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椎间盘源性腰痛研究现状与治疗进展
椎间盘源性腰痛是在对腰腿痛诊治过程中发现的一种新疾病,一般认为是椎间盘内部结构和代谢功能出现异常,如退变、终板损伤或释放出其些因子,刺激椎间盘内疼痛感受器所引起的严重腰痛.临床研究表明,椎间盘源性腰痛占慢性腰痛患者的39%.就其概念、发病机制和治疗等方面的研究进展介绍如下.
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椎间盘退变前驱因素终板退变研究现状
明确终板在椎间盘的生理和退变过程中起的作用,对相关知识进行综述.查阅近10年来关于终板与椎间盘退变的文献,整合相关知识,围绕终板及其退变过程对椎间盘退变作出新的解释.结果发现终板可以分为骨性终板和软骨终板,位于椎体和椎间盘之间,起着保护椎体和椎间盘、营养椎间盘的作用.由于基因、年龄、力学负载、损伤等众多因素导致终板的保护作用下降甚至丧失,椎间盘的主要营养通路破坏,终板发生退变,软骨终板钙化,边缘不规则,进而出现椎间隙狭窄、骨赘形成,影像学上出现Modic改变,临床上出现腰痛的症状.终板是椎体-终板-椎间盘系统的重要组成部分,无论对椎体还是椎间盘都有着至关重要的作用.终板退变可能是椎间盘退变的前驱变化,研究终板退变的机制将会对阐明椎间盘退变的机制有重要的意义.
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脊柱终板软骨组织蛋白质提取技术
软骨组织由少量软骨细胞和大量细胞外基质组成,绝大部分细胞外基质由胶原和糖蛋白构成,功能性蛋白含量较低,在对软骨组织进行蛋白质分析时,这些问题的存在会严重影响蛋白质电泳的进行.在以往的研究中,对于软骨组织蛋白质的提取通常采用细胞培养的方法,即通过细胞的传代、繁殖获取软骨细胞样本,然后提取细胞蛋白质.
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经终板手术入路的临床解剖学研究
目的:为经终板手术入路的临床应用提供显微解剖学资料,以利于术中重要血管、神经结构的辨认和保护.方法:在手术显微镜下对12例国人成人头颅湿标本进行显微解剖,详细观察终板及其邻近结构,并进行测量和拍照.结果:终板为一薄层灰质膜,连于前连合与视交叉中部上表面之间,弧形长度(14.4±2.8)mm,大宽度(4.8±1.3)mm,厚度(0.27±0.16)mm;视交叉上隐窝位于视交叉中线区后半的上表面,前后长度为(5.6±1.5)mm;与终板关系密切的血管结构是前交通动脉复合体及其穿支血管.结论:经终板入路是打开终板后所获得的手术间隙,由视交叉后缘、左和右视束内缘和终板后缘构成.中嵴或中央区膨隆是安全切开终板的重要标志.
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转化生长因子β1及血管内皮细胞因子在颈椎病椎体软骨终板中的表达变化
目的:研究TGF-β1、VEGF在终板软骨细胞中的表达,探讨椎间盘退变的发病机理.方法:应用免疫组化SP染色法检测TGF-β1、VEGF在15例颈椎病及13例正常椎体软骨终板中的表达,并对其阳性表达结果进行比较.结果:TGF-β1在正常终板软骨细胞表达的阳性细胞数为39.0%±1.96%,与颈椎病终板软骨细胞表达的阳性细胞数28.2%±2.18%相比,差异有统计学意义 (P＜0.05).VEGF在正常的终板软骨细胞表达的阳性细胞数为22.2%±2.13%,与颈椎病终板软骨细胞表达阳性细胞数14.3%±1.68%相比,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:TGF-β1和VEGF共同参与了椎间盘退变的形成和发展,在椎间盘退变的发病中可能起重要的作用.调节细胞因子(TGF-β1、VEGF)在终板软骨细胞中的表达,可能为椎间盘退变的治疗提供一种新的途径.
