人工椎间盘Theartificialdisc理论设计原理课件

人工椎间盘(The artificial disc)理论、设计、原理脊柱的结构和功能特点n坚固性、活动性n保护神经：大脑 外周24块椎骨+75个关节n n三个平面的活动n屈、伸n轴向旋转n左右侧弯三关节复合体(The triple joint complex)(The triple joint complex)n上下椎体+椎间盘n后方一对小关节n n上下椎体+椎间盘n传递轴向应力n n后方小关节n小幅度屈伸n限制旋转n减小对椎间盘的剪切应力椎体-椎间盘关节(The disc-vertebral joint)(The disc-vertebral joint)n髓核+纤维环n n髓核 多糖蛋白 含水80%n n纤维环 多层胶原纤维交叉排列椎体-椎间盘关节(The disc-vertebral joint)(The disc-vertebral joint)n n3岁以前有 滋养血管直接营养。n n3岁以后靠上下椎体终末毛细血管深透。n n髓核含水量与轴向载荷成正比。（pump or“bellows”effect)神经结构（The neural elements)n n椎体间隙有 对神经根从神经根管发出。n n椎体间隙高度降低 神经根管狭窄 神经根激若。n nKusloich et al.纤维环的外层分布有窦椎神经末梢（sinu-vertebral never)。退变过程(The degenerative cascade)n n30岁开始，组成髓核的多糖蛋白存水能力 。（Farfan HF 1975，Akeson WH 1977）n n髓核脱水、干燥，承受轴向载荷能力 。（McNally DS 1992，Ordway NR 1994）n n外周纤维环承受轴向载荷 。n n外周纤维环损伤（板层间或放射状）。（Osti OL 1992）退变过程(The degenerative cascade)n n髓核渗出达外层纤维环刺激窦椎神经 下腰痛。（Low back pain）n n髓核突破全层纤维环 “椎间盘突出”(disc herniation)刺激神经根 放射痛（radicular pain)。n n诱发免疫系统炎症反应 疼痛加剧。（Fujita K 1993，Spilopoulou I 1994）退变过程(The degenerative cascade)n n年龄增长 椎体终板硬化、孔隙减少 水、营养物通透性 。n n代谢产物 环境酸化、PH值 。n n免疫反应 前列腺素 化学性腰痛。（Buckwalter JA 1995）退变过程(The degenerative cascade)n n椎间隙高度 神经孔狭窄 神经根激若。n n椎体间活动性 稳定性 韧带、骨增生、关节囊增厚。n n 椎管狭窄、神经孔狭窄.（spinal stenosis、neuroformen stenosis)退变过程(The degenerative cascade)n n正常小关节 16%压缩载荷 （Adams MA 1983）n n椎间盘退变 小关节压缩载荷 关节软骨磨损、关节囊松弛 小关节损坏 抗剪切 。（Dunlop RB 1984）n n椎间盘退变加剧。n n临近节段同时不同程度的退变期。（Yong-Hing K 1990，Kim Y 1991）传统的治疗方法n n单纯纤维环撕裂、椎间盘完全退变、畸形、不稳定、神经激若 腰痛。（Low back pain）n保守治疗n手术治疗传统的治疗方法n手术治疗指症和方法：n n1、保守治疗失败。2、病史、体检、神经体症符合影象学检查。3、正常生理活动出现神经症状、过度活动出现明显的不稳定。n n1、减压。2、融合。3、减压+融合。假体 理想的治疗方法n n人工椎间盘（artificial disc）能否保证脊柱的生理功能？n n人工椎间盘能否防止相临节段的继续退变？假体 理想的治疗方法n设计要求：n n 1，完全模仿自然结构，生物相容性好。n n 2，长期耐受压缩蠕变、磨损，持续使用40年以上，安置取出容易安全。