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目的:探讨腰椎后路手术不同程度地切除后部结构与术后脊柱稳定性的关系,以及在腰椎后部结构切除后的机体反应和机械稳定性改变,分析机体对自身稳定性修复的能力及机制。方法:1、对腰椎术后稳定性表现进行临床回顾分析;2、通过绵羊动物实验制备不同的腰椎后部结构损伤的模型,分别为单纯椎板切除组、椎板切除并单侧下关节突全切除组及椎板切除并双侧下关节突全切除组,经过0、6、12、24、36周的术后修复时间,对腰椎标本进行生物力学测试,计算并比较屈伸活动的中性区、屈曲/伸展活动的最大刚度及中性区刚度、侧弯/扭转活动的各向刚度等几项生物力学指标,评价机体在结构损伤后代偿和修复的能力;并通过影像学和病理学检查对机械稳定性的变化机制进行分析,对标本的螺旋CT扫描和多平面重建检查椎管直径、椎间隙高度、椎体的骨质增生、终板的硬化、修复瘢痕组织的骨化、脊柱的畸形等情况,病理学检查利用天狼猩红染色偏振光显微镜观察,通过对局部瘢痕修复组织的Ⅰ/Ⅲ型胶原比值判断各术后时间点的修复程度。结果:1、对临床病例的总结显示腰椎板切除减压手术对退行性腰椎管狭窄症效果满意,通过对手术改善率低者的影像学检查,未见手术节段椎间不稳定发生;腰椎板切除减压手术涉及的小关节数、椎板数与临床结果无统计学相关性。2、腰椎的绵羊动物实验结果表明去除后部结构时可对腰椎被动性稳定系统的总体稳定性能造成破坏,主要表现在屈伸和扭转四个自由度上,在屈曲稳定性中稳定性的损伤程度与手术的损伤程度有关;经过体内最少6周的观察时间,受到破坏的腰椎稳定性能得到不同程度的恢复;在12周时各力学指标可以达到完整标本的水平;在24周及36周的恢复时间内各力学指标均超过完整标本的水平;瘢痕组织病理学显示瘢痕组织内有骨化发生,胶原纤维有与纵轴一致的规律;天狼猩红染色分析不同术后时间Ⅰ/Ⅲ型胶原比的变化与腰椎术后稳定性能指标的变化有一致的趋势,不同损伤程度下Ⅰ/Ⅲ型胶原比随时间增加,同一术后时间比值与手术损伤分级趋势相反。稳定性的恢复与术后机体组织愈合时间一致;愈合修复反应形成的纤维瘢痕组织,瘢痕组织的发展和成熟过程与腰椎稳定性的变化趋势一致;瘢痕组织骨化程度及速度与结构损伤程度有相反趋势;各组手术均有椎间隙的高度减低和手术节段或邻近节段小关节退变甚至融合的出现。结论:在术前无失稳存在时不同范围和程度的腰椎后部结构切除并未造成随访时腰椎不稳定的发生,提示机体对损伤具有修复代偿的能力。进一步行动物实验提示受损后腰椎的机械稳定性能在损伤即刻有所下降,随着时间能够逐渐恢复,甚至超过完整腰椎标本。损伤的加重使术后恢复速度减慢,减小损伤程度有利于组织愈合和稳定性恢复,但机体强大的修复代偿能力允许在一定程度的损伤内无融合术/内固定辅助下恢复腰椎的机械稳定性。