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腰椎后路手术椎间融合器应用的专家共识

源:

中国脊髓杂志,第31卷,第4卷,第379-384页,2021年

中国脊柱脊髓杂志,2021,第31卷,第4期

作者:孟海、杨伟、孙天生、吴伟、李忠石、严堤克、王伟强、孙长泰、洪毅、李艳德、李李、杜俊杰、刘波、海忠、李丽、丁立祥、刘宝果、卢世宝、唐家光、安迪雷

椎间融合笼关节椎弓根钉杆系统实施腰椎仰中风减压融合内固定是治疗腰椎退行性疾病如腰椎管狭窄、腰椎间盘脱毛、腰椎间盘突出结合腰椎不稳定等常用的手术方法,包括后腰椎椎间融合(后腰椎间融合术,PLIF)和经椎腰椎融合术(经椎间融合术) 椎间孔椎间融合术,TLIF),效果良好。然而,0.9%~4.7%的腰背手术患者由于不规则地应用椎间导热器,术后椎间引信器相关并发症,给后续治疗带来了困难。为了正确规范椎间融合装置的应用,减少椎间融合装置相关并发症的发生,由《脊髓杂志》编辑部组织的全国脊柱沙龙邀请了20多位脊柱外科医生,在循证医学的基础上,经过几轮专家讨论, 形成以下共识,供脊柱外科医生参考。

01、腰椎背路手术椎间融合器应用适配证书和禁忌证

1986年,Bagby和Kuslich首次设计了供人类使用的椎间融合装置,并将其应用于临床,称为Bagby和Kuslich。从那时起,椎间融合装置发展至今,无论其材料/形状如何变化,都符合Bagby提出的"支撑压缩"原理:放置椎间热熔器后,椎间隙被撑开,使纤维环,前后韧带等周围组织处于张力状态;

1.1 适应证明

具有椎间融合适应症的腰椎退行性疾病可用作在背部椎体融合技术中使用椎间融合技术的指标。

1.2 禁忌证书

(1)由于各种原因导致端板不完整;(2)脊柱传染病、脊柱肿瘤;(3)椎管严重粘连,椎隙严重狭窄和重度骨质疏松症患者慎重;(4)椎间融合装置材料过敏禁用。

02、椎体融合装置的材料

椎间融合装置的材料主要有四种类型:(1)生物类。主要指同种异体骨。其优点是有足够的来源保证骨量,有利于椎隙的快速融合。但是,存在疾病传播的风险,并且难以保持完整的结构来抵抗轴向载荷,这对于维持椎体间隙高度和生理曲率并不理想。(2)金属。主要包括钛合金等。生物力学性能优良,早期稳定性好,易于3D打印制备个性化的椎间融合。其缺点是弹性模量大,应力阻塞,有热熔器下沉的风险,占据有效的骨生长空间,X线检查难以判断骨内部融合,CT和MRI检查存在金属伪影,产生的金属碎片可能导致长期骨溶解。(3)高分子材料。有碳纤维、聚醚酮(PEEK)等。其特点是弹性模量靠近骨组织,力学靠近皮质骨,应力面罩较小,透光性好,有利于影像观察。但是,其表面齿突起较浅,咬合力差,易移位,必须与内固定力强结合使用。(4)高分子材料可降解。如聚碳酸酯、α聚酸等。其优点是亲水性好,生物相容性好,但其固有的脆性使其在手术过程中容易断裂,骨置换时间较长,高浓度的降解产物(酸和晶体成分)可导致严重的组织反应,如感染、骨溶解等,限制了其临床应用。

理想的椎间融合材料应具有以下特点:(1)生物相容性好;

03、椎间融合装置的形状和类型

收敛器配置文件有几种设计。考虑到横截面:矩形和肾脏形状是两种流行的设计,矩形融合通常成对使用,肾脏和椎间盘更轮廓化以更好地分担压力,通常是一次性和一次性使用。从对称表面的角度来看,聚变装置主要有楔形和橄榄形两种。楔形是指前高和后低的形状,使融合装置能有效恢复腰椎部分的生理曲率,但这种形状放置时也会造成较大的阻力,放置操作比较困难,主要用于椎间盘退行性变或病变患者;

