人工椎体的发展及在脊柱外科中的应用
务实、创新,努力提高我国脊柱外科的诊疗水平
支点弯 曲像 （ ｌ ｕ ｂｎｉｇｒｄｏｒｐ ｙ Ｒ） ｆ ｃ ｍ－ｅｄｎ ｉｇａｈ ，Ｆ ｕｒ ａ
维普资讯
６
在 髓 外硬膜 内空间可 发生 多种囊 肿性疫 患 ， 蛛 如 法 。本 期 “ 脊柱 倒 凸矫 形预 测方 法评 价”一 文有助于 网膜 囊肿 、 源性 囊肿及 室菅膜 囊 肿等。蛛 网膜 囊 肿 肠
经椎 弓根 内 固定 已成为脊柱 后路 内固定 的重要
起 的历 史使 命 。现结合ห้องสมุดไป่ตู้本 鞭
刊 出的相 关文章 ，就 一些原 则和 问题 阐述个 人观 点 ，以
供 参考 。
手 段。 然而 ， 其椎 弓根皮 质 的穿破 率较高 。本 期“ 椎 弓根钉道 参 数 的变异性及 其 相关 因素 的研 究” 一文 有 一定 的参考 意义 ，提 示临床椎 弓根置 钉 前必须注 意椎 弓根 可 能存在 的畸 变及个体 、各 节段 差异性 。 同时必须注 意椎 弓根 是三 维立体 结构 ，置钉 时不仅 要考 虑单 个平 面情 况 ，而且 要考 虑其 他平面 的畸 变 与差 异。若 能对 国人椎 弓根 三维 立体 结构进 行大 宗 的严 格规 范测 量并建 立相 关数据 库 以校 正 计算机 三 维 导航 系统 辅助 椎 弓根 螺钉 植入 时 Ｃ Ｔ扫描 层厚误 差及 术 中参 照 坐标 误 差 ，则有 望使 皮质 穿破率进 一 步 降低 。 我 国姑 核 病的发 生率近 年有上 升趋 势。 必频指 出 ： 柱 结核是全 身 性疾 病 ， 灶清 除术 固然 重要 ， 脊 病 但 术 前、术后 正规 的全 身抗结核 治疗 是基 本原则 。 病灶清 除术应 该包 括所 有病 骨和 肉芽 组 织 ，一直 到 霹 出新鲜 出血 的骨为止 ，并通 过植入 大块 骨来 纠正 脊 柱后 凸畸形 并促进 融合。 需要指 出颈 椎、胸椎结 桉 的病 灶可 以一 期清 除，但胸腰 段结 核 一次病灶 清 除并不现 实 ，多需 二期对 另一侧 进行 病灶 清除后 才 考 虑植 骨。 笔者认 为 ：胸椎 结核 不应 常规进 行开 胸 手 术 ，肋 骨横宪切 除术仍 是行之 有效 的入路 。扩 大
人工椎体置换治疗脊柱肿瘤
例 。肿瘤病 理学 诊 断 ： 骨巨细胞 瘤 ２例 ， 纯骨 囊肿 单 １例 ， 乳腺 癌 椎转 移 ｌ 例 术前下肢 不全瘫 ２ ， 例 其余 ２例无 神 经损 害表 现 。手 术均 在 全麻 下施 行 ，
术 中充分 显露 病椎椎 体 ， 彻底 切 除肿瘤 ， 截除上 下 再
２ 讨
倒伤骨科 学报 ．９５ １９ ，
４ ａ蚰 唧 Ｗ ＣＪ ，ｓｄｂ ｕ Ｋ ｌｅｌａ Ｇ －ｒ ｌ ０ Ｄ， ｏｌ ａ Ｂ，ｅ １Ｔ ｅｔ ｎ ｆ ｅｒ ｔ ．ｒａｍｅｔ ａ ｏ
能满 意 。因此 我们认为 膝关节后 交叉韧 带损 伤应积
ｋｅ ｉ ￣ａｉｙｓ。 ａ ｔ ｒ ｔ ｅｏ ｅｐｓｓ￣ｃａｉ ｎｅ ｏ ｔｒｔ ｌ ∞ｄ口 ｏ ｕ ｕ ｆｈ ｏ ｅ ｃ ｒｅ ｊｎｉ ｂｌ ｅ ｔ ｐｒ ｔ ｔｉ ・
极早期 手术 ， 韧带 原位 固定术 和髌 韧 带动 力 重建 术 均 可达到稳定 膝 关 节 的 目 的， 可减 少或 减 轻 膝关 并
ａ ｌ ａ ｅｔ ｒ ｏｔｆ Ｉ ｐ ｃｄｒ． ｏｅ ｏ Ｓｒ（ ｍ） ｔ ｉ ｍ ｎ： ｅ ｒｏ ａ１ ｒ ｅｕｅ Ｂ ｒ ｌ ｏｇ Ａ ． ｅｇ ｐ ｅ ｏ Ｊ ｍ
１２ 结果 ．
随访 时间不 等 ＋ 月 至 ６年 。随诊 时 ９个
复查 ｘ片 ， 例 人 工椎 体 安 置 轻 微倾 斜 （０）其 余 ｌ １ｏ ， 无移位 ， 所有病 例均达 到 骨性 融合 ， 假体 周 围成 骨 良
好 ， 发生假体倾 斜 加 重 、 脱及 松 动 ， 脊 髓损 伤 未 滑 无 等严 重并发 症 。单 纯骨 囊 肿及 骨 巨细 胞瘤 各 １例 ， 随访 ５年健在 ， 无并发症 ； 骨 巨细 胞 瘤术 后 不 全 ２例 瘫 基本恢 复 ， 中 １ 术后 第 ６年肿 瘤 复发死 亡 ， 其 例 另
肿瘤“啃”坏脊柱 人工椎体代替
肿瘤“啃”坏脊柱人工椎体代替作者：吴小涛来源：《祝您健康》2016年第01期腰背部疼痛，难道是坐久了导致腰椎间盘突出了？然而没有这么简单，这也许是肿瘤在慢慢“吞噬”健康的脊柱。
老李就是这个不幸的人，他在5年前治疗过的肾癌现在发生了骨转移，如果不能及时治疗，面临的可能就是瘫痪。
庆幸的是，他找到了敢于为他冒风险的手术医生，将他被肿瘤“啃”坏的脊椎完整切除，让他远离瘫痪的威胁。
目前，老李已经顺利出院。
不幸：患肾癌5年后骨转移老李今年50岁，5年前遭受肾癌的折磨，手术切除加上术后按疗程放化疗。
可是万万没想到，5年后肿瘤转移还是出现了，而且侵犯到了骨骼。
前段时间，老李感觉腰部疼痛越来越剧烈，尤其是干活的时候特别明显，以为是腰肌劳损这类的老人常见病。
到当地医院检查发现，第11胸椎椎体病理性压缩性骨折，椎管及脊髓受压。
在辗转多家医院求治无果后，老李慕名找到了本院脊椎外科。
医院仔细为老李做了检查，并从CT片上看到老李的第11胸椎椎体的肿瘤组织已破坏到了脊柱中柱位置，显示椎体后壁已经不完整。
治疗胸椎病变常用的“骨水泥”（经皮椎体成形手术）治疗手术，已经不能用于治疗老李的这种病灶。
反过来说，老李的这种病情状况属于“骨水泥”的手术禁忌。
因此，一般医院都对老李的病况束手无策。
幸运：专家为患者“漂亮”手术如果不能把脊椎上的肿瘤去除，随着病情的恶化，最终会导致老李瘫在床上。
最理想的治疗方法是把患有肿瘤的椎体全部切除，并用人工椎体替换。
但是手术的风险很大。
有文献记载，该类手术出血量极大，严重的会达到正常人体血液总量的2倍以上——7000～12000毫升。
一旦出现大出血，还可能会出现硬膜外血肿，压迫脊髓，造成神经功能障碍，导致瘫痪。
不仅如此，术中不慎碰到“娇嫩”的脊髓，则直接危及患者生命。
医生向老李解释了手术的风险，老李愿意承担风险，坚持要求手术。
面对老李的迫切要求，医生反复讨论了手术方案，决定为他施行目前国内外先进的，手术技术难度较高的“全脊椎整块切除术”。
人工骨的材料研究和应用
人工骨的材料研究和应用随着科技的发展，人类已经找到了许多替代品来代替自然骨骼。
