全脊柱内镜下椎间孔成型对腰椎生物力学的影响

目的 采用有限元法分析全脊柱内镜下椎间孔成型对腰椎生物力学的影响.方法 2016年8月选取健康成年男性3名,年龄35.6～42.3岁,排除脊柱疾患.进行腰椎3D-CT扫描,获取腰椎CT参数.应用Mimics等软件进行数据处理获得腰椎有限元三维模型.依次模拟腰椎侧路全脊柱内镜应用下将L5左侧上关节突进行1/4、2/4、3/4和4/4分级切除,并给予载荷模拟正常腰椎进行屈伸、侧屈和旋转活动,记录不同切除状态下L4/5右侧关节突间压力、L4/5椎间盘压力和腰椎活动度,并与未切除组或进行组间比较.组间比较用方差分析,两两比较用SNK检验.结果 与未切除组相比,L5左侧上关节突切除1/4时,L4/5右侧关节突间压力在左侧屈及左旋转载荷下差异有统计学意义(q=8.823、8.248,均P＜0.05);L4/5椎间盘内压力在后伸及右旋转载荷下差异有统计学意义(q=6.918、6.438,均P＜0.05);腰椎活动度在右侧屈及左右旋转载荷下差异有统计学意义(q=6.845、7.772、13.580,均P＜0.05).L5左侧上关节突切除2/4时,与未切除组对比,L4/5右侧关节突间压力在各载荷下差异均有统计学意义(q =5.670 ～17.830,均P＜0.05);L4/5椎间盘内压力在前屈后伸、左右侧屈及右旋转载荷下差异有统计学意义(q=5.260、17.150、5.727、8.890、15.660,均P＜0.05);腰椎活动度在后伸、左右侧屈及左右旋转载荷下差异有统计学意义(q=9.106、5.431、12.060、11.160、17.260,均P＜0.05).L5左侧上关节突切除3/4时,与未切除组相比,L4/5右侧关节突间压力在各载荷下差异均有统计学意义(q =6.518 ～26.870,均P＜0.05);L4/5椎间盘内压力在各载荷下差异均有统计学意义(q=6.867 ～ 25.190,均P＜0.05);腰椎活动度在各载荷下差异均有统计学意义(q=6.303 ～20.720,均P＜0.05).L5左侧上关节突切除4/4时,与未切除组相比,L4/5右侧关节突间压力在各载荷下差异均有统计学意义(q=11.880 ～45.70,均P＜0.05);L4/5椎间盘内压力在各载荷下差异均有统计学意义(q=11.120～82.210,均P＜0.05);腰椎活动度在各载荷下差异均有统计学意义(q=8.065 ～22.520,均P＜0.05).结论 腰椎上关节突切除1/4即会部分影响腰椎的力学并影响腰椎的稳定性,切除2/4及以上即会明显破坏腰椎的稳定性;全脊柱内镜下椎间孔成型时可能需要注意对腰椎上关节突的保护.