人工椎间盘理论设计与原理PPT课件.ppt

人工椎间盘 Theartificialdisc 理论 设计 原理 1 脊柱的结构和功能特点 坚固性 活动性保护神经 大脑外周 2 24块椎骨 75个关节 三个平面的活动 屈 伸轴向旋转左右侧弯 3 三关节复合体 Thetriplejointcomplex 上下椎体 椎间盘后方一对小关节 4 5 上下椎体 椎间盘传递轴向应力 后方小关节小幅度屈伸限制旋转减小对椎间盘的剪切应力 6 椎体 椎间盘关节 Thedisc vertebraljoint 髓核 纤维环髓核多糖蛋白含水80 纤维环多层胶原纤维交叉排列 7 8 9 椎体 椎间盘关节 Thedisc vertebraljoint 3岁以前有滋养血管直接营养 3岁以后靠上下椎体终末毛细血管深透 髓核含水量与轴向载荷成正比 pumpor bellows effect 10 神经结构 Theneuralelements 椎体间隙有对神经根从神经根管发出 椎体间隙高度降低神经根管狭窄神经根激若 Kusloichetal 纤维环的外层分布有窦椎神经末梢 sinu vertebralnever 11 12 13 14 退变过程 Thedegenerativecascade 30岁开始 组成髓核的多糖蛋白存水能力 FarfanHF1975 AkesonWH1977 髓核脱水 干燥 承受轴向载荷能力 McNallyDS1992 OrdwayNR1994 外周纤维环承受轴向载荷 外周纤维环损伤 板层间或放射状 OstiOL1992 15 退变过程 Thedegenerativecascade 髓核渗出达外层纤维环刺激窦椎神经下腰痛 Lowbackpain 髓核突破全层纤维环 椎间盘突出 discherniation 刺激神经根放射痛 radicularpain 诱发免疫系统炎症反应疼痛加剧 FujitaK1993 SpilopoulouI1994 16 17 退变过程 Thedegenerativecascade 年龄增长椎体终板硬化 孔隙减少水 营养物通透性 代谢产物环境酸化 PH值 免疫反应前列腺素化学性腰痛 BuckwalterJA1995 18 退变过程 Thedegenerativecascade 椎间隙高度神经孔狭窄神经根激若 椎体间活动性稳定性韧带 骨增生 关节囊增厚 椎管狭窄 神经孔狭窄 spinalstenosis neuroformenstenosis 19 20 退变过程 Thedegenerativecascade 正常小关节16 压缩载荷 AdamsMA1983 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 DunlopRB1984 椎间盘退变加剧 临近节段同时不同程度的退变期 Yong HingK1990 KimY1991 21 22 23 传统的治疗方法 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 Lowbackpain 保守治疗手术治疗 24 传统的治疗方法 手术治疗指症和方法 1 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 1 减压 2 融合 3 减压 融合 25 假体理想的治疗方法 人工椎间盘 artificialdisc 能否保证脊柱的生理功能 人工椎间盘能否防止相临节段的继续退变 27 假体理想的治疗方法 设计要求 1 完全模仿自然结构 生物相容性好 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 28 假体理想的治疗方法 全椎间盘置换 Totaldiscreplacements 髓核置换 nucleussubstitutes 29 假体理想的治疗方法 全椎间盘类型 1 低摸擦表面球臼系统 2 弹簧 铰链系统 3 液体球囊系统 4 橡胶 硅胶系统 30 假体理想的治疗方法 全金属椎间盘特点 1 耐用 长寿 承受1亿次疲劳测试 相当于40年生命 2 生物相容性好 31 假体理想的治疗方法 1988年 Hedmanetal 弹簧铰链系统 钛合金弹簧 钴铬钼合金终板 屈伸活动 改变生物力学环境 阻止退变 未恢复椎间盘的的灵活性 flexibility 32 33 假体理想的治疗方法 1990年 Leeetal 软弹性体中心 覆有羟基磷灰石的金属终板 首次类似自然椎间盘 能承受压 扭载荷 真正的 人工椎间盘 34 35 假体理想的治疗方法 1991年 Steffeeetal 美国第一个人工椎间盘 应用了6例患者 聚烯烃橡胶核心 多孔表面喷涂层终板 6例患者中2例因橡胶核心断裂而失败 36 37 假体理想的治疗方法 80年代 Buttner Janeetal和Zippel发明 LINK制造 临床使用最多的假体 SBChariteI III型欧洲最流行的人工椎间盘 高分之聚乙烯核心 钴铬钼合金终板 38 39 假体理想的治疗方法 髓核置换要求 1 恢复椎间盘的高度及纤维环的自然长度 2 恢复髓核的正常压应力分布 3 促进纤维环和退变小关节的恢复 4 恢复自然髓核的 风琴 效应 bellows effect 40 假体理想的治疗方法 髓核置换要求 5 小切口 经皮 易安置 6 椎间盘退变早期 7 退变晚期 纤维环以撕裂是手术禁忌症 41 假体理想的治疗方法 60年代早期 Nachemson提出人工髓核的概念 自凝硅胶注入尸体椎间盘 1977年 RoyCamille用硅胶注入先置入尸体椎间盘的乳胶袋中 1988年 Horst设计自锁凝胶装置 1990年 Ashida 1991年 Garcia 硅胶假体 1991 1994年 侯铁胜最早将硅胶假体置入人体 30例病人 随访4年 42 假体理想的治疗方法 1991年 Bao和Higham 聚乙烯乙醇水凝胶 具有自然髓核的机械学和生理学特性 能根据水压动力学效应调节人工髓核的水含量 70 的含水量最佳 1993 55 的含水量最佳