不同体重指数下经皮内镜下经椎间孔椎间盘切除术后腰椎间盘的生物力学变化
不同体重指数下经皮内镜下经椎间孔椎间盘切除术后腰椎间盘的生物力学变化
腰椎间盘突出症（LDH）是一种常见的脊柱疾病，其特征是腰椎间盘损伤或脱垂，导致压迫附近的神经根、脊神经或脊髓。这种压迫表现为一系列临床症状，包括腰痛、髋关节不适和下肢放射性疼痛。近年来，经皮内镜下经椎间孔椎间盘切除术（PETD）因其创伤小、恢复快等优点，在临床上得到广泛应用。然而，术后复发率较高，尤其是对于不同BMI的患者，其术后效果存在差异。本文通过有限元分析方法，研究了不同BMI下PETD手术后腰椎间盘的生物力学变化，为临床实践提供了重要参考。
研究背景
腰椎间盘突出症（LDH）是一种病理状态，其特征是腰椎间盘损伤或脱垂，导致压迫附近的神经根、脊神经或脊髓。这种压迫表现为一系列临床症状，包括腰痛、髋关节不适和下肢放射性疼痛。椎间盘突出的患病率从1.4%到20%不等。
椎间盘突出症的治疗方法多种多样，包括保守疗法，如药物治疗、经椎间孔硬膜外类固醇注射、运动疗法、手法疗法和牵引疗法。如果保守措施无效，可以考虑手术干预，包括椎板减压、显微椎间盘切除术、经皮内镜下经椎间孔椎间盘切除术（PETD）和后路减压腰椎融合术。
实证研究和循证医学强调了与PETD相关的优越结果，证据是减少了对止痛药的依赖，减轻了创伤，减轻了患者的经济压力。然而，与传统的开放手术和内镜核切开术相比，接受PETD手术的患者术后复发率更高，发生时间更早，显著影响临床预后。
Suk等人将复发性腰椎间盘突出（RLDH）定义为术后至少6个月无痛或缓解期后手术节段椎间盘突出再次出现，此后被大多数学者广泛采用作为RLDH的诊断标准。Lee等人指出，大约60-80%被诊断为RLDH的患者在首次PTED手术后6个月内复发。
既往文献报道了影响RLDH的多种因素，包括年龄、BMI、职业、吸烟状况、椎间盘突出部位、类型、退变程度、腰椎节段活动度、外科医生的学习曲线等，但结论仍存在争议。在导致复发的众多因素中，BMI被认为是椎间盘退变的独立复发因素。
研究方法
研究团队建立了L3-S1腰椎的三维非线性有限元模型，并建立了腰椎4/5右侧PETD的手术模型。从L3椎体上缘施加不同BMI对应的力（392 N、457 N、523 N、588 N和653 N），分别对应BMI值20.76 kg/m2、24.22 kg/m2、27.68 kg/m2、31.14 kg/m2和34.6 kg/m2。观察正常组和PETD手术组L4/5髓核的等效von Mises应力和最大变形。
图1：L3-S1有限元模型的材料性能
研究结果
研究结果表明，BMI升高与正常组和PETD手术组L4/5髓核内等效von Mises应力升高和最大变形有关。在相同BMI条件下，挠曲加载时NP的von Mises应力和最大变形显著高于其他加载条件。在BMI的影响下，这些值以及高压力区域的出现显示出不同姿势的波动。此外，在髓核受损区域内发现了明显的应力积累。
图2：模型效度验证
图3：正常组和PETD手术组在不同运动中BMI值不同的L4/5 NP等效von mises应力和最大变形量
结论
通过有限元分析提示PETD手术患者在康复早期应避免剧烈活动，尤其是屈曲活动。对于BMI较高的患者，建议术前术后科学减肥，以保持椎间盘的适当受力。
这项研究为临床实践提供了重要参考，有助于医生和患者更好地理解手术效果和术后管理。