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1、人本未来,脊柱内固定原理,寇万福,人本未来,脊柱内固定发展史,最初是为治疗脊柱侧弯设计的： 作为临时复位系统并辅助脊柱融合 上世纪60年代， Harrington和Luqne问世后，扩大到脊柱创伤治疗 上世纪70年代，椎弓根螺钉装置，例如Dick钉、RF钉杆装置 上世纪80年代，由法国的Cotrel和Dubousset发明了C-D钉棒结合装置系统,人本未来,三柱理论,1983年Denis提出三柱分类概念，提出脊柱的稳定性有赖于中柱的完整，并强调后方韧带复合结构对稳定性的作用。Denis提出三柱分类： 将脊柱分为前、中、后三柱。 前柱：前纵韧带、椎体前二分之一、椎间盘的前部。 中柱：椎体后二分之
2、一、椎间盘后半部分、后纵韧带和椎管。 后柱：关节突、黄韧带、棘间韧带、棘上韧带。,前柱承担80的应力,中柱和后主承担20应力,前柱,中柱,后柱,人本未来,脊柱手术三大原则,减压 固定 融合,人本未来,固定原则,重新再分配脊椎载荷 限制局部运动从而维持稳定 在稳定的环境中，促进坚固的骨融合,人本未来,脊柱融合术,原理：以病变椎体为中心，在病变的上一个椎体和下一个椎体之间进行融合，使其成为一个整体。 作用：限制运动 维持解剖 防止畸形发生,人本未来,脊柱融合术,范围：肿瘤-病变节段上一个正常椎体到下一个 正常椎体；畸形-包括整个畸形区域，再加上一个椎体及下一个椎体 位置： 前-椎体间植骨 后-关节
3、突植骨 植骨的来源：自体骨：髂骨，肋骨，胫骨，腓骨 异体骨,人本未来,脊柱融合术,内固定物的要求： 1，很好的生物相容性 2，恢复脊柱正常的解剖关系和稳定性 3，限制脊柱的自由度 4，简单安全，容易安装 5，有足够的强度，以去除外支架 6，不影响术后影像学检查（CT,MRI）,人本未来,内置物的基本构成,长构件结构：棒，钢板，线缆 固定椎体构件：椎弓根螺钉，椎板钩，椎板下钢丝，前方椎体螺钉 将二者连接起来的连接部分,人本未来,张力带法则,人本未来,融合期间载荷分布的变化,正常情况下，椎体支撑近75%80%的脊柱压力载荷，而后部结构支撑余下的20%25% 放置植骨块或者器械构件后，载荷会从椎体向
4、植骨块或内置物转移 固定的内置物将为主要的载荷支持部分，随后将会有骨的重塑,人本未来,随时间变化，植骨块与内固定材料支持载荷的分布发生改变,融合期间载荷分布的变化,人本未来,载荷分布法则,椎间盘与椎体后部完整腰椎的载荷分布 关节突承受17%垂直压力 90%的垂直压力通过椎体与椎间盘 所有综合力量大于100%是因为多个方向的合力,人本未来,后路器械力的分布,载荷分布法则,人本未来,对于应用后路脊柱内固定器械，应理解和采取张力带法则进行脊柱载荷再分布 从临床的观察的结果，可以看到脊柱背侧起分离作用的力阻碍了脊柱的正常生物力学行为；而背侧发生加压作用的内固定系统，却与正常生物力学相接近 脊柱前柱包括