根据椎间融合装置的内部是否为空心,分为闭合椎间热熔器、开放式椎间融合器和多孔椎间热熔器三种类型。闭合椎间融合装置一般为固体结构,表面有或无金属涂层,开椎间引信,即常见的矩形结构,中空设计,其可放置在颗粒状骨中,多孔椎间引信常由钽金属制成,微孔率可达80%,类似于骨束结构可使骨融合率更高。

理想的椎间融合装置设计应满足以下条件:(1)立即稳定。如椎间融合装置表面牙齿突出增加咬合力,或扩大支撑开装置以增加植入后的稳定性。(2)长期稳定性。椎间融合装置内部的大骨腔容量,以及相邻椎骨的大接触面积,有利于最终融合。(3)接近正常腰椎生理曲率,符合人体正常的椎间解剖形状。(4)可调节尺寸,安装方便,无损检修路径。

04、椎体融合装置的高度

椎间融合装置的高度选择对于其成功完成椎间植入至关重要。如果选择椎间融合装置的高度过高,则可能导致放置困难,椎间间隙过度张力,使神经根拉伤的概率增加,同时相邻部分的压力增加,增加退化的发生率,而椎间引信的负荷过高也会导致沉降率增加。椎间热熔器不够高,无法恢复椎体高度和腰椎前突出,还可能导致椎间热熔器移位和熔断失败。

推荐方案:(1)术前计划。椎间引信的高度选择与患者的性别、身高、手术段和椎间高度相关,特别是根据手术节段附近的正常椎间高度。(2)操作中采用先导模型。椎隙治疗完成后,融合装置测试模式从小到大进行操作,如果测试模式与手术前估计的高度不匹配,则以测试模式为准。(3)操作视角。加压操作完成后,采用C型臂X光机进行术中透视,一般认为,侧向位置如椎体上部热熔器脚跟的高度应略大于椎体后跟边缘的高度,有利于增加稳定性,减少椎间热熔器松动出的发生率。

05、椎间融合装置的数量和长度

在PLIF手术期间,两侧使用两个椎间导体是标准配置。2.椎间融合装置通常放置在长度相对较短的融合装置中,而安装轨迹趋于平行,避免头端碰撞,影响稳定性。

为了减少对腰椎柱后骨骼结构的损伤,减少对神经组织的干扰,近年来越来越多的学者主张在一侧使用融合装置。有限荟萃分析和临床试验表明,使用两个保险丝和使用单个热熔器的稳定性和最终融合速率没有统计学差异,其中使用单个椎体融合装置可以减少手术时间和出血,降低医疗成本,同时降低相邻部分的压力, 但在维持椎间盘高度方面,有文献报道称,使用双椎融合装置更为有利。

使用单个椎间融合装置应符合其设计理念,通常用于TLIF手术。更多文献报道,使用单个椎间融合装置不会增加其下沉的风险,并且可以有效地保持椎间盘的高度。但前提是单个椎间融合装置的长度是否足够,可以使两端到达最终板的边缘区域,降低融合下沉的风险,其次优化融合装置的位置轨迹,使入口点尽可能接近外部远离中盘点, 使热熔器整体更容易定位在椎骨中间,以达到两侧的压缩力平衡,提高稳定性。

06、椎体融合装置的位置

椎间融合装置的放置应遵循其设计理念。根据不同患者的临床特点,对其具体位置进行了相应调整。如果需要恢复腰椎前突出物,将椎间热熔器的位置向前放置,将保险丝的中点放置在椎骨中点的前面,如果重点是恢复椎间间隙和椎间孔的高度,则应将椎间热熔器适当放回, 如果有脊柱侧弯,应根据需要将椎间热熔器放在左侧或右侧。

