腰椎CAGE 技术

腰椎CＡGE 技术

近年来,一种新的腰椎融合技术――椎体间融合器(Iｎｔｅrbｏｄy fｕsioｎcage)在全世界范围内得到广泛的应用,极大地推动了腰椎融合手术的成功率,而有关其并发症的报道也屡见不鲜，在此将cage 在腰椎融合中的理论，适应证,并发症，及一些新的技术进行综述。

1、发展历史及分类

椎体间融合器的雏形来源于Bagｂy 设计的一种不锈钢的“篮子”――Bａgbyba ｓkeｔ，它是一个长为３0ｍm,直径为25mｍ的圆柱体,其壁上有２mm 的有窗小孔以利新生骨长入,用于融合马的颈椎。其后许多学者在此基础上加以改进,发展出现在的多种cage，广泛地应用于椎间盘源性的下腰痛。根据制作的材料主要分为金属cage,碳纤维cａｇe。金属cage 是目前应用最广泛的caｇe,多由钛合金制作成,又可以根据形状分为水平圆柱形与垂直环形，前者的代表为ＢＡＫ(Bagｂy aｎd Kusｌiｃh)、TFC(Threaded Fusion Cage),后者包括Hａrmｓvertical cage、Ｓｙncage等。而ＢraｎtigaｎI\Ｆcａｇｅ作为一种新的方形碳纤维cａge 也已经和后路椎弓根螺钉联合应用于临床。下面分别说明几种ｃage 的设计与生物力学特点。

⑴BAK:ＢAK 是一种中空，多孔，前端逐渐变细的带有螺纹的钛合金结构，在其中塞填骨碎片以期为融合的发生提供稳定性和必需的生物成份，无论体内还是体外的试验均已证明其有足够的强度以支撑脊柱而不会发生变形与破裂，其壁上的孔足以让新生骨长入。可以由前路或后路植入，初始时要求成对植入，现在有多种方式可以仅植入单个。

⑵TFＣ:Ｒay-TFC 的主体为高强度钛合金制成，外壳为经纬状三角形螺纹，内为空心的圆柱体,两端有聚乙烯箱盖以防止纤维组织长入及其内的移植骨丢失。均由后路成对植入。(见左图)

⑶Bｒaｎtigａn I\Ｆcagｅ:由PEKＥＫK(polyether ketone ether ketone keto ｎe)加强的碳纤维多聚体制成，其形状为中空的矩形，上下缘有齿状结构以防止拔出，临床均联合后路椎弓根螺钉一起应用。

⑷Syncａge:为一种具有椭圆形表面的中空有孔的金属cage,从侧方看呈楔形，上下表面有齿状结构啮合上下椎体终板,单个由前路置入。

⑸特殊的cage-异体骨cage：Kｏzak 等使用异体股骨环内置自体松质骨加用二枚6.5ｍmAＯ松质骨螺钉融合脊柱，可以视为一种特殊的ｃage,可以应用于腰椎融合手术失败者和有感染者，具有其独特的优点。Barnｅs 等将带销钉的有螺纹的皮质骨（TCBDｓ）应用于腰椎融合手术，虽然理论上具有优势，但临床效果尚欠佳，仍需进一步研究。

2、几种cage 的生物力学检测及比较

生物力学试验表明：各种设计的cage 可以明显的提高手术椎体间的即时稳定性，且相互之间没有明显的差别；Caｇｅ的数量与置入方向对稳定性的影响不大,但侧向置入时，抗扭转的稳定性更高。Ｏxlanｄ及Lund 等发现各种cａge 在过伸时稳定性较差，可能主要是因为撑开椎间隙的同时小关节也受到牵张,关节面接触减少从而减弱了后侧对抗过伸的力量引起,前路手术损伤前纵韧带也起一定的作用；前路cａge 较后路者扭转时的稳定性较好,可能由于后路手术损伤

关节突引起或者前路cagｅ啮合椎体的方式不同所致，具体原因仍需进一步研究。相比较金属的cａge 而言，碳纤维cagｅ的优势在于(1)可以透过射线,从而可以直接观察到新生骨生长情况;（2)与皮质骨具有相同的弹性模量,从而将对其

内填塞

的移植骨的压力减至最小,并减少负重时cage 与椎体骨之间的微运动。不足之处在于它不能单独使用，必须联合应用后路椎弓根螺钉;以及存在碳纤维微粒的脱落。

3、基本理论

椎间融合器的产生是建立在“撑开—压缩”（diｓｔraｃtive-coｍprｅssion）理论的基础上的。无论何种融合器对椎间隙均具有撑开作用,使椎间盘的纤维环，前后纵韧带均处于张力状态，后者以及肌肉的动态收缩与垂直的自身体重又对融合器产生压缩作用，从而有助于稳定融合器。另外，融合器位于前柱上,是在脊柱最大承重轴的融合，并通过螺纹或齿状结构以及所谓的界面固定作用,产生很好的即时稳定性。恢复了椎间隙高度,可以促使载荷通过前柱传导,增加神经根管的容积,防止平背畸形的发生。

4、手术注意事项

⑴注意终板的保护:手术中要注意保护骨性终板，否则容易发生术后早期椎间隙的塌陷;

⑵cage 的合适放置:Taylor等认为椎体中线的两侧各5mｍ为“安全区”，如果cage的位置过于外侧，容易导致神经根刺激。手术中要注意椎体中线的辨别，椎体前侧血管的中线不等于椎体的解剖中线，建议手术中在ｘ线监视下决定中线;

⑶注意椎间隙的撑开：维持cage 稳定性的力量来自于牵张的纤维环的回缩力，肌肉的收缩，重力及摩擦力，因此,在钻孔和置入cａgｅ之前,撑开椎间隙是极为重要的一个环节,撑开的力量以达到恢复生理弯曲为准。

⑷cａｇｅ尺寸的选择：离体试验中，切除关节突关节后,随着ｃaｇｅ的增大，运动单位的侧屈与扭转稳定性均增高。Rａy 认为，TFC 的合适的位置是沉入上下椎体终板各3mm，如果ｃage 选择得太小,就不能很好的咬合终板，导致稳定性下降，ｃaｇｅ移位，融合失败,同时,就不能有效的撑开椎间隙，也就不能起

到神经孔减压的目的。

⑸后路手术中小关节的处理:虽然Rａy 认为手术中TＦＣ提供了足够的稳定度，可以切除小关节与椎弓根,但生物力学实验中切除双侧关节突后无论cage 的大小，扭转与前屈时脊柱的稳定性均明显小于正常，故还是要尽可能地多保留小关节。

⑹前路手术中前纵韧带的处理:切除椎体前侧结构后，脊柱无论在屈曲、过伸还是侧屈时蠕变均增加,影响了脊柱的稳定, 故前路手术中要注意尽量保留前纵韧带以增强脊柱的即时稳定性。

５、手术适应证

目前的手术适应证还存在一定的争议，多数作者认为ﻫ⑴慢性的、严重的、致残性的椎间盘退变性腰痛伴或不伴神经根性疼痛；

⑵一度以内的腰椎滑脱；

⑶无滑脱的腰椎峡部裂;

⑷椎间盘切除术后再手术者；