关键词： 终板 软骨细胞 转化生长因子 血管内皮细胞生长因子 -
ANK、 ENPP1及TGF-β1基因在大鼠终板软骨细胞传代培养中的表达变化及意义
目的:通过大鼠终板软骨细胞体外自然传代的退变模型,探讨传代过程中钙化相关基因ANK、ENPP1及内源性生长因子TGF-β1表达的变化及其意义.方法:取大鼠腰椎终板软骨细胞,采用酶消化法及自然传代法分离培养,选取P1、P5及P7代,均在体外培养6 d,分别用HE染色、甲苯胺蓝染色及Real-time RT-PCR法检测软骨标志性基因Ⅱ型胶原、蛋白多糖、转录因子Sox9变化,对终板软骨细胞表型进行鉴定.用Real-time RT-PCR及Western blot检测钙化相关基因ANK、ENPP1的变化,Real-time RT-PCR及ELISA检测生长因子TGF-β1的变化.结果:随着细胞传至P7代,细胞形态上有梭形变趋势.茜素红染色无明显变化.软骨标志性基因Ⅱ型胶原、蛋白多糖及转录因子Sox9表达均明显下调(P＜0.05),钙化相关基因ANK、ENPP1表达均明显下调(P＜0.05),内源性生长因子TGF-β1表达明显下调(P＜0.05).结论:终板软骨细胞传至P7代,终板软骨细胞发生退变,终板软骨细胞内未见钙盐沉积,钙化相关基因ANK、ENPP1下调可能由内源性TGF-β1下调引起,提示调节内源性TGF-β1及钙化相关基因ANK、ENPP1在终板软骨中的表达有可能会阻止椎间盘的退变.
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腰椎间盘突出症磁共振成像下终板形态及其与椎间盘退变的关系
目的 研究腰椎间盘突出患者下腰椎MRI终板形态的分布规律,分析终板形态和椎间盘突出、Modic改变的关系.方法 回顾分析110例腰椎间盘突出患者术前腰椎MRI.根据正中矢状面T1像将终板形态分型.根据Pfirrmann法评定椎间盘退变等级.结果 下腰椎终板常见形态为凹面型.随着节段的下降,平坦型终板逐渐多见,L5~S1节段主要为平坦型.不规则型终板少,且主要集中在L5~S1节段.终板形态由凹面型到平坦型再到不规则型,对应的间盘退变程度逐渐加重(P<0.05).椎间盘突出节段以平坦型和不规则型终板多于凹面型多见,无突出节段则以凹面型多见(P<0.01),而平坦型和不规则型间无显著性差异(P>0.01).不规则型终板比凹面型和平坦型更容易伴发Modic改变(P<0.01),凹面型和平坦型间无显著性差异(P>0.01).结论 终板形态变化能在一定程度上反映椎间盘突出时间盘的退变情况.不规则型终板更容易伴发Modic改变.
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经皮椎体成形术治疗症状性许莫氏结节的回顾性研究
目的:探讨经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty, PVP)治疗症状性许莫氏结节的可行性.方法:选取2004年5月至2015年9月符合纳入标准的65例有腰痛症状性许莫氏结节病人的资料进行回顾性研究分析.其中男性30例,女性35例,年龄为40~71岁,平均57.3岁.采用经皮椎体成形术治疗,术后进行围手术期指标观察,术前、术后1天,术后3个月、6个月及术后1年随访时采用视觉模拟量表评分(visual analogue scale, VAS)、采用Oswestry功能障碍指数、腰痛ODI评分标准(the oswestry disability index, ODI)进行评估临床疗效.结果:65例病人均顺利完成手术,无骨水泥渗漏等并发症,病人术中出血量2~5 ml,平均3 ml;平均手术时间30 min;平均住院时间3 d.所有病人术后均得到随访,随访时间18~36个月,平均24个月.与手术前相比较,所有病人术后1天、3月、6月及1年腰痛VAS评分和ODI较术前均得到明显改善,随着时间的延长,其症状逐渐好转,与术前比较有统计学差异(P < 0.05).结论:经皮椎体成形术是一种治疗症状性许莫氏结节有效的方法,具有创伤小,恢复快等优点.
