人工髓核假体的研究进展及其发展方向

背景:人工髓核置换是治疗腰椎间盘疾病以及重建椎间稳定和微动功能的最佳方法之一,理想的人工髓核材料的研究是当前研究的热点和难点.目的:简要回顾国内外治疗腰椎间盘突出症尝试的不同方法以及取得的成绩,重点分析人工髓核材料的发展历史及现状,并对预制型和原位聚合型两种人工髓核基本特性进行综述.方法:由第一作者检索1995/2010 PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)、万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn)、书籍<腰椎间盘突出症>有关腰椎间盘退变治疗方法、髓核置换材料选择及置入方法等方面的文献.英文检索词为"nucleus replacement,biocompatibility,disc degenerative",中文检索词为"髓核置换,生物相容性,间盘退变".检索文献量总计90篇,排除重复性研究,共保留其中的36篇归纳总结.结果与结论:目前髓核置换假体可以分为两种:预制型和原位聚合型.预制型假体与生理髓核组织的生物力学更相近,但是报道有不同并发症.原位聚合材料由不同的单体在置入后聚合、硬化形成弹性体,这就使手术创伤降到最小,减少内植物移位的风险,但是这些材料仍在初步评估节段.提示作为治疗腰椎间盘突出症的新方法之一,不同材料的人工髓核目前正处于不同研制阶段中,并且取得了一些有意义的早期研究成果,人工髓核置换作为常规手术的补充和改进,是一种具有潜力的治疗方式.     

人工腰椎间盘假体设计原理研究及未来趋势发展

背景：椎间盘置换是治疗椎间盘退行性疾病的新选择,可在消除疼痛的同时保留腰椎原有的生物力学状态,但对于其假体结构和材料设计尚需进一步研究和验证。目的：对现有腰椎间盘假体结构和材料设计方案进行综述,并对其未来优化设计进行展望。方法：第一作者应用计算机检索中国期刊全文数据库、Pubmed数据、中国生物医学文献数据库中2005年1月至2013年2月有关人工腰椎间盘及髓核假体材料类型及生物力学的文章。中文检索词为“人工椎间盘,假体设计原理,结构,材料,临床试验”,英文检索词为“artificial lumbar disc, total disc replacement, structure, material, clinical trial”,排除重复及陈旧文献。共检索到135篇文章,共纳入36篇文章进行综述。结果与结论：目前用于椎间盘的材料有钴铬合金、陶瓷、不锈钢、钛合金和超高分子量聚乙烯等。用不同材料制备的椎间盘假体较多,其中Bryan假体在临床最常用,三维有限元分析、体外实验及临床研究都证实具有良好的生物力学特性,置换成功率较高。人工髓核假体有预制型及原位聚合型,由于置换损伤小,是目前的研究热点,但很难达到人体髓核生物力学功能。挖掘新型材料来设计个性化假体是将来的发展方向。对于假体结构和生物材料设计经历了不断的改进与发展,文章结合最新研究趋势,对椎间盘假体未来在材料改进、结构仿生设计、假体和辅助置入器械优化设计等发展方向进行了展望。     

人工椎间盘及髓核假体的生物力学

背景:全椎间盘或髓核假体是否符合人的椎间盘的解剖特点、生物力学是目前关注的焦点。目的:综述目前存在的人工椎间盘及髓核假体的类型及其生物力学特征。方法:由第一作者用计算机检索万方数据库、中国期刊全文数据库和PubMed数据库,检索时间:1989/2011,检索词分别为"椎间盘、髓核、人工假体、生物力学"和"intervertebral diac,nucleus pulposus,artificial prosthesis,biomechanics",语言分别设定为中文和英文。纳入与人工椎间盘及髓核假体的材料类型及其生物力学特性相关的研究,排除重复性研究。共检索到72篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入26篇文章进行分析。结果与结论:目前应用于人工椎间盘的材料有钴铬合金、钛合金、不锈钢、陶瓷和超高分子量聚乙烯等。应用不同材料制备的人工椎间盘假体校多,其中Bryan假体在临床中最常用,体外实验、三维有限元分析及临床研究均证实其具有良好的生物力学特性,置换成功率高。目前存在的人工髓核假体有预制型和原位聚合型,由于其手术损伤小,是目前研究的热点,但仍很难达到人体髓核的生物力学功能。发掘新型材料和设计个性化假体是将来的发展方向。     

