脊柱內(nèi)固定原理及器械

1、脊柱內(nèi)固定原理及器械內(nèi)固定的目的復(fù)位固定：增加脊柱穩(wěn)定最終到達(dá)骨性融合效果好的融合定義初始穩(wěn)定性保持脊柱穩(wěn)定性，通過機(jī)械裝置防止上、下椎體負(fù)荷過重長(zhǎng)期的生物彎曲的保持內(nèi)固定置入物最終目的骨性融合或骨愈合植骨椎間盤植骨融合器BAK鈦鋼螺綸椎體融合器TFC脊柱內(nèi)固定開展史最初是為治療脊柱側(cè)彎設(shè)計(jì)的： 作為臨時(shí)復(fù)位系統(tǒng)并輔助脊柱融合上世紀(jì)60年代， Harrington和Luqne問世后，擴(kuò)大到脊柱創(chuàng)傷治療上世紀(jì)70年代，椎弓根螺釘裝置，例如Dick釘、RF釘桿裝置上世紀(jì)80年代，由法國(guó)的Cotrel和Dubousset創(chuàng)造了C-D釘棒結(jié)合裝置系統(tǒng)三柱理論1983年Denis提出三柱分類概念，提出脊

2、柱的穩(wěn)定性有賴于中柱的完整，并強(qiáng)調(diào)前方韌帶復(fù)合構(gòu)造對(duì)穩(wěn)定性的作用。Denis提出三柱分類：將脊柱分為前、中、后三柱。前柱：前縱韌帶、椎體前二分之一、椎間盤的前部。中柱：椎體后二分之一、椎間盤后半局部、后縱韌帶和椎管。后柱：關(guān)節(jié)突、黃韌帶、棘間韌帶、棘上韌帶。前柱承擔(dān)80的應(yīng)力中柱和后主承擔(dān)20應(yīng)力前柱中柱后柱脊柱手術(shù)三大原那么減壓固定融合固定原那么重新再分配脊椎載荷限制局部運(yùn)動(dòng)從而維持穩(wěn)定在穩(wěn)定的環(huán)境中，促進(jìn)鞏固的骨融合脊柱融合術(shù)原理：以病變椎體為中心，在病變的上一個(gè)椎體和下一個(gè)椎體之間進(jìn)展融合，使其成為一個(gè)整體。作用：限制運(yùn)動(dòng) 維持解剖 防止畸形發(fā)生脊柱融合術(shù)范圍：腫瘤-病變節(jié)段上一個(gè)正常椎

3、體到下一個(gè) 正常椎體；畸形-包括整個(gè)畸形區(qū)域，再加上一個(gè)椎體及下一個(gè)椎體位置： 前-椎體間植骨 后-關(guān)節(jié)突植骨植骨的來源：自體骨：髂骨，肋骨，脛骨，腓骨 異體骨 脊柱融合術(shù)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(jiǎn)單平安，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內(nèi)置物的根本構(gòu)成長(zhǎng)構(gòu)件構(gòu)造：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，前方椎體螺釘將二者連接起來的連接局部張力帶法那么融合期間載荷分布的變化正常情況下，椎體支撐近75%80%的脊柱壓力載荷，而后部構(gòu)造支撐余下的20%25

4、%放置植骨塊或者器械構(gòu)件后，載荷會(huì)從椎體向植骨塊或內(nèi)置物轉(zhuǎn)移固定的內(nèi)置物將為主要的載荷支持局部，隨后將會(huì)有骨的重塑隨時(shí)間變化，植骨塊與內(nèi)固定材料支持載荷的分布發(fā)生改變?nèi)诤掀陂g載荷分布的變化載荷分布法那么椎間盤與椎體后部完整腰椎的載荷分布關(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€(gè)方向的合力后路器械力的分布載荷分布法那么對(duì)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那么進(jìn)展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)起別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

5、中一局部存在缺陷時(shí)，僅依靠后路內(nèi)固定器械那么難以到達(dá)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載荷分布法那么脊柱內(nèi)固定器械脊柱內(nèi)固定器械的優(yōu)點(diǎn)脊柱復(fù)位側(cè)彎，后突，滑脫維持復(fù)位的穩(wěn)定，防止畸形進(jìn)一步開展促進(jìn)骨性融合內(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)合頸 椎 器 械-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開展的可使C1-C2復(fù)合體保持穩(wěn)定，促進(jìn)融合無需Halo支架頸 椎 器 械-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

6、 C1-C2的運(yùn)動(dòng)對(duì)于病人很重要的病人 生物力學(xué)及臨床數(shù)據(jù)說明，單螺釘比雙螺釘 更有效頸 椎 器 械-鋼絲 后路鋼絲技術(shù)是張力帶技術(shù)禁忌證：前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(shí)，鋼絲的穩(wěn)定性不如側(cè)塊鋼板頸 椎 器 械-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(1)在中，下頸椎，椎板夾可能侵占椎管，因此操作時(shí)要小心1李德強(qiáng);李明;劉培來;張?jiān)獎(jiǎng)P;左振柏;胡魁;周磊;SSE寰樞椎掛鉤內(nèi)固定治療寰樞椎不穩(wěn)J;中華創(chuàng)傷骨科雜志;2021年03期頸 椎 器 械-前路鋼板前路頸椎鋼板用于創(chuàng)傷已近十年生物

