脊柱颈胸段全脊椎切除术内固定重建的生物力学

刘 军（郑州人民医院骨科，河南 郑州 454003）

脊柱颈胸段全脊椎切除术内固定重建的生物力学

刘 军
（郑州人民医院骨科，河南 郑州 454003）

目的 研究脊柱颈胸段行全脊椎切除术后，几种可行的内固定重建方式的各自生物力学特点和优劣。方法 使用新鲜的人体颈胸段脊柱标本8例进行研究。标本未做任何破坏处理的情况下全部进行力学分析，之后按照脊柱肿瘤的解剖分区进行T1椎体的切除，后路使用SUMM IT螺钉枕颈胸钉棒系统进行固定，前路使用钛网和颈椎前路带锁Orion钢板给予内固定。固定方式共分为8种。使用非破坏性的生物力学测试方式对每种形式的固定进行测试。结果 前路钢板固定加后路的椎弓根固定方式优于单纯行前路固定和单纯行后路固定的刚性。结论 颈胸段全脊椎切除术后，单纯的前或后路内固定重建方式稳定性较差，前后路联合固定具有较好的稳定作用。

全脊椎切除；内固定；生物力学

脊柱肿瘤的治疗，目前仍然以手术切除为主要治疗方式，但是一般的椎体局部刮除或者局部切除病灶的方式往往导致肿瘤的复发率较高，因此，学者认为全椎体切除可减少肿瘤复发率［1］。但全脊椎切除术需要考虑切除后脊柱的内固定重建问题，应该采用前路还是后路手术以及使用前路还是后路固定方式都是需要探讨的。本组研究就对颈胸段全脊椎切除术内固定重建进行生物力学的研究，报道如下。

1 资料与方法

1.1 标本制取：使用8例新鲜的人体（C2～T5）颈胸段脊柱标本，标本年龄21～42岁，平均（35.9±3.8）岁。全部标本经影像学检查确认无结构畸形和肿瘤等影响试验的因素，标本骨密度均近似。清除标本的脂肪和肌肉，并注意保留骨性结构韧带和关节的完整，后密封存储于-20 ℃。

1.2 脊椎的切除和重建：对椎体切除为5～8区，全脊椎切除为1～12区。椎体内固定重建前路使用钛网进行椎体的重建，Orion前路钢板进行固定；后路使用SUMM IT螺钉枕颈胸钉棒系统进行固定，模拟临床的T1肿瘤破坏程度，颈胸段的内固定重建方式分为8种形式：①不做处理的对照标本（IS）；②椎体切除+前路钢板固定（C+AP）；③全脊椎切除+前路钢板固定+钛网椎体重建（S+AP）；④全脊椎切除+前路钢板固定+钛网椎体重建+T1的肋椎关节切除（S+AP+CVD）；⑤全脊椎切除+前路钢板固定+钛网椎体重建+后路颈胸椎弓根固定+单节段固定（S+AP+PPS+S）；⑥全脊椎切除+前路钢板固定+后路颈胸椎弓根固定+双节段固定（S+AP+PPS+M）；⑦全脊椎切除+后路颈胸椎弓根固定+双节段固定（S+PPS+M）；⑧全脊椎切除+后路颈胸椎弓根固定+单节段固定（S+PPS+S）。

1.3 器材准备和测量：在标本的上下端均制作好骨水泥平台，试验中椎体位移的测量采用KG-101高精度的微距测量仪，施加负荷为50、100、150、200、250牛顿，逐级增加，负荷的加载模拟人体生理运动的左右侧屈和前屈后伸的方式，并保证加载平稳。使用前2 h解冻，后做好测量的接线等准备。测量时模拟生理活动每一次加载30 s内行数据测量一次。

1.4 统计学处理：使用SPSS17.0软件进行统计分析，计量资料使用方差分析。

2 结 果

颈胸段全脊椎切除后不同重建方式在载荷下的平均应变和平均位移和平均刚度情况：试验未出现固定物的损坏和骨折；S+AP+PPS+M、S+AP+PPS+S、C+AP、S+PPS+M、S+PPS+S这5种固定方式在后伸（Flex）、屈曲（Ext）以及侧屈（LB）的应变全小于正常标本，稳定性较好；S+AP+PPS+M和S+AP+PPS+S与IS的平均应变、平均位移和平均刚度比较具有显著差异（P＜0.05），而两组相互均无显著差异（P＞0.05）；S+AP和S+CVD+AP与IS的平均应变、平均位移、平均刚度比较均具有显著差异（P＜0.05）。见表1。

3 讨 论

表1 颈胸段全脊椎切除后不同重建方式在载荷下的平均应变和平均位移和平均刚度情况

随着临床研究的进展，越来越多的医师对全脊柱切除的优点产生认可，全脊椎切除也使得更多的脊椎肿瘤患者得以彻底切除［2］。但是切除后的脊柱固定方式应当选择何种方式最优，是本组研究的重点。本组研究显示，对T1进行全脊椎切除后，使用前后路联合固定的方法即本组研究的S+AP+PPS+M和S+AP+PPS+S方式其达到的稳定效果最好，但是比较两组相互的差异没有显著的统计学意义（P＜0.05），因此在临床中使用前后路联合固定时不用刻意追求节段固定的数量，单节段固定也能取得良好的稳定性。另外，非必须的阶段增加会使手术创伤加重，时间增加，出血增加以及费用增加。本组研究还显示S+PPS+M和S+PPS+S的单纯后路固定也有较好的稳定性，但是其仍然不及前后路联合的方式，并且单纯后路固定的抗屈曲能力比较差，因此，治疗时不能只关注后路固定而忽视了前后路联合的作用［3］。如果肿瘤累及肋椎关节，则肋椎关节切除后只进行前路固定的话，稳定性极差。

颈胸段脊柱由于具有特殊的解剖结构和独特的生物力学特点，因此本组研究的结果能对临床使用提供一定参考，但是本实验使用离体标本，而在活体上存在神经肌肉等附属结构能够对稳定性产生其他的影响，因此，参考用于临床应当注意根据实际情况决定。

［1］ 李冬月，刘晓光，刘忠军.全脊椎切除及脊柱稳定性重建治疗颈胸段脊柱肿瘤的疗效分析［J］.中国脊柱脊髓杂志，2014，24（11）:964-970.

［2］ 杨强，李建民，杨志平.全脊椎整块切除术治疗胸腰椎肿瘤及稳定性重建结果［J］.中华肿瘤杂志，2013，35（3）:225-230.

［3］ 姚子明，仉建国，邱贵兴.一期后路全脊椎切除治疗重度脊柱畸形围手术期并发症及其相关危险因素分析［J］.中华骨科杂志，2013，33（5）:440-446.

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1671-8194（2016）14-0184-02