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退行性腰椎疾患包括腰椎间盘突出症并节段性不稳、腰椎管狭窄症、腰椎滑脱等病变,在老年人中最为常见,常引起慢性腰腿痛、下肢麻木、间隙性跛行等症状,影响正常生活。开放性手术中腰椎椎体间融合术是有效的方式。其中以后路腰椎椎体间融合结合内固定对退行性腰椎疾患具有其明显优点,得到广大骨科医师的认可。坚强的内固定及充足的椎间植骨是确保手术效果的关键。植骨材料来源、形态及植骨方式对腰椎融合的影响目前仍有争议。传统采用髂骨植骨存在移植骨块移位、塌陷及供骨区疼痛等并发症;异体骨移植存在排斥反应。随着椎间融合器的研制运用,椎间隙高度丢失都到一定解决,但仍存在融合器沉陷及高额医疗费用等问题。自体颗粒骨作为植骨材料的“金标准”,结合打压技术已在四肢手术中得到肯定,应用于腰椎椎体间融合方面报道亦不少。本课题设计为自体颗粒骨打压植骨腰椎椎体间融合内固定临床运用提供生物力学稳定性依据,通过临床资料分析及随访为其推广提供临床依据。一.研究目的1.通过体外动物模型生物力学实验:比较后路自体颗粒骨打压植骨内固定及Cage内固定的即时生物力学稳定性,为临床上后路自体颗粒骨打压植骨内固定在腰椎椎体间融合的应用提供理论依据和实验指导。2.探讨后路自体颗粒骨打压植骨腰椎椎体间融合内固定术治疗退行性腰椎疾患的手术技巧及临床可行性,为该术式的推广应用提供临床依据。二.材料与方法1.选取12具新鲜猪的腰段脊柱标本(L1-L4),拍摄正位、侧位X线片,剔除所有肌肉组织,保留椎间盘、韧带的完整性。将12具标本随机分为两组:打压植骨结合椎弓根螺钉内固定组(即实验组),Cage结合椎弓根螺钉内固定组(即对照组)。2.利用树脂包埋法及腰椎后路附件逐级破坏、椎间盘切除术制作腰椎不稳模型。实验组标本采用椎体间打压植骨椎弓根内固定,对照组标本采用Cage椎弓根内固定。使用脊柱三维运动测试机模拟人体对三组标本在正常、不稳、融合3个状态下进行前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转等各个活动的生物力学测试。运用三维激光扫描仪测定不同载荷下不稳节段的运动范围(Range of motion,ROM),并用SPSS13.0软件对数据进行比较分析。3.回顾性分析2007年10月至2008年10月因退行性腰椎疾患在我科行后路自体颗粒骨打压植骨腰椎椎体间融合内固定术21例(28个节段),其中腰椎间盘突出合并节段性不稳定7例,腰椎间盘突出合并椎管狭窄6例,退变性腰椎不稳8例。所有患者术前均行腰椎正侧位及动力性侧位X线片、腰椎CT和/或MR检查,明确诊断。所有患者术前均经2个月保守治疗无效。术后随访时间至少12月。主要观察指标:根据融合前后X线片评价植骨融合率,腰椎前凸角(Lumbar Lordosis, LL)、融合节段前凸角(Segmental Lordosis, SL)及相对椎间隙高度(Relative Lumbar Space Height, RH)的改善情况,采用腰腿痛VAS目测评分法、ODI评分法及标准Macnab疗效评价临床症状改善情况,并用SPSS13.0软件对数据进行比较分析。三.结果1.正常状态下,两组间L2-3节段各方向ROM值及中性区范围均无显著差异(P>0.05),说明两组标本均衡性好,具有可比性;与正常状态相比,两组不稳状态各方向ROM值及中性区范围(除侧弯方向外)亦明显增加(P<0.05);融合后对照组L2-3节段椎间各方向活动度(ROM值)及中性区范围指数(NZ)均较实验组小,但无显著性差异(P>0.05)。2.全部随访12月以上,3~5个月后可见骨融合征象,无高度及复位丢失、螺钉断裂等现象。患者腰腿痛等症状均有不同程度缓解。1例患者术后6天CT检查示椎管内小骨粒压迫神经;1例术后第5天出院后伤口浅表软组织感染。术前ODI评分为43.05±7.26分,术后1个月及末次随访时分别是20.36±5.36分及10.06±5.31分,与术前比较均有显著性差异(P<0.01);VAS评分术前8.17±2.12分,术后1个月及末次随访时分别为2.54±0.89分级及1.23±2.01分,与术前比较均有显著性差异(P<0.01)。采用Macnab标准评价临床结果:优10例,良9例,可0例,差2例,优良率90.5%。影像学上其术式能使腰椎前凸角及病变节段椎间隙高度得到有效恢复及维持,术后1月与术前比较差异均具有显著性(P<0.01),末次随访与术后1月比较差异均无显著性差异(P>0.05)。四.结论1、在腰椎不稳中,自体颗粒骨打压植骨结合椎弓根螺钉内固定与Cage结合椎弓根螺钉内固定均能明显提高脊柱的即时生物力学稳定性,而且两组对于改善脊柱稳定性无显著性差异。2、后路自体颗粒骨打压移植联合椎弓根螺钉置入内固定治疗退行性腰椎疾患短期临床效果良好,植骨融合率高,能有效恢复并维持腰椎前凸角及病变节段椎间隙高度,手术并发症少。