文摘

本研究调查一个大椎体的生物力学稳定性由横向间隔插入方法,比较了生物力学差异与常规transforaminal椎体融合(TLIF),有或没有附加椎弓根螺钉固定(PS)。24 L2-L3功能性脊柱单位(前苏联)进行了三个椎体笼选项:(i) 18毫米XLIF笼子里,(ii) 26毫米XLIF笼,和(3)11毫米TLIF笼子。每个不补充固定间隔进行了测试,与单边和双边PS固定。标本受到多向无损灵活性测试7.5 N·m。关节活动度(ROM)相同的组内差异首先检查(每笼)使用重复测量方差分析,然后对比笼组。26 mm XLIF笼提供更大的稳定性比18毫米XLIF笼单边PS和11毫米TLIF笼与双边PS。18毫米XLIF笼单边PS提供更大的稳定性比11毫米TLIF笼与双边PS。这项研究表明,广泛的横向间距器生物力学稳定,并提供要使用的选项用更少甚至没有补充固定椎体腰椎融合。

1。介绍

腰椎椎体的横向transpsoas方法近年来脊柱融合术已经得到普及各种迹象(1- - - - - -8]。方法提供了广泛的访问圆盘的横向方面允许广泛切除术,保存前和后纵韧带,环和元素后,放置一个大椎体垫片(9]。

腰椎融合的生物力学稳定性构造是由当地骨骼和韧带切除的程度,植入物尺寸和定位,附加内固定使用的类型。以前的生物力学评估表明18毫米前后的稳定(p)宽度极外侧椎体融合(XLIF)椎体笼10]。XLIF笼子大前后宽度(22毫米和26毫米)已经发展为了减少沉降在骨质疏松性患者的风险分配负载在终板的面积更大。这些较大的笼子里可能提供额外的稳定在标准18毫米间距器通过阻断运动。

这尸体的研究的目的是比较不同的p宽度XLIF笼子的稳定性和不附加椎弓根螺钉固定(PS)。更传统的使用transforaminal椎体融合(TLIF)组包括用于参考目的。

2。材料和方法

24 L2-L3功能性脊柱单位(前苏联)是从用来解剖人类刺(平均年龄:50.1,范围21 - 76年;22岁男,2女)。p和横向射线照片是用来排除畸形和退化。骨矿物质密度(BMD)评估每个标本的解剖之前使用标准腰椎双能x线吸收仪(余生)扫描(发现C, Hologic Inc .,贝德福德,MA)。前苏联被分成3 BMD-matched 8前苏联的子组,每个平均BMD 0.89克/厘米2。每个标本的尾和向头部地安装在聚氨酯浇铸树脂(Smooth-Cast 300;很光滑,Inc .,伊斯顿,PA),与盘空间定位水平。与不同的椎体间隔(每组测试数据1和2):(i) 18 mm p宽度XLIF笼(圣地亚哥CoRoent XL, NuVasive公司CA), (2) 26 mm p宽度XLIF笼(CoRoent XL-XW;NuVasive, Inc .),或(3)11 mm p宽度TLIF笼(CoRoent信用证;NuVasive Inc .)。椎间盘摘除、终板制备和笼子里插入后进行常规XLIF [2]和TLIF [3)技术。

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图1
轴向视图中使用的笼子里测试(CoRoent NuVasive, Inc .,圣地亚哥,CA): (a) 26毫米XLIF笼子里,(b) 18毫米XLIF笼子里,和(c) 11毫米TLIF笼子。
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图2
横向透视图像测试期间(一)18毫米XLIF笼子里,(b) 26毫米XLIF笼子里,和(c) 11毫米TLIF笼子里,植入在L2-L3椎间空间。

每一个前苏联受到多向无损灵活性测试使用一个定制的6自由度脊柱测试系统由虚拟仪器控制(国家仪器、奥斯汀、TX)。标本受到标准协议组成的3完全逆转的循环弯曲延伸,横向弯曲和轴向旋转7.5 N·米没有轴向载荷或追随者负载(11,12,在下列情况下:(i)完好无损,(ii)完整的阀瓣与双边椎弓根螺钉固定(PS),(3)椎体笼,(iv)笼+单边PS固定,(v)笼+双边PS固定。

红外发光二极管标记数组是固定在L2和L3椎体。椎间(L2-L3)活动度(ROM)测量使用Optotrak Certus系统(数码有限公司北部,滑铁卢,加拿大)。第三运动周期的数据进行了分析。罗是规范化的完整条件(完整的ROM百分比)。罗首次研究了群体内部差异(每笼)使用重复测量方差分析和Holm-Sidak事后比较。笼组之间的差异被评估使用non-repeated-measures方差分析和Dunn-Sidak比较。独立TLIF笼条件被排除在这部分的分析自罗值均明显高于其他测试组比较。的显著性水平 是用于分析。

