Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thay đổi sinh cơ học ở đoạn liền kề sau khi cấy ghép thiết bị Cage plus Plate hoặc Zero-Profile trong phẫu thuật cắt đĩa đệm cổ trước và ghép xương ở các đoạn khác nhau
Tóm tắt
Thiết bị Cage plus Plate (CP) và Zero-Profile (Zero-P) được sử dụng rộng rãi trong phẫu thuật cắt đĩa đệm cổ trước và ghép xương (ACDF). Nghiên cứu này nhằm so sánh những thay đổi về sinh cơ học ở các đoạn liền kề sau ACDF khi sử dụng thiết bị Zero-P và CP ở các đoạn khác nhau. Đầu tiên, các đoạn cổ từ C1 đến C7 được xây dựng và xác thực. Đồng thời, bốn mô hình phẫu thuật được phát triển bằng cách cắm thiết bị Zero-P hoặc CP vào các đoạn C4—C5 hoặc C5—C6 dựa trên mô hình nguyên vẹn. Phạm vi chuyển động đoạn (ROM) và giá trị tối đa của áp lực trong đĩa đệm của các mô hình phẫu thuật được so sánh với mô hình nguyên vẹn. Việc lắp đặt CP và Zero-P ở các đoạn C4—C5 làm giảm ROM khoảng 91,6% và 84,3%, tương ứng, và làm tăng ROM ở đoạn liền kề khoảng 8,3% và 6,82%, tương ứng. Việc lắp đặt CP và Zero-P ở các đoạn C5—C6 làm giảm ROM khoảng 93,3% và 89,9%, tương ứng, trong khi làm tăng ROM ở đoạn liền kề khoảng 4,9% và 4%, tương ứng. Hơn nữa, việc lắp đặt CP và Zero-P làm tăng áp lực trong đĩa đệm ở các đoạn liền kề của các đoạn C4—C5 khoảng 4,5% và 6,7%, tương ứng. Việc lắp đặt CP và Zero-P cũng làm tăng đáng kể áp lực trong đĩa đệm ở các đoạn liền kề của C5—C6 khoảng 54,1% và 15,4%, tương ứng. Tóm lại, hệ thống ghép nối CP và Zero-P có thể giảm đáng kể ROM của đoạn ghép trong ACDF trong khi gia tăng ROM và áp lực trong đĩa đệm của các đoạn liền kề. Kết quả cho thấy hệ thống ghép nối Zero-P là sự lựa chọn tốt nhất cho ACDF đoạn C5—C6. Tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu để lựa chọn hệ thống ghép nối cổ phù hợp nhất cho ACDF đoạn C4—C5. Do đó, nghiên cứu này cung cấp các khuyến nghị sinh cơ học cho phẫu thuật lâm sàng.
Từ khóa
#Cắt đĩa đệm cổ #Ghép xương #Hệ thống ghép nối Zero-Profile #Hệ thống ghép nối Cage plus Plate #BiomechanicsTài liệu tham khảo
BURKHARDT B W, BRIELMAIER M, SCHWERDTFEGER K, et al. Smith-Robinson procedure with and without Caspar plating as a treatment for cervical spondylotic myelopathy: A 26-year follow-up of 23 patients [J]. European Spine Journal, 2017, 26: 1246–1253.
YANG J J, YU C H, CHANG B S, et al. Subsidence and nonunion after anterior cervical interbody fusion using a stand-alone polyetheretherketone (PEEK) cage [J]. Clinics in Orthopedic Surgery, 2011, 3(1): 16–23.
HILIBRAND A S, ROBBINS M. Adjacent segment degeneration and adjacent segment disease: The consequences of spinal fusion? [J]. The Spine Journal: Official Journal of the North American Spine Society, 2004, 4 (6 Suppl): 190S–194S.
ARUN R, FREEMAN B J C, SCAMMELL B E, et al. 2009 ISSLS Prize Winner: What influence does sustained mechanical load have on diffusion in the human intervertebral disc? An in vivo study using serial post-contrast magnetic resonance imaging [J]. Spine, 2009, 34(21): 2324–2337.
CHUNG J Y, PARK J B, SEO H Y, et al. Adjacent segment pathology after anterior cervical fusion [J]. Asian Spine Journal, 2016, 10(3): 582–592.
CHENY Y, LIU Y, CHEN H J, etal. Comparison of curvature between the zero-P spacer and traditional cage and plate after 3-level anterior cervical discectomy and fusion: Mid-term results [J]. Clinical Spine Surgery, 2017, 30(8): E1111–E1116.
VANEK P, BRADAC O, DELACY P, et al. Anterior interbody fusion of the cervical spine with Zero-P spacer: Prospective comparative study-clinical and radiological results at a minimum 2 years after surgery [J]. Spine, 2013, 38(13): E792–E797.
