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目的:通过体外小牛腰椎标本的生物力学实验,比较脊柱内镜下椎间孔不同幅度成形对腰椎生物力学稳定性的影响,为临床提供生物力学依据。方法:收集9具新鲜小牛L4/5节段的腰椎标本,通过测量获取标本椎体尺寸并与人的解剖学参数对比,最后制备如下模型:完整组(N group)、椎间孔成形8mm组(8mm group)、椎间孔成形9.5mm(9.5mm group)、椎间孔成形10.5mm(10.5mm group),椎间孔成形8mm+纤维环切开(8mm+AF group)、椎间孔成形9.5mm+纤维环切开(9.5mm+AF group)、椎间孔成形10.5mm+纤维环切开(10.5mm+AF group)。除了正常组模型外,其余各组椎间孔成形以及纤维环切开均在L4/5椎体右侧进行。在验证各模型制备成功后,使用脊柱多自由度力学试验仪对7种模型依次进行前屈、后伸,左、右侧弯,左、右旋转6个方向上的非破坏性力学加载实验,最大加载扭矩为7.5Nm,200N的轴向预负荷,每次加载前予以3次预加载,以消除蠕变效应,使用电子传感器自动采集第三次加载时L4/5运动节段的活动度(range of motion,ROM)。记录并比较各组的活动(ROM)。结果:本研究在体外成功构建了单节段完整组、椎间孔成形8mm、椎间孔成形9.5mm、椎间孔成形10.5mm、椎间孔成形8mm+纤维环切开、椎间孔成形9.5mm+纤维环切开、椎间孔成形10.5mm+纤维环切开不同状态下小牛腰椎的尸体标本模型,并进行了L4/5运动节段活动度的比较。对于单纯不同幅度的椎间孔成形,在前屈运动、后伸运动、左侧弯运动,各组无统计学差异(P>0.05)。在右侧弯运动中,与椎间孔成形8mm组相比,椎间孔成形10.5mm组ROM增加(P<0.05),活动度增加了38.9%。在左旋活动中,椎间孔成形10.5mm组较椎间孔成形8mm组、椎间孔成形9.5mm组,活动度分别增加了109%和78%。在左旋活动中,椎间孔成形10.5mm组与椎间孔成形8mm组、椎间孔成形9.5mm组相比,两者活动度都增加了82%和82%。在椎间孔成形加纤维环切开模型中,前屈运动,椎间孔成形10.5mm+纤维环切开组与正常组、椎间孔成形8mm+纤维环切开组、椎间孔成形9.5mm+纤维环切开组相比(P<0.05),活动度分别增加了21%,25%,20%。后伸运动中,椎间孔成形10.5mm+纤维环切开组与正常组、椎间孔成形8mm+纤维环切开组、椎间孔成形9.5mm+纤维环切开组相比(P<0.05),活动度分别增加了47%,73%,30%。左侧弯运动中,椎间孔成形10.5mm+纤维环切开组与正常组、椎间孔成形8mm+纤维环切开组、椎间孔成形9.5mm+纤维环切开组相比(P<0.05),活动度分别增加了43%,52%,28%。右侧弯活动中,各组之间未见统计学差异(P>0.05)。左旋转运动中,椎间孔成形10.5mm+纤维环切开组与正常组、椎间孔成形8mm+纤维环切开组、椎间孔成形9.5mm+纤维环切开组相比(P<0.05),活动度分别增加了48%,48%,69%。右旋转运动中,椎间孔成形10.5mm+纤维环切开组与正常组、椎间孔成形8mm+纤维环切开组、椎间孔成形9.5mm+纤维环切开组相比(P<0.05),活动度分别增加了54%,44%,42%。结论:1、实验标本在单纯的椎间孔成形下,随着成形幅度的增加,对旋转运动影响较大。2、不同幅度椎间孔成形同时加上纤维环切开的模型组,其活动度在多个方向上明显增加,增加了脊柱不稳定的风险。