人工椎间盘

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。

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。


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。

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%。
2 years after op
ห้องสมุดไป่ตู้
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。

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。
1 year after op
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

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）

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。


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。

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

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。

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。

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。

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%。
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
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

垄耀成等证实了手术后椎间盘高度的丧 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。
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，掀开并丝线固定，清除 椎间盘，