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腰骶椎前路融合笼的设计及临床应用
目的研制出腰骶椎前路融合笼(Anterior Fusing Cage-AFC)并选定相应的放置方式用于下腰痛患者的治疗.方法 1、通过在人尸椎骨及牛椎骨标本上的生物力学试验,人尸椎骨的解剖学测量,结合手术要求,设计了AFC及相应辅助器械,并筛选出相应的放置方式.2、将该技术用于14例下腰痛患者的治疗.结果 1、AFC直径≈1/2(a+p)+12～16(mm),AFC长度≈S-6-S×滑脱百分比.2、放置方式为在L5S1间隙取正中1枚AFC放置法及L4.5间隙取左前外斜向1枚AFC放置法.3、随访24～45个月,初步结果满意.结论 AFC有助于施术节段的融合与稳定,增加椎间隙高度,不需术后长时间石膏外固定,该技术较国外同类方法简便安全.
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腰椎终板Modic退变与下腰痛的临床分析
目的:探讨腰椎终板Modic改变与腰椎间盘突出症术后下腰痛的相关性分析.方法:回顾分析2006年6～2010年6月采用腰椎单节段开窗减压髓核摘除术的伴有下腰痛腰椎间盘突出症患者,分为2组,一组有腰椎终板Modic退变（A组）,另一组无腰椎终板Modic退变（B组）.比较2组患者术后腰椎终板Modic退变对患者术后下腰痛缓解的影响.结果:术后2组患者下肢放射痛症状均缓解,临床疗效满意.2组术后下腰痛VAS评分相比有统计学意义(P＜0.05).结论:腰椎间盘突出症患者术后下腰痛恢复情况与腰椎终板Modic退变相关,对终板的观察可以更全面的评判下腰痛的发生、预后.
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去势小鼠椎体骨质疏松和终板重塑导致椎间盘退变
目的 通过去势小鼠模型探讨椎体骨质疏松(osteoporosis,OP)是否影响椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IVDD),并初步阐明OP相关性IVDD的发病机制.方法 30只8周龄健康雌性C57BL/6 J小鼠(16.8±0.6)g,随机分为正常对照组(CT组,n=15)和去势组(OVX组,n=15).适应性饲养3 d后分别行假手术和双侧卵巢摘除,记录体重等一般资料.术后12周处死小鼠,取下L4/5脊柱节段.Micro-CT检测小鼠L5椎体骨量、微结构、终板孔隙率以及L4/5椎间盘体积变化;番红O-固绿染色观察椎间盘病理改变;免疫组织化学法检测椎间盘Col2的表达,免疫荧光检测椎间盘血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表达.结果 OVX组小鼠与CT组相比,腹腔内可见大量脂肪堆积,卵巢明显萎缩,伴随体重明显增加及子宫重量明显减轻(*P<0.05).Micro-CT结果显示,OVX小鼠可见明显的椎体骨质疏松,与CT组相比骨结构参数骨体积分数、骨小梁数量、骨小梁连接密度明显降低,而骨小梁变异系数及模型指数明显升高(*P<0.05);终板出现明显的骨化重塑和孔隙率增加,同时伴有椎间盘体积的明显降低(*P<0.05).番红O-固绿染色显示OVX小鼠L4/5椎间盘出现明显退变,可见终板明显骨化和增厚,髓核细胞外基质的降解和结构紊乱.椎间盘免疫组化显示OVX小鼠椎间盘中Col2表达明显降低,在终板骨化区和纤维环中尤其明显,免疫荧光显示在椎间盘终板中VEGF表达明显增加.结论 OVX小鼠椎体OP和终板骨化重塑可促使椎间盘发生退变,终板孔隙的增加及血管新生并不能为椎间盘修复提供更多营养,反而是导致IVDD的重要因素.
