脊柱內(nèi)固定原理

1、人本未來脊柱內(nèi)固定原理寇萬福人本未來脊柱內(nèi)固定發(fā)展史 最初是為治療脊柱側(cè)彎設(shè)計(jì)的：最初是為治療脊柱側(cè)彎設(shè)計(jì)的： 作為作為臨時復(fù)位系統(tǒng)臨時復(fù)位系統(tǒng)并并輔助脊柱融合輔助脊柱融合 上世紀(jì)60年代， Harrington和和Luqne問世問世后，擴(kuò)大到后，擴(kuò)大到脊柱創(chuàng)傷治療脊柱創(chuàng)傷治療 上世紀(jì)上世紀(jì)70年代，年代，椎弓根螺釘裝置椎弓根螺釘裝置，例如，例如Dick釘、釘、RF釘桿裝置釘桿裝置 上世紀(jì)上世紀(jì)80年代，由法國的年代，由法國的Cotrel和和Dubousset發(fā)明了發(fā)明了C-D釘棒結(jié)合裝置系統(tǒng)釘棒結(jié)合裝置系統(tǒng)人本未來三柱理論1983年年Denis提出三柱分類概念，提提出三柱分類概念，提出脊柱的

2、穩(wěn)定性有賴于中柱的完整，出脊柱的穩(wěn)定性有賴于中柱的完整，并強(qiáng)調(diào)后方韌帶復(fù)合結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定性的并強(qiáng)調(diào)后方韌帶復(fù)合結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定性的作用。作用。Denis提出三柱分類：提出三柱分類：將脊柱分為前、中、后三柱。將脊柱分為前、中、后三柱。前柱：前縱韌帶、椎體前二分之一、前柱：前縱韌帶、椎體前二分之一、椎間盤的前部。椎間盤的前部。中柱：椎體后二分之一、椎間盤后半中柱：椎體后二分之一、椎間盤后半部分、后縱韌帶和椎管。部分、后縱韌帶和椎管。后柱：關(guān)節(jié)突、黃韌帶、棘間韌帶、后柱：關(guān)節(jié)突、黃韌帶、棘間韌帶、棘上韌帶。棘上韌帶。前柱承擔(dān)前柱承擔(dān)80的應(yīng)力的應(yīng)力中柱和后主承擔(dān)中柱和后主承擔(dān)20應(yīng)力應(yīng)力前柱中柱后柱人本未來脊

3、柱手術(shù)三大原則 減壓 固定 融合人本未來固定原則固定原則* 重新再分配脊椎載荷重新再分配脊椎載荷* 限制局部運(yùn)動從而維持穩(wěn)定限制局部運(yùn)動從而維持穩(wěn)定* 在穩(wěn)定的環(huán)境中，促進(jìn)堅(jiān)固的骨融合在穩(wěn)定的環(huán)境中，促進(jìn)堅(jiān)固的骨融合人本未來脊柱融合術(shù)脊柱融合術(shù) 原理原理：以病變椎體為中心，在病變的上一個椎體和下一個椎體之間進(jìn)行融合，使其成為一個整體。 作用作用：限制運(yùn)動 維持解剖 防止畸形發(fā)生人本未來脊柱融合術(shù)脊柱融合術(shù) 范圍范圍：腫瘤-病變節(jié)段上一個正常椎體到下一個 正常椎體；畸形-包括整個畸形區(qū)域，再加上一個椎體及下一個椎體 位置位置： 前-椎體間植骨 后-關(guān)節(jié)突植骨 植骨的來源植骨的來源：自體骨：髂骨，

4、肋骨，脛骨，腓骨 異體骨 人本未來脊柱融合術(shù)脊柱融合術(shù) 內(nèi)固定物的要求：內(nèi)固定物的要求： 1，很好的生物相容性 2，恢復(fù)脊柱正常的解剖關(guān)系和穩(wěn)定性 3，限制脊柱的自由度 4，簡單安全，容易安裝 5，有足夠的強(qiáng)度，以去除外支架 6，不影響術(shù)后影像學(xué)檢查（CT,MRI）人本未來內(nèi)置物的基本構(gòu)成內(nèi)置物的基本構(gòu)成* 長構(gòu)件結(jié)構(gòu)：棒，鋼板，線纜長構(gòu)件結(jié)構(gòu)：棒，鋼板，線纜* 固定椎體構(gòu)件：椎弓根螺釘，椎板鉤，椎板下鋼絲，固定椎體構(gòu)件：椎弓根螺釘，椎板鉤，椎板下鋼絲，前方椎體螺釘前方椎體螺釘* 將二者連接起來的連接部分將二者連接起來的連接部分人本未來張力帶法則張力帶法則人本未來融合期間載荷分布的變化融合期間