从一开始的金属板和螺钉到如今的人造骨骼，人类的医学技术已经取得了飞速的发展。
人工骨骼材料的研究和应用，为我们提供了更多的治疗选择，也让我们更能够照顾到身体功能受损的患者。
一、人工骨骼材料的起源人工骨的材料起始于二战时期，当时一些受伤的士兵因为缺乏骨骼支撑而变得身体局部失去功能。
对此医生们开始研究，发现使用钢板等材料来代替骨骼是十分有效的。
随着时间的推移，医疗技术不断进步，金属材料也逐渐过时了。
医师们开始使用人造骨和生物复合材料等材料，医学科研人员也为人工骨的研究奠定了坚实的基础。
二、人工骨的分类人工骨骼材料可以分为两类，一类是运用传统材料制造而成，如钛合金，深海珊瑚，高分子材料等。
另一类是运用纳米、分子提取技术制造而成，如生物可降解材料等。
钛合金一直是常用材料之一，这种具有强度高、生物相容性好、表面能够容易吸附骨组织等独特优势的材料已经成为最受癌症患者欢迎的人工骨材料之一。
三、人工骨的应用人工骨的应用范围很广，新技术的引入和创新就可以将应用范围提升到一个全新的水平。
目前，人工骨的最主要应用领域是骨折和骨缺损修复。
此外，它还能够用于植入骨组织生长因子和其他生物材料。
这些都可以用于增加自体骨的分化和生长，以及细胞移植和治疗脊椎病等。
四、人工骨的研究人工骨骼材料的研究对于发现更好的材料来说至关重要。
现在科学家们正在考虑更好的人造骨骼材料。
例如，研究人员正在以纳米技术的方式生产人造骨和生物复合材料等。
该研究不仅促进了人报骨材料的发展，同时也使得像关节软骨和神经细胞等类型的细胞生长更为容易。
总的来说，人造骨骼材料的研究和应用是改善患者生活质量的必要手段，同时也反映了当前医学技术的应用水平。
人工骨的材料研究和应用在未来一定会得到进一步的改善。
生物科技也将带着我们离开传统医疗的时间，更好地为我们的身体修复工作提供支持。
脊柱外科的现状与发展前景
脊柱外科的现状与发展前景国外医学?骨科学分册述评?脊柱外科的现状与发展前景贾连顺目前,我国脊柱外科发展迅速.随着基础研究不断深人,各种新方法,新技术以及相关手术设备,器械的开展,应用,我国脊柱外科得不断发展,部分成果已接近或达到国际先进水平本期共收到19篇文章,从多方面阐述了当前脊柱外科的发展现状,其中选取16篇总体质量较好的文章予以刊出.下面主要从基础研究,脊髓型颈椎病,腰椎疾患等方面研究的现状与发展前景作一阐述1基础研究方面随着脊柱脊髓损伤的病理生理研究的深人,目前已经知道有多种因子参与了脊髓继发性损伤过程,如神经肽,兴奋性氨基酸,一氧化氮,磷脂水解产物,单胺等.随着对脊髓损伤后神经细胞的凋亡现象及损伤后轴突功能情况的进一步研究.目前对脊髓损伤后神经不能再生及得到功能恢复的观点有了改变和新的认识.各种减轻或阻止继发损伤的药物相继应用于临床,在保留和促进脊髓功能的恢复方面得到肯定,如甲基强的松龙治疗急性脊髓损伤疗效较为肯定.但同时必须注意到消化系统的并发症.脊髓移植的基础研究也取得了新的进展,如对胚胎细胞移植,雪旺细胞移植,少突胶质细胞移植,多功能干细胞移植,嗅神经鞘细胞(U)EGs)移植等促进损伤脊髓再生的物质的椿人研究为脊髓损伤的临床治疗开辟了美好前景.脊柱脊髓疾病的基因治疗的基础研究也得到进一步深人,主要在脊髓损伤,椎间盘退变和再生,脊柱融合,关节突关节疾患等方面但目前仍有许多问题亟待解决,如伦理学问题,安全性,免疫排斥问题,神经再生的调控以及一系列技术问题等.对脊髓型颈椎病(CSM)的病因学及发病机制研究表明,颈椎间盘退变归根到底表现在生物力学功能上的改变.研究表明.退变椎间盘中炎性介质具有明显相关性;退变椎体周边关节软骨中AKP活性,从生化角度表明这些部位具有形成骨赘能力.发育性颈椎管狭窄与CSM发病之间有密切的关系.脊髓及脊髓前方支配血管如何在这一缓慢的颈椎退变过程中得到代偿.以及代偿*第二军医大学附属长征医院骨科(200003)65极限和失代偿状态,即脊髓损害,仍需进一步研究.对腰椎间盘退变的研究.目前认为除解剖和生物力学因素外,生物化学机制起着重要作用.如基质金属蛋白酶(MMPs)可降解椎问盘的蛋白多糖聚合体及椎问盘内多种基质成分,减少髓桉的亲水作用,从而导致椎甸盘遏变.另外,还包括其他细胞因子和炎性介质的研究.目前椎间盘研究已深人到基因水平,椎间盘的移植,人工椎间盘的研究也在进一步开展2脊髓型颈椎病CSM的诊断标准和诊断程序已被广泛接受和应用.通过大量临床病例的连续观察,我们对CSM的早期诊断积累了一定的经验在症状和体征方面,CSM的早期表现可有颈痛,上肢无力或麻木,手部精细运动功能减弱, 下肢快速步态困难,Hoffmann征阳性或动态Hoffmann征阳性,有的表现为Ihermitte征阳性,MRI是用来评估软组织结构和脊髓受压状况最佳的影像学手段,而动态性MRl可显示颈椎在不同的运动姿势下脊髓的形态和受压情况变化,对早期发现CSM有重要意义体感诱发电位和运动诱发电位对CSM诊断具有一定的价值.另外,在临床上常有这种现象:即影像表现严重致压物,手术切除后却不见症状和体征改善,这迫使人们去考虑除了致压因素外,还有其他因素的存在.对CSM自然史的研究表明,CS/vI一旦明确诊断,应早期外科干预.如选择非手术治疗,时间不宜过长,应以3～6个月为限,对无效或继续恶化者应及时手术对多节段的颈椎病患者,如何选择手术方案一直为众多学者所关注.虽然一些学者主张3个节段以上患者用后路减压手术,但后路手术多属于间接减压,不能解决相应节段因椎问盘退变造成的压迫和节段性不稳定.在此类患者中,前路手术的节段选择是一个值得探讨的问题.外科治疗方法和技术虽然获得了重大进展,但手术减压的彻底性仍然是影响外科治疗效果的最重要因素.直接切除致压物是清除脊髓压迫的根本途径,任何残存骨或纤维性致压物均会使疗效大打折扣.因此,前路手术碱压必须包括病变椎节后缘全部骨赘,变性和突出的致压物.除此之外.就一个节段来说,横向减压应在两侧抵达椎弓根,66?这是扩大减压的重要措施,也是减压彻底的标志.鉴于颈椎前柱高度维系正常生理条件下颈椎的生物力学主要功能,植入骨块应保持三面有骨皮质,以便植人后具有坚强支撑作用.近年来,研究已证明颈椎前柱,包括椎体,椎间盘的高度是维持与保证颈椎正常力学功能的重要结构. 