后路腰椎椎间融合器的优化设计

背景：后路椎间融合器是治疗脊柱椎间盘病变的主要手段之一。应用后路椎间融合器除因为适应证选取及手术操作不当等原因外常常会因为设计上的不合理而引发融合器沉陷、移位等并发症。 目的：通过回顾脊柱融合器的产生、发展和其他学者对后路椎间融合器应用的生物力学环境的研究对融合器进行优化设计。 方法：以“后路椎间融合器,沉陷,设计,植骨融合,生物力学”为检索词,应用计算机检索中国知网全文数据库1990年1月至2012年2月有关文章。纳入后路椎间融合器的优化设计有关的文献。排除与研究目的无关和内容重复者。保留18篇文献同时查阅《现代脊柱外科学》《脊柱内固定手术学》等相关专著做进一步分析。 结果与结论：后路椎间融合器经过优化设计后,终板后外侧较高的强度可以保证融合器植入椎间后防止融合器陷入椎体,同时又显著增加了融合面的面积,进一步降低应力遮挡,可以提高融合率,加速融合进程,减少沉陷、移位等并发症的产生,获得满意的临床效果。     

脊柱3D打印椎间融合器材料的初步展望

总结可用于3D打印脊柱椎间融合器各种材料的研究现状并展望其未来发展方向。作者通过检索Pub Med数据库、中国知网数据库(CNKI)以及中国生物医学文献服务系统(Sino Med)中2000年至2016年国内外发表有关3D打印技术在脊柱外科植入物应用的文献。目前,已经用于制备椎间融合器的3D打印材料主要包括金属类(以钛为主)、非金属类。以上材料制作的3D打印骨科植入物部分已应用于临床,但椎间融合器的研发及应用鲜有报道,其安全性及术后长期相关并发症、相关法规等问题尚待解决。3D打印技术能够让脊柱植入物手术更加精细、更加准确并且更加安全可靠,能够提供个性化定制的椎间融合器。随着材料学、3D以及4D打印技术的迅猛发展,更多的多维打印椎间融合器及其他体内植入物将会被研发并应用于临床。     

可降解脊柱椎间融合器的研究进展

目的目前治疗脊柱相关性疾病的主流手术模式和金标准仍是椎体间植入椎间融合器的脊柱椎间融合术。临床常规使用的椎间融合器,植入后不能在体内降解,形成终生异物;过高的弹性模量还会导致相邻椎体的骨质疏松,进而出现植入物下沉、应力遮蔽、融合"假象"等。理想的可降解材料合成的脊柱椎间融合器能够逐步降解并最终被新生骨取代,具有与皮质骨相近的弹性模量、良好的生物相容性、X射线通透性及较好的初始力学强度等特点。本文将对可降解脊柱椎间融合器实验动物分析、临床效果分析、存在缺点、未来发展趋势等方面进行综述,以期为临床提供参考。     

碳纤维椎间融合器与钛网椎间融合器修复腰椎退行性变:生物相容性比较

背景:不同材料椎间融合器可通过椎弓根钉内固定系统辅助使终板与椎间融合器紧密结合,为脊柱提供更加稿件可靠的稳定性,重建椎间高度、腰椎生理角度和生物力学功能。目的:比较碳纤维椎间融合器与钛网椎间融合器治疗腰椎退行性变的效果。方法:选择L3-S1腰椎退行性变行后路椎体间融合患者60例,其中男33例,女27例,随机均分为碳纤维组和钛网组,碳纤维组采用后路椎体间融合置入碳纤维椎间融合器与自体骨,同时辅以椎弓根钉内固定系统;钛网组采用后路椎体间融合置入钛网融合器与自体骨,同时辅以椎弓根钉内固定系统辅助。比较两组融合器置入前后JOA评分、椎间高度、椎间融合情况和并发症。结果与结论:60例均完成3-27个月随访,获得良好的骨融合,治疗后3个月腰部活动基本恢复正常。两组置入后3个月的JOA评分、置入后1周的椎间高度均较置入前明显改善(P0.05),两组间比较差异无显著性意义。两组材料均未发生排异反应,无感染发生,具有良好的生物相容性,其中钛网组出现融合器下沉2例。表明碳纤维椎间融合器和钛网椎间融合器置入治疗腰椎退行性变均具有良好的生物相容性,可提高椎体稳定性,恢复椎间高度,但碳纤维椎间融合器并发症的发生率更低。     

