可吸收椎间融合器的理论研究及临床应用

学术背景：椎间融合器在脊柱外科手术中应用发展迅速。传统椎间融合器的内在缺陷（包括术后沉降、不透光性、应力遮挡效应、手术节段迟发性炎症和骨质疏松等）给与可吸收椎间融合器发展的契机。相比传统椎间融合器，它具有更好的刚度和弹性系数，对影像学评估干扰更小等诸多优势。目的：介绍可吸收椎间融合器的材料类别与属性、动物实验、临床应用以及目前存在的问题和发展前景，为可吸收椎间融合器的研究和临床应用提供客观依据。检索策略：由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1990-12／2006-12的相关文献，检索词“Bioresorbable cage，spine，SCI”，并限定文章语言种类为English。共检索到550篇文献，对资料进行初审，纳入标准：有关可吸收椎间融合器的材料研究、动物实验研究、临床研究。排除标准：重复研究。文献评价：文献的来源主要是关于可吸收椎间融合器的材料研究、动物实验研究、临床研究。所选用的27篇文献中，1篇为综述，其余均为临床或基础实验研究。资料综合：①材料研究：多聚乳酸是目前研究最多的应用于可吸收椎间融合器的材料；可吸收材料的属性包括结晶性、平均分子量、分子量分布性（多分散性）以及玻璃转化温度。当其应用于椎间融合器时还要考虑降解相关参数、功能降解速度、周围炎症反应以及降解后周围组织填充等因素。②动物实验：四足动物作为动物模型有重要的研究价值也存在一定缺陷；离体实验研究集中在可吸收椎间融合器降解特性及维持脊柱弹性方面的特性：体内实验研究包括其生物力学特性、降解特性、融合特性及异物反应等方面的属性。③临床应用：可吸收椎间融合器在腰椎PLIF,TLIF术及颈椎ACDF术中临床应用短期随访临床效果满意。④可吸收椎间融合器也存在一些应用风险，为降低这些风险带来了相应技术的发展。结论：可吸收椎间融合器的研究和应用仍处于起步阶段。但现有的研究结果已经预示了其进一步研究和临床应用发展前景。     

可吸收聚合物材料制作椎间融合器的临床应用

背景：可吸收聚合物材料用于制作椎体间融合器目前是研究的热点,且存在争议。目的：综述可吸收聚合物材料椎间融合器的基础研究及临床应用进展。
　　方法：以“椎间融合器,可吸收性,动物实验,临床研究; spine,bioabsorbable,intervertebral fusion”为关键词,应用计算机检索维普数据库、万方数据库和PubMed 数据库1989年1月至2012年6月与可吸收聚合物材料椎间融合器相关的文献,总结可吸收聚合物材料椎间融合器基础研究和应用方面的最新进展。
　　结果与结论：基础研究显示,可吸收聚合物材料椎间融合器可有效促进椎间融合,最主要的缺陷是植入体内产生的迟发型炎症反应和大块侵蚀作用,以及降解与融合速度,机械强度与孔隙率等方面尚待进一步研究。目前,聚乳酸及其衍生的混合共聚物正应用于临床且相关研究正逐步开展。该材料最主要的优势在于其应用于融合器时可针对不同需要灵活改变参数,但融合器周围组织良好的血运和成血管作用十分重要,而且支架孔隙率和其他关键参数可影响融合器的机械强度,要求其在能承受必要压力载荷的同时也可提供足够的空间,满足细胞迁移、血管生成,从而促进骨融合,因此寻找最优化的参数组合在骨组织工程研究领域仍是一项挑战。     

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。     

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.     

一体成形式皮质骨生物椎间融合器临床应用26例随访

目的:观察一体成形式皮质骨生物椎间融合器应用于腰椎后路减压植入术中的效果,并分析其生物学特点。方法:2005-08/2007-01广州医学院第二附属医院对26例腰椎疾病患者行后路减压一体成形式皮质骨生物椎间融合器植入术,术后随访≥6个月,平均10.1个月。所有患者均于术前、术后拍摄腰椎正、侧位片及过伸过屈位片,随访时摄同体位片,观察手术的椎体间棘突有无运动,局部有无透亮带或骨小梁形成;同时监测腰椎间隙高度变化及腰椎生理前凸角度的变化,以了解融合器骨性愈合情况,评估标准为术后椎间隙高度持续随访无降低及腰椎前凸角度不变则融合器骨性愈合。结果:①26例患者末次随访时均获得骨性融合,融合率为100%;21例患者的临床疗效为优良,5例患者为良好,无疗效为差的病例;无术中及术后并发症产生。②术后及末次随访椎间隙高度与术前相比明显增加(P<0.01),术后椎间隙高度与末次随访比较无明显变化(P>0.05)。③术后及末次随访腰椎生理前凸(Cobb角)与术前相比明显增大(P<0.01),术后腰椎生理前凸与末次随访比较无明显变化(P>0.05)结论:一体成形式皮质骨生物椎间融合器具有早期的制动作用,可有效维持脊椎的生理弧度和椎间隙的高度,提供初始及中间时期的稳定性以实现骨性融合,并能有效防止下沉,稳定融合节段及便于判断融合的特点。     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性椎间融合器的临床应用