3所示。结果

增加两国椎弓根螺钉完整光盘创建类似的稳定在所有三个测试组,平均减少81%弯曲扩展ROM,横向弯曲减少73%,48%减少轴向旋转。罗对应增加结构刚度下降。

把棒从椎弓根螺钉后,进行了适当的方法和椎间盘和椎体笼子被插入。没有补充固定,XLIF笼子(18 - 26毫米)显著降低罗对完整的四面八方( )。TLIF笼单独条件允许罗类似于弯曲完整的扩展(图3(一个))和横向弯曲(图3 (b)),但是明显更大( )在轴向旋转(图3 (c))。

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关节活动度(ROM)结果归一化完整运动:(a)弯曲延伸,横向弯曲(b)和(c)轴向旋转。酒吧代表意味着±1标准偏差。完整的脊柱罗(100%)用实线表示。

增加单边PS独立笼子产生显著减少罗在所有情况下( ),除了26毫米XLIF笼在轴向旋转( )。除了双边PS笼子导致罗明显减少,相对于单独的笼子里,在所有情况下( )。单边和双边PS比较固定,有显著减少罗只在弯曲延伸和横向弯曲18 mm XLIF ( )和TLIF ( )的笼子里。

最初两个双边椎弓根螺钉条件(没有,然后用一个椎体垫片)18 mm XLIF显示无显著差异( )和TLIF ( )的笼子里。然而,26毫米XLIF笼的组合与双边PS提供明显降低单独双边椎弓根螺钉相比,罗( )。

观察结果笼组之间,提供更大的稳定性比26毫米XLIF笼18毫米XLIF TLIF笼子里当检查单独的笼子里,或在每个补充固定条件下。平均26 mm XLIF笼子就比TLIF刚性与双边椎弓根螺钉( 在轴向旋转;弯曲延伸和横向弯曲并不重要)。26 mm XLIF笼单独提供显著减少罗与TLIF单边螺钉四面八方( )。26 mm XLIF间隔与单边PS明显更多的刚性( )比TLIF单边螺丝四面八方和双边PS在横向弯曲和轴向旋转。26 mm XLIF笼与双边椎弓根固定也显著更多的刚性( )比TLIF单边螺丝四面八方和TLIF双边PS在横向弯曲和轴向旋转。

26 mm XLIF笼在独立的情况下在弯曲扩展(更严格的 )比18毫米XLIF笼子。平均26 mm XLIF笼子就刚性比单侧椎弓根螺钉的18毫米XLIF垫片,四面八方测试,虽然没有发现显著差异。26 mm XLIF笼单边和双边PS独自比18 mm XLIF刚性笼( )。

最后,18毫米XLIF笼在独立的情况下提供更大的稳定性比TLIF单边PS四面八方测试( 在横向弯曲;弯曲扩展和轴向旋转并不重要)。18毫米XLIF间隔单边和双边椎弓根螺钉提供显著减少在ROM TLIF单边PS四面八方( )。XLIF 18毫米笼和双边PS与相同的固定(比TLIF刚性 在轴向旋转。TLIF与双边椎弓根螺钉的刚性比18毫米XLIF笼子里独自在弯曲扩展( )。

4所示。讨论

生物力学研究分析不同的横向结构的稳定椎体间融合术。TLIF构造测试常用的技术来建立一个基线。都XLIF椎体间距器,没有椎弓根螺钉固定,提供改善TLIF结构稳定。此外,26毫米XLIF笼也减少了罗在更大程度上比18毫米XLIF笼子。这些生物力学的结果表明,提供的稳定XLIF衬垫、足够的笼子高度大小和骨质量好,可能允许补充固定比更不稳定的方法,如TLIF从而避免关节损伤后肌肉解剖和相邻的方面。

减少稳定观察TLIF方法相比XLIF在当前的研究中可能是因为切除的稳定结构等方面联合,flavum韧带,后纵韧带以插入椎体垫片。这些结构都是在XLIF留存。此外,XLIF允许更高的椎体植入物被放置在盘空间由于TLIF笼大小一般方法的限制,这是受到邻近的神经根,通常较小的椎间空间后方。XLIF笼子分散盘空间并生成保留韧带紧张,这有助于稳定。可能,改善稳定在这里获得的结果使用TLIF方法可能使用不同的笼设计或插入技术。

此前,两组XLIF结构的生物力学稳定性研究[10,13]。尽管有一些测试方法的差异(例如,测试了腰椎水平),18毫米的芯片结果XLIF笼在本研究获得类似先前观察到的。贝丝等。13]调查18毫米XLIF笼子里作为一个独立的构造和各种仪器的构造(侧板,单边或双边PS)。XLIF植入他们观察,有或没有补充固定,提供显著减少罗在所有加载模式而完好无损。卡布奇诺et al。10),目前的研究证实了这些发现。