假体 理想的治疗方法n全椎间盘置换（Total disc replacements）n髓核置换（nucleus substitutes）假体 理想的治疗方法n全椎间盘类型：n n 1，低摸擦表面球臼系统。n n 2，弹簧、铰链系统。n n 3，液体球囊系统。n n 4，橡胶、硅胶系统。假体 理想的治疗方法n全金属椎间盘特点：n 1，耐用、长寿。承受1亿次疲劳测试，相当于40年生命。n n 2，生物相容性好。假体 理想的治疗方法n n19881988年，年，Hedman et alHedman et al。n n弹簧铰链系统。弹簧铰链系统。n n钛合金弹簧钛合金弹簧+钴铬钼合金钴铬钼合金终板。终板。n n屈伸活动，改变生物力学屈伸活动，改变生物力学环境，阻止退变。环境，阻止退变。n n未恢复椎间盘的的灵活性。未恢复椎间盘的的灵活性。（flexibilityflexibility）假体 理想的治疗方法n n19901990年，年，Lee et alLee et al。n n软弹性体中心软弹性体中心+覆有羟基覆有羟基磷灰石的金属终板。磷灰石的金属终板。n n首次类似自然椎间盘，能首次类似自然椎间盘，能承受压承受压-扭载荷。扭载荷。n n真正的真正的“人工椎间盘人工椎间盘”。假体 理想的治疗方法n n19911991年，年，Steffee et alSteffee et al。n n美国第一个人工椎间盘，美国第一个人工椎间盘，应用了应用了6 6例患者。例患者。n n聚烯烃橡胶核心聚烯烃橡胶核心+多孔表多孔表面喷涂层终板。面喷涂层终板。n n6 6例患者中例患者中2 2例因橡胶核心例因橡胶核心断裂而失败。断裂而失败。假体 理想的治疗方法n n8080年代，年代，Buttner-Jane Buttner-Jane etaletal和和ZippelZippel发明，发明，LINK LINK 制造。制造。n n临床使用最多的假体。临床使用最多的假体。n nSB Charite I-IIISB Charite I-III型欧洲最型欧洲最流行的人工椎间盘。流行的人工椎间盘。n n高分之聚乙烯核心高分之聚乙烯核心+钴铬钴铬钼合金终板。钼合金终板。假体 理想的治疗方法n髓核置换要求：n n 1，恢复椎间盘的高度及纤维环的自然长度。n n 2，恢复髓核的正常压应力分布。n n 3，促进纤维环和退变小关节的恢复。n n 4，恢复自然髓核的“风琴”效应。（“bellows”effect）假体 理想的治疗方法n髓核置换要求：n n 5，小切口、经皮、易安置。n n 6，椎间盘退变早期。n n 7，退变晚期、纤维环以撕裂是手术禁忌症。假体 理想的治疗方法n n60年代早期，Nachemson提出人工髓核的概念。n n自凝硅胶注入尸体椎间盘。n n1977年，RoyCamille用硅胶注入先置入尸体椎间盘的乳胶袋中。n n1988年，Horst设计自锁凝胶装置。n n1990年，Ashida、1991年，Garcia，硅胶假体。n n1991-1994年，侯铁胜最早将硅胶假体置入人体。（30例病人、随访4年）假体 理想的治疗方法n n19911991年，年，Bao Bao 和和HighamHigham。n n聚乙烯乙醇水凝胶。聚乙烯乙醇水凝胶。n n具有自然髓核的机械学和具有自然髓核的机械学和生理学特性。生理学特性。n n能根据水压动力学效应调能根据水压动力学效应调节人工髓核的水含量。节人工髓核的水含量。n n70%70%的含水量最佳。的含水量最佳。（19931993）n n55%55%的含水量最佳。的含水量最佳。（20002000年）年）假体 理想的治疗方法n n19881988年，年，RayRay和和CorbinCorbin。n n圆拄状并列安置。圆拄状并列安置。n n髓核由组织能长入的纤维外髓核由组织能长入的纤维外壳壳+触变胶。触变胶。n n后路用空心钻置入纤维外壳。后路用空心钻置入纤维外壳。n n注射器打入触变胶。注射器打入触变胶。n n外壳可加入促进组织生长和外壳可加入促进组织生长和抗炎缓释药物。抗炎缓释药物。50写在最后写在最后成功的基础在于好的学习习惯成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way讲师：XXXXXX XX年XX月XX日