椎体成形术和椎体后凸成形术对临近椎体和椎间盘的生物力学影响

为了探讨椎体成形术和椎体后凸成形术对邻近椎间盘和椎体的力学影响,本研究将8个脊柱功能单元(T12~L2节段:包括3个椎体和2个椎间盘)分别行中间椎体骨折后,在中间椎体行磷酸钙骨水泥椎体成形术和椎体后凸成形术,并测量骨折前、两种方法成形后的中间椎体及相邻椎体生物力学指标。研究显示,椎体成形术FSU中间椎体成形后整体刚度和强度无影响;椎体后凸成形术后整体刚度和强度较骨折前仍无明显变化;椎体成形术后强化椎体自身最大载荷和刚度均明显升高,邻近椎体刚度降低但不显著(p0.05),对邻近椎间盘高度影响明显(p0.01);椎体后凸成形术中间椎体成形后邻近椎体刚度降低(p0.01),但降低程度远小于强化椎体本身刚度的增加幅度,对邻近椎间盘高度影响明显(p0.01),L1上终板、T11下终板应力值无明显增加(p0.05);椎体后凸成形术后T11/12、T12/L1椎间盘应力值较术前显著增加(p0.05);椎体后凸成形术后L1上终板、T11下终板应力分布术后较术前明显增加(p0.05);T11/12、T12/L1椎间盘应力值术后较术前显著增加(p0.05),两种强化方式术后不同部位应力均无显著性差异,椎体后凸形成术后的后凸Cobb角显著小于椎体形成术,且骨水泥渗透率明显少于椎体形成术。本研究表明,椎体成形术有效改善了脊柱功能单位的生物力学性能,并未对整体力学性能产生较大的影响,但强化部位上下相邻椎体生物力学性能发生改变可能提高继发骨折的发生率。