1、脊柱內固定原理,寇萬福,脊柱內固定發(fā)展史,最初是為治療脊柱側彎設計的： 作為臨時復位系統(tǒng)并輔助脊柱融合上世紀60年代， Harrington和Luqne問世后，擴大到脊柱創(chuàng)傷治療上世紀70年代，椎弓根螺釘裝置，例如Dick釘、RF釘桿裝置上世紀80年代，由法國的Cotrel和Dubousset發(fā)明了C-D釘棒結合裝置系統(tǒng),三柱理論,1983年Denis提出三柱分類概念，提出脊柱的穩(wěn)定性有賴于中柱的完整，并強調后方韌帶復合結構

2、對穩(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、椎間盤后半部分、后縱韌帶和椎管。后柱：關節(jié)突、黃韌帶、棘間韌帶、棘上韌帶。,前柱承擔80％的應力,中柱和后柱承擔20％應力,,,前柱,中柱,后柱,脊柱手術三大原則,減壓固定融合,固定原則,重新再分配脊椎載荷限制局部運動從而維持穩(wěn)定在穩(wěn)定的環(huán)境中，促進堅固的骨融合,,,,脊柱融合術,原理

3、：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行融合，使其成為一個整體。作用：限制運動 維持解剖 防止畸形發(fā)生,脊柱融合術,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： 前---椎體間植骨 后---關節(jié)突植骨植骨的來源：自體骨：髂骨，肋

4、骨，脛骨，腓骨 異體骨,脊柱融合術,內固定物的要求： 1，很好的生物相容性 2，恢復脊柱正常的解剖關系和穩(wěn)定性 3，限制脊柱的自由度 4，簡單安全，容易安裝 5，有足夠的強度，以去除外支架 6，不影響術后影像學檢查（CT,MRI）,內置物的基本構成,長構件結構：棒，鋼板，線纜固定椎體構件：椎弓根螺釘，椎板鉤，椎板下鋼絲，前方

5、椎體螺釘將二者連接起來的連接部分,張力帶法則,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，而后部結構支撐余下的20%~25%放置植骨塊或者器械構件后，載荷會從椎體向植骨塊或內置物轉移固定的內置物將為主要的載荷支持部分，隨后將會有骨的重塑,,,,,,隨時間變化，植骨塊與內固定材料支持載荷的分布發(fā)生改變,融合期間載荷分布的變化,載荷分布法則,椎間盤與椎體后部完整腰椎的載荷分布關節(jié)突承受17%垂

6、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%是因為多個方向的合力,后路器械力的分布,載荷分布法則,對于應用后路脊柱內固定器械，應理解和采取張力帶法則進行脊柱載荷再分布從臨床的觀察的結果，可以看到脊柱背側起分離作用的力阻礙了脊柱的正常生物力學行為；而背側發(fā)生加壓作用的內固定系統(tǒng)，卻與正常生物力學相接近脊柱前柱包括椎體和椎間盤，當其中一部分存在缺陷時，僅依靠后路內固定器械則難以達到前柱的理想載荷分布。因此，需行前路

7、支撐植骨或其他方法的脊柱前路重建,載荷分布法則,脊柱內固定器械,脊柱內固定器械的優(yōu)點,脊柱復位（側彎，后突，滑脫）維持復位的穩(wěn)定，防止畸形進一步發(fā)展促進骨性融合,內固定類型,單純螺釘（拉力螺釘）單純鋼絲（作為張力帶）鉤棒結合釘棒結合鋼絲與棒結合鋼板與螺釘結合,頸 椎 器 械-螺釘,頸椎單純的螺釘固定最初設計是為了治療上頸椎的不穩(wěn)定C1-C2后路關節(jié)間螺釘固定技術是由Magerl發(fā)展的可使C1-C2復合體保持穩(wěn)

8、定，促進融合無需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 適應證：禁忌用Halo架的病人；C1-C2的運動對于病人很重要的病人生物力學及臨床數(shù)據(jù)表明，單螺釘比雙螺釘 更有效,頸 椎 器 械-鋼絲,后路鋼絲技術是張力帶技術禁忌證：后方附件骨折或缺損存在嚴重的扭轉或矢狀面不穩(wěn)定在扭轉或伸展時，鋼絲的穩(wěn)定性不如側塊鋼板,頸 椎 器 械-鉤棒,用于頸椎的鉤棒系統(tǒng)包括：椎板夾和