法律等。14)直接侧椎体融合(DLIF)相比,类似于XLIF,前椎体间融合术(首字母)。笼子里的宽度没有提供;然而,独立DLIF来演示更大的稳定性比独立的首字母四面八方测试。在历史文献的比较10),卡布奇诺等人还指出少得多运动与XLIF首字母(15)最大的差异在弯曲延伸和横向弯曲。最小的团体之间的差异表明如果补充固定了首字母,TLIF或18毫米XLIF笼子。在目前的研究中,我们证明了26毫米XLIF椎体间距器可以提供1.5(弯曲扩展)到2.7(自转)倍稳定作为TLIF构造与双边椎弓根螺钉。

独立的融合结构历来被视为生物不足以提供稳定在四面八方16),技术是否首字母(15,17],TLIF [17),或PLIF [18),甚至在横向方法(使用圆柱螺纹笼)(19]。正如前面所讨论的那样,TLIF包括切除后解剖结构,而首字母需要切除前纵韧带(所有)。所有保留椎体融合的重要性,构建稳定后被切除后横向插入首字母笼子里,导致罗增加了在轴向旋转和弯曲扩展59%和142%,分别为(17]。

与首字母和TLIF、独立的侧椎体融合已经完成在一个时尚与成功没有不稳定的情况下(3- - - - - -5,20.- - - - - -22]。尽管比其他方法更大的稳定性,插入一个长的笼子,跨越能力最强的环的外侧骨隆起(23),沉降独立18毫米XLIF笼子已经观察到,从而损害盘空间干扰和间接减压(5]。与更广泛的22毫米和26毫米XLIF间隔大终板地区覆盖,减少椎体终板的压力,应该增加导致沉降所需的负载。结果被视为低沉降速率比较18 - 22毫米XLIF笼子在一些临床研究(24,25]。

笼形状似乎也扮演一个重要的融合的生物力学作用稳定结构。在这项研究中,Le Huec et al。19),一个独立的构造与圆柱横向放置椎体笼无法提供完整的脊柱的稳定性。只有在添加一个侧板的稳定性充分改善,与刚度增加了3.1倍,相对于完整的脊柱。圆筒形笼可能提供有限的稳定自implant-endplate有限接触区域抵抗运动。相比之下,矩形XLIF间距器提供了更大的implant-endplate接触面积,哪些块运动,因此提供了更大的稳定性。这进一步证明了所提供的稳定增加26毫米XLIF间隔比18毫米。

虽然我们尸体的研究设计提供了控制生物力学的结果,有一些固有的局限性与研究设计。在目前的研究中,L2-L3腰椎水平。这可能让稳定性结果偏向于大XLIF笼子与测试在尾椎骨水平相比,由于椎骨是小L2-L3和同样大小的椎体植入物会占据更大比例的终板区。每个椎体笼类型研究在三个独立的组,将引入额外的标本可变性。这是最小化的影响通过创建组具有类似BMD和选择样本具有良好的骨质量和最小变性或畸形。纯时刻加载应用于标本为了测量罗是典型的生理水平;然而,它并不调查周围的肌肉组织的稳定作用在活的有机体内,这可能会改变结果。此外,目前的研究表明直接术后构造的稳定性,不考虑笼沉降的长期影响,骨头长在肉内,或循环荷载。

transpsoas横向的方法是一个不断发展的技术在微创脊柱手术。研究提出初步结果22毫米XLIF笼子已报告(3,24,25]。开发新的植入物为特定患者团体和/或迹象非常有用,首先应该评估实验,以确保预期的好处,如生物力学稳定,实现。这些发现应该在临床研究证实。临床考虑使用更大的26毫米XLIF笼子在18 mm设备包括大的腰大肌暴露和需要适当的神经检测(26]。

结果发现在这项工作和文学,它可以建议一个椎体间融合术构造的稳定性可以修改较小或更大程度上:(1)切除骨/韧带结构,(2)笼定位,(3)笼设计/大小,和(4)补充固定选项。在外侧XLIF方法中,所有的维护和一个独立的大笼子就足以显著降低椎间运动。在某些情况下,这可能足以让骨骼生长和融合;然而,其他因素,如现有的不稳定,骨质量,病人活动水平应该首先被评估在考虑固定选项。

信息披露

CoRoent PEEK椎间融合的笼子不是fda没有补充固定使用。

利益冲突

l . Pimenta和m·d·彼得森股票和股票期权在NuVasive所有权和都是顾问,Inc . a·w·l·特纳z . a·杜利,r·d·帕里克说在NuVasive所有受薪员工,公司还拥有股票和股票期权的所有权在同一家公司。

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