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腰椎间盘突出症患者下腰椎终板矢状面形态特征
目的:观察腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation,LDH)患者下腰椎(L3～S1)终板矢状面形态特征.方法:回顾性分析2016年6月～2017年7月就诊我院的腰椎间盘突出症患者和无明确腰椎疾病的志愿者.共纳入LDH患者141例,其中男61例,女80例,年龄61.6±10.1岁(41～79岁),身体质量指数(BMI)为26.3±3.4(18.3～33.2).对照组纳入志愿者109例,其中男47名,女62名,年龄55.4±12.2岁(40～87岁),BMI为25.3±3.6 (17.6～32.5).在腰椎CT正中矢状面重建图像上测量LDH患者椎间盘突出节段的终板形态和志愿者腰椎L3下终板至S1上终板的终板形态学参数,包括终板屈曲深度(ECD)、矢状面屈曲角(SCA)和终板屈曲顶点位置(ECA);相应节段椎间盘退变程度在MRI上通过Pfirrmann分级进行评估.应用t检验比较LDH组与对照组终板矢状面形态学参数;选择L4/5和LS/S1两节段中相同退变程度(PfirrmannⅢ级,PfirrmannⅣ级)的椎间盘,比较LDH组患者和对照组志愿者的终板矢状面形态.将LDH组患者和对照组志愿者终板数据合并后按照椎间盘退变程度分组(PfirrmannⅡ级～Pfirrmann Ⅴ级),应用Kruskal-Wallis检验比较不同退变程度椎间盘终板形态参数的组间差异.结果:LDH组各节段终板ECD均显著低于对照组(L4上终板P=0.016,其余终板P＜0.01),SCA均显著大于对照组(P＜0.01);除L3下终板外(P=0.014),所有节段终板ECA的组间差异无统计学意义(P＞0.05).L4/5和L5/S1节段中Pfirrmann Ⅲ级和Ⅳ级椎间盘终板,相同节段和退变分级的组间比较结果显示,LDH组终板ECD显著小于对照组(P＜0.05),SCA显著大于对照组(P＜0.05),ECA未出现组间显著性差异(P＞0.05).不同退变程度椎间盘终板形态参数组间比较显示,随着椎间盘退变进展,各节段ECD降低(P＜0.01),SCA增大(P＜0.01),ECA未出现一致的组间变化趋势.结论:LDH患者相比对照组志愿者,其下腰椎终板矢状面屈曲程度较低,退变程度较高的椎间盘其终板屈曲程度较小.
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MRI上腰椎终板信号改变的影响因素分析——性别、体重、劳动量及吸烟与Modic改变的相关性
目的:探讨腰腿痛患者腰椎MRI上终板Modic改变的分布特点及其相关因素.方法:回顾性分析我院2009年2月～2010年10月收治的210例腰腿痛患者腰椎MRI中Modic改变的发生率及类型,并评估Modic改变与件别、体重、劳动量及吸炯等因素的相关性,结果:47例患者共58个椎间盘邻近椎板存在Modic改变,占入选患者的22.4%.其中男16例;女31例,Modic Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型的人数分别为16例、25例、6例,出现Modic改变的节段为L5/SI(28个)、L4/5(17个)、L3/4(9个)、L2/3(4个).在肥胖人群中Modic改变的发生率高于正常体重和超重人群(P＜0.05),重体力劳动者的发生率高于一般劳动者(P＜0.05).劳动量和体重与ModicⅢ型改变有相关性(P＜0.05).与其他分型无明显相关性(P＞0.05).吸烟与Modic改变无明显相关性(P＞0.05).结论:患者的性别、体重及劳动量等因素与Modic改变的发生具有相关性,生物力学损伤可能在Modic改变中发挥着重要作用.
