【目的】通过对不同腰椎水平椎间融合后对邻近节段生物力学影响的研究,探讨因融合在不同腰椎水平对邻近节段退变影响的差异,为临床行腰椎融合术时提供指导意义。 【方法】运用三维有限元实验方法,建立脊柱L1-S1含周围主要韧带影响的整体有限元模型,模拟在L3/4、L4/5、L5/S1及L4/L5/S1椎间融合完成后的情况,根据人体的日常活动对模型进行加载,使腰段产生屈曲、背伸、侧屈、旋转及侧屈+旋转、背伸+侧屈、屈曲+侧屈、屈曲+旋转复合运动。观测不同水平椎间融合后,在腰部各种活动中,邻近节段椎间盘和小关节综合应力的变化情况。 【结果】 1.L3/4融合后,邻近上节段椎间盘及小关节综合应力分别平均增加6.7%和5.8%,邻近下节段椎间盘及小关节综合应力分别平均增加2.2%和4.0%。经统计学处理,除邻近下节段椎间盘外,融合前后平均综合应力差异显著(P<0.05)。综合应力增加以邻近上节段明显。 2.L4/5融合后,邻近上节段椎间盘及小关节综合应力分别平均增加11.8%和12.6%,邻近下节段椎间盘及小关节综合应力分别平均增加9.24%和3.8%。经统计学处理,除邻近下节段小关节外,融合前后平均综合应力差异显著(P<0.05)。综合应力增加以邻近上节段明显。 3.L5/S1融合后,邻近上节段椎间盘及小关节综合应力分别平均增加17.6%和16.4%,经统计学处理,融合前后平均综合应力差异非常显著(P<0.01)。 4.L4/L5/S1双节段融合后,邻近上节段椎间盘及小关节综合应力分别平均增加16.0%和15.6%,经统计学处理,融合前后平均综合应力差异显著(P<0.05)。 5.因融合在不同腰椎水平产生的对邻近节段的生物力学影响,融合在L5/S1后最大,甚至超过在L4/L5/S1双节段融合后,其次是融合在L4/5,融合在L3/4后影响相对较小。 【结论】 1.不同腰椎水平融合后均可引起邻近节段的加速退变,以邻近上节段明显。