7、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頸 椎 器 械-前路鋼板 但是臨床研究顯示，前路鋼板固定植骨融合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)展多節(jié)段融合。頸 椎 器 械-前路鋼板適應(yīng)證： 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：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) 腫瘤頸 椎 器 械-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)展固定，也可以打入C2的椎弓根。C3-C6固定在側(cè)塊上

8、C7既可以固定椎弓根，也可以固定側(cè)塊頸 椎 器 械-后路鋼板為了保護(hù)椎動(dòng)脈，脊髓和神經(jīng)根，每個(gè)病人在術(shù)前均應(yīng)進(jìn)展放射學(xué)檢查以確定側(cè)塊的正確位置；術(shù)中放置螺釘時(shí)要小心慎重頸 椎 器 械-后路鋼板適應(yīng)證： 創(chuàng)傷：不需椎體切除的爆裂骨折 合并前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：椎板切除后進(jìn)展多節(jié)段融合 截骨矯形后不穩(wěn)定 枕頸融合，去除Halo架后路胸腰椎器械-螺釘 螺釘關(guān)節(jié)間固定最初是用于一個(gè)或兩個(gè) 節(jié)段腰椎融合當(dāng)不需堅(jiān)強(qiáng)固定或不需復(fù)位時(shí)，可以輔助融合雖然一些作者報(bào)道了它的高融合率，但其他一些報(bào)道顯示其效果不如椎弓根螺釘后路胸腰椎器械-鋼絲 單純后路鋼絲很少應(yīng)用于胸椎和腰椎L

9、uque首先將節(jié)段性棒與鋼絲技術(shù)應(yīng)用與臨床用Luque技術(shù)治療側(cè)彎和后突的效果很好，但穿過椎板的路徑中會(huì)有神經(jīng)損害危險(xiǎn)，如使用線纜可以減少危險(xiǎn)后路胸腰椎器械-鋼絲適應(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：椎管狹窄 后突 腰椎一般不用鋼絲后路胸腰椎器械-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(huì)引起平背畸形后路胸腰椎器械-鉤棒 節(jié)段性固定 C.D.系統(tǒng)：法國(guó)醫(yī)生Cotrel和Dubousset，1984年首創(chuàng)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

10、側(cè)彎病人建議使用雙棒構(gòu)造，包括至少兩個(gè)橫連優(yōu)點(diǎn)：冠狀面改善Cobb角，矯正率達(dá)66矢狀面矯正胸椎前凸及胸、 腰段后凸矯正旋轉(zhuǎn)畸形可達(dá)40術(shù)后矯正度不喪失，植骨融合結(jié)實(shí)臥床期縮短，不需外固定后路胸腰椎器械對(duì)脊柱器械已進(jìn)展了廣泛的根底科學(xué)的研究動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)說明：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(shí)，融合骨塊的強(qiáng)度也隨之增加。但是，強(qiáng)度增加的越多，會(huì)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后路胸腰椎器械體外的生物力學(xué)測(cè)試顯示脊柱內(nèi)固定器械可以增加脊柱構(gòu)造的穩(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(zhǎng)，通常失敗是由于松動(dòng)

11、而不是斷裂。后路胸腰椎器械-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)定性更好優(yōu)勢(shì)：滑脫復(fù)位，穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)節(jié)段，矯正畸形。提高融合率劣勢(shì)：風(fēng)險(xiǎn)高出血多，時(shí)間長(zhǎng)，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，血管損傷椎弓根螺釘系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)固定節(jié)段短，不影響鄰近椎體活動(dòng)到達(dá)三柱固定，穩(wěn)定性好適應(yīng)癥廣泛，療效好不但可矯正冠狀面和矢狀面畸形，還可矯正旋轉(zhuǎn)畸形后路胸腰椎器械-釘棒 釘板適應(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)

12、力的構(gòu)造，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(shí)要求與后路椎弓根螺釘系統(tǒng)配合使用椎間融合器帶螺紋的融合器經(jīng)生物力學(xué)測(cè)定，在屈曲和側(cè)向彎曲時(shí)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(gè)帶螺紋的融合器比單獨(dú)放置一個(gè)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較。椎間融合器后來的開展：既有前路，又有后路帶螺紋的圓柱形融合器最近開展為可從鏡下放置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，韌帶的作用到達(dá)增加椎間節(jié)段的穩(wěn)定。長(zhǎng)期的穩(wěn)定來自通過Cage椎體終板的骨愈合。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(gè)月以上沒有好轉(zhuǎn)椎間融合器直立的融合器Mesh，在椎體切除后作為椎體的替代物，可以恢復(fù)前柱的構(gòu)造。Mesh需要應(yīng)力的分散支持，因此需伴隨前路鋼板或后路椎弓根系統(tǒng)固定。不管