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脊柱交界区终板抗压强度分布规律的生物力学研究
目的:探讨脊柱交界区终板不同位点抗压强度及其分布规律.方法:选用5具成年男性新鲜脊柱标本的颈胸段、胸腰段及腰骶段,共65个椎体125个终板,采用环形取点的方式,对每个终板平面的49个测试点用直径1.5mm的平底压头进行连续压缩加载试验,获得大压缩力,所得数据进行统计分析.结果:以椎体为单位,颈胸段终板从C4开始抗压强度逐渐下降,至C7达到低点,C7～T1明显升高.胸腰段各椎体终板的抗压强度呈依次上升趋势,腰骶段L3、L4终板抗压强度继续上升,L5出现降低,S1节段再次升高.颈胸段与胸腰段抗压强度均小于腰骶段(P<0.01).上下终板抗压强度变化趋势相似.各段椎体抗压强度下终板强于上终板(P<0.01).椎问隙相邻面上一椎体下终板的抗压强度大于下一椎体上终板(p<0.05).由内至外,抗压强度逐渐增大(P<0.05).颈胸段和腰骶段的后部终板抗压强度大于前部,而胸腰段为前部大于后部(p<0.05).结论:不同节段终板的抗压强度分布规律不同,临床安放椎间置人物时需注意置人物的大小及放置位置.
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犬正常腰椎间盘的动态增强MRI特征
目的：研究犬正常腰椎间盘的动态增强MRI特点。方法：选取2岁龄健康杂种犬6只，麻醉后，对腰椎进行常规MRI T1WI、T2WI及X线片检查，排除退变或畸形腰椎间盘。 MRI常规扫描结束后，静脉注射对比增强剂（钆喷酸葡胺），并在注射增强剂后2min、5min、10min、30min、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h行T1WI扫描。动态扫描结束后，选取每个腰椎间盘的上下椎体、上下终板、上下周围髓核及中央髓核为感兴趣区，分别测量增强前及注射增强剂后各时间点腰椎各感兴趣区的信号强度值，计算增强率，绘制时间-信号曲线及峰值出现时间，观察感兴趣区的信号变化特点。结果：注射对比增强剂后5min、1h、1h、1.5h，正常犬腰椎椎体、终板区域、周围髓核、中央髓核分别达到第1个峰值，信号增强率分别为（172.7±14.6）%、（197.6±39.5）%、（234.2±56.3）%、（253.5±37.3）%。注射对比增强剂后3.5h各区域信号强度达到达到第2个峰值，信号增强率分别为（122.5±18.2）%、（164.7±36.0）%、（200.6±23.6）%、（220.9±15.2）%。各感兴趣区的第2个峰值均低于第1个峰值，差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：犬正常腰椎间盘的动态增强MRI表现具有“终板延迟”现象及“双峰”特征。
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软骨终板通透性对体外培养大鼠髓核细胞生物学特性的影响
目的:观察软骨终板营养通路通透性对外培养大鼠髓核细胞生物学特性的影响.方法:4周龄雄性SD大鼠20只,处死后立即手术切取腰段椎间盘(包括邻近的软骨终板),每只6个,随机分为A、B、C 3组,其中A组为正常对照组,B组用骨蜡封闭上软骨终板,C组用骨蜡封闭上、下软骨终板,3组椎间盘在体外进行整体器官培养.于培养前和培养7d、14d时,分别用Mitotracker Green荧光探针和RT-PCR方法评估椎间盘髓核细胞的活力和髓核Ⅱ型胶原及蛋白多糖mRNA的表达;于培养前和培养14d时用免疫组化方法观察髓核蛋白多糖、Ⅱ型胶原和基质金属蛋白酶3(MMP-3)的表达.结果:取材后培养前髓核细胞的荧光强度高;在体外培养7d,3组髓核细胞的荧光强度较培养前变化均不明显,3组之间无显著性差异(P＞0.05);培养14d时A、B、C组荧光强度较培养前分别降低约19%、22%和30%,与培养前比较差异均有显著性(P＞0.05),其中C组与A、B两组比较有显著性差异(P＜0.05),A、B两组比较差异无显著性(P＞0.05).免疫组织化学观察显示在培养14d时3组髓核蛋白多糖和Ⅱ型胶原的染色强度与培养前比较均有所降低,MMP-3阳性染色增加,蛋白多糖、Ⅱ型胶原和MMP-3染色强度的变化以C组为明显.3组髓核细胞Ⅱ型胶原和蛋白多糖mRNA的表达在培养7d和14d时均较培养前显著降低(P＜0.05),其中7d时3组之间无显著性差异(P＞0.05),14d时A、B两组间无显著性差异(P＞0.05),C组与A、B组比较有显著性差异(P＜0.05).结论:降低体外培养大鼠椎间盘上下软骨终板的通透性,可在短期内影响髓核细胞的生物学特性,加速椎间盘的退变.
