颈椎椎板切开复位成形术对颈椎生物力学影响的实验研究

脊柱的稳定有赖于脊柱前方与后方结构的平衡，当椎板切除术对后部结构破坏较大时，常导致脊柱不稳定。近年来不少神经外科医生在切除椎管内病变后，应用椎板复位成形术，恢复脊柱后部的解剖结构，希望能减少术后脊柱不稳定的发生。但是临床仍不断有术后发生脊柱不稳定或畸形的报道，对其能否维持脊柱的稳定性仍然存在争议。作为一种新的手术方式，目前尚缺乏合理的科学基础，对其效果、远期生物力学特点很少有人研究。在脊柱各部分中，颈椎活动度最大，也最易因椎板切除而出现不稳定或畸形。本研究从颈椎着手，以羊建立动物模型模拟长节段椎板切除术及椎板切开复位成形术，针对颈椎的被动、主动和神经稳定系统、钛板钛钉固定后的应力改变等问题，采用在体实验和离体实验相结合的方法，在术后不同时间点进行研究。以期了解椎板切开复位成形术对颈椎稳定性的维持作用，为临床工作提供合理的科学基础和生物力学依据。

本实验以羊为实验动物，建立颈椎“长节段椎板切除术”和“椎板切开复位成形术” 动物模型，采用在体实验和离体实验相结合的方法，研究了2种术式术后颈椎生物力学特点。该实验将19只小尾寒羊随机分为椎板切除术组(6只)、椎板成形术组(7只，其中随机选取1只进行病理学检查)和正常空白对照组(6只)，进行术前颈椎中立位、应力位X线和CT检查，并分组进行手术。对照组取材，手术组术毕进行常规180天的饲养，再次行上述影像学检查后，取材。病理检查者，取各节段复位椎板和椎弓连接部位骨组织，常规脱钙、石蜡包埋，行HE染色。生物力学检查者，双层塑料袋封装标本，放入-80℃冰箱备用。全部实验组标本和空白组标本收集完全后，对椎板成形组进行MicroCT和病理学检查，并应用多功能生物力学机、压敏布式压力传感器和光学定位系统，测量颈椎的活动度、椎间压力和椎板承受力量。现实验已经完成术前、术后的影像学采集，近期完成标本的收集。生物力学检查后，可明确2种术式术后短期和长期的生物力学特点、手术累及节段的长短对生物力学的影响和相应的各状态下脊柱前、中、后柱的压力大小。MicroCT和病理学检查可清晰展现术后复位椎板的形态学变化。该实验和临床结合紧密，可为临床工作提供合理的科学基础和生物力学依据，具有快速的实验-临床转化能力。