脊柱非融合技术
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*Korovessis, P., et al., Does Wallis implant reduce adjacent segment degeneration above lumbosacral instrumented fusion? European Spine Journal, 2009. 18(6): p. 830-840.
腰椎融合术后相邻节段退变（ASD）
• Park等人对1966-2002之间发表的有关文献 进行综述*：
症状学ASD—— 5.2-18.5% 影像学ASD—— 5.2-100% 随访44.8-164个月 随访36-369个月
*Park, P., et al., Adjacent segment disease after lumbar or lumbosacral fusion: review of the literature. Spine (Phila Pa 1976), 2004. 29(17): p. 1938-44.
目前普遍认为产生ASD的主要原因：
融合手术
融合节段 运动丢失
邻近节段 过度运动 补偿
邻近节段 负载增加
邻近节段 退变加速
影像学 ASD症状 学ASD
理想的固定手术
满足
• 缓解症状 • 恢复矢状面的平衡 • 术后稳定
避免
• 力学异常 • 邻近节段退变恶化 • 背部僵硬
动力性固定系统
• 理论基础：
– 通过控制异常位移和提供接近生理状态的载荷
传导方式来缓解疼痛
– 远期则期望形成正常的运动和载荷传导模式防
止椎间盘退变
颈椎前路手术的发展
人工间盘 ACDF+钛板内 固定 ACDF 单纯减压术 Cage
颈椎人工椎间盘种类繁多
DePuy Spine DISCOVER
Prodisc-C Vertebron CMP Spinal Kinetics M6°
Diam (Medtronic) Coflex (Paradigm Spine)
与WALLIS发明者Sénégas交流
棘突间动力性固定装置治疗腰椎疾病方式
单节段
双节段
Topping off
棘突间动力性固定装置研究现状
Adelt等 (Paradigm Spine J, 2007 )
– 对4个地区的209例接受Coflex手术的腰椎管狭窄症患者的多 中心回顾性研究结果显示：经过平均20个月的随访，腰痛及 腿痛的缓解率分别为75%和87%
• 使内褶的黄韧带反向张开
• 增加椎间孔的面积
• 减少椎间盘内和后纤维环的压力
禁忌症
• 严重骨质疏松症 • 脊柱创伤
• 脊柱不稳
• 脊柱肿瘤
• 固定位置不充分，如棘突太短（如S1棘突）或
无棘突者
单节段coflex
腰椎术后18个月过伸过屈位示：L4/5节段活动度存在，弹性内固定物位置好
单节段wallis
Hybrid surgery
• 颈椎间盘置换术可以保留手术节段的活动度，并减少相邻节段的
应力，从而预防ASD的发生，但是不能应用于术前已存在颈椎活
动度不足、已形成骨桥或颈椎间隙塌陷>50%的患者 • 对一个颈椎节段活动度不足，而另一节段活动度尚可的双节段颈 椎病，在活动度不足的节段行减压融合术，同时可在活动度尚可 的节段行颈椎间盘置换的杂交手术（Hybrid surgery）
• UCLA 椎间隙退变分级
椎间隙降低 I 骨赘形成 终板硬化 -
II III
IV
+ +/+/-
+
+/-
+
+：有此征像。-：无此征像。+/-: 有或无*
* Ghiselli, G., et al., L5-S1 segment survivorship and clinical outcome analysis after L4-L5 isolated fusion. Spine (Phila Pa 1976), 2003. 28(12): p. 1275-80; discussion 1280.
受限 允许
允许 阻挡
• 棘突间固定装置ISP（Wallis、Coflex等）在体外 实验中能够限制植入节段活动度，减少椎间盘压力
*Wilke, H.-J., et al., Biomechanical effect of different lumbar interspinous implants on flexibility and intradiscal pressure. European Spine Journal, 2008. 17(8): p. 1049-1056.