多种组织修复方法治疗腰椎间盘突出症：选择与评价

背景：腰椎间盘突出症是引发腰腿痛最常见的原因,腰椎间盘突出症修复方式的选择及各种治疗方法的预后疗效是目前研究的焦点。 目的：总结腰椎间盘突出症修复治疗的研究现状及进展。 方法：应用计算机检索CNKI中国知网数据库及PubMed数据库中1990年1月至2014年1月关于腰椎间盘突出症手术治疗的文章,在标题和关键词中以“腰椎间盘突出症、手术治疗”或“LumbarHerniatedDisc,SurgicalTherapy”为检索词进行检索,最终纳入61篇文献进行综述。 结果与结论：目前腰椎间盘突出症的外科治疗方式众多,主要有经典腰椎间盘突出髓核摘除、腰椎植骨融合、经皮椎间盘髓核切除、经皮激光椎间盘减压、经皮化学髓核溶解、人工髓核置换和人工腰椎间盘置换等治疗方式,文章对各种外科治疗方法、适应证、疗效及预后评估进行了回顾,并对腰椎间盘突出症修复治疗的新进展进行了总结。结果发现,后路腰椎间盘突出髓核摘除仍是目前应用最广泛且最成熟的修复方式,但此方法并发症较多,对患者的创伤较大;微创治疗腰椎间盘突出症有创伤小、并发症少和恢复快等优特点,但此术式限制较多,操作难度相对较高,仍需要进一步改善和发展。硬性植入物的替代是新近发展出来的治疗方法,对于重症腰椎间盘突出有较好的短期疗效,但是该术式的远期预后仍存在很多问题,且并发症较多,需要在替代材料及修复方式进行进一步的研究与发展,并开展大规模临床试验后推广使用。     

腰椎人工髓核假体置换后并发症及疗效评估

目的:总结分析腰椎人工髓核假体置换后并发症发生情况,在早期临床随访的基础上,比较人工髓核假体置换与传统开窗腰椎间盘髓核摘除治疗腰椎间盘突出症的中、远期疗效. 方法:选择2002-02/2005-08 南方医科大学附属南方医院脊柱骨病外科采用单枚人工髓核假体置换治疗单节段腰椎间盘突出症患者98例,获得24～60个月随访患者63例.另外随机选择同期同年龄段单节段腰椎间盘单纯开窗髓核摘除患者200例,获有效随访94例.采用Oswestry 功能障碍指数和Stauffer-coventry疗效评定标准评价疗效,影像学分析手术节段活动度和椎间隙高度变化情况,同时观察假体位置情况.腰椎活动度=后伸角度-前屈角度;椎间隙高度变化采用病变椎间隙前后缘高度均值与上位椎体中部矢状径的比值表示.结果:①单纯髓核摘除组8例患者术后复发,行二次椎间盘手术;人工髓核假体置换组3例假体脱出二次翻修将假体取出.其余患者治疗后临床症状均明显改善.②两组Oswestry 功能障碍指数各随访时间点均较术前明显降低,差异有显著性意义(P<0.05).③两组Stauffer-covenuy 疗效评估各随访时间点差异无显著性意义(P>0.05).④随访中远期(3.0～5.0年)人工髓核假体置换组手术节段腰椎活动度均优于单纯椎间盘摘除组,差异有显著意义(p<0.05).⑤人工髓核假体置换组椎间隙高度比值各随访时间点与术前比较,差异具有显著性意义(p<0.05).⑥主要并发症:人工髓核假体置换组早期出现术后一过性腰痛24例,假体脱出3例.中、远期发现假体下沉32例,软骨终板损伤39例.单纯髓核摘除组8例术后复发.所有病例无术后感染发生.结论:人工髓核假体置换存在较严重并发症,人工髓核假体置换与传统腰椎间盘开窗髓核摘除中、远期疗效无明显差异.     

