腰椎CAGE 技術（精品課件）

1、腰椎CGE 技術 近年來,一種新的腰椎融合技術椎體間融合器(Irby fsio cage)在全世界范圍內得到廣泛的應用,極大地推動了腰椎融合手術的成功率,而有關其并發(fā)癥的報道也屢見不鮮，在此將cage 在腰椎融合中的理論，適應證,并發(fā)癥，及一些新的技術進行綜述。1、發(fā)展歷史及分類椎體間融合器的雛形來源于Bagy 設計的一種不銹鋼的“籃子”Bgbybake，它是一個長為0m,直徑為25m的圓柱體,其壁上有mm 的有窗小孔以利新生骨長入,用于融合馬的頸椎。其后許多學者在此基礎上加以改進,發(fā)展出現在的多種cage，廣泛地應用于椎間盤源性的下腰痛。根據制作的材料主要分為金屬cage,碳纖維ce。金屬c

2、age 是目前應用最廣泛的cae,多由鈦合金制作成,又可以根據形狀分為水平圓柱形與垂直環(huán)形，前者的代表為(Bagyad Kusih)、TFC(Threaded FusionCage),后者包括Hrm vertical cage、ncage等。而ratigaIc 作為一種新的方形碳纖維cge 也已經和后路椎弓根螺釘聯(lián)合應用于臨床。下面分別說明幾種age 的設計與生物力學特點。BAK:AK 是一種中空，多孔，前端逐漸變細的帶有螺紋的鈦合金結構，在其中塞填骨碎片以期為融合的發(fā)生提供穩(wěn)定性和必需的生物成份，無論體內還是體外的試驗均已證明其有足夠的強度以支撐脊柱而不會發(fā)生變形與破裂，其壁上的孔足以讓新生

3、骨長入?？梢杂汕奥坊蚝舐分踩?，初始時要求成對植入，現在有多種方式可以僅植入單個。TF:ay-TFC 的主體為高強度鈦合金制成，外殼為經緯狀三角形螺紋，內為空心的圓柱體,兩端有聚乙烯箱蓋以防止纖維組織長入及其內的移植骨丟失。均由后路成對植入。(見左圖)BatignI cag:由PEKK(polyether ketoneether ketoneketoe)加強的碳纖維多聚體制成，其形狀為中空的矩形，上下緣有齒狀結構以防止拔出，臨床均聯(lián)合后路椎弓根螺釘一起應用。Syncge:為一種具有橢圓形表面的中空有孔的金屬cage,從側方看呈楔形，上下表面有齒狀結構嚙合上下椎體終板,單個由前路置入。特殊的cag

4、e-異體骨cage：Kzak 等使用異體股骨環(huán)內置自體松質骨加用二枚6.5mA松質骨螺釘融合脊柱，可以視為一種特殊的age,可以應用于腰椎融合手術失敗者和有感染者，具有其獨特的優(yōu)點。Barns 等將帶銷釘的有螺紋的皮質骨（TCBD）應用于腰椎融合手術，雖然理論上具有優(yōu)勢，但臨床效果尚欠佳，仍需進一步研究。2、幾種cage 的生物力學檢測及比較生物力學試驗表明：各種設計的cage 可以明顯的提高手術椎體間的即時穩(wěn)定性，且相互之間沒有明顯的差別；Ca 的數量與置入方向對穩(wěn)定性的影響不大,但側向置入時，抗扭轉的穩(wěn)定性更高。xlan及Lund 等發(fā)現各種cge 在過伸時穩(wěn)定性較差，可能主要是因為撐開椎

5、間隙的同時小關節(jié)也受到牽張,關節(jié)面接觸減少從而減弱了后側對抗過伸的力量引起,前路手術損傷前縱韌帶也起一定的作用；前路cge 較后路者扭轉時的穩(wěn)定性較好,可能由于后路手術損傷關節(jié)突引起或者前路cag嚙合椎體的方式不同所致，具體原因仍需進一步研究。相比較金屬的cge 而言，碳纖維cag 的優(yōu)勢在于(1)可以透過射線,從而可以直接觀察到新生骨生長情況;（2)與皮質骨具有相同的彈性模量,從而將對其內填塞 的移植骨的壓力減至最小,并減少負重時cage 與椎體骨之間的微運動。不足之處在于它不能單獨使用，必須聯(lián)合應用后路椎弓根螺釘;以及存在碳纖維微粒的脫落。3、基本理論椎間融合器的產生是建立在“撐開壓縮”（

6、dirative-coprssion）理論的基礎上的。無論何種融合器對椎間隙均具有撐開作用,使椎間盤的纖維環(huán)，前后縱韌帶均處于張力狀態(tài)，后者以及肌肉的動態(tài)收縮與垂直的自身體重又對融合器產生壓縮作用，從而有助于穩(wěn)定融合器。另外，融合器位于前柱上,是在脊柱最大承重軸的融合，并通過螺紋或齒狀結構以及所謂的界面固定作用,產生很好的即時穩(wěn)定性。恢復了椎間隙高度,可以促使載荷通過前柱傳導,增加神經根管的容積,防止平背畸形的發(fā)生。4、手術注意事項注意終板的保護:手術中要注意保護骨性終板，否則容易發(fā)生術后早期椎間隙的塌陷; cage 的合適放置:Taylor等認為椎體中線的兩側各5m 為“安全區(qū)”，如果cag