背景：目前常用的椎间融合方法较多,有自体骨块、同种异体骨及钛合金为主的腰椎后路椎间融合器等方法,但各有其优缺点。
　　目的：观察纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性椎间融合器用于腰椎后路椎间融合治疗腰椎疾患的临床疗效。
　　方法：回顾性分析2010年7月至2011年12月赣南医学院第一附属医院骨科收治的行腰椎后路椎间融合患者16例,均置入纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性椎间融合器。
　　结果与结论：所有患者随访10-24个月,腰痛均明显减轻,末次随访时腰痛疼痛目测类比评分、腰椎JOA评分及Oswestry功能障碍指数均较治疗前明显改善(P <0.05)。随访过程中均未发现内固定出现松动、断钉等情况;所有患者末次随访时均获得骨性融合,未见纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性椎间融合器移位及下沉。表明纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性椎间融合器用于腰椎后路椎间融合治疗能够重建腰椎稳定性,提供置入后的即刻稳定性,具有良好的生物学性能。     

腰椎椎间融合器置入后的疼痛评价

腰椎椎间融合器应用于腰部和骶部的椎间盘退行性病、腰椎假关节、脊柱滑脱等疾病的治疗,具有创伤小、恢复快、操作简便、安全性高的特点,是一种效果可靠的治疗腰部疾病疼痛的方法,且手术适应证和方法都有了新的进展,本文将从椎间盘退变的生物力学角度分析,对腰椎盘源腰痛的机制,以及椎间融合器治疗疼痛的效果进行探讨,对可吸收融合器、不可吸收融合器、异体骨螺纹融合器的比较,寻找具有良好的生物相容性、骨诱导性、足够强度的椎体间支撑材料.     

可扩张型椎间融合器治疗腰椎退行性疾病的中期随访研究

目的评价可扩张型椎间融合器治疗腰椎退行性疾病的中期疗效,并探讨可扩张型椎间融合器的适应证选择和应用注意事项。方法回顾性分析2005年5月至2008年12月采用可扩张型椎间融合器治疗并获得5年以上随访的41例腰椎退行性疾病的临床资料,其中男19例,女22例;年龄39⁶7岁,平均51.5岁。采用疼痛视觉模拟评分(VAS)和Oswestry功能障碍指数(ODI)进行临床疗效评定;通过影像学检查对所有病例术前、术后复诊时的椎间隙相对高度(R)及融合情况进行评价。结果随访时间567岁,平均51.5岁。采用疼痛视觉模拟评分(VAS)和Oswestry功能障碍指数(ODI)进行临床疗效评定;通过影像学检查对所有病例术前、术后复诊时的椎间隙相对高度(R)及融合情况进行评价。结果随访时间5⁷年,平均6.2年。术后腰腿痛症状均明显缓解或消失。VAS评分术前平均为(8.3±1.8)分,末次随访平均为(0.9±0.4)分;ODI术前平均为75.9%±6.1%,末次随访平均为18.2%±2.6%;末次随访VAS、ODI较术前均有明显改善(P=0.000);术前R平均为0.311±0.068,术后1周平均为0.447±0.077,与术前相比差异有统计学意义(P<0.01);末次随访平均为0.330±0.056,与术前相比差异无统计学意义(P>0.05);动力位X线片显示腰椎融合率为95.1%,未发现融合器明显塌陷及移位。结论可扩张型椎体间融合器操作简便,疗效满意,并发症少,是治疗腰椎退行性疾病的一种安全、有效的方法。     

脊柱内镜下经腰椎间孔腰椎椎间融合术联合膨胀式椎间融合器治疗单节段腰椎退行性疾病的临床效果

目的 探讨脊柱内镜下经腰椎间孔腰椎椎间融合术（Endo-TLIF）联合膨胀式椎间融合器治疗单节段腰椎退行性疾病的临床效果。方法 收集2019年9月－2021年5月该院收治的单节段腰椎退行性疾病患者73例,根据不同手术方式,分为Endo-TLIF组（32例）和经椎间孔腰椎椎间融合术（TLIF）组（41例）,比较两组患者的围手术期资料和临床疗效。结果 Endo-TLIF组手术时间长于TLIF组,术中出血量和术后引流量少于TLIF组,术后卧床时间短于TLIF组（P < 0.05）。两组患者术后腰腿痛视觉模拟评分（VAS）和Oswestry功能障碍指数（ODI）明显低于术前,日本骨科学会（JOA）评分明显高于术前,出院时,Endo-TLIF组腰痛VAS明显低于TLIF组,差异均有统计学意义（P < 0.05）;术后1个月至末次随访时,两组患者腰腿痛VAS比较,差异无统计学意义（P > 0.05）;出院时和术后1个月,Endo-TLIF组JOA评分高于TLIF组,ODI低于TLIF组,差异均有统计学意义（P < 0.05）;术前、术后3个月至末次随访时,两组各时间点JOA评分和ODI比较,差异均无统计学意义（P > 0.05）。结论 传统TLIF和Endo-TLIF治疗单节段腰椎退行性疾病,两者近期临床疗效相当,Endo-TLIF具有出血少和术后恢复快的优势,但手术时间较长。     