目前,包括我院在内的一些单位主张有选择地采用钛质钢板及TFC和BAK等内植物,以达到此目的,但这与直接植骨比较各有优缺点,其在维持颈椎前柱高度方面是否有独特优点,有待进一步实践观察.内植物应用术后长期疗效及相关并发症的研究,也逐渐引起了临床医师的重视.3腰椎疾患腰椎间盘突出症,腰椎管狭窄症,腰椎滑脱,腰椎峡部裂等仍是临床上常见的导致下腰痛的疾患.对腰椎间盘源性疾病的认识也进一步加深,椎问盘内紊乱症引起下腰痛须与椎间盘突出症,椎间盘变性导致的下腰痛相鉴别.腰椎间盘内紊乱症病理变化包括椎问盘纤维环的破裂,原发性或继发性的生物化学炎症改变,而椎问盘的外形无或仅有极小的改变,无终板硬化及骨刺,小关节的软骨面保持良好,彀有骨刺形成.患者的放射学表现正常.传统的腰椎间盘突出症的手术方式包括开窗式,半椎板式和全椎板式髓核摘除术.目前椎间盘镜的微创手术越来越多地被应用于腰椎问盘突出症的治疗,具有切口小,损伤组织范围小,出血少,康复快等优点.但其适应证较窄,对小关节增生明显,伴有多节段突出或广泛椎管狭窄,椎管内粘连,椎问盘严重钙他等患者不适用.临床选择患者时应注意掌握手术的指征.退变性腰椎管狭窄症的现代概念是指腰脊椎椎管,神经根管,侧隐窝或椎间孔因退行性变,导致骨性或纤维结构形态和容积异常,在单一平面或多平面的一处或多处管腔内径狭窄.引起神经根,马尾及血管受压而出现临床症状.其中不包括单纯椎问盘突出及占位性病变,如感染,肿瘤.另注意需与血管源性跛行及台并糖尿病跛行进行鉴别.与传统概念相比较,现代概念强调以下三方面:①神经根管(包括侧隐窝)狭窄的概念.②构成椎管的软组织在病程变化中的作用和神经以外的因素(血管)的作用③由于退变因素导致椎管腔狭窄的同时可合并下腰椎稳定功能丧失.Hansraj等综合大宗样本作了认真分析,在2001年提出以临床为基础的新的分型方法,将腰椎管狭窄分为典型腰椎管狭窄(typicallumbarspinal2002年5月第23卷第2期stenos[s)及复杂腰椎管狭窄(complexlumbarspinalstenos[s),其意义在于指导治疗方案的选择典型的腰椎管狭窄患者指:①既往无腰椎手术史:②无腰椎不稳影像学证据;③有退变性滑脱者滑脱≤I.;①有退变性侧弯者侧弯<20..对此类患者的治疗原则上应施行减压术复杂的腰椎管狭窄患者指:①有腰椎手术史;@有腰椎不稳,术后关节狭窄影像学证据;③有退变性滑脱者滑脱>I.,且有不稳;④有退变性侧弯者侧弯>20..对此类患者的治疗,原则上应施行减压,融合,内固定术.新的分型特别强调了腰椎不稳与腰椎管狭窄的关系.腰椎间盘退变导致椎间隙狭窄,关节突关节发生重叠,分离,半脱位,旋转,导致腰椎滑脱,侧弯.使腰椎丧失稳定功能,在已经狭窄的节段会出现动态性椎管狭窄而使病变复杂化对退变性腰椎管狭窄患者的治疗,首先是非手术治疗.相当多患者经卧床休息,理疗和药物治疗,症状得以缓解.手术治疗原则强调有限他术式,不主张单一横式大范围减压的手术方法.各种手术方式系根据不同临床表现及其病变特点所决定,手术减压是对致压物而言,广泛切除椎板和关节突关节已不足取,而必须的减压是必要的.植骨是治疗原有腰椎不稳和减压后可能出现的不稳的重要措施.电刺激疗法,低脉冲超声在改善植骨融合率方面获得一定肯定.植骨融合是否同时行内固定术,目前争议较多.以下情况时考虑行内固定术:①退变眭畸形者,稳定或纠正侧凸或后凸畸形}②复发性腰椎管狭窄且伴有医源?眭椎体滑脱;⑧2个或2个以上平面行较为广泛的椎板切除;④腰椎不稳,腰椎伸屈位x线片示椎体平移超过4mm,成角大于l0o时.内固定方法的选择以椎弓根短节段固定为宜,可提高融合率,避免太范围固定.4展望目前,对脊柱各种疾病的认识仍需进一步深人,随着各种先进诊断设备的应用,基础研究的深入,脊柱疾患的临床诊断水平会进一步提高.脊柱疾病的治疗已深人到了基因水平,但仍有一系列技术难题,伦理问题需要克服与解决.手术治疗方面广泛采用内植物,这就要求临床医师熟悉内植物固定原则,熟练操作技术.但内植物的长期疗效以及相关并发症应引起足够重视.脊柱外科微创化, 采用内窥镜治疗脊柱相关疾患是今后脊柱外科发展的方向之一,但对其疗效评价有待更长时间的观察.可以预见.在目前相关学科的共同努力下.我国脊柱外科在今后一段时问内会取得更大的进步.f收稿200203—22)。
脊柱外科常见手术名称
脊柱外科常见手术名称脊柱外科是一门专注于脊柱疾病治疗的外科学科，涉及到多种手术操作。
在脊柱外科中，有一些常见的手术名称，下面将介绍其中几种常见的手术。
1. 脊椎融合术脊椎融合术是一种常见的脊柱外科手术，用于治疗脊柱退行性疾病、脊柱畸形、脊柱骨折等问题。
手术的目的是通过固定融合脊椎骨块，使其稳定并消除疼痛。
融合术可以采用自体骨或人工植入物进行。
2. 椎间盘切除术椎间盘切除术是一种用于治疗椎间盘突出症的手术。
在手术中，医生会通过切除椎间盘的一部分或全部来减轻对神经根的压迫。
这种手术可以减轻疼痛、恢复椎间盘功能，并改善患者的生活质量。
3. 脊柱镜手术脊柱镜手术是一种微创手术技术，适用于治疗脊柱间盘突出症、脊柱管狭窄症等疾病。
通过脊柱镜的引导下，医生可以进行精确的手术操作，减少对周围组织的损伤和创伤，并缩短患者的康复时间。
4. 椎板切除术椎板切除术是一种用于治疗脊柱管狭窄症的手术。
在手术中，医生会切除脊椎的椎板，以减轻对脊髓和神经根的压迫。
这种手术可以扩大脊柱管的空间，缓解疼痛和其他症状，并恢复神经功能。
5. 脊柱矫形手术脊柱矫形手术是一种用于治疗脊柱侧弯、脊柱裂和脊柱滑脱等畸形的手术。
手术的目的是通过植入螺钉、钢板等植入物来纠正脊柱的曲度，并使其恢复正常的形态和功能。
这种手术可以改善患者的体姿、减轻疼痛，并避免进一步的脊柱畸形发展。
6. 植入人工椎间盘植入人工椎间盘是一种用于治疗椎间盘退行性疾病的手术。
在手术中，医生会移除受损的椎间盘，并植入人工椎间盘来恢复脊柱的稳定性和功能。
这种手术可以减轻疼痛、恢复脊柱的活动度，并改善患者的生活质量。
脊柱外科手术是一项精细而复杂的技术，需要经验丰富的医生和先进的设备支持。
通过这些常见的手术，患者可以获得减轻疼痛、恢复功能和改善生活质量的机会。
然而，每个手术都存在一定的风险和并发症，患者在接受手术前应与医生充分沟通，了解手术的利弊，做出明智的决策。