人工髓核置换治疗腰椎间盘突出症后近期效果:与传统腰椎间盘切除加脊柱融合术比较

目的:为进一步验证人工髓核置换是一种治疗腰椎间盘突出症的安全有效的治疗方法,比较人工髓核置换和传统腰椎间盘切除加脊柱融合在治疗单节段腰椎间盘突出症的近期疗效.方法:2005-08/2007-08南京医科大学附属南京第一医院骨科共收治腰椎间盘突出症患者38例,所有患者对实验及治疗方案均知情同意.分为人工髓核置换组14例,常规手术组24例.所有患者均为单节段病变.人工髓核置换组采用后侧入路,行单枚人工髓核植入,人工髓核为欧洲Raymedica公司生产的假体,其外衣为聚乙烯纤维,核心为能吸水膨胀的半流动性水凝胶(聚丙稀-聚丙烯酰胺);常规手术组经后侧入路,行腰椎间盘切除加脊柱融合术,采用山东威高骨科材料有限公司脊柱内固定系统13例,中华长城脊柱内固定系统11例;采用Wright Medical Technology, Inc.人工骨17例,上海贝奥路生物材料有限公司磷酸钙生物陶瓷7例.比较两组手术切口长度,术中出血量,手术时间,术后住院时间,术后椎间隙增加高度,术前及术后6周,3,6个月Oswestry疼痛功能指数评分和视觉模拟疼痛评分,并根据JOA标准进行临床疗效评价.结果:患者38例全部进入结果分析,全部病例随访6～18个月,平均13.4个月.①人工髓核置换组切口长度、术中出血少于常规手术组,两组相比差异有显著性意义(P < 0.05).②人工髓核置换组手术时间、术后住院时间短于常规手术组, 两组相比差异有显著性意义(P < 0.05).③人工髓核置换组术后椎间隙增加高度与常规手术组比较差异无显著性意义(P > 0.05).④人工髓核置换组Oswestry疼痛功能指数评分在第3个月较常规手术组有显著下降(P < 0.05);视觉模拟疼痛评分两组差异无显著性意义(P > 0.05).⑤两组临床疗效优良率比较差异无显著性意义(P > 0.05).⑥人工髓核置换组并发症:术后1年发生假体移位1例,但无症状,无需再次手术;常规手术组出现双侧腿疼1例,出现右侧腿痛2例,予口服药物对症处理后3个月缓解,3例均为L5S1节段行手术患者.结论:①人工髓核置换术后定量临床结果至少与传统腰椎间盘切除加脊柱融合术后的临床结果相当,进一步支持早期文献报道.②人工髓核置换是一种安全有效的治疗,对于存在手术指征的腰椎间盘突出症患者是一种选择方案.     

人工髓核置换腰椎间盘成形术改善患者腰腿痛症状及腰椎活动度33例随访观察

背景：人工髓核椎间盘成形术与人工椎间盘置换术相比，其手术创伤小，操作简单，手术风险也较小。目的：观察人工髓核假体置换术对腰椎间盘突出症患症状的恢复及腰椎活动度改善的效果。设计：以患为观察对象的自身前后对照。单位：南方医科大学珠江医院骨科。对象：2002-01／2003-10南方医科大学珠江医院收治的腰椎间盘突出症患施行人工髓核置换术33例，男21例，女12例。方法：患均行人工髓核置换椎间盘成形术。术后3个月复查腰椎X射线观察椎间隙高度和形态。随访8个月。根据患腰椎间盘突出症症状恢复情况(分为优、良、进步、差)进行腰椎功能测评。主要观察指标：患术后腰腿痛症状及腰椎活动度。结果：按意向处理分析，33例患均进入结果分析。随访时患腰腿痛症状及腰椎活动度优29例，良好3例，差1例，优良率为96．97％(32／33)。术后3个月X射线片显示：29例保持正常形态和高度，3例未达到正常的高度，但较术前有增高，未发现邻近椎间隙退行性变加重。结论：人工髓核置换椎间盘成形术可以有效的缓解患腰腿痛症状，恢复脊柱节段的运动，减少邻近椎间隙和关节突的退行性变。     

