人工椎间盘置换术在颈椎间盘病治疗中的应用解读 - 图文 人工椎间盘置换术在颈椎间盘病治疗中的应用孙 宇北京大学第三医院骨科 101083自从 Robinson 和 Smith 在 1955 年首先报道颈椎前路减压融合术以来，该项技术已经成为 治疗颈椎退变性疾病和颈椎外伤的重要方法但是 20 世纪 70 年头以来，许多学者的探究发觉 ，前路融合后相邻节段简单产生退变和不稳定，甚至可以造成原有的病症复发或加重，是影 响颈椎前路减压治疗颈椎病远期疗效的一个重要因素 Baba 视察了 106 例前路术后的患者， 平均随访 8.5 年，有 17 例由于相邻节段退变引起病症复发或加重而再次手术 Hilibrand 随访 374 例患者，最长达 21 年，发觉前路术后伴有病症的相邻节段退变在 10 年之内的年发生率为 2 .9% ，经过统计学计算有 25.6% 的患者在 10 年内将出现与相邻节段退变有关的病症 Teramoto 对一组 45 例前路融合的患者随访 4 年以上，发觉其中有 51.1% 出现相邻节段退变，其中 11.1% 出现神经病症的加重北医三院对一组前路融合术 66 例患者平均 10.5 年的随访结果提示，相 邻节段不稳定的发生率为 73.73% 。
因此，现行的前路椎间盘切除、椎体间植骨融合术虽然在 解除神经系统压迫病症方面具有长久、稳定的疗效，但是在维持颈椎功能方面却存在着明显 的问题患者术后须要颈部制动 6-8 周，以保证植骨融合所须要的根本条件融合后虽然手 术节段获得了长期的稳定，但是这是非生理状态的稳定，颈椎由此失去了相应的运动节段， 造成颈椎总活动度削减，相邻节段出现退变加快等问题一些患者甚至须要再承受相邻节段 的融合术因此人们始终在视察前路融合术后相邻节段发生退变的规律并努力找寻解决的方法人工颈椎椎间盘置换术是20世纪后期出现的新技术，其设计理念是在前路椎间盘切除后 通过在椎间隙植入一个可以活动的装置，代替原来的椎间盘并行使其功能，实现保存运动节段、削减出现相邻节段继发性退变的目的一、人工颈椎椎间盘的应当具备的根本特性志向的假体设计应遵循以下原那么：〔 1 〕保持椎间关节的运动，维持颈椎的生物力学性能假体应当能够模拟颈椎困难的 生理运动，具备椎间盘在矢状位、冠状位和轴位各个平面上的正常运动范围，具有符合或高 度接近生理状态下的旋转、弯曲、滑移的瞬时运动轴线人工椎间盘在运动中应能够汲取震 荡，这既可以合理地分布应力，又能削减假体的磨损。
假体能够沿着颈椎重力负荷轴线准确 传导应力，传导轴线过于偏前可以导致颈椎出现后凸畸形、而假如明显偏后那么将大局部应力 转移到小关节另外，人工椎间盘还应当能够重建颈椎前凸角度，到达假体、小关节、韧带 受力均衡，增加该节段的稳定性，防止置入物移位、小关节应力上升而影响假体的寿命〔 2 〕重建椎间隙高度颈椎椎间盘退变导致不同程度的椎间隙塌陷，继而导致颈椎周 围韧带组织松弛，出现节段性不稳定、黄韧带肥厚、椎间孔狭窄等病理改变，从而压迫脊髓 、神经根，小关节所受应力也明显增加人工椎间盘植入后应能重建椎间隙高度，复原应力 分布同时要考虑个体差异，依据椎间隙的高度、横截面大小及不同节段的椎间角，设计不 同规格的人工椎间盘〔 3 〕有良好的生物相容性所选材料必需具有良好的组织相容性，例如抗腐蚀和耐磨 损，能在体内长期存在，其降解产物无致癌性和器官毒性，尽可能幸免产生诸如炎症、神经 性损害等明显的组织病理反响〔 4 〕耐久性、平安性由于因患颈椎间盘疾患而承受手术的患者的最小年龄可以为 20 岁左右，因此理论上所用生物材料必需经受相当于 50 年的循环加载按平均每年 2 百万次负 载和 12.5 万次弯曲计算，人工椎间盘在体内要能耐受约 10 亿次的颈椎运动而不损坏。
人工椎 间盘与其它人工关节不同，其四周相邻着神经根、交感神经干、大血管、脊髓及其它重要的 脏器，假体的损坏和磨损碎屑可能导致邻近组织的损伤所以人工颈椎间盘的设计必需考虑 其平安性，确保其任何一局部的损坏都不引起紧要后果〔 5 〕坚固固定人工颈椎间盘假体植入后应当能够维持即时和长期的稳定即时稳定 可以通过螺钉、 U 形钉固定于上下椎体，或通过齿、钩等与四周骨质嵌合长期稳定依靠假 体与椎体的骨性连接当前人工椎间盘都有多孔外表，为骨组织长入供应了空间 McAfee 等 的探究说明，依据减压术中是否保存后纵韧带，将假体分为保存后纵韧带的颈椎人工椎间盘 和不保存后纵韧带的颈椎人工椎间盘后者为固定型假体，与前者不同之处在于它有固定于 椎体的侧翼，适用于那些须要将椎体后缘连同后纵韧带一起切除的病例〔 6 〕可翻修在患者进展不适当运动、感染等导致置换失败时，人工椎间盘应易于翻 修，而且在翻修后仍可以保存颈椎的节段性运动及稳定性应用可翻修材料及可翻修设计利 于术后翻修，幸免行融合手术另外，行人工颈椎间盘置换手术时应尽可能多地保存椎体骨 量，为可能进展的翻修留有余地二、人工椎间盘的生物材料人工椎间盘的开展离不开新型生物材料的研制。
