内镜下椎管减压治疗高位腰椎管狭窄症:3种手术模型生物力学稳定性的比较

马靖博; 杨广南; 刘江; 蒋强; 张晗硕; 韩嘉恒; 丁宇

doi:10.12307/2026.545

摘要：背景:高位腰椎管狭窄症是一种复杂的脊柱退行性疾病,针对发生在高位腰椎(L1-L4)的狭窄,手术选择尤为复杂,现有微创手术各具优缺点,目前鲜有对于治疗高位腰椎管狭窄症不同手术方式生物力学对比及有限元分析的相关研究报道. 目的:分析脊柱内镜下单侧入路双侧减压术、经椎间孔入路内镜下腰椎椎管减压术及交叉过顶减压术治疗高位腰椎管狭窄症的生物力学特点,评估3种手术方式在治疗高位腰椎管狭窄症中的可靠性与有效性,为临床决策提供生物力学证据支持. 方法:选择1名健康男性志愿者的腰椎CT图像,借助Mimics、Geomagic、Solidworks和Ansys等软件构建正常L1-L5腰椎节段的有限元模型M0.选择具有代表高位腰椎特点的L2-L3节段,在此基础上分别建立脊柱内镜下单侧入路双侧减压手术模型M1,经椎间孔入路内镜下腰椎椎管减压手术模型M2及交叉过顶减压手术模型M3.使用软件模拟并评估各组模型在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左旋转及右旋转6种工况下腰椎全节段的活动度变化以及椎间盘的Von Mises应力极值. 结果与结论:①与模型M0相比,模型M1、M2、M3在6种工况下的活动度均增加,其中M1增加最为显著;②手术模型M1和M2在前屈、后伸及右旋转中的活动度增加尤为突出,其他工况的增加比例均不超过7％;③模型M1与M3相比,在后伸及左侧弯时整体关节活动度略有增加,其他方面无明显变化,且L1-L5腰椎节段未达失稳状态;④模型M1的椎间盘应力极值在前屈和后伸载荷条件下增加最为显著,而在左侧弯、右侧弯、左旋转及右旋转载荷下,增加的幅度都不超过5％;⑤结果提示脊柱内镜下单侧入路双侧减压技术在治疗高位腰椎管狭窄症时,由于小关节的偏矢状位解剖特点,完成减压操作会切除更多的小关节,这影响了腰椎整体节段的稳定性;椎间孔入路内镜下腰椎椎管减压技术适用于椎间孔区狭窄患者,对于中央型腹侧狭窄严重的患者,不能充分完成减压;而Cross-Overtop技术能够有效扩大中央椎管和侧隐窝的容积,优化减压效果,在治疗高位腰椎管狭窄症时具有独特的优势.