同时，在手术后的康复过程中，患者需要按照医生的建议进行恢复训练和注意伤口护理，以获得最佳的治疗效果。
人工椎体的一般工作原理
人工椎体的一般工作原理
人工椎体是用于替代自然椎体的人工器械，常用于椎间盘突出症或椎间盘退变等椎间盘疾病的手术治疗。
它的一般工作原理如下：
1. 取出受损椎间盘：在手术中，外科医生会通过切开椎弓根或腹侧途径，将受损的椎间盘取出。
2. 移植人工椎体：在取出受损椎间盘之后，外科医生会将人工椎体放置在相应的椎间隙中。
人工椎体通常由金属、塑料或生物可吸收材料制成。
它们的设计可以向自然椎体提供支撑和稳定，同时允许椎间盘之间的正常运动。
3. 促进骨愈合：在某些情况下，医生可能还会在人工椎体周围放置骨替代物或骨融合刺激剂，以促进椎骨的骨愈合。
4. 恢复椎间盘空间：人工椎体的植入可以恢复椎间盘的间隙，减轻椎间盘疾病引起的症状，如疼痛、脊柱变形等。
总的来说，人工椎体通过替代受损或退变的自然椎体，恢复椎间盘的功能和结构，改善患者的症状和生活质量。
微创脊柱外科——腰椎椎间融合的微创技术
腰椎椎间融合的微创技术脊柱融合术用于治疗比如感染、创伤、畸形、退变以及脊柱肿瘤切除后等各类疾病，已有近一个世纪了。
典型的融合术是后路、后外侧及前路椎间融合。
传统观念认为，此类手术要获得足够的显露需要开放的手术入路，然而，伴随外科解剖学理解的增强的新技术的到来，使得微创技术得以发展。
一些常用于的腰椎间融合的脊柱外科微创技术被提出。
后路主要包括经椎间孔腰椎间融合（TLIF），而前路主要是腹膜后及经腹膜的椎间融合(ALIF)术；其它还有近来被提出的极外侧椎间融合术（XLIF）及轴向腰椎间融合术（AxiaLIF）。
接下来讨论每种手术的历史回顾、手术适应证、简要概述及手术技术。
历史二十世纪三十年代Capener及其同事首次描述了腰椎间融合术。
最初是用前路方法来治疗腰椎滑脱，即ALIF，行椎间盘完全切除、峡部复位，并用尸体骨及辅助自体骨移植。
后来到来五十年代，Cloward描述了一种经后路椎板切除的椎间融合术，即PLIF。
最初PLIF程序设计是保留腰椎小关节、神经根需后拉以允许有充分空间行椎间盘切除及椎间植骨或安装cage。
为降低神经根损伤及刺激的危险，并提高椎间盘的可视化，TLIF方法出现了。
随后的几年中，极外侧/经腰大肌入路的XLIF方法被报导了，这一技术是经腹膜后脂肪及腰大肌的外侧入路抵及腰椎。
从理论上说，该方法避免了前路腹膜后及经腹膜入路的潜在并发症，因而避开了传统ALIF入路可能会遇到的大血管。
最近，通过骶前间隙的经皮至腰骶椎前的入路已被描述。
手术适应证腰椎间融合微创手术的适应证与开放手术相似。
尽管适应证在不同医生及不同患者间有轻微变化，但是大多情况下，决定行椎间融合术需明确有术前节段性不稳、畸形引起的椎管狭窄在减压后可致畸形进行性加重、可致医源性失稳的广泛减压以及有可能椎间盘突出复发的患者。
手术技巧经椎间孔腰椎融合术（TLIF）概述及优缺点TLIF技术最开始是由Blume及Rojas提出，然后由Harms等推广，它是对Cloward最先描述的PLIF技术的改进。
颈椎人工间盘
组合使用
组合手术： 人工间盘+融合（cage/钛网/钢板）
生物力学研究发现在融合的上位和下位 相邻节段,颈人工间盘都能很好保留手术 节段活动度。 临床随访显示出良好的效果。
Quan GM， Eight-year clinical and radiological follow-up of the Bryan cervical disc arthroplasty [J].Spine. 2011 Apr 15;36(8):639-46. Lee MJ, Disc replacement adjacent to cervical fusion: a biomechanical comparison of hybrid construct versus two-level flision. [J]. Spine. 2011 1 ;36(23): 1932-9.
2022/2/18
典型病例组合 —式—组合式
43y ,F, C4~5、5~6 脊髓型颈椎病
2022/2/18
典型病例——组合式 组合式
2022/2/18
典型病例组合 —式—组合式
2022/2/18
典型病例组合 —式—组合式
2022/2/18
典型病例——组合式
45y ,F, C4~5、5~6 脊髓型颈椎病
人工间盘置换适应证
1. 颈椎退变导致的脊髓型或神经根型颈椎病， 保守治疗无效需要进行前路减压者；
2. 颈椎间盘突出导致的神经根或脊髓压迫； 保守治疗无效需要进行前路减压者；
3. 椎间隙屈伸活动良好 4. 年龄不超过55岁。
MeAfee PC.The indications for lumbar and cervical disc replacement [J] :177-181. Goffin J. Preliminary clinical experience with the Bryan cervical disc prosthesis [J]. Neurosurgery.2002,51(3):840一847.
颈椎人工间盘置换的历史与现状
1966 年，Fernstrom[8]将不锈钢假体置放于相邻椎体 间之后，就有了椎间关节成形术这个概念。Reitz 等[9] 随后报道了他们所做的 32 例患者中行 75 个颈椎假体的 置换。但是由于假体的下沉及节段椎体过度活动，此类 置换技术就被限制使用。随后很长一段时间，颈椎椎体 假体器械的研发远远落后于腰椎假体。Cummins 等[10] 报道了 20 例患者使用人工颈椎关节，再一次引起了颈 椎间盘成形术的临床研究和使用的热潮。正如众所周之 的 Cummins-Bristol 关节，该套假体是由两个不锈钢金 属块和一个在其间的球状物构成，该球状物在其间的插 槽内，而插槽是由螺钉固定在椎体前侧。该套假体的尺 寸统一、外形较大，并不适合每个人。在对 18 例患者 的随访中，X 射线检查发现 16 例患者的椎体间活动度 得到了保留。为了安装假体，过度的扩大椎间隙空间引 起小关节的松动、脱位是假体失败的原因。还有断钉、
300193, China
gukeliwali@yahoo.
