（8）缩小配套器械的尺寸：微创全膝关节置换术的发展与配套器械的改进密切相关。传统的配套器械比较笨重，需要较大的切口及翻转髌骨来放置截骨模板；经改良缩小后的器械尺寸大约只有原先的一半，同时将有些截骨模板的手柄设计成带偏距的，这样能最大限度地满足微创手术的要求。
（9）截骨后分次取出截骨片
当依照模板开始截骨后，由于切口较小，可能无法一次完成截骨，有时需要按照原先的截骨平面，在拆除模板后分次完成截骨。
（10）小腿悬垂技术
这项技术借鉴于膝关节镜手术。病人小腿悬空，利用重力加大膝关节间隙，可增加术中的暴露空间。该技术的选用取决于手术者的习惯。
5.手术相关器械
（1）手术器械
由于要在较小的操作空间中完成手术，必须将传统的手术器械在规格上加以缩小，以满足操作所需，同时在器械样式上加以特殊设计，如偏距操作手柄等。
（2）计算机辅助骨科手术系统
微创全膝关节置换术因操作空间小，手术视野暴露不足，会影响准确截骨和顺利实施软组织平衡等，计算机辅助骨科手术系统可明显提高截骨的精确度、恢复满意的下肢力线等，术后疼痛轻、恢复快，但延长手术时间及增加手术费用是其主要缺点。
6.微创全膝关节置换术存在的问题
微创全膝关节置换术还处于发展阶段，对该技术的应用存在争议。确实，微创全膝关节置换技术需要外科医生有熟练的标准全膝置换技术为前提，同时需要专用手术器械做配合，才能在新的手术视野和操作步骤中完成手术。但微创条件下获得的快速满意的手术效果仍值得骨科医生的努力探索。在缩小的手术显露条件下，标准的手术器械过于繁琐，常规的假体绝大部分在设计上都是适应从前后方向置入，对于内侧或外侧的微创入路，难以将假体置于恰当的位置，故手术器械和假体设计的改进也是微创全膝关节置换发展的重要内容。手术器械的改进目前主要是减小器械的尺寸、改变其外部几何形状，以便其在伤口内面操作时占据尽可能少的空间，操作起来更加灵活。
当然，并不是所有膝关节疾病的患者都适合行微创手术，如膝关节畸形（严重膝外翻和弓形腿膝内翻）、肥胖症、糖尿病、慢性类固醇增高、近期深静脉血栓史、膝关节置换术后翻修及其他伴膝关节不稳定情况的患者都不适合。当膝关节畸形较重、活动度较小（＜90°）时，就要对更多的组织进行切除和松解。这就要求微创技术采用的小切口定位要精确，以便对伸肌装置进行较好的松解，同时应尽可能避免干扰伸膝装置与髌骨上囊。另外，行微创全膝关节置换术是否须行髌骨置换还需要进一步的临床研究来确定，置入假体的远期生存率及关节功能的恢复情况还缺乏远期随访。
小切口是微创全膝关节置换术发展的方向，但为了精确截骨范围、下肢力线和平衡软组织，计算机导航辅助技术的应用就显得尤为重要。目前，该技术处于发展阶段，其技术还需不断完善，其术后效果也缺乏长期随访，但计算机辅助技术的前景十分美好。我们相信，随着科技的飞速发展和高新技术在医学领域中的应用，微创外科技术将快速发展，其在骨科领域、在全膝关节置换领域的应用也将日趋广泛。
三、建议阅读的书目和文献
1.同本章第五十节所荐书目。
2.杨述华，主编。关节置换外科学。清华大学出版社。2005年。
此书介绍了人工关节基础理论及最新研究成果，详细讲述了全身各部位人工关节置换临床技术，包括人工髋关节置换及翻修术、人工膝关节置换及翻修术、人工肩关节置换、人工肘关节置换、人工腕关节置换、手部人工关节置换、人工踝关节置换、人工髓核置换以及人工椎间盘置换的手术技能、并发症及其防治，特殊人工关节假体的应用，特殊疾病人工关节置换手术技巧。
（第五十二节）椎间盘源性腰痛
一、前沿学术综述
腰痛是对于人们健康和生活影响广泛而深刻、正日益成为严重影响人体健康的一种疾病，60%—80%的成年人均经历过不同程度的腰痛。在发达国家，腰痛是失业甚至致残的首要病因。
1.椎间盘源性腰痛的定义椎间盘源性腰痛（discogenic back pain，DBP）的定义一直未能统一。按照Zdeblick的分类，DBP则包括了椎间盘内源性破坏（internaldisc disruption，IDD）、腰椎间盘退变性疾病（degenerativedisc disease，DDD）和节段性不稳（segmentalinstability）等。
2.椎间盘源性腰痛的病理生理学研究