Senegas (Eur Spine, 2002)
– 将80例L4-5复发性腰椎间盘突出症患者随机分为Wallis组和 单纯椎间盘切除组，经3年4个月随访，Wallis组效果明显优
于单纯椎间盘切除组
棘突间植入物动力学比较
•
X-Stop Wallis Diam Coflex
屈曲 后伸
允许 阻挡
受限 阻挡
双节段颈椎人工间盘置换 （Prodisc-c）
三节段颈椎人工间盘置换 （ Prodisc-c）
男性 ，45岁
双手麻木
X线过伸过屈位 颈椎活动可
颈椎人工间盘置换并发症
• 假体的移位、松动、沉降
• 置入节段的后凸畸形
• 异位骨化
• 自发融合
后凸畸形
术后1年
异位骨化
术后30个月复查颈椎侧位、前屈后伸位X线：可见置换节段前缘异位骨化
Hybrid surgery
Hybrid surgery
腰椎非融合技术
手术方法的选择：腰椎间盘手术7步法
关节成 形椎间 棘突间植 盘置换 入物： 手术 关节成形 wallis 术：髓核 Coflex 置换术
开放性椎 间盘手术
后路动 态稳定 系统 Dynesys
融合手术
经皮椎 间盘术
几种腰椎人工间盘
颈椎融合术后相邻节段退变
• Dmitriev等人研究表明颈椎融合手术可使相邻节段椎间盘 内压力升高至正常的1.5到2倍[1] • 颈椎融合手术导致的手术节段活动度的丧失要通过相邻节 段活动度的增加进行代偿，活动度的增加及椎间内压力的 升高都可以加速或引发相邻节段退变。 • 既往文献中颈椎融合术后ASD的发生率从2.9-25%不等[2]， 而因ASD再次手术的比例从0.8-19%不等[3-4]
结合Korovessis等人的研究，考虑长节段融合合并
邻近节段信号改变时，应用Topping-off术式对患者益处 更大
腰椎人工间盘置换术
腰椎人工椎间盘置换
女性 18岁 顽固腰骶部疼痛， 保守治疗无效 MRI: L4/5间盘 信号改变
椎管造影可见:造影剂椎体后缘溢出，提示 纤维环破裂
• 对于有明显邻近节段退变危险因素的患者，如长 节段融合且相邻节段有间盘信号改变等表现者， 应采取置入弹性内固定等方法对其邻近节段进行 保护 • 单节段融合合并邻近节段信号改变时，是否应用 Topping-off？---目前将单节段融合与Toppingoff进行对比的研究很少
短中期随访可见对于单节段融合合并邻近节段信号 改变应用Topping-off术式可以防止邻近节段活动增加， 具有潜在的预防邻近节段退变的作用
T百度文库pping off病例
腰椎术后过伸过屈位示：L4/5节段活动度存在，弹性内固定物位置好
棘突间植入物存在的问题
• 不能单独应用于多节段 • 不能降低椎间盘突出复发率 • 术后棘突骨折和椎板骨折的可能 • 固定物脱出 • 弹性固定节段自发融合
讨论
• 脊柱外科手术在我国大规模开展历史较短，早期 融合病人开始纷纷进入邻近节段退变阶段。翻修 术病人也将大量增加 • 如何保护邻近节段已成为脊柱外科医生重点关注 的问题之一
术后2月过伸过屈位显示：L4/5节段活动度好，wallis位置好
Topping-off手术
Topping-off研究现状
主要以生物力学及有限元研究为主 Korovessis通过对24例Topping-off手术以及21例融 合手术进行对比后认为：Topping-off术可改变ASD 的自然病程，降低ASD发生率*。
Cervitech PCM
Globus Medical Secure-C SpinalMotion Kineflex-C Medtronic Prestige LP 1 Level Medtronic Prestige LP 2 Level Stryker CerviCore LDR Spine Mobi-C
Bryan disc
• 颈椎融合术患者颈椎将失去一部分活动度
• 1个节段融合，颈椎整体活动度减少1/3 • 2个节段融合，颈椎整体活动度减少1/2 • 3个节段融合，颈椎整体活动度减少3/4
颈椎非融合技术优点
• 1.术后手术节段可正常范围活动 • 2.预防邻近节段椎间盘退变 • 3.提供长期的稳定性
ASD与相邻节段 过度活动有关
ISP能部分限制 相应节段活动
在相邻节段置入ISP 以保护相邻节段
Topping-off手术 保护邻近节段间盘，延缓其退变进程
• Topping-off手术： 传统融合手术+相邻节段棘突间固定
• Topping-off手术主要手术适应证为：
① 责任间隙相邻节段腰椎间盘出现间盘信号降低 ② 结合临床情况（患者症状体征、影像学表现等） 考虑该节段非责任间隙，但退变风险较高 ③ 融合节段的邻近节段UCLA椎间隙退变分级≤II级
手术效果
• • • • 神经功能改善与ACDF相似 保留了颈椎的运动节段 理论上避免了相邻节段的加速退变 2-3年的随访效果满意
适应症
• 颈椎病需行前路减压者
• 椎间盘退变、突出等软性压迫为主
• 颈椎屈伸活动良好，不存在明显椎管狭窄、 不稳定 • 没有明显骨质疏松，一般年龄不超过60岁
禁忌症
• • • • • • 1.颈椎骨折脱位 2.椎管狭窄 3.颈椎不稳 4.后纵韧带骨化症 5.椎间隙塌陷僵硬 6.骨质疏松
Prodisc®
Charité ®
Mobidisc®
Maverick®
腰椎人工髓核
Dascor (Disc dynamics)
Prosthetic Disk Nucleus (Raymedica)
腰椎后路非融合技术
X-Stop (St Francis Medical) Dynesis (Zimmer) Wallis (Abbott Spine)