椎骨融合深度的标准是热熔器的前端不超过椎体前缘,后端位于椎骨前缘前至少3mm处。一方面,可以避免椎间融合装置刺激硬膜外囊和神经根,另一方面,由于椎体端板略微弯曲,椎间间隙的中间高度大于椎间隙的高度,上下加压最后板,椎间间隙跟高小于热熔器的高度, 可以有效防止融合器向后移动。尽量避免较短长度的融合装置位于椎骨的中心区域,骨梁位置较弱,耐压性低,容易下沉;

07、骨床准备

后通道减压暴露椎间盘,椎间盘被部分切除,椎间盘切除量应首先满足椎间融合装置的顺利植入操作,其次,有足够的空间填充植入的骨骼,以达到有效的融合接触面积。椎间融合装置的骨植入空间有限,应尽量选择纯松骨块,其周围骨植入更为重要。在骨植入手术中,采用骨漏斗或自制的管状通道,不仅可以将骨植入颗粒高效准确地推入椎骨,还可以避免骨植入物颗粒溢出到椎管中引起神经干扰。

椎间盘部分切除后,保护硬膜外囊和神经根,用刮刀勺刮擦椎体间隙的上下软骨端板,将骨端板刮成粗糙表面或斑点渗漏状态,并保持骨端板的垂直支撑功能。避免剃须勺穿透前纤维环和前韧带损伤以及前部大血管,防止纤维环前部破裂也是椎体热熔器前部的重要因素,同时避免小袋进出椎间隙时对硬膜外囊和神经根的损伤。

08、融合装置空间及椎间骨植入物

椎间引信器保持椎间高度和稳定性,为了获得最佳的脊柱融合速率,椎间引信的内部或/或周围环境需要进一步补充其他骨样,骨传导,骨诱导移植材料,包括身体皮肤,松骨,骨髓,异基因骨和骨形态蛋白(BMP),其中自骨被认为是移植材料的"金标准", 自移材料的制备应注意将其周围的软组织切除干净。

足够的骨量和融合接触面积是有效脊柱融合的保证。一般认为,椎间骨植入物的量应不小于5毫升,植入的骨与最终板之间的接触面积应大于最终板面积的30%,否则会显著降低脊柱融合速率。椎间融合装置的骨植入空间有限,应尽量选择纯松骨块,其周围骨植入更为重要。在骨植入手术中,采用骨漏斗或自制的管状通道,不仅可以将骨植入颗粒高效准确地推入椎骨,还可以避免骨植入物颗粒溢出到椎管中引起神经干扰。自给自足骨的早期阶段往往来自胫骨区域,现有研究证实,减压切除的自骨折骨的融合率与植入胫骨的融合率一致。骨植入物材料结合骨生长因子在临床实践中应用越来越广泛,最常见的是骨形态蛋白-2(BMP-2),它可以诱导未分化的间质电荷细胞分化成骨细胞和软骨细胞,从而诱导新骨的形成。临床研究表明,自骨BMP-2的组合可以增加脊柱融合率。

09、固定在后路

腰椎背路减压融合手术适用于椎间引信,通常需要与强力内固定系统配合使用。椎间融合装置放置后,往往需要经过内部固定系统的加压操作,这样融合装置和移植的骨骼可以更好地与椎骨接触,稳定性更高,有利于脊柱融合。压力操作需要中等强度,如强度不足,椎间融合装置更容易松动,而压力强度过大,容易损坏骨端板,椎间融合装置下沉,不稳定等。

椎间引信结合腰椎后路半刚性/弹性内固定系统也可获得令人满意的临床疗效,不仅保证了融合段的稳定性,而且使负荷向前和应力分布更加广泛和均匀,有利于重塑脊柱融合段的应力传导,降低骨螺界面重力, 增加骨面积负荷,促进骨融合。

10、总结

综上所述,采用椎体融合装置的腰椎背路融合手术,作为治疗腰椎退行性疾病的成熟技术,可以提供优良的节段稳定性,为植入骨创造良好的融合环境。然而,如何减少使用椎间融合装置引起的并发症值得进一步讨论和研究,同时,也有望新的椎间融合装置和内固定系统满足不同患者的需求,达到个性化的治疗目的。

参考:略微

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