人工椎间盘

三、椎间盘切除及脊柱植骨融合 术的临床效果

椎间盘切除可用开放性手术、显微外科 技术或经皮穿刺关节镜下抽吸术。
椎间盘可部分切除或全部切除， 并行部分或全椎板切除， 并行部分或全部关节突关节切除 并行融合。

美国每年行椎间盘切除术20万例以上。 椎间盘切除术的成功率为48%—89%。 髓核化学溶解应用木瓜凝乳蛋白酶治疗 椎间盘突出症成功率为48%—90%。

Hutter椎间盘切除术失败率15%—20%。 手术后病人下腰疼达60%—80%， 20%—30%病人又发生坐骨神经痛 绝大多数由于继发椎间盘退变、椎间盘 突出复发、脊柱不稳和椎管狭窄而引致 症状。


在美国每年行脊柱植骨融合或脊柱内固 定器械融合超过7万例。这种治疗的理由 是通过对失稳或退变的运动节段消除椎 间活动而缓解疼痛。前路椎体间融合术 的优良率为52%—100%，后路椎体间融 合术为50%—95%。

因此，对因患椎间盘疾患而不得不行椎 间盘切除病人，术后如何重建椎间盘功 能，是骨科医生面临的一大难题，为了 解决这个问题，国内外学者经过深入研 究，提出了人工椎间盘的概念，本文结 合我院实施的6例人工椎间盘置换术就有 关问题进行探讨。
一、椎间盘的生物力学及退变
椎间盘是一种纤维软骨复合体结构，包 括髓核和纤维环两部份。 髓核是一种胶状结构内嵌有束状细纤维， 纤维环由系列同心纤维环构成， 髓核作用是传递并重新分布压应力， 纤维环主要承受张应力。

四、人工椎间盘的历史
1956，Vau Steenbruggle第一次提出出椎间盘 假体设想。 1966，Fernstroem第一次报道了球状人工椎间 盘假体的临床应用。置换后4—8年，12%患者 维持了椎间隙的高度。 1982年，Buetter-Janz和Schellnack在前东德的 柏林开始研究SB Charite椎间盘假体，1984年 首次植入。早期材料为不锈钢和UHMWPE。
2、术后处理 （1）、术后拨管后，带腰围下地。 术后6周禁止腰部旋转，过伸，过屈活动。

3、结果 6例患者，术后第2—4天下地，腰及腿疼 症状术后完全消失， 椎间盘高度恢复， 人工间盘位置良好，1月后恢复术前工作。

Case#1
M,42y Back leg pain 6 M 14,4,2001 L5-S1

1 month after op
3 months after op
1 year after op
2 years after op
3 years after op

Case #2
M,39y 18,4,2001 L4-5(9.5mm)
1 week after op

椎间盘正常时吸收传递、重分布： 压应力、张应力、弯曲应力、扭曲应力 和剪力。 当椎间盘退变时，传递应力为非均匀的。

张力特性：椎间盘承受张力的刚性较承 受压力时小。 弯曲特性：有趣的是，与压应力相比， 弯曲应力是最易引起椎间盘损伤的应力。

扭曲特性：扭曲对椎间盘产生剪力。当 椎间盘病变时，抵抗扭曲力负荷下降 25%。 剪力特性：人体正常情况下一般不会超 过，表明造成损伤的负荷是由弯曲、扭 曲和张力负荷的结合引起的。

五、人工椎间盘分类
Lee将人工椎间盘分四类： 低磨损滑油表面， 弹簧系统， 封闭的液体室， 橡胶或其它弹性材料。

J.P.Lemaire将椎间盘假体分为4种类型： （1）水力学模型：用聚氨基甲酸酯或聚 合分子纤维置换髓核，Ray假体属于这一 类型。

（2）弹性连续模型：是在两个钛合金终板之 间热焊上橡胶间盘。Acromed的Aroflex即属于 这一类。 （3）复合材料模型：目前尚无临床应用。 （4）机械学模型：特点是通过支点式或球状 的机构学连接。SB ChariteIII即属于这一类型。
2 years after op
九、人工椎间盘失败处理

可经前路取出椎间盘假体，然后前路内 固定及椎体间融合，或由后路内固定， 横突间融合。
十、建议

期望通过椎间盘置换重新获得更接近于 生理状态的稳定性和运动功能以及抗疲 劳特性，虽然SB—charite为最早应用于 临床（1984），但至目前，全世界19个 国 家 仅 完 成 了 4 0 0 0 左 右 的 SB,prodisc 2000人工椎间盘置入术。因此，人工椎 间盘置换指征需认真严格对待，需要更 长时间的随访以评定椎间盘置换的长期 有效性。