Received:2008-05-26 Accepted:2008-07-23
天津中医药大学 第一附属医院骨 科，天津市 300193
孙 波，男，1959 年生，天津市人， 汉族，1983 年天 津医科大学毕业， 主任医师，主要从 事关节外科、脊 柱、创伤。
检索文献类型：研究原著 63 篇，综述 16 篇， 述评 8 篇，经验交流 3 篇，病例报告 59 篇，荟 萃分析 27 篇。
检索文献量：总计 176 篇。 3.2 检索方法
刘忠军:3D打印技术带来脊柱外科个体化治疗时代
刘忠军：3D打印技术带来脊柱外科个体化治疗时代苏暄【期刊名称】《中国医药科学》【年(卷),期】2015(005)024【总页数】4页(P1-4)【作者】苏暄【作者单位】【正文语种】中文医生将患者的CT数据传给制造企业，工程人员再将数据通过软件设计重建，成为三维立体图形。
通过识别患者骨骼内的病变部位，基于骨骼信息及病变组织信息进行假体设计。
假体设计好后，将数据传输到计算机中，技术人员将钛合金粉放入专用设备的工作舱，在上千度高温下，一层层“打印”，最终形成形态各异、个性化的内植物，这些替代原来椎体的内植物既能实现复杂结构的个体化定制，还能有效预防传统内植物的种种弊端。
如今，3D打印技术，为个体化手术治疗时代开启了革命性的一章。
2014年，北京大学第三医院（简称“北医三院”）骨科刘忠军教授团队完成了一件举世瞩目的大事。
他在全球首次应用3D打印人工定制枢椎作为脊椎外科内植物，进行脊椎肿瘤治疗后的稳定性重建。
3D打印人工定制枢椎用于恶性肿瘤手术治疗的这一方法，为肿瘤切除后颈椎结构重建技术辟出了一条新途径，具有开创性意义。
12岁的山东小患者明浩于2014年7月中旬，在北医三院经影像学检查和穿刺活检确诊为尤文氏肉瘤后，由于癌变位于枢椎，解剖位置邻近脊髓、神经、重要血管和头颅基底结构，手术施行难度很大。
眼下治疗尤文肉瘤，国际通行的是手术结合放化疗的综合治疗方法，其中手术切除肿瘤并进行颈椎结构重建是治疗的关键。
传统治疗是用中间填充骨质的一段钛合金网笼支撑代替原椎体，术后钛网易出现移位和塌陷，椎间稳定性难以维持，给患者带来危险，也因附加的外固定给患者带来极大痛苦。
经研究，刘忠军团队决定为明浩的枢椎行前后路两次手术，植入3D打印技术制造的钛合金人工椎体。
经7月18日颈椎后路、7月31日颈椎前路两次手术后，小明浩换上了世界首例应用3D打印人工定制的枢椎椎体。
8月18日，小明浩用自己的腿迈上了回乡的路。
枢椎的特殊解剖结构及位置，使3D打印技术制作的人工定制枢椎可收到椎体一体化的效果，具有钛网替换技术不可比拟的优势。
最全脊柱内固定系统：功能、手术入路等【参考仅供】
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医学参考A
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医学参考A
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颈椎侧块螺钉钢板内固定
主要包括 AXIS及Cervifix内 固定系统
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适应证
•颈椎后结构损伤及不稳，保守 治 疗失败
• 颈椎前路减压术后继发不稳 定者
医学参考A
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Atlas 线 缆 系 统
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DYNALOK
属经椎弓根内固定中 的螺钉钢板系统
医学参考A
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适应证
• 主要用于腰椎骨折脱位、腰椎滑脱的后 路固定
• 用于胸8—骶1的各种不稳定性骨折脱位 或合并瘫痪者，最多用于爆裂性骨折或 伴前纵韧带断裂者，以及需同时行椎板 切除或后外侧减压手术者
• 胸腰段、腰椎肿瘤
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寰椎后弓切除减压
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CD HORIZON 脊柱内固定系统
• 在三维上全面恢复 脊柱的平衡
• 长节段固定，用于 脊柱侧凸的矫形术
• 短节段固定，用于 腰椎的骨折脱位
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Harrington撑开器固定术
• 用于脊柱侧凸的矫形 • 也可用于胸腰椎的创伤治疗
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适应证
1. 损伤在两周内，伴或不伴瘫痪者 2. 不稳定性爆裂性骨折 3. 屈曲压缩性骨折，前柱压缩50%以上 4. 骨折脱位椎体移位轻（≤50%）者
5. 损伤超过两周以上，血肿机化难于复位， 以及三柱韧带均有损伤者为手术禁忌
椎体植入物分类
椎体植入物分类椎体植入物是一种用于治疗椎体疾病的医疗器械，广泛应用于脊柱手术中。
根据其不同的材质和功能，椎体植入物可以分为以下几类：1. 金属植入物金属植入物是最常见的一类椎体植入物，常用的金属材质包括钛合金、不锈钢等。
金属植入物具有高强度和优良的稳定性，可以提供良好的支撑力，帮助恢复脊柱的正常结构和功能。
常见的金属植入物有椎间融合钉、螺钉、钢板等。
2. 聚合物植入物聚合物植入物是一种以聚合物材料为主要成分的植入物，常用的聚合物材料包括聚乙烯、聚丙烯等。
聚合物植入物具有良好的韧性和可塑性，可以模拟椎体的力学性能，减轻手术对椎体的损伤。
常见的聚合物植入物有椎间融合器、椎间盘置换器等。
3. 生物植入物生物植入物是以生物材料为主要成分的植入物，常用的生物材料包括骨骼、软骨、自体骨等。
生物植入物具有良好的生物相容性和生物活性，可以促进骨组织再生和修复。
常见的生物植入物有自体骨移植、骨替代物等。
4. 人工植入物人工植入物是一种以人工材料为主要成分的植入物，常用的人工材料包括陶瓷、碳纤维等。
人工植入物具有轻质、高强度和良好的生物相容性，可以减轻手术对椎体的负担，并提供稳定的支撑。
常见的人工植入物有人工椎间盘、人工椎体等。
5. 混合植入物混合植入物是一种由两种或多种不同材料组成的植入物，常见的混合植入物有金属-聚合物复合植入物、金属-生物复合植入物等。
混合植入物可以综合不同材料的优点，提供更好的治疗效果和生物力学性能。
椎体植入物的选择应根据患者的具体情况和手术需求来确定。
在选择植入物时，应考虑植入物的材质、形状、大小等因素，以及与患者的生物相容性和手术操作的难易程度。
此外，植入物的使用应符合医疗器械的规范和标准，确保手术的安全和有效。