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腰骶椎终板生物力学特性的实验研究
目的:研究腰骶稚终板不同位点的生物力学特性及其分布规律.方法:选用成人新鲜尸体腰骶椎标本(L1～S1)5具,共30个椎体55个终板,应用电子万能实验机(型号CSS-2205)对终板平面49个测试点用直径1.5 mm的平底压头以12 mm/min的速度进行连续压缩加载实验,记录大压缩力,并对数据进行统计分析.结果:(1)L1-S1上终板大压缩力从68.81±8.12N增加至120.41±34.33 N,各节段间差异有显著性(P＜0.05);L1～L4下终板大压缩力从78.66±5.57 N增加至120.44+29.27,L5降为106.65±16.10 N,各节段间差异有显著性(P＜0.05).(2)L1～S1上终板中央至外周大压缩力从65.02±6.40 N增加至110.61±10.63 N,下终板中央至外周大压缩力从68.09±9.43 N增加至162.69±16.46 N,差异有显著性(P＜0.05);上终板前侧大压缩力为87.30±6.42 N,后侧为89.25±14.30 N,下终板前侧大压缩力107.63±4.84 N,后侧大压缩力109.82±18.66 N,差异均无显著性(P＞0.05).(3)L3/4、L4/5上下终板的大压缩力的差异均有显著性(P＜0.05),余间隙差异无显著性.结论:L1～S1上终板强度逐渐增大;L1～L4下终板强度逐渐增大,L4～L5减小;腰骶椎上、下终板强度从中央至外周逐渐增大,前、后侧无差异;L3/4、L4/5间隙上位椎体下终板强度大于下位椎体上终板.
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阿伦磷酸钠联合肾骨安对去势小鼠终板结构和椎间盘退变的影响
目的:观察阿伦磷酸钠(alendronate,ALN)联合补肾中药——肾骨安(herbs,HB)对去势小鼠椎体终板、椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IVDD)的影响,初步探讨ALN+HB干预IVDD的作用机制.方法:32只12周龄健康雌性C57BL/6J小鼠,随机分为正常对照组(对照组,n=8)、去卵巢组(OVX组,n=8)、ALN组(n=8)及ALN+HB组(n=8).对照组行假手术,其余各组行双侧卵巢摘除.术后3d开始给药,连续给药2个月后取材,HE及番红O-固绿染色观察椎间盘组织形态学改变并进行病理评分,显微计算机断层扫描(u-CT)检测终板表面孔隙变化及附近骨赘增生情况,免疫组织化学法检测椎间盘中Ⅱ型胶原(Collagen-typeⅡ,Col2)的表达.结果:实验过程中无小鼠死亡.HE及番红O-固绿染色对照组椎间盘结构和形态基本正常;OVX组椎间盘终板发生严重骨化重塑,以下位终板更为明显,同时出现终板与髓核的边界结构紊乱,椎间盘基质的丢失及裂隙形成;A LN组终板骨化重塑较OVX组轻,髓核结构形态改善,软骨终板内仍可见一些小的骨化区:ALN+HB组终板骨化重塑不明显,番红O固绿染色染色可见软骨终板着色加深.IVDD病理评分、终板表面孔隙率(％)和Col2积分光密度(IOD)值分别为1.20±0.84、28.60±4.04和27764.7±1958.2,OVX组为4.00±1.58、56.80±9.39和17213.6±1021.3,ALN组为2.40±0.89、36.20±3.42和18921.4±888.1,ALN+HB组为2.00±0.71、29.60±6.19和23420.1±2439.6.OVX组与对照组比较IVDD病理评分、终板孔隙率均显著性升高(P＜0.05);ALN组、ALN+HB组与OVX组比较二者均显著性降低(P＜0.05);ALN组、ALN+HB组与对照组比较,及ALN+HB组与ALN组比较二者均无统计学差异(P＞0.05).OVX组、ALN组和ALN+HB组与对照组比较Col2 IOD值均显著性降低(P＜0.05).ALN组与OVX组比较无统计学差异(P＞0.05),ALN+HB组与OVX组、ALN组比较均显著性升高(P＜0.05).结论:OVX小鼠雌激素缺乏可引起椎体终板的骨化重塑及孔隙率增加,导致IVDD.ALN及ALN+HB均可以抑制椎体终板的重塑,降低终板孔隙率,保证终板结构和功能完整,从而能延缓雌激素缺乏相关IVDD,ALN+HB效果更为明显.