可吸收性脊柱椎间融合器的理论研究与临床应用

背景：生物可吸收椎间融合器材料具有与骨组织相似的强度及弹性模量,具有射线可透过性,且能随着时间推移逐渐被人体组织吸收替代并更易于融合。 目的：介绍各种可吸收性椎间融合器材料的特点、动物实验以及临床应用效果。 方法：主要选择被PubMed收录的外文文献和在国内核心杂志上发表的有关可吸收性椎间融合器的文献,就其内容进行分析、分类、归纳及总结。 结果与结论：尽管可吸收材料椎间融合器相对于传统椎间融合器来说具有许多优点,目前的实验研究和临床使用也取得了比较满意的结果,但其材料本身属性所致的风险仍然不可忽视,比如pH值降低、存在产生无菌性炎症反应和局部骨吸收的危险等。另外大多数聚合物材料脆性高,由其加工制成的融合器置入人体后可能出现融合器断裂,导致融合失败,尚需逐步发展完善。     

同种异体椎间融合器的研发及其应用

<正>近年来脊柱退行性疾患呈现上升趋势,脊柱前后路融合技术已成为治疗此类疾病的常规技术,其作用机制既可为脊柱提供早期的稳定性,也能显著提高椎间融合率,同时减少相应的并发症。目前已有不同结构,不同材质的椎间融合器广泛应用于脊椎疾患取得了较好的疗效,而同种异体骨椎间融合器以其良好的成骨活性和临床疗效得到了更多的关注。1同种异体骨椎间融合器的原理临床上使用的同种异体骨包括皮质骨和松质骨,富含有多种因子为成骨所需,新生骨组织在各种细胞因子的作用下沿移植     

腰椎植入物应用于退变性腰椎滑脱:生物相容性评价

背景:脊柱内固定物被广泛用于退变性腰椎滑脱症的治疗,其目的是利于腰椎融合、重建腰椎矢状位序列、解除脊髓或神经根的压迫。目的:综述腰椎植入物应用于退变性腰椎滑脱症的生物相容性。方法:应用计算机检索2000年1月至2015年1月Pub Med数据库和中国期刊全文数据库数据库,在标题和摘要中以"生物相容性,内植物,退变性腰椎滑脱;biocompatibility,Degenerative lumbar spondylolisthesis,Implant"为检索词进行检索。结果与结论:目前常用的腰椎内植入物为椎弓根螺钉与椎间融合器。椎间融合器主要包括生物型椎间融合器、金属型椎间融合器、复合材料型椎间融合器及可吸收行椎间融合器。不同材料的内固定植入物具有不同的生物相容性,同时也具有不同的稳定性。随着仿生学、3D打印技术、生物力学、材料学的发展,腰椎植入物将具有更好的生物相容性、更好的骨替代能力、更好的生物力学特性。     

高度可调钛金材质融合器在脊柱内镜下腰椎融合中的应用

背景:经皮脊柱内镜下经椎间孔椎体融合是治疗腰椎退行性疾病的先进微创术式,传统的椎间融合器并不完全适用于微创术式,内镜下腰椎融合选择何种融合器仍存在争议.目的:探讨经皮脊柱内镜下置入高度可调钛金材质融合器进行椎间融合治疗腰椎退行性疾病的临床疗效.方法:回顾性分析2018年12月至2019年6月在广西中医药大学第一附属医院...     