5、載荷分布的變化* 正常情況下，椎體支撐近正常情況下，椎體支撐近75%80%的脊柱壓的脊柱壓力載荷，而后部結(jié)構(gòu)支撐余下的力載荷，而后部結(jié)構(gòu)支撐余下的20%25%* 放置植骨塊或者器械構(gòu)件后，載荷會從椎體放置植骨塊或者器械構(gòu)件后，載荷會從椎體向植骨塊或內(nèi)置物轉(zhuǎn)移向植骨塊或內(nèi)置物轉(zhuǎn)移* 固定的內(nèi)置物將為主要的載荷支持部分，隨固定的內(nèi)置物將為主要的載荷支持部分，隨后將會有骨的重塑后將會有骨的重塑人本未來 隨時間變化，隨時間變化，植骨塊與內(nèi)植骨塊與內(nèi)固定材料支固定材料支持載荷的分持載荷的分布發(fā)生改變布發(fā)生改變?nèi)诤掀陂g載荷分布的變化融合期間載荷分布的變化人本未來載荷分布法則載荷分布法則椎間盤與椎體后部完整

6、腰椎椎間盤與椎體后部完整腰椎的載荷分布的載荷分布 關(guān)節(jié)突承受17%垂直壓力 90%的垂直壓力通過椎體與椎間盤 所有綜合力量大于100%是因?yàn)槎鄠€方向的合力人本未來 后路器械力的分布后路器械力的分布載荷分布法則載荷分布法則人本未來* 對于應(yīng)用后路脊柱內(nèi)固定器械，應(yīng)理解和采取張力帶法則進(jìn)行脊柱載荷再分布* 從臨床的觀察的結(jié)果，可以看到脊柱背側(cè)起分離作用的力阻礙了脊柱的正常生物力學(xué)行為；而背側(cè)發(fā)生加壓作用的內(nèi)固定系統(tǒng)，卻與正常生物力學(xué)相接近* 脊柱前柱包括椎體和椎間盤，當(dāng)其中一部分存在缺陷時，僅依靠后路內(nèi)固定器械則難以達(dá)到前柱的理想載荷分布。因此，需行前路支撐植骨或其他方法的脊柱前路重建脊柱前路重建

7、載荷分布法則載荷分布法則人本未來脊柱內(nèi)固定器械脊柱內(nèi)固定器械人本未來脊柱內(nèi)固定器械的優(yōu)點(diǎn)脊柱內(nèi)固定器械的優(yōu)點(diǎn) 脊柱復(fù)位（側(cè)彎，后突，滑脫）脊柱復(fù)位（側(cè)彎，后突，滑脫） 維持復(fù)位的穩(wěn)定，防止畸形進(jìn)一步發(fā)展維持復(fù)位的穩(wěn)定，防止畸形進(jìn)一步發(fā)展 促進(jìn)骨性融合促進(jìn)骨性融合人本未來內(nèi)固定類型內(nèi)固定類型 單純螺釘（拉力螺釘） 單純鋼絲（作為張力帶） 鉤棒結(jié)合 釘棒結(jié)合 鋼絲與棒結(jié)合 鋼板與螺釘結(jié)合人本未來頸頸 椎椎 器器 械械-螺釘螺釘 頸椎單純的螺釘固定最初設(shè)計(jì)是為了治療上頸椎的不穩(wěn)定 C1-C2后路關(guān)節(jié)間螺釘固定技術(shù)是由Magerl發(fā)展的 可使C1-C2復(fù)合體保持穩(wěn)定，促進(jìn)融合 無需Halo支架人本未來

8、頸頸 椎椎 器器 械械-螺釘螺釘 前路單純螺釘固定用于齒狀突II型骨折的軸向固定 適應(yīng)證：禁忌用Halo架的病人 C1-C2的運(yùn)動對于病人很重要的病人 生物力學(xué)及臨床數(shù)據(jù)表明，單螺釘比雙螺釘 更有效人本未來頸頸 椎椎 器器 械械-鋼絲鋼絲 后路鋼絲技術(shù)是張力帶技術(shù) 禁忌證：后方附件骨折或缺損存在嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)或矢狀面不穩(wěn)定 在扭轉(zhuǎn)或伸展時，鋼絲的穩(wěn)定性不如側(cè)塊鋼板人本未來頸頸 椎椎 器器 械械-鉤棒鉤棒 用于頸椎的鉤棒系統(tǒng)包括：椎板夾和兒童鉤棒系統(tǒng) 椎板夾系統(tǒng)適用于單節(jié)段頸椎不穩(wěn)定 在上頸椎，椎板夾系統(tǒng)并不比螺釘技術(shù)更穩(wěn)定 在中，下頸椎，椎板夾可能侵占椎管，因此操作時要小心人本未來頸頸 椎椎 器器