[1]Dmitriev AE, et al. Adjacent level intradiscal pressure and segmental kinematics following a cervical total disc arthroplasty: an in vitro human cadaveric model. Spine 2005,30(10) [2]Hilibrand AS, et al. Radiculopathy and myelopathy at segments adjacent to the site of a previous anterior cervical arthrodesis. J Bone Joint Surg(Am) 1999,81(4) [3]Goto S, et al. Long-term follow-up study of anterior surgery for cervical spondylotic myelopathy with special reference to the magnetic resonance imaging findings in 52 cases. Clin Orthop 1993 [4]Gore DR, Sepic SB. Anterior discectomy and fusion for painful cervical disc disease. A report of 50 patients with an average follow- up of 21 years. Spine 1998,23
棘突间植入物手术优点
• • •
退变节段生物力学的正常化 椎管容积增大/神经根管扩大 手术技术： —快速&简易 —安全&“破坏结构少” —可逆性，可进行任何后续治疗—便于翻修 允许退变的椎间盘一定程度的“再生/再水化（?）
•
椎间盘术后“再水化”？
术 前
术后12个月
缓解疼痛的机理
• 撑开棘突并防止腰椎过度后伸
腰椎融合术后相邻节段退变（ASD）
• Park等人对1966-2002之间发表的有关文献 进行综述*：
症状学ASD—— 5.2-18.5% 影像学ASD—— 5.2-100% 随访44.8-164个月 随访36-369个月
*Park, P., et al., Adjacent segment disease after lumbar or lumbosacral fusion: review of the literature. Spine (Phila Pa 1976), 2004. 29(17): p. 1938-44.
目前普遍认为产生ASD的主要原因：
融合手术
融合节段 运动丢失
邻近节段 过度运动 补偿
邻近节段 负载增加
邻近节段 退变加速
影像学 ASD症状 学ASD
理想的固定手术
满足
• 缓解症状 • 恢复矢状面的平衡 • 术后稳定
避免
• 力学异常 • 邻近节段退变恶化 • 背部僵硬
动力性固定系统
• 理论基础：
– 通过控制异常位移和提供接近生理状态的载荷
传导方式来缓解疼痛
– 远期则期望形成正常的运动和载荷传导模式防
止椎间盘退变
颈椎前路手术的发展
人工间盘 ACDF+钛板内 固定 ACDF 单纯减压术 Cage
颈椎人工椎间盘种类繁多
DePuy Spine DISCOVER
Prodisc-C Vertebron CMP Spinal Kinetics M6°
Diam (Medtronic) Coflex (Paradigm Spine)
与WALLIS发明者Sénégas交流
棘突间动力性固定装置治疗腰椎疾病方式
单节段
双节段
Topping off
棘突间动力性固定装置研究现状
Adelt等 (Paradigm Spine J, 2007 )
– 对4个地区的209例接受Coflex手术的腰椎管狭窄症患者的多 中心回顾性研究结果显示：经过平均20个月的随访，腰痛及 腿痛的缓解率分别为75%和87%
• 使内褶的黄韧带反向张开
• 增加椎间孔的面积
• 减少椎间盘内和后纤维环的压力
禁忌症
• 严重骨质疏松症 • 脊柱创伤
• 脊柱不稳
• 脊柱肿瘤
• 固定位置不充分，如棘突太短（如S1棘突）或
无棘突者
单节段coflex
腰椎术后18个月过伸过屈位示：L4/5节段活动度存在，弹性内固定物位置好
单节段wallis
Hybrid surgery
• 颈椎间盘置换术可以保留手术节段的活动度，并减少相邻节段的
应力，从而预防ASD的发生，但是不能应用于术前已存在颈椎活
动度不足、已形成骨桥或颈椎间隙塌陷>50%的患者 • 对一个颈椎节段活动度不足，而另一节段活动度尚可的双节段颈 椎病，在活动度不足的节段行减压融合术，同时可在活动度尚可 的节段行颈椎间盘置换的杂交手术（Hybrid surgery）
• UCLA 椎间隙退变分级
椎间隙降低 I 骨赘形成 终板硬化 -
II III
IV
+ +/+/-
+
+/-
+
+：有此征像。-：无此征像。+/-: 有或无*
* Ghiselli, G., et al., L5-S1 segment survivorship and clinical outcome analysis after L4-L5 isolated fusion. Spine (Phila Pa 1976), 2003. 28(12): p. 1275-80; discussion 1280.
