新型可盘旋型PVA人工髓核假体的实验研究

摘要

背景: 脊柱退行性疾病作为脊柱外科的常见病之一，目前已受到越来越多人们的重视。最初的治疗方法包括:单纯髓核摘除术和脊柱融合术。但是单纯髓核摘除术后会使椎间隙高度进一步丢失，从而使脊柱失稳，甚至发生椎管狭窄等并发症。脊柱融合术虽然能解决椎间隙高度丢失和脊柱失稳的发生，但融合节段丧失了原有的运动功能，同时还会加速了邻近节段退变的发生。近年来，人工髓核假体置换术得到了较快的发展。主要分为预制型和注射型两种。然而，前者因手术技术和弹性模量较高会损伤纤维环和终板。而后者的缺点是液体渗漏、热损伤及弹性模量不佳等，为了避免上述缺点，我们研制了一种新型的可盘旋形人工髓核假体。
　　 目的: 本试验的目的是对自行研制的新型可盘旋形人工髓核进行生物力学测试，检测新型人工髓核假体是否具有人体正常髓核的生物力学特性，并为其临床应用提供实验依据，同时为人工髓核进一步的改进和完善提供指导。
　　 方法: 本实验自行设计和制作了PVA可盘旋型人工髓核假体，尺寸分别为10×6×5mm，10×6×4mm，10×6×3mm。选取其中的最小型号，进行了体外脱水、溶胀试验，以及模拟植入试验。购置8头4月龄雄性家猪，随机分为三组:健康对照组、髓核摘除组和人工假体植入组。运用X线检查分别于术前、术后及时、4W、8W、12W、16W、20W、24W测量椎间隙高度的变化，并计算手术前后椎间隙高度指数百分比来判断其变化规律。24W后处死动物，制作包含手术节段和上下椎体在内的脊柱标本。进行生物力学测试，包括对前屈、后伸、左右弯曲、左右旋转六个方向的活动度和中性区进行测试。最后用SPSS14.0统计分析软件对得出的数据结果进行统计学分析。
　　 结果: 可盘旋形人工髓核假体在去离子水中72小时达到二次溶胀平衡，完全恢复盘旋状的结构和干燥前尺寸。手术模拟植入过程证明盘旋状髓核假体具有良好的形状记忆功能，植入过程不会对材料造成损伤。椎间隙高度测量结果表明:手术前后健康对照组差别无统计学意义(P＞0.05)，髓核摘除组术后各时间与术前相比均有显著性差异(P＜0.05或0.01)，髓核假体置入组术后各时间与术前相比也有显著性差异(P＜0.05或0.01)。在各个时间点，髓核摘除组和健康对照组之间的差异有统计学意义（P＜0.05或0.01）;髓核植入组和髓核摘除组之间的差异有统计学意义（P＜0.05或0.01）;髓核植入组和健康对照组之间的差异无统计学意义(P＞0.05)。髓核摘除组在各个方向的运动范围和健康对照组之间的差异有统计学意义(P＜0.05或0.01);髓核植入组在各个方向的运动范围和髓核摘除组之间的差异有统计学意义（P＜0.05或0.01）;髓核植入组和健康对照组相比，其运动范围之间的差异无统计学意义(P＞0.05)。髓核摘除组的各向NZ值和健康对照组之间的差异有统计学意义（P＜0.05或0.01）;髓核植入组的各向NZ值和髓核摘除组之间的差异有统计学意义(P＜0.05或0.01);髓核植入组和健康对照组各向NZ值之间的差异无统计学意义(P＞0.05)。
　　 结论: 这种新型可盘旋形聚乙烯醇人工髓核假体能够满足人体服役的要求和微创手术要求，能够在液体环境下进行溶胀，填充椎间盘间隙，有效恢复椎间隙高度，恢复髓核的生理功能和生物力学特性。