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人工椎间关节置换治疗腰椎间盘突出症

时间:2015-06-04 作者:冯勇

当前最常用的两种脊柱手术:椎间盘切除术和融合术,都致力于消除下腰痛,然而都不可避免显著的改变了椎间盘的正常生理结构、功能,从而导致包括毗邻椎间盘等邻近组织器官的退化。

研究者已经认识到当前外科技术解决椎间盘问题的不足之处。与其它关节一样,对于脊柱较好的解决方式是关节成形术和关节固定术。在脊柱活动部分,可通过人工椎间盘或人工髓核达到关节成形。关节成形术的主旨在于置换病变或废用关节。一个关节成形术的基本要求是恢复部分功能以及重建解剖结构。实行关节成形术后,既可以保持脊柱稳定,又可以恢复部分功能。手术后,邻近椎间盘的过重负荷可以减轻。植入物合理的设计和材料选择,将使椎间盘与其后方的结构达到平衡,从而减轻了关节面的退化以及消除因此而导致的疼痛。

可以通过椎间盘全置换或部分置换来达到脊柱关节成形。人工椎间盘全置换整体替换了退化的椎间盘。由于原椎间盘已被移去,植入物不依赖周围环境。所以只要周围组织仍然存在,椎间盘退行性变的任何一期,都可以进行植入手术。尽管一些力学指标如压缩性、灵活性、伸展性、抗扭性及力量都比较好,达到所需性能,但是要设计一种人工替代物完全模拟椎间盘的全部功能也是非常困难的。在设计复合型人工椎间盘时,设计者面临关节咬和、耗损等问题。

为了使负荷最小化,人工椎间盘经常被设计成与椎体相似大小横截面,从而使加大负重面。外科植入因此而更困难,它需要每一个人工椎间盘都必须有一个开放性的前方入路。在植入物的上下表面使用坚硬的材料。可以增加植入物的体积。

为避免植入物移位,植入物必须与椎间盘紧密联结。在植入物的上下表面必须使用一些坚硬材料如金属。紧密联结可以通过下述方式达到:使用一个或数个螺钉固定; 设计螺纹状平面; 设计多孔表面便于新骨长入; 在椎间盘侧翼使用螺钉固定。联结失败是医生、患者都不愿看到的不幸结局。

随着人们对椎间盘生物力学特征、组织形态、生物化学组成、超微结构、不同年龄段的生物学活性、免疫学机理等,尤其是对椎间盘在脊柱生理功能中的重要作用及其临床致病的多样性、复杂性的认识不断深化,损伤、病变、退变后的椎间盘结构和功能的重建愈加受到重视。因此,许多学者设计椎间盘假体以代替之。人工椎间盘置换是替代脊柱融合的一种方法,其目的是治疗腰疼并能保留手术节段的椎体活动度。四肢关节置换的经验已经证实保留关节活动度比关节融合能明显改善关节功能。但是,脊柱融合的病人由于融合节段相临椎体的代偿性活动,也具有良好的脊柱活动度。在过去的10年里,脊柱融合术并没有象四肢关节融合那样失去了其普及性。脊柱融合是一种安全的手术,对65%的腰疼病人取得了满意的疗效。除此以外,脊柱融合也有许多明显的缺陷:融合并不总能成功,尤其是两个或多个节段融合以后,会增加相临节段的应力,加速间盘和小关节的退行性改变。近年来,通常辅助内固定进行脊柱融合,以提高融合率,缩短术后疗程。但是内固定会增加融合区域的僵硬度,进一步增加相临的没有融合节段的应力。

脊柱融合的缺点提高了人们对人工椎间盘置换的兴趣,现在已有数种人工椎间盘假体,其中几种已植入人体。但是,人工椎间盘置换的结果一公布,就出现了许多不同的观点。有人认为椎间盘置换手术是不必要的也是不符合伦理的,与此相反,有人认为椎间盘置换可能替代脊柱融合。这些争论并没有得到文献资料的支持,很少有关于人工椎间盘置换结果的报告,关于术前诊断和临床结果的评价标准也很少报告。而且,这些研究都是同一批进行人工椎间盘置换的医生基于短期随访所做出的。



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