背景:腰椎间盘突出症(Lumbar disc herniation,LDH)是临床上的常见病,多发病,随着人口老龄化趋势的不断加剧,本病的发病风险日渐上升,生物力学环境恶化被证明是导致以LDH为代表的腰椎退行性疾病(Lumbar degenerative diseases,LDD)的重要原因。近年来,随着技术的革新和手术器械的不断发展,微创脊柱外科手术以其切口小、创伤少、康复快等诸多优势,已经逐渐成为LDH治疗中不可替代的重要趋势。其中,经皮内镜下髓核摘除术(Percutaneous endoscopic disecetomy PED)作为一种微创脊柱外科技术,被广泛应用于LDD治疗中。而经椎板间入路脊柱内镜手术(Interlaminarendoscopic surgery IES)因入路、解剖结构与传统的腰椎后路开放手术相近似,被认为是青年脊柱专科内镜医生学习、掌握PED技术的首选术式。“筋骨并重”理论是我国中医骨伤科的经典理论,“骨伤”与“筋伤”之间在中医理论上具有无可辩驳的相关性。研究表明,IES手术中,新手脊柱外科医生较大范围的截骨操作对于扩大手术视野,降低术中神经损伤和不彻底减压的风险具有十分重要的意义。然而,术中截骨,尤其是关节突截骨,与手术后的腰椎生物力学环境恶化和由此导致的邻近节段退行性疾病(Adjacent segment diseases ASD)密切相关。因此,本研究尝试评估模拟治疗不同类型(腋下、根前、肩上)型LDH的IES术中不同范围的截骨操作对术后生理学环境改变和ASD发病风险的影响,以期为青年骨科医师的PED手术学习适应症选择提供参考。方法:使用标准拟合曲线构建L3-S1节段有限元模型,骨性结构包括皮质、松质和后柱结构,其重建以现有模型为模板,在3D-CAD软件中分层剖分使模型沿矢状面严格对称。非骨性结构包括间盘、关节软骨和韧带,其中间盘和关节软骨重建方法与骨性结构一致,韧带结构由有限元前处理中完成。终板及皮质骨厚度设定为0.8mm,关节间隙宽度设定为0.5mm。手术模拟在L4-L5节段右侧完成,在纤维环上作一 4mm切口模拟纤维环撕裂,并通过调整其位置至后正中线、椎弓根内侧缘及其中线模拟不同类型LDH。后根据套管尺寸,分别将其扩展2-3mm以模拟不同范围截骨操作,并在截骨区域周围切除部分黄韧带组织。使用四面体网格完成韧带重建,并对大变形区域予以网格加密。固定S1下表现并将应力加载于L3上表面。以手术节段ROM为验证指标,完成建模有效性验证(其中完整模型侧屈、轴向旋转工况只进行单侧分析)并采集相关生物力学指标评估ASD发病风险。结果:建模有效性结果表明本研究构建的腰骶椎模型能真实反应真实生物力学环境,可用于后续分析。腋下型、根前型突出LDH较大范围截骨不会导致局部生物力学环境的明显恶化,但肩上型LDH术后模型中较大范围的截骨会引起生物力学环境的明显恶化,其中,软骨终板冯米塞斯应力的变化幅度较小,但纤维环最大剪切力,椎间盘内压力和ROM均出现了明显的上升,这一改变或许会导致肩上型LDH大范围截骨操作后ASD发病风险的明显上升。结论:在腰椎退行性疾病的发病机理中,“骨伤”与“筋伤”之间存在紧密联系,控制截骨范围,对降低术后ASD发病风险有重要的作用。因此在IES手术的青年脊柱内镜手术医生的培养中,为保证手术预后,应将较大范围的截骨操作适应症局限于腋下型和根前型LDH,直到其能在较小截骨范围内完成手术操作后再行肩上型LDH手术以降低ASD发病风险。