受限 允许
允许 阻挡
• 棘突间固定装置ISP（Wallis、Coflex等）在体外 实验中能够限制植入节段活动度，减少椎间盘压力
*Wilke, H.-J., et al., Biomechanical effect of different lumbar interspinous implants on flexibility and intradiscal pressure. European Spine Journal, 2008. 17(8): p. 1049-1056.
Senegas (Eur Spine, 2002)
– 将80例L4-5复发性腰椎间盘突出症患者随机分为Wallis组和 单纯椎间盘切除组，经3年4个月随访，Wallis组效果明显优
于单纯椎间盘切除组
棘突间植入物动力学比较
•
X-Stop Wallis Diam Coflex
屈曲 后伸
允许 阻挡
受限 阻挡
双节段颈椎人工间盘置换 （Prodisc-c）
三节段颈椎人工间盘置换 （ Prodisc-c）
男性 ，45岁
双手麻木
X线过伸过屈位 颈椎活动可
颈椎人工间盘置换并发症
• 假体的移位、松动、沉降
• 置入节段的后凸畸形
• 异位骨化
• 自发融合
后凸畸形
术后1年
异位骨化
术后30个月复查颈椎侧位、前屈后伸位X线：可见置换节段前缘异位骨化
Hybrid surgery
Hybrid surgery
腰椎非融合技术
手术方法的选择：腰椎间盘手术7步法
关节成 形椎间 棘突间植 盘置换 入物： 手术 关节成形 wallis 术：髓核 Coflex 置换术
开放性椎 间盘手术
后路动 态稳定 系统 Dynesys
融合手术
经皮椎 间盘术
几种腰椎人工间盘
颈椎融合术后相邻节段退变
• Dmitriev等人研究表明颈椎融合手术可使相邻节段椎间盘 内压力升高至正常的1.5到2倍[1] • 颈椎融合手术导致的手术节段活动度的丧失要通过相邻节 段活动度的增加进行代偿，活动度的增加及椎间内压力的 升高都可以加速或引发相邻节段退变。 • 既往文献中颈椎融合术后ASD的发生率从2.9-25%不等[2]， 而因ASD再次手术的比例从0.8-19%不等[3-4]
结合Korovessis等人的研究，考虑长节段融合合并
邻近节段信号改变时，应用Topping-off术式对患者益处 更大
腰椎人工间盘置换术
腰椎人工椎间盘置换
女性 18岁 顽固腰骶部疼痛， 保守治疗无效 MRI: L4/5间盘 信号改变
椎管造影可见:造影剂椎体后缘溢出，提示 纤维环破裂
• 对于有明显邻近节段退变危险因素的患者，如长 节段融合且相邻节段有间盘信号改变等表现者， 应采取置入弹性内固定等方法对其邻近节段进行 保护 • 单节段融合合并邻近节段信号改变时，是否应用 Topping-off？---目前将单节段融合与Toppingoff进行对比的研究很少
短中期随访可见对于单节段融合合并邻近节段信号 改变应用Topping-off术式可以防止邻近节段活动增加， 具有潜在的预防邻近节段退变的作用
T百度文库pping off病例
腰椎术后过伸过屈位示：L4/5节段活动度存在，弹性内固定物位置好
棘突间植入物存在的问题
• 不能单独应用于多节段 • 不能降低椎间盘突出复发率 • 术后棘突骨折和椎板骨折的可能 • 固定物脱出 • 弹性固定节段自发融合
讨论
• 脊柱外科手术在我国大规模开展历史较短，早期 融合病人开始纷纷进入邻近节段退变阶段。翻修 术病人也将大量增加 • 如何保护邻近节段已成为脊柱外科医生重点关注 的问题之一
术后2月过伸过屈位显示：L4/5节段活动度好，wallis位置好
Topping-off手术
Topping-off研究现状
主要以生物力学及有限元研究为主 Korovessis通过对24例Topping-off手术以及21例融 合手术进行对比后认为：Topping-off术可改变ASD 的自然病程，降低ASD发生率*。
Cervitech PCM