任何侵犯椎间盘感觉神经末梢的因素均可引起椎间盘源性腰痛。
纤维环和椎间盘的神经支配是研究的热点。最近的组织学技术更明确地阐明了神经分布。椎间盘周围是间行的神经纤维丛。该网络源自前纵韧带腹侧和后纵韧带背侧的神经丛。Luschka关节的神经返回组成背侧神经丛，进入椎管后分成两大支。短的一支向尾侧行，直接支配下面节段的纤维环。长的一支沿后纵韧带向头侧行，支配上面节段的纤维环。在正常的椎间盘，神经末梢在纤维环的外1/3。神经分支可上行或下行超过一个节段，这也为为何难以定位疼痛椎间盘提供了解剖学依据。退变椎间盘的髓核由胶原或蛋白多糖构成的同源结构变为含胶原碎片、液体，甚至气体的非同源混合物，孤立的纤维环碎片或终板碎片有时可进入松弛的椎间盘混合物内部，当身体处于某些活动体位时，这种孤立的碎片就可能成为主要负重区，从而引起急性疼痛。有学者将椎间盘内这些松散的碎片形象地比喻为“鞋内石子”，即为“鞋内石子假说”。这一假说可以解释某些急性腰痛患者可以通过手法按摩获得疼痛缓解的现象，因为按摩在某些情况下可将局部高负荷区转移，同时也可解释退变程度与疼痛症状不完全相符的现象。
3.最新的治疗方法
生物物理、生物力学、分子生物学为治疗椎间盘源性腰痛疾病提供了多种途径。随着临床与基础医学的结合，将来可能会改变我们目前的治疗模式。
（1）冷冻治疗：冷冻治疗椎间盘源性腰痛的潜在机理还需进一步阐明。冷冻与热能和射频一样应用于其他器官系统中，但其范围更广。治疗急性椎间盘源性腰痛时，冷冻对潜在组织损害是可逆性的。
研究显示，低温可导致某种程度的组织坏死，但坏死组织仅限于细胞，对胶原或结构特性和脊髓或神经根则无变化。冷冻产生的组织形态学变化更优于热疗所引起的结构变化。
（2）基因治疗：生长因子对退变椎间盘细胞有不同程度的保护和正性调控作用，为基因治疗提供了理论基础和实验依据。目前转基因治疗主要选择调节基因。可刺激椎间盘细胞外基质合成的基因有BMP7基因及调控BMP表达的上游基因LMP1。在基因转入的手段上，腺相关病毒转染可使目的基因稳定表达，无论体内和体外实验都有较好的稳定性。基因治疗椎间盘退变尚处于早期的实验阶段，在基因和载体的选择方面、安全性和稳定性的验证方面都缺乏足够的实验依据。但可以肯定，基因和细胞水平治疗椎间盘源性下腰痛将是以后临床和基础研究的重点方向之一。
二、临床问题
1.椎间盘源性腰痛诊断中的常见问题
（1）MRI对诊断椎间盘源性腰痛的意义：MRI可显示椎间盘的质子密度、纤维环撕裂情况和椎间盘退变的多个阶段。退变早期，纤维环撕裂导致椎间盘内出现高信号区、椎间盘形态萎缩、椎间盘脱水，中心区在T2像呈低信号改变、椎盘高度下降、失稳、椎间盘完全退变，“黑椎间盘”表现及骨赘形成。研究表明，椎间盘在MRI、CT上的表现并不总是和症状一致，而存在症状和影像表现分离的现象。腰椎间盘MRI高信号区（HIZ）的表现对诊断椎间盘源性腰痛有一定的特异性，但临床研究显示，很多无症状患者也存在HIZ，因此HIZ 只能作为一个辅助诊断指标。可见，MRI是重要但不是唯一的检查手段，如患者出现持续性腰痛而X线平片正常，MRI可作为筛选工具。如果MRI上同时出现单发的黑椎间盘和撕裂，椎间盘造影阳性可能性非常高，但MRI难以区分病变和正常退变的椎间盘，所以对于老年患者的诊断意义不大。
（2）椎间盘造影与诊断椎间盘源性腰痛的金标准：目前为止，椎间盘造影术仍是诊断椎间盘源性腰痛相对可靠和准确的方法，北美脊柱协会执行委员会（NASS）1988年的立场是：“诱发性椎间盘造影是适用于椎间盘源性腰痛诊断的唯一方法。”椎间盘造影术包括了被注入的椎间盘形态学，椎间盘压力和椎间盘接受液体的容积，患者主观疼痛反应和相邻节段椎间盘的疼痛反应。
椎间盘造影术应用指征为：（1）系统保守治疗失败；（2）MRI等无创检查手段不能提供足够的诊断信息；（3）患者症状严重，适于手术治疗。对于椎间盘造影的安全性主要关注于有创性和并发症，其最常见和最严重的并发症是椎间盘炎（主要在1975年之前报道），发生率为0.1%—0.2%，随着技术提高，设备更新，椎间盘造影的安全性得到了认可。但由于来源于骨盆区和腰椎的痛觉传入纤维在皮质定位上相近，对很多患者来说难以区分造影剂诱发的疼痛和源于骶髂关节部位的疼痛，对多节段退变者更难以识别责任节段，所以影响了椎间盘造影的可靠性与特异性。椎间盘造影后CT检查有助于诊断纤维环损伤，在两个以上椎间盘均异常而无神经受压时，椎间盘造影是唯一可用的方法。