人工颈椎间盘的假体结构及应用特点

背景：目前人工颈椎间盘假体设计和使用都得到了很大的发展,主要有低磨擦滑动面、弹簧系统、橡胶制成的人工颈椎间盘及其他各种弹性假体。目的：总结人工颈椎间盘假体结构特点及在骨科的应用现状。方法：由第一作者以“人工颈椎间盘;假体;椎间盘突出症”和“Artificial Cervical Disc;prosthesis;intervertebral disc herniation;the surgical therapy”为关键词,分别在CNKI（2000至2013年）和PubMed数据库（1960至2013年）http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）检索近年文献,检索内容为人工颈椎间盘假体在骨科的应用。计算机在CNKI数据库检索出200篇文献,在PubMed数据库检索出56篇文献,阅读标题和进行筛选,保留符合纳入标准的40篇归纳总结。结果与结论：人工颈椎间盘假体类似椎间盘生理功能,材料具有耐磨损、耐疲劳、抗腐蚀等特点,它类似于人体椎间盘的生理和生物力学载荷功能,保持了脊柱的稳定和运动功能,避免了邻近节段的退变加速。文章重点对Bryan、Mobi-C、PCM、Prodisc-C、Prestige及CerviCore人工颈椎间盘结构做了介绍。人工颈椎间盘置换的短期疗效已得到认可,但是它不能完全替代颈前路植骨融合内固定,是治疗颈椎退变性椎间盘疾病的又一主要手段。     

腰椎间盘人工髓核置换术及术后康复治疗

目的介绍人工髓核置换技术治疗腰椎间盘突出症及术后康复治疗措施。方法对接受人工髓核置换术的28例患者,进行短期随访观察,随访时间6个月～1年9个月,平均1年2个月,以总结术后康复治疗措施。结果所有患者复查X射线片后,术后椎间高度不同程度恢复,未见有髓核位置的明显变化,也未见有终板塌陷的现象。患者下腰椎活动度及腰痛均有改善。结论腰椎间盘人工髓核置换术是治疗腰椎间盘突出症的合理方法,是脊柱重建的一种趋势,术后合理的康复治疗有助于患者的康复,减少并发症的发生。     

腰椎间盘人工髓核置换术及术后康复治疗

目的 介绍人工髓核置换技术治疗腰椎间盘突出症及术后康复治疗措施。方法 对接受人工髓核置换术的28例患者，进行短期随访观察，随访时间6个月～1年9个月，平均1年2个月，以总结术后康复治疗措施。结果 所有患者复查X射线片后，术后椎间高度不同程度恢复，未见有髓核位置的明显变化，也未见有终板塌陷的现象。患者下腰椎活动度及腰痛均有改善。结论 腰椎间盘人工髓核置换术是治疗腰椎间盘突出症的合理方法，是脊柱重建的一种趋势，术后合理的康复治疗有助于患者的康复，减少并发症的发生。     

人工颈椎间盘结构、材料及体外生物力学的研究进展

背景：人工颈椎间盘置换作为颈椎疾病治疗的全新方法,正逐渐得到临床广泛认可,其使用的植入器械——人工颈椎间盘还需更深入研发及验证。目的：综述了现有人工颈椎间盘产品的结构、材料及体外生物力学研究,并对未来发展状态进行展望。方法：以“artmciaIcen,icaIdisc,prothesis,structure,materiaI,biomechanicalstudy＂为英文检索词检索Pubmed数据库,以“人工颈椎间盘,假体,结构,材料,生物力学”为检索词检索CNKI数据库,纳入人工颈椎间盘结构设计、材料设计及体外生物力学评估相关工作,主要整理近5年来有关研究,排除重复性工作,重点对36篇文献进行分析讨论。结果与结论：现有人工颈椎间盘产品主要采用金属-聚合物（MOP）结构,以半限制型和非限制型居多,尺寸系列已较完善,且全为进口产品。通过对现有产品进行分析与总结,提出人工颈椎间盘在新结构设计、面向种群设计和材料改进3个方向有重大发展空间,材料改进可以从终板材料、髓核材料、表面喷涂材料几方面考虑。     