在假体设计中生物材料的优化得益于人 工全髋、全膝关节的开展用于人工椎间盘的材料已经经验半个多世纪的开展，目前常用的 材料主要有合金、高分子聚合体和陶瓷〔一〕合金1. 钛合金生物相容性方面优于不锈钢合金，对 MRI 、 CT 干扰较小应用较为广泛的是纯 钛 (CPTI) 和钛合金 (Ti-6Al-4V) 纯钛有较高的延展性，表层所形成的氧化物具有良好的抗 腐蚀性能，主要用于假体的多孔外表钛合金在机械性能方面优于纯钛，其弯曲刚度只有不 锈钢合金、钴钼铬合金的一半，扭转、轴向强度更接近骨骼，理论上应力遮挡小 R- 钛合金 是新型钛合金，具有更高的抗疲惫强度，同时降低 20% 的弹性模量，从而更接近骨骼，使应 力遮挡降至最低2. 钴合金人工椎间盘所用的为钴铬合金，钼用来降卑微粒大小并改善合金的机械性能， 外表形成的氧化铬具有抗腐蚀性尽管钴钼铬合金在全部用于制造人工椎间盘的合金中强度 、硬度、抗疲惫性能最高，但焊接多孔钛外表后，其上述性能明显降低3. 不锈钢合金用于人工椎间盘的大多是 316LV( 真空铸造的低碳奥氏体不锈钢 ) 虽然不 锈钢的力学性能稍逊于其它合金，但它的延展性是其它合金的 3倍，所以不锈钢仍有应用前 景。
新型不锈钢合金，如 BioDur 108 是一种不含镍的奥氏体不锈钢，在延展性、抗疲惫强度 、抗腐蚀方面都有改善〔二〕超高分子聚乙烯分子量在 2 × 106 ～ 10 × 106 超高分子聚乙烯供应光滑的关节外表并汲取震荡，其最大 的缺陷是聚乙烯磨损，应用化学和射线技术可提超群高分子聚乙烯抗磨损实力，但过强的射 线反而会降低其拉伸强度及裂开强度超高分子聚乙烯对热敏感，通常用γ射线消毒〔三〕陶瓷应用较为广泛的是氧化铝和氧化锆陶瓷，具有低磨损性，每十年的破损率小于 1 ／ 2000 陶瓷化学性能稳定，具有相对的生物相容性，在全膝关节置换术中的应用日渐普及目前 在人工椎间盘假体中陶瓷主要用于羟基磷灰石亲骨外表喷涂和一些新型人工椎间盘 ( 如 Cervi disc ，由氧化锆陶瓷制成 ) 〔四〕外表喷涂材料特别的外表及外表喷涂有助于骨的长人假体外表处理有传统的粗糙钛外表和由钴铬、 钛丝网或一些非金属的生物活性材料 ( 如羟基磷灰石或其它的钙磷化合物 ) 所形成的多孔外表 用电化学方法可以形成比传统喷涂方法更好的外表 ( 如 TiCaP) ，即使在孔、隙内的外表上 也可以形成完备的镀层在形态上 TiCaP 为微绒毛状，更利于骨组织的长入。
此时此刻大多数人 工椎间盘假体用钛合金喷涂在钴钼铬合金制成的终板上三、人工颈椎间盘的命名和分类20 世纪 90 年头，随着众多类型人工椎间盘的不断问世，国际上颈椎探究团体提出适用于 颈椎关节成形术的命名体系目前，人工椎间盘分为三大类型：无关节结合面、单一关节结 合面和双关节结合面内植物的构成可以是金属与金属的设计、金属与高分子聚合体的设计 、陶瓷与高分子聚合体的设计、或者是陶瓷与陶瓷的设计人工椎间盘可以是组合式的〔具 有可以更换的部件〕或非组合式的〔没有可以更换的部件〕有些还配有与椎体固定的螺钉 ，有些那么没有，个别人工椎间盘终板的设计具有促进骨质长入的生物固定的作用从运动方 面来看，人工椎间盘可以是限制性的、半限制性的或非限制性的综上所述，人工椎间盘可 以依据以下标准进展分类：关节结合面、材料、设计、固定、和运动学 附图 颈椎探究团体的人工颈椎椎间盘命名系统可以对各种颈椎间盘内植物进展分类 四、人工颈椎间盘的开展过程1966 年， Fernstrom 报道了在将椎间盘切除后将不锈钢球置入椎间隙的探究结果总共 有 191 个假体植入到 125 个患者体内〔包括颈椎和腰椎〕，颈椎的假体直径为 6-10 毫米，共置 换了 13 个椎间盘〔 8 位患者〕。
术后长期随访显示大多数椎间隙高度未能得以维持，金属球 沉入椎体中，所以这种手术渐渐被放弃具有活动功能的人工颈椎间盘出现于 20 世纪 80 年头 ，目前比拟成熟并已经被美国 FDA 批准进展临床探究的颈椎间盘假体主要有 Bristol (or Pre stige) 和 Bryan 两种假体本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页。