7、e的位置過于外側，容易導致神經根刺激。手術中要注意椎體中線的辨別，椎體前側血管的中線不等于椎體的解剖中線，建議手術中在線監(jiān)視下決定中線;注意椎間隙的撐開：維持cage 穩(wěn)定性的力量來自于牽張的纖維環(huán)的回縮力，肌肉的收縮，重力及摩擦力，因此,在鉆孔和置入cg之前,撐開椎間隙是極為重要的一個環(huán)節(jié),撐開的力量以達到恢復生理彎曲為準。c 尺寸的選擇：離體試驗中，切除關節(jié)突關節(jié)后,隨著a 的增大，運動單位的側屈與扭轉穩(wěn)定性均增高。Ry 認為，TFC 的合適的位置是沉入上下椎體終板各3mm，如果age 選擇得太小,就不能很好的咬合終板，導致穩(wěn)定性下降，a 移位，融合失敗,同時,就不能有效的撐開椎間隙，也就

8、不能起到神經孔減壓的目的。后路手術中小關節(jié)的處理:雖然Ry 認為手術中T 提供了足夠的穩(wěn)定度，可以切除小關節(jié)與椎弓根,但生物力學實驗中切除雙側關節(jié)突后無論cage 的大小，扭轉與前屈時脊柱的穩(wěn)定性均明顯小于正常，故還是要盡可能地多保留小關節(jié)。前路手術中前縱韌帶的處理:切除椎體前側結構后，脊柱無論在屈曲、過伸還是側屈時蠕變均增加,影響了脊柱的穩(wěn)定, 故前路手術中要注意盡量保留前縱韌帶以增強脊柱的即時穩(wěn)定性。、手術適應證目前的手術適應證還存在一定的爭議，多數作者認為慢性的、嚴重的、致殘性的椎間盤退變性腰痛伴或不伴神經根性疼痛；一度以內的腰椎滑脫；無滑脫的腰椎峽部裂;椎間盤切除術后再手術者；腰椎不穩(wěn)

9、定致腰腿痛;經長期保守治療無效為age 手術的適應證。加用后路椎弓根螺釘系統(tǒng)還可用于可復位至一度以內的二度或以上的椎體滑脫；腰椎間盤源性疼痛伴有椎管狹窄;伴有骨質疏松。后二者可用經棘突至關節(jié)突關節(jié)的螺釘替代椎弓根螺釘。6、手術禁忌征既往有椎間植骨融合手術史;椎間隙高度狹窄估計無法有效撐開者;椎間隙有明顯的終板硬化者;嚴重的骨質疏松；惡性腫瘤; 全身或局部的活動性感染；過度肥胖；妊娠;脈管系統(tǒng)疾??；重度椎體滑脫估計術中無法復位至一度以內者；廣泛的硬膜外疤痕形成，無法安全游離馬尾神經者。7、發(fā)癥及防治近年來關于cae 手術的并發(fā)癥的報道屢見不鮮，多數是與手術操作有關。圍手術期并發(fā)癥包括死亡,出血,

10、感染,神經根損傷，硬膜撕裂，泌尿系損傷，逆行射精等，這就要求手術者對解剖以及常規(guī)融合手術的熟悉。前路手術(包括腹腔鏡下）術后并發(fā)癥包括:醫(yī)源性椎間盤突出:表現為術后一周內出現放射性腰腿痛,常見于前路腹腔鏡手術者,原因在于由于沒有很好的識別椎體的中線，cg 的位置放置得太靠外,引起極外側椎間盤突出壓迫上位神經根,處理方法為后路減壓摘除突出的椎間盤。早期cage 松動移位， x 線證實后可再次手術摘除cage；滑液囊腫形成，為少見的并發(fā)癥。表現為術后一周出現的下肢放射痛,經CT 證實為椎管內滑液囊腫形成壓迫神經根,可手術減壓；術后腸梗阻。后路手術并發(fā)癥包括假關節(jié)形成:表現為長期持續(xù)的下腰痛,診斷的

11、最敏感的指標為屈伸位側位片,晚期可出現金屬骨交界處的透亮區(qū)，cag的下沉，椎體的硬化等,處理的方法為后路減壓，加用椎弓根螺釘與自體髂骨移植。為防止融合的失敗,Mcffee 推薦“ream long and ae shrt”技術(鉆孔較長而cg 選擇較短）,在cae 的前方放置自體髂骨片,同時也有助于術后觀察骨橋形成；cg 向后突入椎管導致醫(yī)源性椎管狹窄:表現為腰背痛合并臀，腿部疼痛，處理的方法為后路減壓，探察神經根，取出ag,該類患者一般術后都遺留慢性腰背痛癥狀。硬膜外瘢痕形成:多可經MRI 證實，癥狀嚴重者可考慮行手術切除瘢痕;蛛網膜炎。此外,Tllberg 還報告了一例使用碳纖維cge 的

