《頸椎椎間隙高度撐開與重建的生物力學研究》是依託北京大學，由趙衍斌擔任負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：頸椎椎間隙高度撐開與重建的生物力學研究
- 項目負責人：趙衍斌
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著伏案工作的增加，頸椎病發病人數逐年增多。頸椎前路手術是常用的手術入路，包括經典的前路椎間盤切除植骨融合術和新技術人工椎間盤置換術。這兩種術式均需對椎間隙高度進行撐開和重建，椎間隙高度重建是否合適直接影響到手術療效和預後。如何選擇最佳重建高度呢(融合器高度常用4-8mm，人工椎間盤高度常用5-7mm)？本研究採用屍體標本(北醫三院)聯合有限元模型(北京航空航天大學)進行生物力學分析。屍體標本模型準確性強，測量的活動度可指導有限元模型的建立；有限元模型重複性好，該組合模型取長補短。分別模擬不同的融合器和人工椎間盤高度，分析頸椎活動度、曲度和應力變化。研究意義：(1)明確不同高度椎間隙撐開和重建對頸椎生物力學的影響;(2)個性化手術內植物選擇，提高手術療效，降低二次手術率；(3)為改進內植物設計積累數據。屍體標本和有限元模型均已完成預實驗，有限元分析椎間盤置換術文章發表於2015年Spine雜誌。
結題摘要
隨著社會發展和伏案工作的增加，頸椎病的發病人數在逐年增多。頸椎前路手術是頸椎病常用的手術入路，前路經椎間隙減壓後的穩定重建均需對椎間隙高度進行撐開和重建。椎間隙高度的適度撐開和重建可以恢復頸椎的生理曲度，預防軸性頸痛的發生，促進神經功能的恢復，降低相鄰節段退變性疾病的發生率。本課題主要套用有限元模型和屍體標本模型對椎間隙高度撐開和重建進行全面的生物力學分析。研究的意義在於明確不同患者人群最佳的椎間隙撐開和重建高度、指導手術操作和個性化假體高度選擇、提高頸椎前路手術療效、降低前路術後相鄰節段退變性疾病導致的二次手術率。有限元模型研究方面分別於C56植入高度為5、6、7、8mm的融合器並進行生物力學分析。結果顯示關節囊韌帶、融合器和釘板系統應力、黃韌帶應力均隨融合器高度增加而增加。模型融合器選擇6-8mm時，關節囊韌帶、融合器和釘板系統應力、黃韌帶應力均明顯高於5mm的融合器模型。屍體標本模型於C56節段進行前路椎間盤切除，分別植入不同高度的椎間融合器，模擬進行椎間高度的逐步撐開。採用微型感測器和應變測量記錄儀測量相鄰節段椎間盤內壓力，測量結果顯示，隨著椎間隙高度的撐開，相鄰節段C45和C67的椎間盤內壓力有逐漸增高趨勢。對臨床頸椎融合術和人工椎間盤置換術病例進行隨訪，觀察椎間隙高度與相鄰節段退變和二次手術率的關係，匯總生物力學數據和臨床數據進行分析。綜上，頸椎椎間隙高度過度撐開會增加手術節段和相鄰節段的應力，對於頸椎病單節段椎間盤切除術病例，建議頸椎椎間隙高度撐開小於2mm。頸椎人工椎間盤置換術可以維持椎間隙高度，對於術前椎間隙高度明顯丟失的病例不建議行頸椎人工椎間盤置換術。