9、 械械-前路鋼板前路鋼板 前路頸椎鋼板用于創(chuàng)傷已近十年 生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示：在扭轉(zhuǎn)、側(cè)方彎曲和伸直的情況下，前路鋼板系統(tǒng)與后路鋼絲提供同樣的穩(wěn)定性；在后柱不穩(wěn)定的屈曲情況下，前路鋼板不是很適合人本未來頸頸 椎椎 器器 械械-前路鋼板前路鋼板 但是臨床研究顯示，前路鋼板固定植骨融可以有效地治療爆裂骨折，頸椎半脫位合并椎間盤突出和頸椎腫瘤 還可以有效地應(yīng)用于假關(guān)節(jié)融合以及進(jìn)行多節(jié)段融合。人本未來頸頸 椎椎 器器 械械-前路鋼板前路鋼板 適應(yīng)證：適應(yīng)證： 創(chuàng)傷創(chuàng)傷：椎間盤突出合并半脫位 伸直型淚滴骨折 爆裂骨折 嚴(yán)重旋轉(zhuǎn)型損傷，需前后內(nèi)固定 退行性變退行性變：類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎造成的多節(jié)段不穩(wěn)定、假關(guān)節(jié) 腫

10、瘤腫瘤人本未來頸頸 椎椎 器器 械械-后路鋼板后路鋼板 在上頸椎，螺釘可以通關(guān)節(jié)，穿過C1-C2的關(guān)節(jié)進(jìn)行固定，也可以打入C2的椎弓根。 C3-C6固定在側(cè)塊上 C7既可以固定椎弓根，也可以固定側(cè)塊人本未來頸頸 椎椎 器器 械械-后路鋼板后路鋼板 為了保護(hù)椎動脈，脊髓和神經(jīng)根，每個病人在術(shù)前均應(yīng)進(jìn)行放射學(xué)檢查以確定側(cè)塊的正確位置；術(shù)中放置螺釘時要小心謹(jǐn)慎人本未來頸頸 椎椎 器器 械械-后路鋼板后路鋼板適應(yīng)證適應(yīng)證： 創(chuàng)傷：創(chuàng)傷：不需椎體切除的爆裂骨折 合并后方骨折的脫位或半脫位 嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)畸形需前后路固定 退行性變：退行性變：椎板切除后進(jìn)行多節(jié)段融合 截骨矯形后不穩(wěn)定 枕頸融合，去除Halo架人

11、本未來后路胸腰椎器械后路胸腰椎器械-鋼絲鋼絲 螺釘關(guān)節(jié)間固定最初是用于一個或兩個 節(jié)段腰椎融合 當(dāng)不需堅(jiān)強(qiáng)固定或不需復(fù)位時，可以輔助融合 雖然一些作者報道了它的高融合率，但其他一些報道顯示其效果不如椎弓根螺釘人本未來后路胸腰椎器械后路胸腰椎器械-鋼絲鋼絲 單純后路鋼絲單純后路鋼絲很少應(yīng)用于很少應(yīng)用于胸椎和腰椎胸椎和腰椎 Luque首先將節(jié)段性棒與首先將節(jié)段性棒與鋼絲技術(shù)應(yīng)用與臨床鋼絲技術(shù)應(yīng)用與臨床 用用Luque技術(shù)治療側(cè)彎和技術(shù)治療側(cè)彎和后突的效果很好，但穿過后突的效果很好，但穿過椎板的路徑中會有神經(jīng)損椎板的路徑中會有神經(jīng)損害危險，如使用線纜可以害危險，如使用線纜可以減少危險減少危險人本未來

