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人工椎间盘临床应用进展 —附6例临床报告 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。 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。 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。 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。 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）。 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。 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。 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%。 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。 四、人工椎间盘的历史 1956，Vau Steenbruggl