椎体植入物是一种重要的脊柱手术辅助工具，不同类别的植入物具有不同的特点和应用范围。
在临床应用中，医生应根据患者的具体情况选择适当的植入物，以提供最佳的治疗效果和手术安全。
随着医疗技术的不断进步，相信未来椎体植入物会有更广阔的应用前景。
病椎切除并人工椎体重建治疗胸腰椎疾患
１ ． 术前准备 术前对肿瘤患者行全身检查 ， ．１ ２ 尤其 对转移性肿瘤患者 ， 了解原发部位及全身其它转移情 况， 并积极治疗原发病灶 。 对肿瘤、 结核及化脓性脊柱 炎患者 ， 分析患者病情及预后 ， 综合估计患者手术 耐 受力 ， 预期 肿瘤患者生存时间。对毒血症患者积极抗 结核 、 抗感染治疗 ， 全身情况差 的患者予 以对症 、 对 支 持治疗 。 １ ． 手术方 式 根据病变椎体部位选择不 同的手 ．２ ２ 术人路 。（ ） １ 上胸椎疾患 ：， 椎体采取下颈椎低位经 Ｔ、 ： 颈前人路或经胸锁关 节人路 ，２ 椎体采用经胸骨柄 Ｔ， 人路 ，３椎体采用经肩胛下人路。 ２ 中段胸椎疾患 ： Ｔ、 （） Ｔ、 ５ 采用经肩胛下人路 ， 坩 取侧卧位作斜切 口， 切除 部分肋骨后经胸膜腔人路 ； Ｔ形切 口， 或 侧前路单次 体位一期行病变椎体及一侧椎弓根切除。（ ） ３ 胸腰段 椎体疾患 ： 采用腰部肾切 口人路 。（） ４腰椎疾患 ： 取侧 卧位腹部倒“ 字切 口经腹膜后人路。（ ） 八” ５ 伴有后柱 骨质破坏者 ． 一期行后正中切 口人路。 有椎旁脓肿或腰大肌脓肿者 ， 显露后常规取脓液 行细菌培养＋ 药敏试验 ， 并予彻底清除。 前路显露病变 椎体及上下邻近椎节时 ，须电凝或结扎节段血管 ， 而 后切除病变椎体上下邻近椎间盘 ， 向中间大部或完整 切除严重破坏或粉碎的椎体 （ 一般切除 １２ ～ 个椎体 ） ， 病变较轻 的椎体仅作病灶彻底清除。 对伴有脊柱后凸 畸形者 ， 用椎 间撑开器 向上下椎体间撬拔松解 ， 撑开 后 凸成角 的椎节 （ 术中注意勿用力过猛 ， 以免损伤脊 髓神经及大血管）矫正畸形。放平腰桥 ， ， 准确测量缺 损的椎 间高度后 ， 选用合适高度的美 国史赛克可调式 中空笼状钛合金 Ｍ ｄｌ ｓ ｏｕ ｃ 人工椎体 ， ｉ 将碎 骨粒 （ 中 术 切取 的肋骨 、 髂骨或健康椎体骨质 ） 紧密填塞植人人 工椎体 中， 于椎体 间将人工椎体置人 ， 恢复椎体序列 ， 邻近 椎体用 Ｃ ｎ ｕ 钉 板系统 或 Ｚｐ ｔ 钢板 或 Ｘ Ａ ｅｔ ｒ ａ —ｌ ｅ ａ Ｉ Ⅱ椎体钉棒系统 内固定 ， 压缩加 固前 中柱 ， 重建脊柱
现代脊柱神经外科手术方法
现代脊柱神经外科手术方法脊柱对于整个身体的正确和稳定的工作起着至关重要的作用。
久坐，较低的身体活动，脊柱不均匀或过度负荷，损伤，遗传易感性和其他因素导致脊柱疾病的发展。
在某些情况下，当保守治疗无效并且对手术提出质疑时，医生会采用脊柱神经外科手术。
世界上超过85％的人有某种背部问题。
根据美国Upledger研究所对100名脊柱疾病患者的研究，超过30名患者需要接受手术治疗。
最近，脊柱手术被认为是如此危险，稍有不慎可致瘫痪，以至于他们只在最绝望的情况下采用它。
然而今天，国际现代脊柱神经外科手术方法可供医生使用，对患者来说非常有效和安全。
在本文中，我们将讨论脊柱手术的创新以及世界上治疗脊柱的神经外科大师。
领先的国外诊所的脊柱外科在脊柱手术的创新方法的研究和实施方面特别成功的是欧洲，其中椎间疝，脊柱肿瘤，椎体骨折，脊柱侧凸和其他病变被高效地治疗。
医生不仅要在治疗背部问题时消除外科手术中的问题，还要保护脊柱及其所有功能。
在发达国家，外科医生更喜欢使用微创技术和显微外科手术进行脊柱手术，例如内窥镜检查或激光手术。
在先进的医疗中心，有神经外科和脊柱外科的部门，它们拥有各种复杂操作所需的一切。
在德国手术必须使用导航设备和与世界许多诊所都没有配备的显微镜复杂的脊柱手术的机会。
为了稳定脊柱，这里使用的现代动态固定器（植入物）不违反运动功能。
世界前沿的神经外科方法在德国广泛使用-化学溶解，可以帮助患有椎间盘移位或脱垂的患者以及严重的脊髓损伤。
在手术过程中，受损的椎间盘被插入导管的特殊物质溶解。
使用丙烯酸水泥和快速硬化溶液形成新的圆盘。
激光技术和内窥镜被积极地用于治疗脊柱，这显着降低了手术期间和手术后并发症的风险并缩短了患者的恢复期。
所有类型的背部手术都在这里进行-从简单的脱垂手术，可以通过动态稳定解决，直到融合。
此外，临床外科医生使用神经导航，这极大地提高了脊柱手术的质量和效率。
在手术过程中使用可视化设备--CT，MRI，可以起到治疗脊柱病变的重要作用。
人工脊柱简介介绍
脊柱是人体的主要支撑结构，不仅支撑着身体重量，还保护 着脊髓和神经根。然而，由于外伤、退变或其他疾病，脊柱 可能会受损，导致疼痛、神经功能障碍等问题。在这种情况 下，人工脊柱成为一种重要的治疗选择。
人工脊柱的需求和重要性
需求
随着人口老龄化和生活方式的改变，脊柱疾病的发生率逐渐增加。许多患者需 要通过手术治疗来缓解症状、改善生活质量。因此，对人工脊柱的需求也不断 增长。
治疗等。
并发症的预防和处理策略
血栓形成：预防策略包括减少手术创伤、尽早活动、应用抗凝药物等；处理策略包括抗凝治疗、溶栓 治疗、取栓手术等。
总之，人工脊柱植入后的并发症不容忽视，医生应充分了解各种并发症的原因和处理策略，积极采取 预防措施，降低并发症的发生率，提高患者的治疗效果和生活质量。同时，患者也应密切配合医生的 治疗和建议，加强自我护理和康复锻炼，减少并发症的风险。
02
人工脊柱的类型与结构
人工脊柱的类型与结构
• 人工脊柱是一种通过手术植入人体以替代或辅助自然脊柱功能 的医疗装置。它可用于治疗各种脊柱疾病或损伤，帮助恢复或 维持脊柱的正常生理形态和功能。下面将对人工脊柱的类型与 结构进行详细介绍。
03
人工脊柱的植入与手术技术
人工脊柱的植入与手术技术
• 人工脊柱是一种通过手术植入到人体内的医疗器械，用于替代或辅助损坏或异常的脊柱部分，以恢复或改善脊柱功能。下 面将对人工脊柱的植入与手术技术进行详细介绍。
重要性
人工脊柱能够恢复脊柱的稳定性和正常功能，减轻患者的疼痛，提高生活质量 。同时，随着医疗技术的进步，现代人工脊柱的设计和材料选择更加优化，提 高了植入后的效果和患者的舒适度。
人工脊柱发展历程
初期阶段
人工脊柱的起源可以追溯到20世纪初，当时的设计简单、粗糙，材料主要是不锈钢等金 属。这些早期的人工脊柱在功能和舒适性方面存在很多问题。
椎体成形术
• 一 基本技术 • 经皮椎体成形术是借助于双向X光机、C形臂、CT或MRI的T或MRI的监视引导，