12、后路胸腰椎器械后路胸腰椎器械-鋼絲鋼絲 適應(yīng)證適應(yīng)證：神經(jīng)肌肉性側(cè)彎 側(cè)彎合并胸椎前突 特發(fā)性側(cè)彎 禁忌證禁忌證：椎管狹窄 后突 腰椎一般不用鋼絲人本未來后路胸腰椎器械后路胸腰椎器械-鉤棒鉤棒 胸腰椎后路鉤棒系統(tǒng)分為節(jié)段性與非節(jié)段性 非節(jié)段性：Harrington 和 Knodt系統(tǒng) Harrington系統(tǒng)很少用于腰椎側(cè)彎，后路單純撐開會引起平背畸形人本未來后路胸腰椎器械后路胸腰椎器械-鉤棒鉤棒 節(jié)段性固定最早是由Cotrel描述的：CD 首先應(yīng)用于側(cè)彎和創(chuàng)傷 在腰椎（特別在下腰段），最好用椎弓根螺釘代替椎板鉤 側(cè)彎病人建議使用雙棒結(jié)構(gòu)，包括至少兩個橫連人本未來后路胸腰椎器械后路胸腰椎器械

13、對脊柱器械已進(jìn)行了廣泛的基礎(chǔ)科學(xué)的研究 動物實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明：后路脊柱內(nèi)固定可以促進(jìn)骨的融合 當(dāng)內(nèi)固定的強(qiáng)度增加時，融合骨塊的強(qiáng)度也隨之增加。但是，強(qiáng)度增加的越多，會發(fā)生與器械有關(guān)的骨質(zhì)減少。這種骨質(zhì)疏松是否具有臨床意義還不清楚SINOUPASS人本未來后路胸腰椎器械后路胸腰椎器械 體外的生物力學(xué)測試顯示脊柱內(nèi)固定器械可以增加脊柱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 通常，脊柱內(nèi)固定系統(tǒng)分為限制性與非限制性 非限制性系統(tǒng)的疲勞壽命較長，通常失敗是由于松動而不是斷裂。人本未來后路胸腰椎器械后路胸腰椎器械-釘板釘板 椎弓根螺釘系統(tǒng)首先由Harrington使用，由Roy-Camille推廣 椎弓根螺釘比骨鉤或鋼絲穩(wěn)定性更好

14、優(yōu)勢優(yōu)勢：滑脫復(fù)位，穩(wěn)定運(yùn)動節(jié)段，矯正畸形。提高融合率 劣勢劣勢：風(fēng)險高（出血多，時間長，感染率高），醫(yī)生的水平要求高，并發(fā)癥（椎弓根骨折，神經(jīng)根損傷，脊髓損傷，血管損傷）人本未來后路胸腰椎器械后路胸腰椎器械-釘棒釘棒 釘板釘板 適應(yīng)證適應(yīng)證： 滑脫復(fù)位 退行性變?nèi)诤?假關(guān)節(jié)修補(bǔ) 腰椎側(cè)彎中 下腰椎爆裂骨折不穩(wěn)定 腫瘤切除后重建人本未來椎間融合器椎間融合器 椎間融合器最早是從后路放在椎間隙，作為分擔(dān)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)，材料是碳纖維的 早期融合器是裝滿植骨塊后打入椎間隙，由于沒有內(nèi)在的穩(wěn)定性，使用時要求與后路椎弓根螺釘系統(tǒng)配合使用人本未來椎間融合器椎間融合器 帶螺紋的融合器經(jīng)生物力學(xué)測定，在屈曲和側(cè)向彎

15、曲時穩(wěn)定性明顯提高。拔出力也高于取出骨樁的力。 水平放置兩個帶螺紋的融合器比單獨(dú)放置一個要穩(wěn)定，其穩(wěn)定性可以與椎間植骨伴后路椎弓根固定相比擬。人本未來椎間融合器椎間融合器 后來的發(fā)展：既有前路，又有后路帶螺紋的圓柱形融合器 最近發(fā)展為可從鏡下放置人本未來椎間融合器椎間融合器 生物力學(xué)上，椎間融合器的功能是通過撐開（纖維環(huán)，關(guān)節(jié)囊，韌帶）的作用達(dá)到增加椎間節(jié)段的穩(wěn)定。 長期的穩(wěn)定來自通過Cage椎體終板的骨愈合。人本未來椎間融合器椎間融合器 臨床上，最近的前瞻性研究表明，對于椎間盤源性疼痛的治療，椎間融合器的效果等于或高于多數(shù)傳統(tǒng)的方法。人本未來椎間融合器椎間融合器 雖然使用Cage的適應(yīng)證沒有明確的限制，但更適合以下病人： 單節(jié)段病變 無心理障礙 非手術(shù)治療至少6個月以上沒有好轉(zhuǎn)人本未來椎間融合器