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【目的】测定腰椎失稳患者失稳节段关节突关节的在体三维运动学数据,分析其运动特点,并与健康成人(正常对照组)相同节段进行比较,观察失稳组与正常对照组是否存在差异;测定失稳患者失稳节段及相同节段健康成人关节突关节的三维运动数据,分析其运动特征,并行左右两侧对比,观察左右两侧关节突关节在运动学上是否存在差异。【方法】招募有临床表现的腰椎失稳患者10名,年龄范围在28-69岁(51±10岁),列为失稳组(L4/5);青年志愿者12名,年龄范围在24-29岁(27±2岁),列为青年组;中年志愿者9名,年龄范围在43-54岁(48±6岁),列为中年组。采用双平面透视影像系统(DFIS)、CT扫描获得受试者腰椎瞬时运动图像,通过计算机导入三维建模软件(Rhinoceros)建立椎体模型。从受试者腰椎薄层CT及建模软件获得的腰椎三维模型匹配到由DFIS获得的各体位腰椎双斜位X线透视图上,复制生理载荷下各体位受试者腰椎失稳节段(L4/5)三维瞬时运动状态。通过在腰4下关节突及腰5上关节突上建立坐标系,测定腰4/5上、下关节突的三维坐标空间位移和旋转数据,将关节突关节的相对运动进行量化,最终获得生理载荷下青年组、中年组、失稳组的腰4/5节段关节突关节的在体三维瞬时运动数据。【结果】1.失稳组、中年组、青年组关节突关节运动特点组间左侧、右侧对比结果1.1三组左侧关节突关节运动特点对比结果三组间前屈-后伸体位,失稳组沿冠状轴X轴的位移(3.0±2.5)mm,较青年组(1.4±0.7)mm大(p<0.05);失稳组沿矢状轴(Y轴)的旋转角度(4.3°±3.8°),较中年组(1.5°±0.9°)增大(p<0.05)。三组间左侧弯-右侧弯体位时,青年组沿垂直轴Z轴的旋转角度(9.4°±6.3°)较中年组(2.8°±3.0°)(p<0.05)、失稳组(3.5°±3.0°)均增大(p<0.05);三组间左右旋转时失稳组(6.7°±4.8°)较中年组(1.2°±0.4°)、青年组(3.4°±2.3°)均增大(p<0.05)。1.2三组右侧关节突关节运动特点对比结果三组间前屈后伸体位时,失稳组(4.0°±3.8°)沿矢状轴Y轴的旋转角度较中年组(1.3°±1.1°)及青年组(2.5°±1.3°)均增大(p<0.05);三组间左右侧弯体位时,青年组(9.4°±6.3°)沿垂直轴Z轴旋转角度较失稳组(3.5°±3.0°)、中年组(2.8°±3.0°)均增大(p<0.05);三组间左右旋转时失稳组(5.3±2.3)mm沿矢状轴Y轴的位移较中年组(2.0±1.5)mm、青年组(1.8±1.6)mm均增大(p<0.05),失稳组(6.7°±4.8°)沿矢状轴Y轴的旋转角度较中年组(1.2°±0.4°)、青年组(3.4°±2.3°)均增大(p<0.05)。2.失稳组、中年组、青年组关节突关节运动特点同组左、右两侧对比结果三组左右两侧在前屈-后伸、左右侧屈、左右旋转体位时上、下关节突关节相对位移及旋转角度无统计学差异。【结论】受试者在各个体位变化过程中发现:腰椎失稳患者失稳节段(L4/5)存在三维瞬时运动异常,左侧关节突关节从前屈位到后伸位时在冠状面上存在明显左右错动增大;从左旋到右旋时,右侧关节突关节在矢状面上存在明显的前后平移增大;左右旋转及前屈后伸体位失稳患者在矢状位存在明显的角度运动异常增大的特点。青年和中年志愿者主要不同体现在左右侧屈时沿垂直轴的旋转角度异常,表现为中年志愿者运动角度减小,失稳患者的角度运动存在异常增大。同时我们对三组研究对象组内左右两侧关节突关节运动特点进行比较发现:腰椎失稳患者同健康志愿者(青年组、中年组)左、右两侧关节突关节运动特点经对比不存在统计学差异。