9、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,頸 椎 器 械-前路鋼板,前路頸椎鋼板用于創(chuàng)傷已近十年生物力學實驗顯示：在扭轉、側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可以有效地治療爆裂骨折；頸椎半脫位

10、合并椎間盤突出和頸椎腫瘤；還可以有效地應用于假關節(jié)融合以及進行多節(jié)段融合。,頸 椎 器 械-前路鋼板,適應證： 創(chuàng)傷：椎間盤突出合并半脫位 伸直型淚滴骨折 爆裂骨折 嚴重旋轉型損傷，需前后內固定 退行性變：類風濕關節(jié)炎造成的多節(jié)段不穩(wěn)定、假關節(jié) 腫瘤,頸 椎 器 械-后路鋼板,在上頸椎，螺釘可以通關節(jié)，穿過C1-C2的關節(jié)進行固定，也

11、可以打入C2的椎弓根。C3-C6固定在側塊上C7既可以固定椎弓根，也可以固定側塊,頸 椎 器 械-后路鋼板,為了保護椎動脈，脊髓和神經(jīng)根，每個病人在術前均應進行放射學檢查以確定側塊的正確位置；術中放置螺釘時要小心謹慎,頸 椎 器 械-后路鋼板,適應證： 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 嚴重扭轉畸形需前

12、后路固定 退行性變：椎板切除后進行多節(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-鋼絲,螺釘關節(jié)間固定最初是用于一個或兩個節(jié)段腰椎融合當不需堅強固定或不需復位時，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,后路胸腰椎器械-鋼絲,單純后路鋼絲很少應用

13、于胸椎和腰椎Luque首先將節(jié)段性棒與鋼絲技術應用與臨床用Luque技術治療側彎和后突的效果很好，但穿過椎板的路徑中會有神經(jīng)損害危險，如使用線纜可以減少危險,后路胸腰椎器械-鋼絲,適應證：神經(jīng)肌肉性側彎 側彎合并胸椎前突 特發(fā)性側彎禁忌證：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)

14、段性與非節(jié)段性非節(jié)段性：Harrington 和 Knodt系統(tǒng)Harrington系統(tǒng)很少用于腰椎側彎，后路單純撐開會引起平背畸形,后路胸腰椎器械-鉤棒,節(jié)段性固定最早是由Cotrel描述的：CD首先應用于側彎和創(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彎病人建議使用雙棒結構，包括至少兩個橫連,后路胸腰椎器械,對脊柱器械已進行了廣泛的基礎科學的研究動物實驗的數(shù)據(jù)表明：后路脊柱內固定可以促進骨的融合當內固定的

15、強度增加時，融合骨塊的強度也隨之增加。但是，強度增加的越多，會發(fā)生與器械有關的骨質減少。這種骨質疏松是否具有臨床意義還不清楚,SINO,UPASS,后路胸腰椎器械,體外的生物力學測試顯示脊柱內固定器械可以增加脊柱結構的穩(wěn)定通常，脊柱內固定系統(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。,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

16、或鋼絲穩(wěn)定性更好優(yōu)勢：滑脫復位，穩(wěn)定運動節(jié)段，矯正畸形。提高融合率劣勢：風險高（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）,后路胸腰椎器械-釘棒 釘板,適應證： 滑脫復位 退行性變融合 假關節(jié)修補 腰椎側彎中 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

17、為分擔應力的結構，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,椎間融合器,帶螺紋的融合器經(jīng)生物力學測定，在屈曲和側向彎曲時穩(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。,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,椎間融合器,生物力學

18、上，椎間融合器的功能是通過撐開（纖維環(huán)，關節(jié)囊，韌帶）的作用達到增加椎間節(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。,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。,椎間融合器,雖然使用Cage的適應證沒有明確的限制，但更適合以下病人： 單節(jié)段病變 無心理障礙 非手術治療至少6個月以上沒有好轉,椎間融合器,直立的融合器（Mesh），