脊柱内固定原理及器械
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还可以 有效地应用于假 关节融合以及进 行多节段融合。
颈 椎 器 械-前路钢
板
• 适应证：
• 创伤：椎间盘突出 合并半脱位
• 泪滴骨折
伸直型
•
爆裂骨
折
•
严重旋转
型百度文库伤，需前后内固定
• 退行性变：类风湿 关节炎造成的多节段不
颈 椎 器 械-后路钢板
• 在上颈椎，螺钉可以通 关节，穿过C1-C2的关节 进行固定，也可以打入 C2的椎弓根。
• 椎板夹系统适用于 单节段颈椎不稳定
• 在上颈椎，椎板夹 系统并不比螺钉技 术更稳定(1)
• 在中，下颈椎，椎 板夹可能侵占椎管， 因此操作时要小心
• 1李德强;李明;刘培来;张元凯;左振柏;胡 魁;周磊;;SSE寰枢椎挂钩内固定治疗寰枢 椎不稳[J];中华创伤骨科杂志;2013年03期
颈 椎 器 械-前路 钢板
•
C1-C2的运动
对于病人很重要的
病人
• 生物力学及临床数 据表明，单螺钉比
双螺钉 更有效
颈 椎 器 械-钢丝
• 后路钢丝技术 是张力带技术
• 禁忌证：后方附 件骨折或缺损存 在严重的扭转或 矢状面不稳定
• 在扭转或伸展时， 钢丝的稳定性不 如侧块钢板
颈 椎 器 械-钩棒
• 用于颈椎的钩棒系 统包括：椎板夹和 儿童钩棒系统
脊柱内固定发展史
• 最初是为治疗脊柱侧弯设计的： • 作为临时复位系统并辅助脊柱融合 • 上世纪60年代， Harrington和Luqne
问世后，扩大到脊柱创伤治疗 • 上世纪70年代，椎弓根螺钉装置，例
如Dick钉、RF钉杆装置 • 上世纪80年代，由法国的Cotrel和
Dubousset发明了C-D钉棒结合装置系 统
• 作用：限制运动
•
维持解剖
•
防止畸形发生
脊柱融合术
• 范围：肿瘤---病变节段上一个正常椎体到下 一个 正常椎体；畸形---包括整个畸形区 域，再加上一个椎体及下一个椎体
• 位置： 前---椎体间植骨
•
后---关节突植骨
• 植骨的来源：自体骨：髂骨，肋骨，胫骨， 腓骨
•
异体骨
脊柱融合术
• 内固定物的要求： • • 1，很好的生物相容性 • 2，恢复脊柱正常的解剖关系和
* 脊柱前柱包括椎体和椎间盘，当其中一部分存在缺陷时， 仅依靠后路内固定器械则难以达到前柱的理想载荷分布。 因此，需行前路支撑植骨或其他方法的脊柱前路重建
脊柱内固定器械
脊柱内固定器械的优点
• 脊柱复位（侧弯，后突，滑脱） • 维持复位的稳定，防止畸形进一步发
展 • 促进骨性融合
内固定类型
• 单纯螺钉（拉力螺钉） • 单纯钢丝（作为张力带） • 钩棒结合 • 钉棒结合 • 钢丝与棒结合 • 钢板与螺钉结合
脊柱内固定原理
内固定的目的
– 复位 – 固定：增加脊柱稳定 – 最终达到骨性融合
效果好的融合定义
– 初始稳定性 – 保持脊柱稳定性，通过机械装置避免上、下椎
体负荷过重 – 长期的生物弯曲的保持
内固定置入物最终目的
• 骨性融合或骨愈合 • 植骨 • 椎间盘植骨融合器（BAK） • 钛钢螺纶椎体融合器（TFC）
• C3-C6固定在侧块上 • C7既可以固定椎弓根，
也可以固定侧块
颈 椎 器 械-后路钢板
• 为了保护椎动脉， 脊髓和神经根， 每个病人在术前 均应进行放射学 检查以确定侧块 的正确位置；术 中放置螺钉时要 小心谨慎
颈 椎 器 械-后路钢 板
适应证：
创伤：不需椎体切除的爆裂骨折
位或半脱位
合并后方骨折的脱
稳定性 • 3，限制脊柱的自由度 • 4，简单安全，容易安装 • 5，有足够的强度，以去除外支
架
内置物的基本构成
* 长构件结构：棒，钢板，线缆 * 固定椎体构件：椎弓根螺钉，椎板钩，椎板
下钢丝，前方椎体螺钉 * 将二者连接起来的连接部分
张力带法则
融合期间载荷分布的变化
* 正常情况下，椎体支撑近75%~80%的脊 柱压力载荷，而后部结构支撑余下的 20%~25%
* 放置植骨块或者器械构件后，载荷会从 椎体向植骨块或内置物转移
* 固定的内置物将为主要的载荷支持部分， 随后将会有骨的重塑