12、融合失敗的患者再次手術證實發(fā)生了cag 破裂，手術中發(fā)現硬膜與神經根周圍都已被脫落的碳顆粒染成黑色。另外還存在的問題是cae 技術實質上是一種融合技術,會產生融合節(jié)段鄰近節(jié)段的不可避免的退變加速。8、關于cage 的幾個問題融合與否判定的標準：如何判定是否達到成功的融合，這是一個目前爭論很多的問題。毫無疑問,x線片上看見連續(xù)的骨小梁通過cage 周圍連接于上下終板是融合的明確指征,但臨床上常見x 線片上沒有明顯的骨橋形成。多數作者認為，屈伸位片是一種可靠的觀察融合的方法，對有疑問者,矢狀位T重建片是一個很好的手段。Kusch 推薦的融合標準為:()椎間隙中骨橋形成；(2)屈伸位片上活動小于5度

13、；(3)cage 周圍無透亮區(qū);（4）矢狀位C片上有骨橋從上位椎體到達下位椎體。但也有不少作者認為以屈-伸位片判斷融合與否是不可靠的,Fraser 報道的一組病例，以x 線片上骨小梁形成和/或屈-伸位片無活動以及T重建為標準,二年隨防單節(jié)段與雙節(jié)段融合率分別為78%與7,但相同病例十年隨訪融合率則分別變?yōu)?1%與1%，說明上述標準還存在一定的局限性。臨床療效的問題:多數文獻報道ge 技術可以獲得極其滿意的臨床療效,但Eia 等報道的一組7 名單純使用cage的后路椎體間融合(PI)手術病人中，42%的患者在三個月后有持續(xù)的下腰痛，1%的患者在一年以后仍然存在，4 名患者因為下腰痛及脊柱不穩(wěn)定而

14、再次行橫突間融合，另外還存在各種并發(fā)癥,因此有必要對a的臨床效果進行進一步的觀察。單節(jié)段的椎間盤源性疼痛是否需要融合:椎間盤源性疼痛是否需要手術是一個存在很久的問題，至今仍無定論,部分學者認為該類患者有自愈的可能,主張保守治療，但多數學者均把椎間盤源性疼痛作為cage的主要手術適應征，并認為單純切除椎間盤進一步加重椎間隙狹窄,導致更嚴重的根管狹窄，加重節(jié)段不穩(wěn),加用椎體間融合可以恢復扭轉和軸向壓縮的力量，有助于恢復脊柱的穩(wěn)定性。另有作者認為多數的椎間盤清創(chuàng)只需行單純的椎板開窗及退變的椎間盤切除，只有少數需行全椎板切除影響手術后腰椎穩(wěn)定性的患者才考慮行同期cae置入手術。椎間盤突出癥是否需要一期

15、行融合手術：單純椎間盤髓核摘除作為治療椎間盤突出癥的方法已經有悠久的歷史，akeshima 等認為雖然術后存在椎間盤再突出、椎間隙高度丟失等不利影響，但相比較手術的創(chuàng)傷等而言,一般不需要同期行融合手術。但ormits 等經過長期隨訪則認為長期結果不令人滿意,建議術前存在椎間盤退變的年輕患者應該考慮一期行脊柱融合。手術的進路選擇：目前的手術方式包括前路開放、后路及腹腔鏡下前路手術。前路椎體間融合(L)相比后路椎體間融合（PIF）的優(yōu)點在于:避免了背部肌肉、神經的破壞;椎間盤切除得更加徹底；減少了神經牽拉的危險:可以放置更加大的cage;住院時間更短；避免了破壞脊柱后路結構,減少了術后不穩(wěn)定的可能

16、。Wong等發(fā)現多數亞洲人后路放置兩個cage 需要次全甚至完全切除雙側小關節(jié),增加了術后不穩(wěn)定因素。因此,對于單純使用cage行融合手術者，我們認為以前路為宜。由于腹腔鏡手術的微創(chuàng)性,目前5-S1節(jié)段采用腹腔鏡手術已經成為標準術式，而L-節(jié)段則由于需要在腹主動脈分叉處結扎髂腰靜脈,牽開腹主動脈,有損傷主動脈與骶前靜脈叢的可能，因此Zek等認為當主動脈分叉在L4-5 之上時可采用腹腔鏡手術,反之采用前路經腹膜后小切口手術為宜。Af 等則推薦腹腔鏡下側方經腹膜后手術進路，橫向置入2 枚較長的cage，可有效地減少并發(fā)癥的產生。但對于需要加用后路內固定的患者，仍應采用后側進路。趙杰等推薦切除一側小關節(jié),從腰椎側后方斜向置入單枚BAK,再經棘突根部向對側小關節(jié)植入一枚小關節(jié)螺釘的術式,經生物力學測試可提供足夠的穩(wěn)定性，海涌等用此術式治療單節(jié)段腰椎退變不穩(wěn)并神經根管狹窄取得滿意的療效。9、目前的新發(fā)展ag 手術的目的是提高融合率，減少取移植骨對人