5、椎体和椎间盘，当其中一部分存在缺陷时，仅依靠后路内固定器械则难以达到前柱的理想载荷分布。因此，需行前路支撑植骨或其他方法的脊柱前路重建,载荷分布法则,人本未来,脊柱内固定器械,人本未来,脊柱内固定器械的优点,脊柱复位（侧弯，后突，滑脱） 维持复位的稳定，防止畸形进一步发展 促进骨性融合,人本未来,内固定类型,单纯螺钉（拉力螺钉） 单纯钢丝（作为张力带） 钩棒结合 钉棒结合 钢丝与棒结合 钢板与螺钉结合,人本未来,颈 椎 器 械-螺钉,颈椎单纯的螺钉固定最初设计是为了治疗上颈椎的不稳定 C1-C2后路关节间螺钉固定技术是由Magerl发展的 可使C1-C2复合体保持稳定，促进融合 无需Halo支
6、架,人本未来,颈 椎 器 械-螺钉,前路单纯螺钉固定用于齿状突II型骨折的轴向固定 适应证：禁忌用Halo架的病人 C1-C2的运动对于病人很重要的病人 生物力学及临床数据表明，单螺钉比双螺钉 更有效,人本未来,颈 椎 器 械-钢丝,后路钢丝技术是张力带技术 禁忌证：后方附件骨折或缺损存在严重的扭转或矢状面不稳定 在扭转或伸展时，钢丝的稳定性不如侧块钢板,人本未来,颈 椎 器 械-钩棒,用于颈椎的钩棒系统包括：椎板夹和儿童钩棒系统 椎板夹系统适用于单节段颈椎不稳定 在上颈椎，椎板夹系统并不比螺钉技术更稳定 在中，下颈椎，椎板夹可能侵占椎管，因此操作时要小心,人本未来,颈 椎 器 械-前路钢板,
7、前路颈椎钢板用于创伤已近十年 生物力学实验显示：在扭转、侧方弯曲和伸直的情况下，前路钢板系统与后路钢丝提供同样的稳定性；在后柱不稳定的屈曲情况下，前路钢板不是很适合,人本未来,颈 椎 器 械-前路钢板,但是临床研究显示，前路钢板固定植骨融可以有效地治疗爆裂骨折，颈椎半脱位合并椎间盘突出和颈椎肿瘤 还可以有效地应用于假关节融合以及进行多节段融合。,人本未来,颈 椎 器 械-前路钢板,适应证： 创伤：椎间盘突出合并半脱位 伸直型泪滴骨折 爆裂骨折 严重旋转型损伤，需前后内固定 退行性变：类风湿关节炎造成的多节段不稳定、假关节 肿瘤,人本未来,颈 椎 器 械-后路钢板,在上颈椎，螺钉可以通关节，穿过
8、C1-C2的关节进行固定，也可以打入C2的椎弓根。 C3-C6固定在侧块上 C7既可以固定椎弓根，也可以固定侧块,人本未来,颈 椎 器 械-后路钢板,为了保护椎动脉，脊髓和神经根，每个病人在术前均应进行放射学检查以确定侧块的正确位置；术中放置螺钉时要小心谨慎,人本未来,颈 椎 器 械-后路钢板,适应证： 创伤：不需椎体切除的爆裂骨折 合并后方骨折的脱位或半脱位 严重扭转畸形需前后路固定 退行性变：椎板切除后进行多节段融合 截骨矫形后不稳定 枕颈融合，去除Halo架,人本未来,后路胸腰椎器械-钢丝,螺钉关节间固定最初是用于一个或两个 节段腰椎融合 当不需坚强固定或不需复位时，可以辅助融合 虽然一
9、些作者报道了它的高融合率，但其他一些报道显示其效果不如椎弓根螺钉,人本未来,后路胸腰椎器械-钢丝,单纯后路钢丝很少应用于胸椎和腰椎 Luque首先将节段性棒与钢丝技术应用与临床 用Luque技术治疗侧弯和后突的效果很好，但穿过椎板的路径中会有神经损害危险，如使用线缆可以减少危险,人本未来,后路胸腰椎器械-钢丝,适应证：神经肌肉性侧弯 侧弯合并胸椎前突 特发性侧弯 禁忌证：椎管狭窄 后突 腰椎一般不用钢丝,人本未来,后路胸腰椎器械-钩棒,胸腰椎后路钩棒系统分为节段性与非节段性 非节段性：Harrington 和 Knodt系统 Harrington系统很少用于腰椎侧弯，后路单纯撑开会引起平背畸形