融合期间载荷分布的变化
• 随时间变 化，植骨 块与内固 定材料支 持载荷的 分布发生 改变
载荷分布法则
椎间盘与椎体后部完整腰 椎的载荷分布
关节突承受17%垂直压力 90%的垂直压力通过椎体
与椎间盘 所有综合力量大于100%是
因为多个方向的合力
载荷分布法则
• 后路器械力的分布
载荷分布法则
* 对于应用后路脊柱内固定器械，应理解和采取张力带法 则进行脊柱载荷再分布
* 从临床的观察的结果，可以看到脊柱背侧起分离作用的 力阻碍了脊柱的正常生物力学行为；而背侧发生加压作 用的内固定系统，却与正常生物力学相接近
后柱：关节突、黄韧带、棘间韧带、 棘上韧带。
中柱和后主承 担20％应力
脊柱手术三大原则
• 减压 • 固定 • 融合
固定原则
* 重新再分配脊椎载荷 * 限制局部运动从而维持稳定 * 在稳定的环境中，促进坚固的骨融合
脊柱融合术
• 原理：以病变椎体为中心，在病变的上 一个椎体和下一个椎体之间进行融合， 使其成为一个整体。
三柱理论
前柱 中柱
前柱承担80 ％的应力
后柱
1983年Denis提出三柱分类概念， 提出脊柱的稳定性有赖于中柱 的完整，并强调后方韧带复合 结构对稳定性的作用。Denis提 出三柱分类：
将脊柱分为前、中、后三柱。
前柱：前纵韧带、椎体前二分之一、 椎间盘的前部。
中柱：椎体后二分之一、椎间盘后 半部分、后纵韧带和椎管。
• 前路颈椎钢板用于创伤 已近十年
• 生物力学实验显示：在 扭转、侧方弯曲和伸直 的情况下，前路钢板系 统与后路钢丝提供同样 的稳定性；在后柱不稳 定的屈曲情况下，前路 钢板不是很适合
颈 椎 器 械-前路钢 板
但是临 床研究显示，前 路钢板固定植骨 融合可以有效地 治疗爆裂骨折， 颈椎半脱位合并 椎间盘突出和颈 椎肿瘤
颈 椎 器 械-螺钉
• 颈椎单纯的螺钉固定最初 设计是为了治疗上颈椎的 不稳定
• C1-C2后路关节间螺钉固 定技术是由Magerl发展的
• 可使C1-C2复合体保持稳 定，促进融合
• 无需Halo支架
颈 椎 器 械-螺钉
• 前路单纯螺钉固定 用于齿状突II型骨
折的轴向固定
• 适应证：禁忌用 Halo架的病人
颈 椎 器 械-前路钢
板
• 适应证：
• 创伤：椎间盘突出 合并半脱位
• 泪滴骨折
伸直型
•
爆裂骨
折
•
严重旋转
型百度文库伤，需前后内固定
• 退行性变：类风湿 关节炎造成的多节段不
颈 椎 器 械-后路钢板
• 在上颈椎，螺钉可以通 关节，穿过C1-C2的关节 进行固定，也可以打入 C2的椎弓根。
• 椎板夹系统适用于 单节段颈椎不稳定
• 在上颈椎，椎板夹 系统并不比螺钉技 术更稳定(1)
• 在中，下颈椎，椎 板夹可能侵占椎管， 因此操作时要小心
• 1李德强;李明;刘培来;张元凯;左振柏;胡 魁;周磊;;SSE寰枢椎挂钩内固定治疗寰枢 椎不稳[J];中华创伤骨科杂志;2013年03期
颈 椎 器 械-前路 钢板
•
C1-C2的运动
对于病人很重要的
病人
• 生物力学及临床数 据表明，单螺钉比
双螺钉 更有效
颈 椎 器 械-钢丝
• 后路钢丝技术 是张力带技术
• 禁忌证：后方附 件骨折或缺损存 在严重的扭转或 矢状面不稳定
• 在扭转或伸展时， 钢丝的稳定性不 如侧块钢板
颈 椎 器 械-钩棒
• 用于颈椎的钩棒系 统包括：椎板夹和 儿童钩棒系统
脊柱内固定发展史
• 最初是为治疗脊柱侧弯设计的： • 作为临时复位系统并辅助脊柱融合 • 上世纪60年代， Harrington和Luqne
问世后，扩大到脊柱创伤治疗 • 上世纪70年代，椎弓根螺钉装置，例
如Dick钉、RF钉杆装置 • 上世纪80年代，由法国的Cotrel和
Dubousset发明了C-D钉棒结合装置系 统
• 作用：限制运动
•
维持解剖
•
防止畸形发生
脊柱融合术
• 范围：肿瘤---病变节段上一个正常椎体到下 一个 正常椎体；畸形---包括整个畸形区 域，再加上一个椎体及下一个椎体
• 位置： 前---椎体间植骨
•
后---关节突植骨
• 植骨的来源：自体骨：髂骨，肋骨，胫骨， 腓骨
•
异体骨
脊柱融合术