颈椎融合器的研究历史与现状

颈椎前路减压融合术(ACDF)一直是治疗颈椎退变性疾病的有效的经典的手术方式。随着颈椎前路钢板、Cage等内植物的应用,ACDF手术的临床疗效不断提高、并发症逐渐降低。理想的椎间融合器不仅应当具有良好的即可稳定性、足够的支撑强度、合适的弹性模量,还需要维持和纠正颈椎曲度、提供适宜的生物力学和生物学环境促进植骨融合。目前新型复合材料、可降解材料等多种材料融合器与理想的椎间融合器仍存在一定差距,下一步研究应当仍然关注融合器材料的革新。本文就颈椎椎间融合器的历史沿革、设计目的、分类以及目前研究热点的几类融合器进行了文献综述。     

可膨胀桥拱式椎间融合器的生物学特性

背景：随着脊柱内窥镜等微创技术的发展,各种融合器尤其是膨胀式融合器成为一个研究热点。目的：介绍自行研制的用于治疗腰椎退行性疾病新的 “可膨胀桥拱式椎间融合器”的设计理念和生物学特性。方法：在万方数据库、中国生物医学数据库、中文科技期刊数据库中检索2000年1月至2011年4月有关融合器应用于腰椎退行性疾病的研究文章,关键词为“腰椎退行性疾病,融合器”。分析目前融合器存在的不足,从而提出一种治疗腰椎退行性疾病的新型融合器的构想。结果与结论：经检索共查到相关文献50篇,排除筛选后纳入34篇进行评价。结合文献检索结果,提示了理想的膨胀式椎间融合器除体积小巧、便于植入等特性外,还应提供足够强度的椎体间支撑及稳定性,可有效防止植入后椎间隙高度丢失。参考以上条件,依据现有技术改良,研制出“可膨胀桥拱式椎间融合器”,十分便于微创植入,稳定性好,防下沉能力强,有很好的应用前景。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程全文链接：     

聚氨基酸/羟基磷灰石椎间融合器植入山羊颈椎

背景：聚氨基酸/纳米羟基磷灰石复合材料已被研究证实具有良好的生物安全性。 目的：观察聚氨基酸/羟基磷灰石椎间融合器对山羊颈椎的融合效果。 方法：取成年雄性山羊,切除C3、4椎间盘,清除软骨终板,随机分成实验组与对照组,分别植入聚氨基酸/羟基磷灰石颈椎间融合器与自体髂骨。术后2,4,8,12周行X射线检查;术后4,12周行CT扫描和组织学检查。 结果与结论：术后2周,实验组平均椎间高度高于对照组(P < 0.05),术后4~12周,两组平均椎间高度差异无显著性意义。术后4周,实验组融合度评分差于对照组(P < 0.05),术后12周两组融合度评分差异无显著性意义。术后4,12周,两组均可观察到从成骨细胞集聚、胶原增生到新骨形成的过程。表明聚氨基酸/羟基磷灰石椎间融合器具有良好的初始稳定性和融合效果,是一种理想的椎间融合装置。     

Fidji椎间融合器治疗颈椎间盘突出症近期疗效研究

目的对使用Fidjicag（e聚醚醚酮PEEK材料）治疗颈椎间盘突出症患者的近期疗效进行回顾性分析。方法对我院最初的11例（14节段）颈椎间盘突出症患者使用Fidjicage进行颈前路植骨融合手术进行回顾研究。随访时间为12～30个月（平均18个月）,术后3、6、12和24个月拍摄颈椎的正侧位片。对椎间隙的前高度（ADH）、椎间隙的后高度（PDH）、椎间高度比（IBHR）以及椎体间角（IBA）进行测量和比较。融合的效果通过椎间隙骨小梁的连续性来评价。收集到数据的组间差异通过t检验进行比较。结果术后3个月时除1例（1节段）以外所有的病例都得到了椎间融合,术后6个月时,所有病例都得到了椎间融合。术后的ADH、PDH、IBHR和IBA较各自术前明显增加,而且在随访终点得到了较好的保持。在随访的终点未发现有椎间融合器的移位或者脱落的情况。结论 Fidjicage可以提供高融合率、低下沉率、即刻稳定性,影像学方法评价后认为Fidjicage的物理属性与设计较为合理,可以为颈椎间盘突出症的患者提供较好的近期疗效。     