生物型腰椎间融合器的研制及生物力学研究

目的:研究和开发一种新型的腰椎间融合器--生物型腰椎间融合器,并对该融合器进行生物力学测验.方法:融合器设计为用整块的异体皮质骨制成以保证其强度,融合器有特定形状和规格;从两具强壮壮年男性的新鲜尸体上截取四段股骨中上段,按设计制成融合器并冻干,然后利用瑞典进口的材料生物力学实验机,进行力学测验,测定融合器的压缩破坏力,并将结果与文献报道进行比较分析.结果:该组融合器的压缩破坏力为(10040±1805)N,和碳素纤维融合器比较差异无显著性(P＞0.05),与髂骨块比较差异有显著性(P＜0.05).结论:生物型腰椎间融合器强度可以满足作为融合器的即刻支撑重建脊柱初期的稳定性的作用.     

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。     

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。     

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。     

下腰椎单节段TFC椎间融合术后影像学改变

目的：了解下腰椎单节段Ray-TFC不附加内固定治疗腰椎间盘病变及腰椎不稳症术后影像学改变。方法：以我院应用Ray-TFC不附加内固定治疗腰椎间盘病变及腰椎不稳症，术后随访超过两年的50例患为研究对象，取上述50例患前，术后两周、术后两年侧位X线片，分别测量病变节段前凸角度，椎间隙中央高度，观察椎间融合情况，融合器位置变化，相邻椎间隙退变情况，并对上述结果进行分析。结果：本组均为单节段椎间隔合，腰4－5节段病变39例，腰5骶1节段病变11例，术前病变节段前凸角度平均16．4度，术后两周15．9度，术后两年15．2度。47例（94％）前凸角度的变化小于3度，术前病变节段椎间隙中央高度平均7.6mm，术后两周10.1mm，平均撑开高度2.5mm。术后两年椎间高度平均9.3mm，丢失小于1mm。TFC植入深度。TFC后缘距椎后缘平均3.2mm。术后两年X片见到直接骨融合征象14例，临床骨融合征象34例，TFC周边见到透亮区1例，TFC位置变化3例，其中2例侧位片动力位像稳定。椎间融合成功率96％，病变节段上位椎间隙退变加速2例。结论：（1）下腰椎单节段植入一对Ray-TFC对腰椎生理前凸无明显影响。（2）TFC植入对撑开病变间隙和维持术后椎间高度有重要意义，平均撑开高度2.5mm，术后两年高度丢失小于1mm.(3)术后两年TFC单节段椎间隔合率为96％。（4）TFC植入深度以距椎体后缘大于3mm为宜。（5）椎间融合成功后，短期内对上、下节段的退变影响不大，还需进一步随访观察。     

Comparison of cage designs for transforaminal lumbar interbody fusion: a biomechanical study

BACKGROUND: Prior biomechanical studies of transforaminal lumbar interbody fusion were primarily focused on various posterior instrumentation options, comparison with other fusion techniques, and cage positioning inside disc space. Few studies investigated the biomechanics of various cage designs in terms of construct stability. METHODS: Twelve lumbar motion segments were used in this study. The experimental procedure has two steps: multidirectional flexibility test and cyclic test. In the multidirectional flexibility test, all twelve specimens were tested following intact and five different cages (straight or banana shaped). The straight cages had biconvex or flat profile. In the cyclic test, the twelve specimens were randomly divided into two groups for biconvex and flat cages. Three thousand cycles in axial torsion, lateral bending and flexion extension were applied sequentially and cage migration was measured. FINDINGS: On average, the cage and posterior fixation reduced the range of motion of the intact condition by 40%, 69% and 75% in axial torsion, lateral bending and flexion extension, respectively. There was no statistical difference in construct stability among all five cages. The cage migration (biconvex vs flat) under cyclic loading was less than 0.2mm and no statistical difference was found. INTERPRETATION: The experimental results suggest that the geometry of cages, including shape (banana or straight), length, and surface profile (biconvex or flat), does not affect construct stability when the cages are used in conjunction with posterior fixation. With posterior fixation and surface serration, cage migration was minimal under cyclic loading for both biconvex and flat cages.