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骨密度对腰椎终板大抗压强度影响的实验研究
目的:探讨腰椎骨密度(BMD)与腰椎终板生物力学性质的关系.方法:选用人体新鲜腰椎标本(L1～L5)7具,共35个椎体,用双能X线吸收骨密度仪(DEXA)测试每个椎体的BMD,游离成单个椎体,按骨质疏松试行诊断标准分成正常对照组(n=16)、骨密度减低组(n=10)和骨质疏松组(n=9),每个椎体上、下终板平面上设定24个特定测试点,用直径1.5mm的半球形压头以12mm/min的速度垂直于终板平面在每个测试点进行连续压缩加载试验,记录大压缩力,并对数据进行统计学分析.结果:三组腰椎的骨密度分别为1.085±0.101g/cm2、0.781±0.095g/cm2和0.498±0.085g/cm2;平均大抗压力分别为84.74±29.97N、74.98±23.57N和61.88±16.09N,三组间存在显著性差异(P＜0.01),大压缩力与BMD呈明显的正相关关系(rs=0.632,P＜0.01).腰椎终板表面的大抗压力点位于紧邻椎弓根的终板后外侧边缘,BMD对腰椎终板不同位点生物力学强度分布无明显影响.结论:椎体BMD是预测椎体生物力学特性的重要指标,建议术前常规查BMD,术中置入物应尽量放置于椎体终板的后外侧部以减少置入物沉陷的发生.
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不同终板准备方法对ProDisc-C颈椎人工椎间盘假体稳定性的影响
目的:探讨不同颈椎终板准备方法对颈椎人工椎间盘置换术后金属-骨界面刚度的影响,了解终板准备方法与人工椎间盘假体稳定性的关系.方法:取6具新鲜成人尸体颈椎标本,分离出C3～T1共35个椎体(1例C6～C7融合),剔除每个椎体上下面的椎间盘组织,显露出骨性终板,分为:去终板组17个,完全去除骨性终板;保留终板组18个,完整保留骨性终板.在所有椎体的上面安放相应大小的颈椎人工椎问盘(ProDisc-C)后用MTS-858生物力学实验机进行疲劳测试和屈服测试,得到金属-骨界面的刚度、位移和大屈服压力,从其中1具颈椎标本取出4个椎体(每组各2个)切片行HE染色后用光镜观察金属-骨性界面.结果:疲劳前测试金属-骨界面刚度去终板组为1470±180 N/mm,高于保留终板组的1260±170 N/mm(P＜0.0001);疲劳后测试两组刚度均有上升,去终板组刚度为1990±110 N/mm,仍高于保留终板组的1680±140 N/mm(P＜0.0001).疲劳前测试两组的终板位移分别为0.45±0.09 mm和0.41±0.10 mm,无显著性差异(P=0.15),疲劳后测试去终板组位移0.53±0.12 mm小于保留终板组的0.66±0.14 mm(P=0.005).去终板组大屈服压力为1110±350 N,略小于保留终板组的1250±230 N,但无显著性差异(P=0.27).组织切片显示去终板组金属-骨界面贴合良好,而保留终板组金属-骨界面有明显的缝隙.结论:不同的终板准备方法会影响到假体金属-骨界面的刚度和稳定性.去终板组金属-骨界面的刚度和稳定性优于保留终板组,良好的金属-骨界面接触是颈椎人工椎间盘假体稳定的关键因素之一.