人工腰椎间盘假体设计原理与研究进展

背景：人工腰椎间盘置换作为治疗腰椎间盘退行性疾病的新选择，由于在消除患者疼痛的同时保留了腰椎原有的生物力学状态，得到了临床的广泛关注，对于假体结构和材料设计尚需进一步研究和验证。 目的：对现有人工腰椎间盘假体结构和材料的设计情况进行了综述，并对未来的优化设计趋势进行了展望，可为今后开发以及评估新的人工腰椎间盘假体提供指导。 方法：计算机检索PubMed、CNKI、中国生物医学文献数据库，纳入包含人工腰椎间盘的结构设计、材料设计以及体内、体外生物力学评价的文章，排除观点重复和陈旧的文章，最后对46篇文献进行归纳与讨论。 结果与结论：人工腰椎间盘已经历了近30年的发展，对于假体的结构和生物材料的设计也经历了不断的发展与改进，文章对现有人工腰椎间盘假体的运动保留设计、运动限制设计、即刻固定设计、基体材料、负重面材料、涂层材料的研究现状进行了归纳总结，并结合现有的体内、外生物力学实验结果对各种设计进行评价。最后结合最新的研究趋势，对腰椎间盘假体未来在结构仿生设计、材料改进、假体和辅助植入器械的优化设计等发展方向进行了展望。     

人工腰椎间盘置换的临床应用：现状与未来

背景：人工腰椎间盘置换的基本理念是在稳定病变节段的前提下,力求最小影响相邻节段的生物力学状态,防止以及减少相邻节段退变的发生率。目的：分别对人工腰椎间盘置换的适应证和禁忌证、围置换期经济学考量、远期并发症以及人工腰椎间盘置换与融合术的混合使用效果进行了探讨。方法：计算机检索PubMed数据库、中国期刊全文数据库、中国生物医学文献数据库近十年的相关文献。纳入腰椎间盘置换术的回顾性和前瞻性临床实验报告,排除观点重复的文章,最后对34篇文献进行归纳与分析。结果与结论：1982年人工腰椎间盘假体首次临床应用以来,已有许多关于腰椎间盘置换的临床报道,然而对临床实验中遇到的许多问题始终没有统一答案。人工腰椎间盘置换的适应证和禁忌证应考虑到置换节段数对临床结果的影响、小关节退变对临床结果的影响、既往有腰椎间盘手术史患者的选择、患者年龄、椎间盘置换前休息时间等因素。评价腰椎间盘置换是否优于传统的腰椎融合,可以从椎间盘置换中出血量、手术时间、置换后住院时间等方面进行考量。腰椎间盘置换后较常见的并发症有异位骨化、植入物机械故障、相邻节段和小关节退变。将人工腰椎间盘置换与融合术的混合使用治疗多节段腰椎间盘病变,使两种手术干预方法互补不足,得到优于单独使用的手术疗效。     

椎间盘退行性变的相关生物分子因素

背景：随着年龄的增长,椎体过度活动和超负荷承载使椎体加快出现老化,并在外力的作用下,继发病理性改变,以致椎间盘纤维环破裂,椎间盘内的髓核突出,引起腰腿痛和神经功能障碍。目的：总结椎间盘退行性变的相关生物分子因素的研究进展,并展望其发展趋势。方法：应用计算机检索PubMed数据库;中国知网数据库;万方数据库;维普数据库2000-02/2012-01有关椎间盘退行性变的相关生物分子因素的文献。检索文献包括研究原著及综述,排除重复性研究。结果与结论：共保留32篇文献归纳总结。椎间盘退变是由多种相关因素在长期条件下相互作用而引起的,是一系列脊柱退行性病变的前提和慢性病理过程的基础。椎间盘髓核细胞不仅是残留脊索细胞,而且对于整个椎间盘功能的维持起到重要作用。对髓核细胞在RNA、DNA及蛋白水平相关生物分子因素的研究,为延缓及治疗以及将来扭转和修复椎间盘退行性变提供了可能。     