多孔钛腰椎融合器在不同入路椎间融合术中的生物力学性能

目的探究采用多孔融合器在不同入路腰椎融合术的生物力学性能。方法建立完整腰椎三维有限模型,通过实验方法获得多孔材料的力学参数。针对多孔融合器在前路腰椎椎间融合术(anterior lumbar interbody fusion, ALIF)、后路腰椎椎间融合术(posterior lumbar interbody fusion, PLIF)、经椎间孔腰椎椎间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion, TLIF)和直接外侧椎体间融合术(direct lateral interbody fusion, DLIF)中的生物力学性能进行对比研究。结果在施行椎间融合术后,DLIF、ALIF模型预测的活动度(range of motion, ROM)和融合器应力明显低于PLIF、TLIF模型,DLIF、ALIF和TLIF模型预测的终板应力明显低于PILF模型。结论采用多孔融合器的DLIF模型显示出较优的生物力学性能,而且在临床过程中操作简单适于微创术式。DLIF手术具有更优的综合性能。     

前路腰椎椎间融合的理论研究及其治疗进展

背景：前路腰椎椎间融合已成为一种椎间融合的标准技术, 广泛应用于椎体滑脱、椎间盘源性疼痛、腰椎失稳等病症的治疗。 目的：归纳总结前路椎间融合器的种类、前路腰椎椎间融合的临床应用及内固定器械种类等方面的研究进展。 方法：以“anterior lumbar interbody fusion”为检索词,检索PubMed数据库(1979年1月至2012年1月)。以“前路腰椎椎间融合术”为检索词,检索万方数据库(1979年1月至2012年1月)。文献语种限制为英文和中文。 结果与结论：计算机初检得到567篇文献,根据纳入排除标准,对39篇文献进行分析。近年来,前路腰椎椎间融合在临床应用方面及椎间融合器自外形到材料等都有很大发展,椎间融合率不断提高;多种内固定器械开始用于临床以增强前路融合的稳定性;小切口术式的临床应用,腹腔镜下手术的开展, 使手术趋向微创化。     

MAST QUADRANT 可扩张管下单侧椎弓根钉置入与椎体间融合治疗腰椎退变性疾病

背景：腰椎后路椎体间融合治疗腰椎退变性疾病,能够恢复椎间隙高度、维持腰椎生理前凸、提供腰椎的即刻稳定性及取得较高的椎间骨性融合率。 目的：验证运用MAST QUADRANT 可扩张管通道微创系统行单侧椎弓根钉置入并椎体间融合治疗腰椎退变性疾病的适应证及有效性。 方法：在3.0 cm的微创切口内放置MAST QUADRANT可扩张管,应用单侧椎弓根钉内固定加椎体间融合治疗腰椎退变性疾病患者32例。 结果与结论：患者置入内固过程中未发生硬膜囊撕裂、神经根和大血管等副损伤。随访3个月以上。置入3个月后JOA评分明显高于置入前(P < 0.01),目测类比评分显著低于置入前(P < 0.01)。X射线片显示椎间隙骨密度均逐渐增加,未发现椎间融合器移位、假关节、内固定松脱或折断等并发症,亦无炎症、过敏等不良反应。     

颈椎间不同植入物拔出载荷的比较

目的比较颈前路减压后分别植入钛合金螺纹融合支架、异体骨螺纹融合支架和自体髂骨的拔出载荷。方法以人尸体颈椎为标本,颈前路环锯减压后,分别植入钛合金螺纹融合支架、异体骨螺纹融合支架和自体髂骨,测试以上植入物的最大拔出载荷。结果减压后植入钛合金螺纹融合支架、异体骨螺纹融合支架、自体骼骨的最大拔出载荷分别为(114.7±23.3)、(101.5±15.7)、(58.7±8.3)N。结论Cloward术减压后,钛合金螺纹融合支架、异体骨螺纹融合支架拔出载荷均大于植入自体髂骨。     