在局麻或全麻下，经椎体前方（颈椎）、侧方（胸椎）及椎弓根（腰 椎）（2 椎）（2）将一定内径的套管针刺入椎体，注入混有造影剂的骨水泥， 使其沿骨小梁分布至整个椎体，达到增强椎体强度的目的。从目前文 献来看，大多数应用报道都集中于治疗骨质疏松症所致胸腰椎椎体压 缩性骨折。（3 缩性骨折。（3）观察了分别经单侧或双侧椎弓根入路手术的效果， 在疼痛缓解、骨水泥在椎体内的分布方面，二者没有显著性差异. （4） 在疼痛缓解、骨水泥在椎体内的分布方面，二者没有显著性差异. 通过体外实验证实，无论经单侧或双侧椎弓根注入骨水泥，均较不注 入骨水泥同样的恢复椎体的强度，显著增加椎体硬度，并且在椎体高 度丧失方面，两种入路也没有显著差别。骨水泥的注入量，在不同椎 体也有差别（5）通过体外生物力学实验发现，以混有20﹪ 体也有差别（5）通过体外生物力学实验发现，以混有20﹪重量硫酸 钡的骨水泥为例，恢复胸椎、胸腰椎和腰椎强度，分别需要4ml、 钡的骨水泥为例，恢复胸椎、胸腰椎和腰椎强度，分别需要4ml、 8ml、 8ml、 4ml ，而要恢复其硬度，各部位只需要2ml即可。 ，而要恢复其硬度，各部位只需要2ml即可。
• 椎体成型术可以恢复椎体强度已经得到广泛证实（13）。Stephen M等（14） 椎体成型术可以恢复椎体强度已经得到广泛证实（13）。Stephen M等（14） •
用两种材料做填充剂，均恢复了椎体的强度和高度。应用不同材料的骨水泥 对恢复椎体的硬度和强度效果并不一样，但有作者对能否恢复硬度持怀疑态 度。 由椎体成形术还发展出一种新的方法：脊柱后凸成形术（kyphoplasty），其 由椎体成形术还发展出一种新的方法：脊柱后凸成形术（kyphoplasty），其 主要优点在于可以恢复由于椎体压缩所丧失的高度。Belkoff SM（17）用一 主要优点在于可以恢复由于椎体压缩所丧失的高度。Belkoff SM（17）用一 种气球样可膨胀填赛物植入椎体，扩大后形成空腔，再注入骨水泥，使椎体 骨折所致高度丧失的97﹪ 骨折所致高度丧失的97﹪得到了恢复，并恢复了骨折前的强度，而单独的经 皮椎体成形术仅恢复30％的高度（P 0.05），G 皮椎体成形术仅恢复30％的高度（P＜0.05），Garfin SR（19）认为，如果 SR（19）认为，如果 在骨折3个月内应用脊柱后凸成形术，可以改善50％的驼背症状，3 在骨折3个月内应用脊柱后凸成形术，可以改善50％的驼背症状，3个月以后 应用，虽然没有显著性差异，但有95﹪的患者仍会有高度改善。Lieberman 应用，虽然没有显著性差异，但有95﹪的患者仍会有高度改善。Lieberman IH（20）对连续30名存在后背痛和继发椎体骨折的病人实行了70次脊柱后凸 IH（20）对连续30名存在后背痛和继发椎体骨折的病人实行了70次脊柱后凸 成形术，通过放射学证实70％的压缩椎体恢复了47％的高度，脊柱后凸成形 成形术，通过放射学证实70％的压缩椎体恢复了47％的高度，脊柱后凸成形 术在功能改善，疼痛减轻以及并发症的发生率方面，与PVP相同。 术在功能改善，疼痛减轻以及并发症的发生率方面，与PVP相同。 还有作者报道在PVP 同时，通过穿刺部位取材进行活检（21），除一例取材 还有作者报道在PVP 同时，通过穿刺部位取材进行活检（21），除一例取材 不够，一例假阳性外，组织学确诊率达到98.2﹪ 不够，一例假阳性外，组织学确诊率达到98.2﹪。
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人工椎体的发展及在脊柱外科中的应用卢公标 权正学 蒋电明 【摘 要】 目的 综述人工椎体的发展、研究及适用范围,为临床应用提供参考。
方法 广泛查阅近年国内外相关文献,总结人工椎体的构成材料、设计类型及临床应用。
结果 人工椎体组成材料有陶瓷、异体骨、金属及生物工程复合材料等,但各有优缺点。
常见类型可大体分为单纯支撑型、撑开固定型和可调固定型,以可调固定型较为理想。
人工椎体已应用于脊柱肿瘤、结核、骨折以及感染等,并取得良好的效果。
结论 人工椎体可在临床上广泛应用,但在构成材料和设计类型方面还有待进一步改进。
【关键词】 人工椎体 椎体替代 脊柱中图分类号:R318.08 R681.5 文献标识码:AD EVELOP M ENT AND APPL I CATI ON OF ARTIF I C I AL VERTEBRAL B ODY IN SP INAL SURGER Y L U Gong biao, QUA N Z heng x ue,J IA N G D ianm ing.F irst A f f ilia ted H osp ita l of Chong qing U n iversity of M ed ica l S ciences, Chong qing,400016,P.R.Ch inaCorresp ond ing au thor:QUA N Z heng x ue,E2m a il:quanz x18@126.co m【Abstract】 Objective To study the developm en t,investigati on,and app licati on of the artificial verteb ral body so as to p rovide an essen tial reference fo r the fu tu re research and clin ical app licati on.M ethods T he recen t articles on m aterials,types,and clin ical app licati on s of the artificial verteb ral body w ere review ed.Results T he m aterials u sed fo r the artificial verteb ral body w ere po rcelain,alloy,varian t bone,and compo site.Bu t each of them had its ow n advan tages and disadvan tages.T he types of the artificial verteb ral body w ere grouped as expandab le and non2expandab le ones;how ever,the expandab le type w as m uch better.T he artificial verteb ral body had been app lied to the treatm en ts of sp inal tumo r,tubercu lo sis,fractu re,and infecti on,w ith better effects.Conclusion T he artificial verteb ral body can be ex ten sively app lied.How ever,the m aterials and types need to be i m p roved.【Key words】 A rtificial verteb ral body V erteb ral body rep lacem en t Sp ineFounda tion ite m:N ati onal H igh T echno logy R esearch and D evelopm en t P rogram of Ch ina(2002AA326020) 自1969年H am di首次报道L2浆细胞瘤和转移性腺癌行椎体肿瘤切除、假体替代以来,人工椎体作为一类有效的椎体替代物在临床上得到广泛应用。
