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第一部分一种三维椎间孔导向器的设计及尸体研究目的:设计出一种三维椎间孔导向器,并将其在尸体研究中应用,以评估其可行性和穿刺的准确性,为后续的临床使用提供理论依据。方法:依据反向定位原理初步构想出概念,在绘图软件上绘制出三维椎间孔导向器示意图。三维椎间孔导向器分为导向架和万向导向器两个部分,可拆分组装。导向架用ABS塑料打印制成,万向导向器由医疗器械厂家定制制作。三维椎间孔导向器制作完成后在六具尸体标本上初步验证其可行性,按顺序穿刺双侧的L3-4、L4-5和L5-S1椎间孔,共计36个椎间孔。穿刺操作由同一名脊柱外科高年资副主任医师完成。在实验之前,该医生接受过椎间孔镜手术操作培训,熟练掌握椎间孔镜操作技术,并已独立完成100例以上的椎间孔镜手术。该医生采用徒手穿刺法（对照组）和椎间孔导向器辅助下穿刺法（实验组）对所有椎间孔按顺序完成穿刺操作。比较两种方法下术者的穿刺时间、穿刺次数、透视次数、明显误差次数和单个椎间孔的总定位穿刺完成时间,绘制学习曲线。结果:实验组穿刺时间与对照组相比差异无统计学意义（P>0.05）。实验组穿刺次数、透视次数、明显误差次数和单个椎间孔总定位穿刺完成时间均小于对照组,差异有统计学意义（P<0.05）。实验组的学习曲线较对照组低平,总定位穿刺时间随着穿刺的增加先呈递减然后呈水平趋势,而对照组总定位穿刺时间虽有下降趋势,但呈波动状态。结论:该三维椎间孔导向器结构紧凑,术者应用其辅助椎间孔穿刺可以缩短学习曲线,减少穿刺损伤和透视次数,有其临床可行性。第二部分TESSYS术中行关节突成形有限元模型的建立及生物力学分析目的:建立正常L1-S1节段有限元模型并验证其有效性,分析TESSYS术中行关节突成形对腰椎生物力学的影响。方法:选取1位无既往腰椎病史志愿者的腰椎三维CT数据,将CT扫描获得的断层数据经Mimics软件转化为三维影像,继而利用模块进行网格面划分,对模型中各椎间盘、关节软骨、韧带和关节囊建模并优化,赋予其材料属性,获得正常L1-S1节段有限元模型。与既往文献对比,验证本模型的有效性。在正常L1-S1节段有限元模型的基础上,依据经椎间孔入路腰椎间盘切除术术中关节突成形情况,建立L4-5椎间盘突出模型（M1）、5mm关节突成形模型（M2）和7.5mm关节突成形模型（M3）。在左旋、右旋、左侧曲、右侧曲、前屈及后伸共6种工况下分析三组模型的L4椎体位移程度、L4-5双侧关节突关节的应力分布以及L3-4、L4-5及L5-S1椎间盘内压力的改变。结果:我们建立了正常L1-S1节段有限元模型,与既往研究对比,验证了本次模型的有效性,并在正常模型的基础上建立了L4-5椎间盘突出模型（M1）、5mm关节突成形模型（M2）和7.5mm关节突成形模型（M3）。对三种模型在六种工况下的力学分析发现:六种工况下M2和M3模型较M1模型L4椎体位移增大,但差异无统计学意义（P>0.05）。M2和M3模型之间的L4椎体位移程度差异无统计学意义（P>0.05）。L4-5左侧关节突关节的应力分析示:在前屈工况下M2和M3模型较M1模型该关节应力下降（P<0.05）;左侧屈工况下M2和M3模型该关节应力大于M1模型（P<0.05）;后伸、右侧屈、左旋和右旋工况下,三模型之间应力差异均无统计学意义（P>0.05）。L4-5右侧关节突关节的应力分析示:前屈工况下,M2和M3模型较M1模型该关节应力明显上升（P<0.05）;左旋工况下M3模型该关节应力大于M2,M2模型该关节应力大于M1,差异有统计学意义（P<0.05）;后伸、左右侧屈和右旋工况下三模型之间该关节应力差异无统计学意义（P>0.05）。三种模型L4-5间盘应力分析示:前屈、左旋和左右侧屈工况下,M2和M3模型L4-5间盘应力大于M1模型,但差异无统计学意义（P>0.05）。后伸工况下M3模型L4-5间盘应力大于M1和M2模型（P<0.05）,而M1和M2模型间无明显差异（P>0.05）。右旋工况下,M3模型该椎间盘应力大于M2,M2模型该椎间盘应力大于M1,差异有统计学意义（P<0.05）。六种工况下三种模型的L3-4和L5-S1间盘应力分布无明显差别。结论:正常L1-S1节段有限元模型验证顺利完成,模型预测结果可信,可用于生物力学分析及手术情况模拟。椎间孔镜术中行7.5mm关节突成形较5mm关节突成形在特定工况下会增大关节突关节和节段椎间盘的应力,但不会引起临近节段间盘的退变。第三部分关节突成形与不成形在TESSYS手术治疗腰椎间盘突出症的临床研究目的:探究内镜下经椎间孔入路术中行关节突成形对患者的影响,比较关节突成形与不成形两组患者的围手术期指标和临床效果。方法:回顾分析自2016年5月至2018年5月行内镜下经椎间孔入路腰椎髓核摘除术的98例病人,50例术中行关节突成形（实验组）,48例术中未行关节突成形（对照组）。比较两组病人的穿刺次数、透视次数、出血量和手术时间;比较两组病人术后1周、3个月、1年的腰部与患肢疼痛视觉模拟量表（visual analogue scale,VAS）评分,术前与术后1年的腰椎日本骨科协会（Japanese orthorpedic association,JOA）评分及Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index,ODI）;末次随访时以改良Mac Nab标准评估全部病人的治疗满意度。比较两组病人术后并发症发生情况。结果:实验组透视次数、穿刺次数、手术时间均少于对照组,差异有统计学意义（P<0.05）。对照组出血量少于实验组,差异有统计学意义（P<0.05）。两组病人腰部VAS评分在术后1周、1月和1年时较术前均明显降低（P<0.05）,但两组之间比较差异无统计学意义（P>0.05）。两组病人患肢VAS评分在术后1周、1月和1年时较术前均明显降低（P<0.05）,但实验组较对照组患肢VAS评分在术后1周与术后1月时优于对照组,差异有统计学意义（P<0.05）,而术后1年时两组病人患肢VAS评分无明显差异（P>0.05）。两组病人腰椎JOA和ODI评分在术后1年较术前均明显改善（P<0.05）,但两组病人之间比较无明显差异（P>0.05）。实验组与对照组病人末次随访时满意率分别是90%和87.5%,差异无统计学意义（P>0.05）。两组病人均无明显并发症发生。结论:内镜下经椎间孔入路术中行关节突成形是一种安全有效的方法,与未行关节突成形技术相比,具有症状缓解快、手术时间短、减少透视与穿刺次数的优点,且不增加手术并发症。