（3）MRI与椎间盘造影诊断椎间盘内源性破坏价值的比较：相对于椎间盘造影，MRI具有无创性、一次检查多个椎间盘、出现并发症的风险低、患者感觉舒适的优点，但在诊断过程中，MRI可否替代椎间盘造影一直是个存在争议的问题。多名学者对于MRI和椎间盘造影的诊断价值进行了比较研究。由于MRI的高信号区对诊断椎间盘内源性破坏的高敏感性、低特异性和椎间盘造影的低特异性和敏感性，两者孰优孰劣目前尚无定论。研究和完善一种更为可靠和特异的诊断系统也是未来脊柱外科领域研究的重点。
2.椎间盘源性腰痛的患者是否需要手术
椎间盘源性腰痛的治疗方法主要为非手术治疗、微创治疗、手术治疗和基因治疗等。对椎间盘源性腰痛的手术治疗仍然存在很大争论，但有一点是毫无疑问的：非手术疗法对大多数椎间盘源性腰痛的患者有效。非手术治疗包括卧床休息、锻炼、牵引、针刺、经皮神经电刺激、佩戴腰围或支具、生物反馈、药物治疗及按摩等，疗程至少3个月。卧床休息最常用，但应适度使用，卧床2—4天比较合理。佩戴腰围对于预测融合手术结果有争议，有学者认为佩戴腰围反而会加重症状。按摩作用机理不清，但确有疗效，应用1—3个月后无效就不应再使用。NSAID和肌松药（环苯扎林）对于短期腰痛有效，对于慢性腰痛（腰痛持续3个月以上），三环类抗抑郁药（丙米嗪和阿米替林）优于安慰剂。游泳、热水浴和腰背肌锻炼有益于腰痛的改善。
3.微创治疗方法有哪些
经皮椎间盘减压是采用微创技术对责任椎间盘进行减压或去神经支配的一类治疗手段，主要适用于椎间盘退变不太严重、纤维环完整性尚未完全破坏的患者。治疗手段包括化学融核、经皮髓核吸除、椎间盘内激光切除髓核、椎间盘内射频消融及椎间盘内电热疗法等。
这些方法对退变早期的椎间盘可降低椎间盘内压力、缓解疼痛，是介于椎间融合术和保守治疗之间的一类方法，具有一定疗效，但各有其局限性。目前髓核化学溶解术已极少使用。椎间盘内射频消融是近年发展起来的一项新技术，其原理是通过高频变化电极破坏髓核结构，对椎间盘去神经支配，减少椎间盘痛觉感受器冲动的传入。但椎间盘神经分布复杂，插入的直针系统很难毁损纤维环后壁广泛分布的痛觉感受器；相反，过高的热量会导致邻近组织损伤，因此，对于射频消融的热量参数、针的定位及临床疗效尚须进一步研究。目前较常用于临床的是椎间盘内电热疗法（IDET）。
椎间盘内电热疗法同样是通过热效应对椎间盘去神经支配。适用于：（1）严重功能受限的持续性慢性腰痛＞6个月；（2）系统非手术治疗（≥6个月）无明显疗效（包括腰背肌锻炼、教育，至少一次透视下硬膜外注射皮质类固醇、物理治疗及口服消炎镇痛药等）；（3）神经系统检查正常；（4）直腿抬高试验阴性；（5）MRI未发现脊髓及神经根受压现象；（6）椎间隙高度降低＜30%；（7）椎间盘造影提示纤维环撕裂，在低注射量（小于1.25ml）时就可在一个或更多节段重现性质相同的疼痛，并有阴性对照；（8）患者身心健康，有康复的愿望，同时对疗效有现实的估计。禁用于：（1）炎症性关节炎；（2）非脊柱原因导致的腰痛；（3）内科或代谢性因素限制随访；（4）相应节段既往手术史者；（5）有节段间不稳；（6）峡部裂性或退行性腰椎滑脱等。Karasek 等报道，椎间盘内电热疗法可使60%—70%的患者症状缓解。对于年龄较小、单节段退变的患者，该手术可有效推迟甚至避免椎间融合术。椎间盘电热疗法是一种安全微创的治疗方法，并发症少见。文献报道有引导针断裂，导管误入椎管损伤马尾神经、神经根损伤、术后椎间盘突出、穿刺部位表皮灼伤及椎体坏死等并发症。
椎间盘电热疗法的初期临床疗效报道令人鼓舞，为难治的椎间盘源性腰痛提供了一种微创的治疗手段。与椎间融合术比较，具有微创、费用低、疗效显著、并发症少的优点，特别是对于多间隙或椎间融合术后邻近节段出现椎间盘内源性破坏者，椎间盘电热疗法是一种较好的治疗选择。但目前尚无随机性、双盲、前瞻性设计的临床试验及长期的临床随访资料，椎间盘电热疗法的基础研究滞后，临床开展应谨慎。
4.腰椎融合术所带来的问题