10、,人本未来,后路胸腰椎器械-钩棒,节段性固定最早是由Cotrel描述的：CD 首先应用于侧弯和创伤 在腰椎（特别在下腰段），最好用椎弓根螺钉代替椎板钩 侧弯病人建议使用双棒结构，包括至少两个横连,人本未来,后路胸腰椎器械,对脊柱器械已进行了广泛的基础科学的研究 动物实验的数据表明：后路脊柱内固定可以促进骨的融合 当内固定的强度增加时，融合骨块的强度也随之增加。但是，强度增加的越多，会发生与器械有关的骨质减少。这种骨质疏松是否具有临床意义还不清楚,SINO,UPASS,人本未来,后路胸腰椎器械,体外的生物力学测试显示脊柱内固定器械可以增加脊柱结构的稳定 通常，脊柱内固定系统分为限制性与非限制性
11、非限制性系统的疲劳寿命较长，通常失败是由于松动而不是断裂。,人本未来,后路胸腰椎器械-钉板,椎弓根螺钉系统首先由Harrington使用，由Roy-Camille推广 椎弓根螺钉比骨钩或钢丝稳定性更好 优势：滑脱复位，稳定运动节段，矫正畸形。提高融合率 劣势：风险高（出血多，时间长，感染率高），医生的水平要求高，并发症（椎弓根骨折，神经根损伤，脊髓损伤，血管损伤）,人本未来,后路胸腰椎器械-钉棒 钉板,适应证： 滑脱复位 退行性变融合 假关节修补 腰椎侧弯中 下腰椎爆裂骨折不稳定 肿瘤切除后重建,人本未来,椎间融合器,椎间融合器最早是从后路放在椎间隙，作为分担应力的结构，材料是碳纤维的 早期融
12、合器是装满植骨块后打入椎间隙，由于没有内在的稳定性，使用时要求与后路椎弓根螺钉系统配合使用,人本未来,椎间融合器,带螺纹的融合器经生物力学测定，在屈曲和侧向弯曲时稳定性明显提高。拔出力也高于取出骨桩的力。 水平放置两个带螺纹的融合器比单独放置一个要稳定，其稳定性可以与椎间植骨伴后路椎弓根固定相比拟。,人本未来,椎间融合器,后来的发展：既有前路，又有后路带螺纹的圆柱形融合器 最近发展为可从镜下放置,人本未来,椎间融合器,生物力学上，椎间融合器的功能是通过撑开（纤维环，关节囊，韧带）的作用达到增加椎间节段的稳定。 长期的稳定来自通过Cage椎体终板的骨愈合。,人本未来,椎间融合器,临床上，最近的前
13、瞻性研究表明，对 于椎间盘源性疼痛的治疗，椎间融合器的 效果等于或高于多数传统的方法。,人本未来,椎间融合器,虽然使用Cage的适应证没有明确的限制，但更适合以下病人： 单节段病变 无心理障碍 非手术治疗至少6个月以上没有好转,人本未来,椎间融合器,直立的融合器（Mesh），在椎体切除后作为椎体的替代物，可以恢复前柱的结构。 Mesh需要应力的分散支持，因此需伴随前路钢板或后路椎弓根系统固定。 不论是Cage还是Mesh，均可用于颈椎，胸椎和腰椎。,人本未来,前路胸腰椎器械,最早用于胸腰椎侧弯的矫形，由Dwyer介绍，由Hall和Zielke修改 在侧弯的凸侧放置棒，用垫片和螺钉连接，进行加压和去旋转以矫正畸形 此技术主要应用于胸腰段前中柱创伤、肿瘤和侧弯的矫形 后方不能再放置其他内固定物,人本未来,谢谢！,
