弹性固定对新型腰椎后路植骨愈合及邻近节段应力影响的研究

At present,the commonly used lumbar bone grafting methods have both advantages and disadvantages,the intervertebral bone graft healing rate was the highest,but often face the problem of cage displacement,subsidence; posterolateral intertransverse process operation is simple,but the bone nonunion rate is high.To solve these problems,we use the posterior lumbar facet joint, transverse process,structure,design a paraspinal muscle muscle bone flap of bone grafting, and has passed the preliminary experiments show that the advantages of this technique in bone formation rate. But this technique the same as other methods, when bone graft fusion, connecting rod firm still exists,it will make influence on adjacent segment motion. Therefore, we put forward the hypothesis: the application of elastic connecting rod auxiliary fusion, may reduce the stress of adjacent segments; at the same time, the elastic fixing the bone grafting area are fretting, which may promote the healing of bone graft. To test this hypothesis, we used dogs to establish animal model,technology,organization science,biomechanics,bone histomorphometry, spectroscopy in general, histology, mechanics and molecular level clear elastic fixation can reduce the adjacent segment stress the image, based on elastic fixation can produce micro in the bone to promote healing of bone graft. This study from a new perspective for the treatment of lumbar instability disease provides new ideas.

目前，常用的腰椎植骨方法各有优缺点，其中椎间植骨愈合率最高，但常面临椎间融合器移位、下沉等问题；后外侧横突间植骨操作简易，然而其植骨不愈合率较高。针对这些问题，我们利用腰椎后路关节突、横突等结构，设计一种带有椎旁肌-肌骨瓣的新型植骨术式，并已通过前期实验证明了该术式在成骨速度方面的优势。但该术式同其它植骨方法一样，植骨融合后，坚固的连接棒依然存在，势必对邻近节段运动产生影响。为此，我们提出假说：应用弹性连接棒辅助融合，可能会降低邻近节段的应力；同时，弹性固定使植骨区存在微动，这可能会促进植骨愈合。为验证这一假说，我们利用杂种犬建立动物模型，采用影像学、组织学、生物力学、骨组织计量学、光谱学等技术从大体、组织学、力学及分子学水平明确弹性固定能否起到降低邻近节段压应力的作用，探讨弹性固定能否在使植骨区产生微动的基础上促进植骨愈合。本研究从一个全新的理念出发为腰椎失稳性疾病的治疗提供新的思路。

目前，常用的腰椎植骨方法各有优缺点，其中椎间植骨愈合率最高，但常面临椎间融合器移位、下沉等问题；后外侧横突间植骨操作简易，然而其植骨不愈合率较高。针对这些问题，我们利用腰椎后路关节突、横突等结构，设计一种带有椎旁肌-肌骨瓣的新型植骨术式即关节突、横突间植骨术，并已通过前期实验证明了该术式在成骨速度方面的优势。但该术式同其它植骨方法一样，植骨融合后，坚固的连接棒依然存在，势必对邻近节段运动产生影响。为此，我们提出假说：应用弹性连接棒辅助融合，可能会降低邻近节段的应力；同时，弹性固定使植骨区存在微动，这可能会促进植骨愈合。为验证这一假说，我们建立了新型植骨术式的动物模型，通过手动触诊评分、X射线和CT三维重建检测显示实验组和对照组均获得了良好的植骨愈合，但实验组的融合率与对照组并未发现明显的统计学差异；生物力学测试显示实验组融合节段的刚度高于对照组，运动位移小于对照组；三维运动测试显示植骨融合后上下两临近节段的运动范围实验组较对照组的整体趋势略小，但其差异均无统计学意义；组织学HE染色显示在术后8周和16周时，实验组的骨质生成均强于对照组；免疫组化结果显示术后8周时，实验组BMP-2和VEGF的表达均高于对照组，而在术后16周时，两组差异未见统计学意义；Micro-ct测试结果显示实验组与对照组相比三维参数更好，有更高质量的骨质生成。最终得出结论弹性固定可以成功完成腰椎后路关节突、横突间植骨愈合。与刚性固定相比弹性固定能够更好的促进腰椎后路关节突、横突间植骨愈合。本实验条件下，弹性固定有降低临近节段运动范围的趋势，但与刚性固定相比无显著差异。