
位移
转角
前屈
<0.01
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<0.01
, http://www.100md.com <0.01
>0.05
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侧屈
<0.01
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, 百拇医药
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增加水平剪力作用后,则无论是Ⅰ对Ⅱ、Ⅰ对Ⅲ还是Ⅱ对Ⅲ，各组间均有显著性差异。
讨论 从实验结果我们可能得出以下结论：(1)无论是多节段还是跳跃式椎板切除手术,均对脊柱稳定性造成明显影响,这种影响在脊柱受到水平剪切外力作用时更为明显；(2)多节段椎板切除同跳跃式椎板切除术相比，两者在单纯受到纯弯载荷时稳定性没有显著差异。但是患者在受到冲撞、刹车等有水平剪切外力作用时,跳跃式椎板切除术对维护脊柱的稳定性可能更有利。有关脊柱后部结构切除对脊柱稳定性的影响，戴力扬认为腰椎后部结构特别是小关节的切除范围越多,对腰椎的稳定性影响越大。椎板对脊柱稳定性的作用各学者说法不一。有作者认为后部结构在脊柱的稳定性中可能起到整体协调作用。单纯的椎板切除，其范围大小对脊柱节段的稳定性可能不造成大的影响。我们认为，L3、L5跳跃式椎板切除比多节段切除更符合人体生理解剖和生物力学特征。收稿日期：1997-08-14 修回日期：1998-07-03
, 百拇医药(王秋根1 王建华1 年申生1 丁祖泉2 杨国标2 卢太生1 李文军1)