Globus Medical Secure-C SpinalMotion Kineflex-C Medtronic Prestige LP 1 Level Medtronic Prestige LP 2 Level Stryker CerviCore LDR Spine Mobi-C
Bryan disc
• 颈椎融合术患者颈椎将失去一部分活动度
• 1个节段融合，颈椎整体活动度减少1/3 • 2个节段融合，颈椎整体活动度减少1/2 • 3个节段融合，颈椎整体活动度减少3/4
颈椎非融合技术优点
• 1.术后手术节段可正常范围活动 • 2.预防邻近节段椎间盘退变 • 3.提供长期的稳定性
ASD与相邻节段 过度活动有关
ISP能部分限制 相应节段活动
在相邻节段置入ISP 以保护相邻节段
Topping-off手术 保护邻近节段间盘，延缓其退变进程
• Topping-off手术： 传统融合手术+相邻节段棘突间固定
• Topping-off手术主要手术适应证为：
① 责任间隙相邻节段腰椎间盘出现间盘信号降低 ② 结合临床情况（患者症状体征、影像学表现等） 考虑该节段非责任间隙，但退变风险较高 ③ 融合节段的邻近节段UCLA椎间隙退变分级≤II级
手术效果
• • • • 神经功能改善与ACDF相似 保留了颈椎的运动节段 理论上避免了相邻节段的加速退变 2-3年的随访效果满意
适应症
• 颈椎病需行前路减压者
• 椎间盘退变、突出等软性压迫为主
• 颈椎屈伸活动良好，不存在明显椎管狭窄、 不稳定 • 没有明显骨质疏松，一般年龄不超过60岁
禁忌症
• • • • • • 1.颈椎骨折脱位 2.椎管狭窄 3.颈椎不稳 4.后纵韧带骨化症 5.椎间隙塌陷僵硬 6.骨质疏松
Prodisc®
Charité ®
Mobidisc®
Maverick®
腰椎人工髓核
Dascor (Disc dynamics)
Prosthetic Disk Nucleus (Raymedica)
腰椎后路非融合技术
X-Stop (St Francis Medical) Dynesis (Zimmer) Wallis (Abbott Spine)
[1]Dmitriev AE, et al. Adjacent level intradiscal pressure and segmental kinematics following a cervical total disc arthroplasty: an in vitro human cadaveric model. Spine 2005,30(10) [2]Hilibrand AS, et al. Radiculopathy and myelopathy at segments adjacent to the site of a previous anterior cervical arthrodesis. J Bone Joint Surg(Am) 1999,81(4) [3]Goto S, et al. Long-term follow-up study of anterior surgery for cervical spondylotic myelopathy with special reference to the magnetic resonance imaging findings in 52 cases. Clin Orthop 1993 [4]Gore DR, Sepic SB. Anterior discectomy and fusion for painful cervical disc disease. A report of 50 patients with an average follow- up of 21 years. Spine 1998,23
棘突间植入物手术优点
• • •
退变节段生物力学的正常化 椎管容积增大/神经根管扩大 手术技术： —快速&简易 —安全&“破坏结构少” —可逆性，可进行任何后续治疗—便于翻修 允许退变的椎间盘一定程度的“再生/再水化（?）
•
椎间盘术后“再水化”？
术 前
术后12个月
缓解疼痛的机理
• 撑开棘突并防止腰椎过度后伸