避震器彈簧壞掉了，要怎麼修，該不該換？-淺談椎間盤植入物的發展

相信平常騎機車或是開車的朋友一定有過這樣的經驗：車子在使用過一段時間之後，避震器的彈簧在不知不覺中逐漸的失去彈性，最明顯的現象就是當行車經過路上的坑洞時，猛然的顛簸撞擊常常令人覺得非常不舒服，一旦要是忽略不去理會，久而久之這樣的撞擊力道累積的結果，會明顯的加速車子各部份機件的鬆脫。

造物者在我們的身體裡也有這樣的避震設計，在人類的每一節脊椎之間，都有一個叫做椎間盤的組織。椎間盤是由緻密的彈性纖維組成的外環，與充滿水分的髓核所組成。椎間盤最大的功用就是在每一節脊椎的硬骨之間，提供人類行走跑跳的避震功能。但正如汽機車的避震器在一段時間使用之後會產生損耗，人類的椎間盤在日以繼夜年復一年的使用之後，也會逐漸的產生退化的情形。

除了因為跌倒車禍運動傷害等等外力造成的椎間盤損傷，常見的椎間盤退化症狀，一開始常常是緩慢而漸進的運動不耐，尤其是垂直撞擊力比較大的跑跳或登山類運動。在從事這樣的活動一段時間之後就會感覺明顯且固定模式的患處範圍疼痛，但在疾病初期，這樣的疼痛卻又常可以藉著休息得到緩解，所以一般民眾往往並不在意。隨著椎間盤損害情形的嚴重，這樣的疼痛越來越容易發生，也越來越不容易藉著休息得到緩解。在這個階段其實要是可以及早發現，大部分的民眾都還是可以藉著改善生活形態，配合復健和適當的藥物，阻止椎間盤損耗的繼續惡化。

但是一旦錯過了及早發現治療的時機，椎間盤退化可能導致嚴重的後果。常見的問題是椎間盤的急性突出或甚至碎裂，或是椎間盤磨損殆盡使得相鄰的脊椎硬骨互相直接磨損，甚至脊椎神經的壓迫。這些問題都會造成劇烈的疼痛與肢體運動障礙。一旦病情惡化到這種地步，往往需要以手術將已經耗損的椎間盤部份或全部移除。由於椎間盤一旦被移除後並不會再生長，因此被移除的椎間盤空間是不是該有取代物？或是該如何取代？一直是醫學界過去爭論不休的問題。

過去數十年來，醫學界不斷的針對椎間盤損耗的問題提出新的解決方式。但在缺乏有效的材料與彈性設計的困境下，一直都無法找到兼具彈性避震與脊椎穩定兩大功能的替代方式。所以只能採取將毀損的椎間盤移除，再藉著填充物將相鄰的兩節脊椎固定來試圖解決問題。這些方法包括：

1.自體骨植入：「天然A尚好」，人類在面對醫療材料問題時，第一個想到的一定是從自己身上其他部位移植可用的組織過來填補。最早針對椎間盤移除後的空間填補，就是由病人的髖部或小腿取自己的一塊骨頭移植到脊椎間的空隙內。這個方式的優點是由於自體移植沒有組織相容性的問題，良好的自體骨移植一旦與上下鄰近的脊椎骨生長密合，就會成為相當穩固的組織。但是缺點是一旦病患本身的骨質不良，填補在脊椎間的骨塊就很難生長到足以支撐身體重量與活動的程度。而且由髖骨或小腿的取骨處也常會發生疼痛等不適。

2.異體骨植入：既然自體骨的植入有上述問題，聰明的人類很快就把腦筋動到其他動物身上，試圖由牛，豬，羊，甚至珊瑚等等動物取得足以替代自體骨的植入物。但是要把這些其他動物的骨骼移植到人體，都必須經過一定的製備過程來消除人體對這些植入物排斥的可能性。偏偏這些醫療工業的製備過程又大多會破壞動物骨的機械強度，因此異體骨植入往往不能單獨作為身體重量與活動的支撐，否則一段時間後會發生植入物再度崩毀的情形。必須再加上相鄰脊椎的金屬骨釘骨板固定，才能提供足夠的支撐強度。

3.合成鈣人工骨：既然自體骨和異體骨都無法完全滿足脊椎植入物的需求，科學家也試圖以人工合成鈣質的方式製作人工骨。但是這一類的人工骨由於技術上一直無法將易碎的人工鈣質化合物製作成具備足夠機械強度的替代物，因此這一類的人工合成物大多無法使用在像脊椎這種必須承載身體重量的部位。

4.脊椎椎籠植入：脊椎椎籠（cage）是1990年代末期脊椎手術的重大發展之一，由於材料科學的不斷進展，醫學界捨棄模仿天然骨，而開始試圖以各式材料製作填補椎間盤空間的固定物。這一類的產品統稱脊椎椎籠，包括由鈦合金，碳纖維，聚酯化合物等不同材質製作的椎籠，在這幾年間不斷的蓬勃發展，也提供了椎體間植入固定的有效解決方式。主要是因為脊椎椎籠解決了採用自體骨對個人骨質好壞的不確定性疑慮，以及免去採用異體骨必須額外加上金屬骨釘骨板固定的麻煩。本院神經外科自90年代起開始逐漸採用各類椎籠作為椎間盤空間植入的材料，是國內率先引進的醫學中心之一。在外科部部長暨神經外科主任黃金山醫師的領導，及全科同仁的辛勤努力下，十餘年累積的近千例相關病例，成果在國內外各大醫學會及文獻發表，極獲各界好評，也奠定了國泰醫院在台灣神經脊椎醫學界的重要角色。

但是不管是自體骨，異體骨，還是椎籠植入，都是犧牲原有的椎間盤運動及避震功能，藉由患處的充分固定來試圖解決問題，始終都還是無法解決神經脊椎醫師對完全取代椎間盤功能的渴望。更重要的是，這些脊椎間的固定方式都必須將患處該節的椎間盤活動與避震功能，改由上下相鄰的其他椎間盤來承擔。對大部分相鄰椎間盤尚稱健全的病患來說，可能還足以提供補償分擔的功能。但是對少部份相鄰椎間盤也已經產生退化的病患來說，脊椎間的固定長期反而會更加速鄰近椎間盤的退化。因此醫學界不斷的研究可以兼具支撐固定，但又可以維持患處脊椎活動度的解決方式。目前最新的發展是人工椎間盤的發明。歐盟在2000年開始准許人工椎間盤的臨床試驗之後，世界各國都開始對人工椎間盤的蓬勃發展研究，美日各國也相繼准許人工椎間盤的上市。

人工椎間盤雖然在兼顧脊椎穩定度與活動度上提供了可能的完整解決方案，但目前仍有費用高昂，傷口較大，手術程序繁雜，完整適應症條件尚未建立，及缺乏大型長期追蹤報告等等尚待解決的問題，也因此台灣遲至去年二月才由衛生署核准使用，目前健保對人工椎間盤也不提供給付。但在可見的未來，人工椎間盤將會是神經脊椎手術解決椎間盤疾病的另一個新局面。