腰椎Modic改变中炎性细胞因子的效应

背景：椎间盘退变和终板异常可能是椎间盘源性下腰痛的病因,大量文献报道,炎性细胞因子在腰椎退变性疾病中发挥着极其重要的作用。目的：综述炎性细胞因子在腰椎Modic改变中的研究进展。方法：应用计算机检索2010-01/2011-09中国生物医学文献服务系统相关文章,检索词为＂modic改变,椎体终板＂,并限定文章语言种类为中文。同时计算机检索PubMed数据库相关文章,检索词为＂modic,vertebral endplate＂,并限定文章语言种类为English。共检索到文献48篇,最终纳入符合标准的文献30篇。结果与结论：腰椎Modic改变是指腰椎终板及终板下骨质在MRI上的异常信号改变,其病变机制目前不是十分清楚。有文献证实退变椎间盘髓核内部炎性物质（肿瘤坏死因子/神经标志物蛋白质基因产物/白细胞介素）的产生,通过终板扩散可导致终板局部炎症,引发终板退变。近年来随着分子生物学和分子免疫学的迅速发展以及对细胞因子和炎症递质研究的深入,细胞因子和炎症递质在腰椎终板退变中的作用越来越受到重视,目前对于细胞因子和炎性递质在腰椎Modic改变中的作用正在进一步的深入中。     

腰椎间盘髓核退变的MRI研究(英文)

Objective The purpose of this study was to correlate T2 signal intensity values in nucleus pulposus of lumbar discs with patient age,gender and stage of nucleus pulposus degeneration.Methods Lumbar imaging findings of 422 cases subjects were retrospectively reviewed through T2 signal intensity values of nucleus pulposus evaluated based on the signal intensity values of MR T2-weighted mid-sagittal images of the lumbar spine,the t2 signal intensity values at all five lumbar levels (from L5-S1 to L1-L2) between male and female were used independent sample t-test and the Spearman correlation analysis.The age and grade of nucleus pulposus of disc degeneration and T2 signal intensity values were estimated by calculating and Chi-square test and the Spearman correlation analysis.The t-test was used to correlate the different anatomic levels of disc degeneration;T2 signal intensity values among the five different anatomic levels using non-parametric correlation analysis.Results There were significantly differences in T2 signal intensity values of nucleus pulposus at the same grade and anatomic level between male and female.Advanced with age,T2 signal intensity values of nucleus pulposus decreased and stage of disc degeneration increased accordingly.T2 signal intensity values may represent the nucleus pulposus degeneration of interverterbral disc.L4-L5 was the highest incidence among the nucleus pulposus degeneration of intervertebral disc.Conclusions The T2 signal intensity values based approach may be a feasible and practical tool to determine nucleus pulposus degeneration.T2 signal intensity values of nucleus pulposus of lumbar intervertebral disc are correlated with grade of degeneration and patient age.     

山羊腰椎间盘退变模型硬膜外胶原酶的注射

背景：采用椎间盘外、硬膜外腔注射胶原酶治疗椎间盘突出症的机制,目前尚不完全清楚。目的：观察硬膜外注射胶原酶对椎间盘退变动物模型的作用。方法：成年山羊6只,麻醉后作侧外方切口至腰椎体腹侧,椎板加压并用钢板螺钉固定,L1/L2,L3/L4椎间盘分别注射0.5无水乙醇建立椎间盘退变模型。硬膜外注射实验用胶原酶1mL,2周后处死动物,取出椎间盘,作电镜切片观察。结果与结论：电镜下显示：退变的椎间盘纤维环上有裂隙,退变的椎间盘的胶原纤维明显溶解,未退变的椎间盘未有溶解。提示硬膜外注射胶原酶通过纤维环上的裂隙渗透到盘内,发生化学溶解作用,从而达到治疗作用。