ZHANG T X, GUO N N, GAO G, et al. Comparison of outcomes between Zero-p implant and anterior cervical plate interbody fusion systems for anterior cervical decompression and fusion: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials [J]. Journal of Orthopaedic Surgery and Research, 2022, 17(1): 1–9.
HUA W B, ZHI J G, KE W C, et al. Adjacent segment biomechanical changes after one- or two-level anterior cervical discectomy and fusion using either a zero-profile device or cage plus plate: A finite element analysis [J]. Computers in Biology and Medicine, 2020, 120: 103760.
FAIZAN A, GOEL V K, GARFIN S R, et al. Do design variations in the artificial disc influence cervical spine biomechanics? A finite element investigation [J]. European Spine Journal, 2012, 21(5): 653–662.
CAO F, FU R C, WANG W Y. Comparison of biomechanical performance of single-level triangular and quadrilateral profile anterior cervical plates [J]. PLoS One, 2021, 16(4): e0250270.
HONG-WAN N, EE-CHON T, ZHANG Q H. Biomechanical effects of C2–C7 intersegmental stability due to laminectomy with unilateral and bilateral facetectomy [J]. Spine, 2004, 29(16): 1737–1745.
HSU C C, CHANG T K, HUY D C. Biomechanical comparison of different vertebral plate designs for anterior cervical discectomy and fusion using nonlinear C3-T2 multi-level spinal models [J]. Computer-Aided Design and Applications, 2015, 12(2): 226–231.
KWON J W, BANG S H, KWON Y W, et al. Biomechanical comparison of the angle of inserted screws and the length of anterior cervical plate systems with allograft spacers [J]. Clinical Biomechanics, 2020, 76: 105021.
NISHIZAWA S, YOKOYAMA T, YOKOTA N, et al. High cervical disc lesions in elderly patients - presentation and surgical approach [J]. Acta Neurochirurgica, 1999, 141(2): 119–126.
ZOU X N, XUE Q Y, LI H S, et al. Effect of alendronate on bone ingrowth into porous tantalum and carbon fiber interbody devicesAn experimental study on spinal fusion in pigs [J]. Acta Orthopaedica Scandinavica, 2003, 74(5): 596–603.
LIU N, LU T, WANG Y B, et al. Effects of new cage profiles on the improvement in biomechanical performance of multilevel anterior cervical corpectomy and fusion: A finite element analysis [J]. World Neurosurgery, 2019, 129: e87–e96.
MERCER S, BOGDUK N. The ligaments and anulus fibrosus of human adult cervical intervertebral discs [J]. Spine, 1999, 24(7): 619–626.
WEI W, LIAO S H, SHI S Y, et al. Straightened cervical lordosis causes stress concentration: A finite element model study [J]. Australasian Physical & Engineering Sciences in Medicine, 2013, 36(1): 27–33.
HUSSAIN M, NASSR A, NATARAJAN R N, et al. Biomechanics of adjacent segments after a multilevel cervical corpectomy using anterior, posterior, and combined anterior-posterior instrumentation techniques: A finite element model study [J]. The Spine Journal, 2013, 13(6): 689–696.
GOEL V K, CLAUSEN J D. Prediction of load sharing among spinal components of a C5-C6 motion segment using the finite element approach [J]. Spine, 1998, 23(6): 684–691.
LEE S H, IM Y J, KIM K T, et al. Comparison of cervical spine biomechanics after fixed- and mobile-core artificial disc replacement: A finite element analysis [J]. Spine, 2011, 36(9): 700–708.
PANJABI M M, CRISCO J J, VASAVADA A, et al. Mechanical properties of the human cervical spine as shown by three-dimensional load-displacement curves [J]. Spine, 2001, 26(24): 2692–2700.
ZHANG Q H, TEO E C, NG H W, et al. Finite element analysis of moment-rotation relationships for human cervical spine [J]. Journal of Biomechanics, 2006, 39(1): 189–193.
XIE N, YUAN W, YE X J, et al. Anterior cervical locking plate-related complications; prevention and treatment recommendations [J]. International Orthopaedics, 2008, 32(5): 649–655.
BALARAM A K, GHANAYEM A J, O’LEARY P T, et al. Biomechanical evaluation of a low-profile, anchored cervical interbody spacer device at the index level or adjacent to plated fusion [J]. Spine, 2014, 39(13): E763–E769.
CHANG U, KIM D H, LEE M C, et al. Changes in adjacent-level disc pressure and facet joint force after cervical arthroplasty compared with cervical discectomy and fusion[J]. Journal of Neurosurgery Spine, 2007, 7(1): 33–39.
GALBUSERA F, BRAYDA-BRUNO M, WILKE H J. Is post-contrast MRI a valuable method for the study of the nutrition of the intervertebral disc? [J]. Journal of Biomechanics, 2014, 47(12): 3028–3034.
ECK J C, HUMPHREYS S C, LIM T H, et al. Biomechanical study on the effect of cervical spine fusion on adjacent-level intradiscal pressure and segmental motion [J]. Spine, 2002, 27(22): 2431–2434.