其材料各异,有异体骨、陶瓷、金属等,但每种材料的人工椎体均有优缺点。
如异体骨存在来源有限、免疫排斥反应等,陶瓷类体内易碎和易被疲劳破坏,金属植入带来骨应力屏蔽和骨吸收问题。
近年来,随着组织工程学的发展出现了复合型椎体替代材料,既能提供术后即刻稳定性又能与椎体形成永久骨性融合。
人工椎体设计类型也从最初的单纯支撑型,发展到能理想恢复椎体高度的可调固定型。
我们就近年来有关人工椎体的研究、发展及应用作一综述。
1 人工椎体的发展1.1 金属材料基金项目:国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2002AA326020)作者单位:重庆医科大学附属第一医院骨科(重庆,400016)通讯作者:权正学,副教授,硕士导师,研究方向:脊柱与脊髓损伤, E2m ail:quanzx18@ 1.1.1 单纯支撑型 O no等(1975、1988)报道采用金属及陶瓷材料制成人工椎体,用于治疗颈椎转移性肿瘤。
其共同特点为无特殊的固定系统,与上下椎体的固定依赖于其内填充骨水泥或嵌于椎体之间。
该型人工椎体仅起到支撑作用。
1.1.2 撑开固定型 A rb it等[1]使用改良哈氏棒人工椎体行椎体间撑开固定,恢复椎体切除后脊柱的高度。
L ow ery等[2]介绍M esh人工椎体用于椎体缺损替代及椎间隙填充,该人工椎体为中空网状结构,长度不可调节,两端有环状结构起稳定作用。
原林等[3]设计出具备纵向弹性和前、后、左、右弯曲功能的人工椎体,可模拟正常脊柱单位的运动性能,植入人体后对脊柱的力学环境影响小,但其内部不能植骨。
该型人工椎体多利用螺旋撑开原理恢复脊柱高度,但植入后其本身长度固定且不能调节,因此应用时选择较严格,否则不仅难以恢复理想的椎体高度,且有脱落的危险。
1.1.3 可调固定型 Knop等[4]将Synex人工椎体用于胸腰椎前柱损伤的重建,为钛质中空网状结构,长度可调节,终板有圆形和矩形两种,能与相邻终板紧密结合,提供良好的三维稳定性。
赵定麟等[5]研制的中空可调式钛合金人工椎体,以及2001年Sofam o rdanek公司的L IFT人工椎体,均通过螺旋撑开调节人工椎体高度,但因仅有尖刺状物与上下椎体固定,常需与其他内固定器联合使用。
杨瑞甫等[6]设计的人工椎体,依靠端盖上的锥形刺,加上边套于轴线上旋入上下椎体1c m左右,并固定螺钉三重保险,勿需联合使用其他内固定,具有术后即刻稳定性。
该人工椎体在与上下椎体形成固定的同时,可以调节椎体的长度,达到理想的恢复椎体高度的目的,且多为钛合金中空结构,其内能植骨与椎体形成永久骨性融合,兼顾了远期的稳定。
1.2 新型复合材料Schu lte等[7]对一种新型的椎体替代材料进行了初步研究,该人工椎体由聚醚烷 生物玻璃复合物组成,终板由碳纤维添加聚醚酮组成,能被射线透过。
既能提供优良的即刻稳定性,又能保持长期稳定性。
Itoh等[8]采用羟基磷灰石 胶原蛋白混合材料制成13周内可被吸收的人工椎体,同时吸附人工合成骨形成蛋白2促进骨痂生长,能有效防止内植物塌陷。
林明侠等[9]报道采用动物骨制成无机的人椎体模型,复合骨形成蛋白、骨基质明胶及纤维蛋白,应用于椎体肿瘤,具有成骨活性。
娄朝晖等[10]用山羊作动物实验,对磁性生物陶瓷人工椎体靶向治疗椎体肿瘤进行了可行性研究。
该人工椎体由磁性生物陶瓷、脊柱前路解剖型固定钢板和骨水泥3个部分组成,实验表明在体外磁场的作用下,具有顺磁性的磁性生物陶瓷磁化并产生“体内局部强化磁场”,形成体腔内特定区域的靶向治疗的增强效应。
2 生物力学研究王新伟等[11]通过测试牛胸腰椎椎体切除后不同内植物重建的破坏载荷,得出结论:正常小牛胸腰椎标本极限载荷最高,平均为1050N;髂骨植骨组最小,为80N,仅有原始标本的45%;单纯钛合金人工椎体组平均破坏载荷比髂骨植骨组高16%,附加前路钢板及后路椎弓根钉固定,破坏载荷均高于单纯植入者。
Knop等[4]通过Synex人工椎体的生物力学性能测试,证明其能将脊柱压力分散,生物力学稳定性高,不需附加后路内固定器。
V ah ldiek等[12]对新鲜冰冻尸体脊柱(T12～L4)行生物力学测试,评价椎体肿瘤切除、替代物植入、附加内固定器械后脊柱的潜在稳定性。
实验显示:椎体替代物植入后仅附加前路内固定器与完整椎体相比移动度大,特别于轴向扭转。
Pflugm acher等[13]对成人胸腰椎测试可调节与不可调节椎体替代物的力学性能,提示两类椎体替代物在体外力学性能方面没有明显差异;椎体替代联合附加前后路内固定器后,其强度和稳定性最大。
Kandzi o ra 等[14]通过用成人颈椎(C3～5)实验也得出:可调节椎体替代物在生物力学方面和不可调节椎体替代物及自体髂骨相比,无明显优势;由于低延展性和旋转刚度,其任何一种都不适合单独应用;只有附加前、后路内固定系统后,才能重建颈椎的旋转稳定性。
3 放置位置对脊柱生物力学性能的影响AO关于脊柱内固定的重要原则之一是支撑原则,即内植物应植于脊柱承载侧以减小压缩、剪切以及扭转载荷,达到支撑脊柱(前柱)以防止轴向畸形的目的[15]。
王新伟等[16]以可调式中空钛合金人工椎体为例,探讨人工椎体理想位置的选择。
实验发现:人工椎体不同植入位置与中间位相比,其应变、应力强度均有不同程度变化。
斜放对各个状态的生物力学稳定性影响最大,而侧区放置时除在该侧的侧方弯曲应变差别较小外,其余各个状态亦有明显影响。
因此应用人工椎体时,应注意尽量将其植入椎体中部偏后,避免斜放及偏向椎体一侧,以免引起固定后稳定性的下降。
L ow e等[17]用尸体胸腰椎作体外力学实验,研究终板的抗压缩强度。
实验表明:终板后外侧抗压缩强度最大,中间部分最小,抗中空植入物(在几何形状上接近于目前常用的一种M esh人工椎体)临界压缩强度明显高于抗实体植入物者。
对临床上人工椎体类型及放置位置的选择具有一定的指导意义。
4 临床应用4.1 脊柱肿瘤椎体是骨转移性肿瘤脊柱转移中最常累及的部位,随着肿瘤防治水平的提高,手术切除病灶或病变椎体成为临床上脊柱肿瘤综合治疗的重要步骤之一。
人工椎体目前广泛应用于椎体肿瘤切除后脊柱稳定性的重建。
4.1.1 人工椎体置换适应证 Ho sono等[18]认为,脊柱转移瘤行人工椎体置换术的指征包括:①转移瘤大部位于椎体内,脊柱稳定性丧失或即将丧失者;②瘤体大部位于椎体内,即便脊柱稳定性无明显丧失,但转移瘤相关症状明显,传统方法无法缓解者。