退变椎间盘发生生化和结构改变，变化包括： 终板变薄透明化； 纤维环破裂； 肉芽组织再生，表明机体的纤维修复尝试； 髓核水份减少，张力下降同时与水结合能力下 降。表现为椎间隙高度下降，导致关节突应力 增加，加快退变。
临 床 上 可 以 出 现 ： IDD（Internal disc disruption）椎间盘内破裂， DDD（degenerative disc disease）退变 性椎间盘病，节段性不稳定（segmental instability） 椎间盘突出（disc herniation）。
人工椎间盘临床应用进展
—附6例临床报告 庞清江 黄 涛 张前法 汤涛 宁波二院骨科


1934年mixter和Barr首次报道应用腰椎间 盘切除术治疗椎间盘突出症以来，该术 至今仍在广泛使用，尽管虽有各种手术 技术的改进，但其疗效也不过70%— 85%。

椎间盘摘除术后病人导致腰椎稳定性破 坏，及其加重椎体间关节和小关节的退 变，是影响腰椎间盘切除术后疗效的关 键因素。
八、临床应用：
我院自2001年4月实施6例SB人工椎间盘 置换术，男4例，女2例。 年龄为42岁，39岁；45岁，33岁，48岁， 58岁； 椎间盘突出间隙分别为L5/S1和L4/5。


1、手术方法：患 者平卧位，腰桥 抬高，取左腹旁 切口，经腹膜外 显露L4—S1椎体，

将4把Hohmann拉钩插入相邻椎体，以充 分显露椎间隙， 偏心切开纤维环左侧及上下缘，向右侧 “单开门”式，掀盘高度的丧 失与切除的椎间盘重量成正比，平均每 切除1.0g 椎间盘，其高度丧失8.76%， 同时纤维环的膨出增加。

综上所述，腰椎间盘受损后，必然导致 椎间盘高度变小，椎间隙变窄，进一步 使腰椎前部结构应力下降，后部结构应 力上升。
导致腰椎承载后出现异常活动和不对称 活动，脊柱的生物力学性能随之紊乱， 腰椎稳定性受破坏。 而相邻部位的椎间盘所承受的载荷又会 显著增加，较轻的外力特别是扭转力可 使其破坏，从而加重腰椎不稳。
1 week after op
1 month after op
1 year after op
2 years after op
3 years after op

Case#5
– M,58y – 4,2,2002 – L4-5
2 weeks after op
1 year after op
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3 years after op
Case#3
F,33y 28,9,2001 L4-5
2 weeks after op
1 month after op
1 year after op
2 years after op
Case#4
M,48y 9,01,2002 L5-S1

二、椎间盘切除后对脊柱生物力学的 影响
Stokes（1981）报道了椎间盘手术节段 上面的椎间关节活动明显增加。 Frymoyer报道了椎间盘切除后手术节段 的活动明显增加。 国内学者也采用三维运动学方法发现正 常椎间盘能维持腰椎三维运动特性，限 制腰椎的异常活动。


韩德韬等通过11具新鲜尸体的脊柱功能 单位研究，得出了椎间盘（D）、椎间孔 （ F） 和 椎 管 （ C） 之 间 的 连 锁 变 异 即 DFC现象。


两个相邻椎体及连接它 们的椎间盘、小关节和 韧带结构称为脊柱功能 单位（functional spinal unit.FSU）也称运动节段。 FSU是能够反映脊柱生物 学特性的最小单位，同 时也是稳定脊柱稳定的 最基本单位。
脊柱稳定可以分为： 被动--椎体各种小关节， 动力学--韧带、关节囊、纤维环； 主动--肌肉；流体学的，即髓核。

置入椎间撑开器， 用试模测量椎间盘 大小，选定终板大 小（分别为平行3号， 倾斜5度），并用终 板置入器置入，用 间盘垫片试模测试 垫片合适的厚度 （共有7.5mm， 9.5mm，11.5mm 三种厚度），

本组6例分别为7.5mm5例及9.5mm厚度1 例，用间盘垫片置入器置入选好的滑动 间盘垫片；冲洗，缝合纤维环。

六、人工椎间盘置换适应证：
— 单节段或双节段不稳，合并假根性 症状/或和椎间孔狭窄引起的 根性症状或/和小关节症状。 — 髓核切除后症状。 — 退变性腰椎不稳。 — 复发的椎间盘突出。 — 保守治疗无效。

七、人工椎间盘禁忌症

— 骨病 — 感染 — 滑脱 — 骨性椎管狭窄 — 单纯的根性症状，尤其是因椎间盘移位引 起的 — 多节段不稳 — 年龄：女性55岁，男性60岁以上（可能 的话做骨扫描，DXA）

然而脊柱融合术并非为完全无害性手术。 某些病人在行脊柱融合术后平均8.5年和 平均8.1 年在原手术的相邻节段症状复发。
Lee报告在原手术的相邻节段出现各种病 理情况如关节突关节的增生性退变性关 节炎、椎管狭窄和椎间盘退变。 脊柱融合其他问题包括取骨部位的疼痛、 融合节段或融合相邻节段的椎管狭窄、 继发性腰椎滑脱、椎间盘退变和假关节 形成。