• 内固定物的要求： • • 1，很好的生物相容性 • 2，恢复脊柱正常的解剖关系和
* 脊柱前柱包括椎体和椎间盘，当其中一部分存在缺陷时， 仅依靠后路内固定器械则难以达到前柱的理想载荷分布。 因此，需行前路支撑植骨或其他方法的脊柱前路重建
脊柱内固定器械
脊柱内固定器械的优点
• 脊柱复位（侧弯，后突，滑脱） • 维持复位的稳定，防止畸形进一步发
展 • 促进骨性融合
内固定类型
• 单纯螺钉（拉力螺钉） • 单纯钢丝（作为张力带） • 钩棒结合 • 钉棒结合 • 钢丝与棒结合 • 钢板与螺钉结合
脊柱内固定原理
内固定的目的
– 复位 – 固定：增加脊柱稳定 – 最终达到骨性融合
效果好的融合定义
– 初始稳定性 – 保持脊柱稳定性，通过机械装置避免上、下椎
体负荷过重 – 长期的生物弯曲的保持
内固定置入物最终目的
• 骨性融合或骨愈合 • 植骨 • 椎间盘植骨融合器（BAK） • 钛钢螺纶椎体融合器（TFC）
• C3-C6固定在侧块上 • C7既可以固定椎弓根，
也可以固定侧块
颈 椎 器 械-后路钢板
• 为了保护椎动脉， 脊髓和神经根， 每个病人在术前 均应进行放射学 检查以确定侧块 的正确位置；术 中放置螺钉时要 小心谨慎
颈 椎 器 械-后路钢 板
适应证：
创伤：不需椎体切除的爆裂骨折
位或半脱位
合并后方骨折的脱
稳定性 • 3，限制脊柱的自由度 • 4，简单安全，容易安装 • 5，有足够的强度，以去除外支
架
内置物的基本构成
* 长构件结构：棒，钢板，线缆 * 固定椎体构件：椎弓根螺钉，椎板钩，椎板
下钢丝，前方椎体螺钉 * 将二者连接起来的连接部分
张力带法则
融合期间载荷分布的变化
* 正常情况下，椎体支撑近75%~80%的脊 柱压力载荷，而后部结构支撑余下的 20%~25%
* 放置植骨块或者器械构件后，载荷会从 椎体向植骨块或内置物转移
* 固定的内置物将为主要的载荷支持部分， 随后将会有骨的重塑
融合期间载荷分布的变化
• 随时间变 化，植骨 块与内固 定材料支 持载荷的 分布发生 改变
载荷分布法则
椎间盘与椎体后部完整腰 椎的载荷分布
关节突承受17%垂直压力 90%的垂直压力通过椎体
与椎间盘 所有综合力量大于100%是
因为多个方向的合力
载荷分布法则
• 后路器械力的分布
载荷分布法则
* 对于应用后路脊柱内固定器械，应理解和采取张力带法 则进行脊柱载荷再分布
* 从临床的观察的结果，可以看到脊柱背侧起分离作用的 力阻碍了脊柱的正常生物力学行为；而背侧发生加压作 用的内固定系统，却与正常生物力学相接近
后柱：关节突、黄韧带、棘间韧带、 棘上韧带。
中柱和后主承 担20％应力
脊柱手术三大原则
• 减压 • 固定 • 融合
固定原则
* 重新再分配脊椎载荷 * 限制局部运动从而维持稳定 * 在稳定的环境中，促进坚固的骨融合
脊柱融合术
• 原理：以病变椎体为中心，在病变的上 一个椎体和下一个椎体之间进行融合， 使其成为一个整体。
三柱理论
前柱 中柱
前柱承担80 ％的应力
后柱
1983年Denis提出三柱分类概念， 提出脊柱的稳定性有赖于中柱 的完整，并强调后方韧带复合 结构对稳定性的作用。Denis提 出三柱分类：
将脊柱分为前、中、后三柱。
前柱：前纵韧带、椎体前二分之一、 椎间盘的前部。
中柱：椎体后二分之一、椎间盘后 半部分、后纵韧带和椎管。
• 前路颈椎钢板用于创伤 已近十年
• 生物力学实验显示：在 扭转、侧方弯曲和伸直 的情况下，前路钢板系 统与后路钢丝提供同样 的稳定性；在后柱不稳 定的屈曲情况下，前路 钢板不是很适合
颈 椎 器 械-前路钢 板
但是临 床研究显示，前 路钢板固定植骨 融合可以有效地 治疗爆裂骨折， 颈椎半脱位合并 椎间盘突出和颈 椎肿瘤
颈 椎 器 械-螺钉
• 颈椎单纯的螺钉固定最初 设计是为了治疗上颈椎的 不稳定
• C1-C2后路关节间螺钉固 定技术是由Magerl发展的
• 可使C1-C2复合体保持稳 定，促进融合
• 无需Halo支架
颈 椎 器 械-螺钉
• 前路单纯螺钉固定 用于齿状突II型骨
折的轴向固定
• 适应证：禁忌用 Halo架的病人