【小曼聊骨科】腰椎融合器材料的演变历史

文章导读

NOTICE

20世纪50年代，Cloward首先提出后路腰椎间融合器（PLIF）的概念。从生物力学看这是一种较为理想的脊柱融合术，已逐渐发展成为脊柱外科基本科技之一。1984年，DeBowes报道将不锈钢笼（cage）置入马的颈椎获得愈合^【1】。1988年，Bagby将cage按照Cloward方法用于人体颈椎融合，并提出“撑开-压缩”原理来描述纤维环撑开后对椎间隙内cage形成压缩固定的力学机制。随着临床及生物力学研究逐渐增多，cage也从早期的螺纹式圆柱体形，发展出长方形、椭圆形和网状等多种形态和材料^【2】（图一）。

（图一）

目前临床使用的椎间融合器根据材料可以分为：

金属类融合器：大多数钛合金融合椎间融合器。

非金属类融合器：如碳纤维融合器、高分子聚醚醚酮（PEEK）、可吸收的聚-DL-乳酸制作可吸收性融合器。

（图二）

金属类椎间融合器

目前用于制作椎间融合器的金属材料主要是钛合金。1979年Wagner和Bagby等将一种壁上有许多小孔的不锈钢中空圆柱状金属椎间融合器用于治疗马Wobbler综合征获得成功，随后经过改良用于人体腰椎椎间融合术^【3】。Ray等对Bagby融合器作了改进，增加了螺纹，提高其抗拔出力、器械强度和稳定性。其后逐渐发展成为金属融合器，以BAK、Ray、为例最初用于椎间盘性下腰痛和I度腰椎滑脱适应症扩大至腰椎峡部崩裂滑脱、但在有些情况需要附加椎弓根内固定。

非金属类椎间融合器

非金属融合器主要包括生物非吸收性椎间融合器和生物可吸收性椎间融合器，临床上常见的椎间融合器为生物与非吸收型椎间融合器，目前已成为临床上最常用的椎间融合器之一。主要由碳纤维和聚醚醚酮材料制成。

碳纤维椎间融合器

1991年，Britigan和Steffee设计出用于PLIF的碳纤维椎间融合器，并逐渐发展成为临床上常用的椎间融合器。目前应用的炭纤维椎间融合器的弹性模量接近骨组织，生物力学特性接近皮质骨，应力遮挡较小，能有效恢复脊柱生理曲线^【4】。其上下表面的棘状突起可有效防止Cage的滑动，其突出的优点是炭纤维Cage透光性好，前后缘镶有钛珠，可透过普通X线准确清晰的观察植骨融合情况^【5】。炭纤维椎间融合器应用于临床取得了较好的临床效果。

聚醚醚酮（PEEK）椎间融合器

PEEK是一种人工合成的、高性能的、线形的芳香族、半水晶样多聚体。1997年Scient’s^【6】通过实验后应用PEEK椎间融合器于临床，它具有透光性好，可透过X线，也可行CT和MRI检查，弹性模量，提高融合率。PEEK是目前临床应用最广泛的椎间融合材料，被认为是理想的椎间融合器，其弹性模量接近正常人体骨组织。

参考文献

【1】Burns B.An operation for spondylolisthesis.Lancet1933,224:1233-1239

【2】Ito H,Tsuchiya J Asami G A new radical operation for Pott’s disease.J Bone Joint Surg Br 1934,16:499-515.

【3】吕国华,王冰,李启贤.腹腔镜微创技术在腰椎滑脱症前路椎间融合术中的应用[J].中国内镜杂志,2001,5:29-30 113.

【4】Sasso RC,Burkus JK,LeHuec JC.Retrograde ejaculation after anterior lumbar interbody fusion.Spine. 2003,28:1023-1026.

【5】Zdeblick TA,David SM.Laparosurgical technique for minimally invasive anterior lumbar interbody fusion.Spine.2000,25:2682-2687

【6】Ray CD.Threaded fusion cages for interbody fusion.An economic comparison with 360 fusions.Spine 1997,22:681-685.

文章整理：宋桃桃