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骨科植入器械介绍-椎间融合器

  • 分类:新闻
  • 作者:聚生医疗
  • 来源:
  • 发布时间:2023-10-31 15:31
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【概要描述】椎间融合术在原有的椎间隙植入一个固定的Cage(椎间融合器),通过Cage支撑,恢复椎间隙高度,扩大椎间孔,解除神经压迫症状,增强节段的稳定性,避免相邻节段出现继发退行性病变。

骨科植入器械介绍-椎间融合器

【概要描述】椎间融合术在原有的椎间隙植入一个固定的Cage(椎间融合器),通过Cage支撑,恢复椎间隙高度,扩大椎间孔,解除神经压迫症状,增强节段的稳定性,避免相邻节段出现继发退行性病变。

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骨科植入器械介绍-椎间融合器

 

脊柱是人类的桅杆,支撑着整个身体的重量。随着信息时代的到来,人们的生产、生活方式发生了巨大的变化,越来越多的人需要伏案久坐,加之社会老龄化程度加重,脊柱相关疾患,如颈椎病、腰椎间盘突出、腰椎管狭窄、腰椎滑脱和脊柱侧弯等疾病,已经成为影响广大群众生活质量的常见病和多发病。因此脊柱疾患是时下社会共同关注的热门话题。在当前医学领域中,椎间融合手术是一种常见的脊柱外科治疗方法,用于处理各种脊柱问题,如椎间盘退化、脊柱变形、脊柱损伤和其他相关病症。椎间融合术在原有的椎间隙植入一个固定的Cage(椎间融合器),通过Cage支撑,恢复椎间隙高度,扩大椎间孔,解除神经压迫症状,增强节段的稳定性,避免相邻节段出现继发退行性病变。

 

椎间融合器的颈前路椎间盘切除融合术

 

以使用椎间融合器的颈前路椎间盘切除融合术为例,通过手术切除颈椎突出或病变的椎间盘,从而减轻因部分椎间盘压迫神经根而引起的颈痛和上肢放射性疼痛。外科医生通过颈前方的切口实施手术。首先外科医生将病变或受损的椎间盘切除。然后对椎间盘的上下间隙进行清理,为植入椎间融合器做准备。将骨植材料填入椎间融合器,并将它推入椎间隙。随后医生可用螺钉将钢板固定植入物,可保障在脊柱愈合时将骨块维持在位。在愈合过程中,椎间融合器上下的脊椎骨会连接在一起形成一个新的骨块,这个过程称为“融合”。

 

椎间融合器选材

椎间融合器的材质椎间融合器的材质主要有四大类:

①生物类。主要指同种异体骨。其优点为来源充足,保证了植骨量,利于椎间隙快速融合。但存在传播疾病风险,且难以保持完整的结构来抵抗轴向载荷,其对于椎间隙高度及生理曲度的维持并不理想。

②金属类。主要包括钛合金等。生物力学性能优良,早期的稳定性较好,便于3D打印制备个性化的椎间融合器。其缺点为弹性模量大,有应力遮挡,融合器下沉风险大,占据有效的骨生长空间,X线检查难以判断其内部的骨融合情况,CT及MRI检查时存在金属伪影,金属碎屑的产生可能造成远期的骨溶解。

③可降解材料。如聚碳酸酯、α-多聚酸等。优点为亲水性好,具有良好的生物相容性;但内在脆性使其容易在手术的操作过程中碎裂,骨替代的时间较长,高浓度的降解产物(酸类和晶体成分)可导致严重的组织反应,如感染、骨质溶解,限制了其临床应用。

④高分子材料。有碳纤维、聚醚醚酮(PEEK)等。PEEK是当今椎间融合器的最佳选材,一定程度上取代了钛,得到骨科医生的广泛认可。PEEK特点是弹性模量接近骨组织,力学特性接近皮质骨,应力遮挡较小,透光性好,利于影像学观察。但是其表面齿状突起比较浅,咬合力差,容易发生移位,必须与坚强的内固定联合使用。

 

 

理想的椎间融合器材质应具备以下特点:

①良好的生物相容性;

②稳定的化学性质;

③与骨组织相近的生物力学性能;

④促进骨融合;

⑤利于影像观察;

⑥具有可降解性。

 

椎间融合器分类

椎间融合器外形轮廓方面存在多种设计方案。

从横断面考虑:长方形和肾形是目前两种流行的设计,长方形融合器通常情况下会成对使用;肾形和椎间盘的外形轮廓更为接近,能更好地分担应力,通常情况下单枚使用。

从矢状面考虑:融合器主要有楔形和橄榄形两种。楔形是指前高后低的形状,这样融合器置入后可以有效恢复腰椎部分生理曲度,但这种形状也会在置入时造成较大的阻力,置入操作相对困难,主要用于椎间盘已经发生退变或病变的患者;橄榄形轮廓类似于终板面的生理曲度,置入操作较容易。

从内部空间考虑:根据椎间融合器内部是否中空设计,又分为闭合式椎间融合器、开放式椎间融合器以及多孔式椎间融合器三种类型。闭合式椎间融合器一般为金属材质带有或无表面涂层的实心结构;开放式椎间融合器,即常见的长方形结构,中空设计,其内可以置入颗粒骨;多孔式椎间融合器常为钽金属制作,其微孔率高达80%,类似骨小梁的结构可使骨的融合率更高。

 

多种形状的PEEK融合器

 

理想的椎间融合器设计

PEEK材料盛行的时代,顺应各种术式的椎间融合器竞相出现,各家产品的角逐,基本体现在融合器外形、防滑齿棘设计、植骨舱等方面,宣传点无非是口径更加合理、规格更加齐全、外形更加符合生理、置入更加顺畅、防滑移效果更佳、植骨面积更大……

理想的椎间融合器设计应满足如下条件:

①即刻稳定。如椎间融合器表面齿突增加咬合力,或膨胀撑开装置增加植入后稳定性等。

②长期稳定。椎间融合器内部大的植骨腔容量与邻近椎体大的接触面积,利于最终的融合。

③接近正常腰椎生理曲度。符合人体正常椎间隙解剖学形状。

④能够调节大小,安装便捷及无损的置入路径。对于脊柱外科而言,成功的椎间融合不仅依赖于材料所具备的成骨潜能,还依赖于材料促进新生血管和骨植入融合器的能力,进而促进骨整合。融合器材料在机械载荷分配中也起到了额外作用,减少局部应力,如聚醚醚酮可以抵抗脊柱负荷,从而提供了初始稳定性,与骨骼相似的弹性模量,以最大限度地减少移植物沉降。钛可以进行改性,以促进骨生长到材料的表面。但是目前的处理方式,如电弧离子镀技术,并不能够达到PEEK-钛界面涂层紧密结合的确切效果,进而有涂层脱落引发局部炎症等潜在危险。

尽管目前对植入材料和设计的文献报道有很多,但关于椎间融合器选择如何影响临床效果的报道有限。目前大多数研究集中于动物实验当中,期待新技术和新材料不断开发,逐步应用到临床,弥补现存技术或材料的缺陷。

广州聚生医疗科技有限公司自主研发、生产的医用植入级聚醚醚酮(PEEK)材料性能优异、价格低廉,尺寸齐全适用于各类椎间融合器制造。

 

 

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