前路腰椎融合术治疗复发性腰椎间盘突出症的临床效果和安全性分析#br#

目的　分析前路腰椎融合术治疗复发性腰椎间盘突出症的临床效果和安全性。 方法　回顾性研究前路腰椎融合术治疗复发性腰椎间盘突出症患者12例,记录其VAS（visual analogue scale）、ODI（oswestry disability index）、手术节段椎间隙高度、椎间孔高度、椎间隙矢状面Cobb角、腰椎前凸角、椎间融合情况、并发症等。 结果　患者术后3个月和末次随访的腰痛和腿痛VAS评分及ODI均较术前改善;术后手术节段椎间隙前高度增加3.6 mm（P<0.05）;术后手术节段椎间孔高度、矢状面Cobb角和腰椎前凸角均有改善;所有患者椎间植骨融合良好。2名患者发生融合器下沉。 结论　在严格选择适应证的前提下,前路腰椎融合术应用于复发性腰椎间盘突出症的治疗,效果较好,创伤小,术中出血少,围手术期并发症少,安全性较高。     

前路腰椎融合术治疗复发性腰椎间盘突出症的临床效果和安全性分析#br#

目的　分析前路腰椎融合术治疗复发性腰椎间盘突出症的临床效果和安全性。 方法　回顾性研究前路腰椎融合术治疗复发性腰椎间盘突出症患者12例,记录其VAS（visual analogue scale）、ODI（oswestry disability index）、手术节段椎间隙高度、椎间孔高度、椎间隙矢状面Cobb角、腰椎前凸角、椎间融合情况、并发症等。 结果　患者术后3个月和末次随访的腰痛和腿痛VAS评分及ODI均较术前改善;术后手术节段椎间隙前高度增加3.6 mm（P<0.05）;术后手术节段椎间孔高度、矢状面Cobb角和腰椎前凸角均有改善;所有患者椎间植骨融合良好。2名患者发生融合器下沉。 结论　在严格选择适应证的前提下,前路腰椎融合术应用于复发性腰椎间盘突出症的治疗,效果较好,创伤小,术中出血少,围手术期并发症少,安全性较高。     

面向个性化椎间融合器生物力学评价的有限元建模因素影响分析

目的有限元分析已广泛应用于个性化椎间融合器生物力学的评价和优化。针对有限元建模过程中存在的耗时长、计算要求高、参数选择依赖主观经验的问题,本文研究有限元建模因素对仿真结果的影响,为提高个性化椎间融合器生物力学评价中有限元建模效率提供科学依据。方法以L3、L4节段腰椎融合器设计与优化为例,选择韧带模拟方式、模型网格大小、椎体皮质骨厚度、椎体松质骨材料赋值、椎体小关节摩擦系数、融合器与椎体连接方式六种不同建模因素作为分析对象,根据相关文献中对不同因素的处理方法,采用正交实验设计建立18个有限元模型,比较不同因素对计算结果影响。结果采用融合器上的最大von Mises应力为分析指标时,韧带模拟方法、椎体小关节摩擦系数、融合器与椎体连接方式对计算结果有显著影响;采用椎间融合器最大沉降位移为分析指标时,韧带模拟方式、融合器与椎体连接方式对计算结果有显著影响;在满足一定条件下,网格大小、皮质骨厚度、松质骨材料属性对上述两种指标的影响不显著。结论在本文所研究的腰椎融合器有限元建模的6个因素中,韧带的模拟类型、椎体小关节间摩擦系数、融合器与椎体连接方式是需要重点考虑的因素。本文提出的基于正交实验设计的评价建模因素影响的方法,可以为个性化植入介入器械有限元建模过程的参数优化选择提供参考。