文/卓福歡，賓國(guó)龍，羅金杭，官世春，韓瀚

腰椎退行性疾病并非單一疾病，而是一個(gè)疾病類(lèi)型的總稱(chēng)，它所引發(fā)的一系列腰椎間病變都屬于脊柱外科疾病范圍。該病產(chǎn)生的原因大多數(shù)是因患者長(zhǎng)時(shí)間勞累或劇烈運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致腰椎小關(guān)節(jié)退變或椎間盤(pán)髓核水分丟失，臨床上患者有明顯的腰痛、腰酸軟等癥狀，嚴(yán)重影響其生活和工作。治療上主要采用藥物治療、中醫(yī)理療、手術(shù)治療等方式，其中椎間融合手術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)療上應(yīng)用最多的治療方法，包括各類(lèi)植骨融合術(shù)式，可有效解除患者的腰椎疼痛、椎間突出、腰椎屈伸、側(cè)向、旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)等痛苦[1]。

1 腰椎椎間融合器的產(chǎn)生和發(fā)展

Cloward（1953）率先提出后路腰椎融合術(shù)（PLIF）， 該手術(shù)作用于腰椎和下方脊椎，一般位于腰4/5處，或腰5/骶1節(jié)段，主要目的是阻止脊柱目標(biāo)節(jié)段的活動(dòng)，用來(lái)治療腰椎椎間盤(pán)退變性疾病[2]。但PLIF 此時(shí)僅是一種單純的椎間植骨構(gòu)想，還存在一定缺陷，諸如椎體經(jīng)常不融合且可能出現(xiàn)假關(guān)節(jié)，椎間隙高度不足，無(wú)法徹底解決根管狹窄，小關(guān)節(jié)承受異常應(yīng)力等問(wèn)題。Badgy (1983)在PLIF理論的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出一種名為“Bagby”的籠型物，以馬為實(shí)驗(yàn)對(duì)象治療“Wobbler”綜合征，1986年與Kuslich一起研究制造出一種網(wǎng)籠內(nèi)置器具（Cage），而作用于人類(lèi)椎體的內(nèi)置物被稱(chēng)為“BAK-Cage”，其中空處可容納各種移植骨，且能夠承受住椎體間的強(qiáng)大應(yīng)力，這便是最早的椎體融合器。其后隨著制造工藝的提升和新材料的不斷開(kāi)發(fā)，先后又產(chǎn)生了很多不同類(lèi)型的Cage ，按手術(shù)入路來(lái)分主要包括：前路椎間融合（ALIF）型Cage，具體有楔形（Synthys-Cage）、 圓柱形（Danek-Cage），垂直放置型（TMC-Cage）等；后路椎間融合（PLIF）型Cage，一般有圓柱中空（BAK-Cage）、線(xiàn)形螺紋（Ray-TFC），開(kāi)放性的方柱形（CFRP-Cage）等形式，當(dāng)前外側(cè)入路椎間融合主要使用單枚長(zhǎng)柱形（BAK-Cage），其材質(zhì)也多種多樣，比如碳纖維、鈦合金、不銹鋼、醚醚酮材料、可吸收材料等[3]。

2 結(jié)合Cage進(jìn)行腰椎融合的優(yōu)點(diǎn)和不足

Cage聯(lián)合椎弓根螺釘系統(tǒng)實(shí)施腰椎滑脫手術(shù)，以“撐開(kāi)一加壓”治療理論為指導(dǎo)，Cage可很好地緩解患者脊柱的軸向載荷，起到輔助支撐的重要作用。Cage植入具有快速穩(wěn)定滑脫椎體、展開(kāi)椎間隙、保持椎間高度、恢復(fù)椎管容積的作用，可為融合椎體間植骨創(chuàng)造良好的生物力學(xué)條件。但是不應(yīng)單獨(dú)在腰椎手術(shù)中使用Cage，因?yàn)镃age雖然具有較強(qiáng)的軸向承壓能力，但無(wú)法有效控制應(yīng)力和張力，非常容易在屈伸狀態(tài)下出現(xiàn)脫落、移位、形變等問(wèn)題，應(yīng)將Cage與椎弓根螺釘系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，聯(lián)合應(yīng)用于腰椎手術(shù)中。可利用Cage提高脊椎前、中柱的穩(wěn)定性，而利用椎弓根螺釘系統(tǒng)彌補(bǔ)其后柱控制不力的缺陷，確保三柱穩(wěn)定，可有效避免椎體內(nèi)植骨在巨大應(yīng)力下而出現(xiàn)斷棒、 拔釘和融合器變形、錯(cuò)位等情況，對(duì)治療腰椎滑脫癥成效顯著[4]。

3 不同材質(zhì)的腰椎融合器的臨床應(yīng)用研究

椎體融合器在發(fā)展過(guò)程中因使用的材質(zhì)不同分為多種類(lèi)型，諸如生物型、金屬型、復(fù)合材料型、可吸收材料型等種類(lèi)，其臨床研究?jī)?nèi)容如下：

3.1 生物型Cage

包括自體骨移植和同種異體股骨環(huán)兩種。首先，自體骨以病人自身骨塊為移植材料，一般是通過(guò)減壓咬除髂骨、椎板、關(guān)節(jié)突等部分獲得的碎骨，自體骨具有機(jī)體適應(yīng)性強(qiáng)，移植率高等顯著優(yōu)勢(shì)。雖然目前也有用硫酸鈣材料的人造替代骨來(lái)移植的實(shí)踐研究，但Hy Kristian等通過(guò)臨床研究證實(shí)，以添加了骨髓抽取液的硫酸鈣顆粒來(lái)替代自體骨用于腰椎間融合其療效并不理想，而且容易產(chǎn)生各種并發(fā)后遺癥。其次，同種異體股骨環(huán)（FRA）主要是按照植骨的形狀和具體尺寸的要求，通過(guò)切割、組裝同種異體股骨塊來(lái)移植，手術(shù)中通常采用前路植入椎間隙的方法實(shí)現(xiàn)椎體融合，這也是有效降低因采取自體骨而引發(fā)諸多并發(fā)癥的重要方法。其最大優(yōu)勢(shì)就是可以杜絕在CT檢查中產(chǎn)生偽影問(wèn)題。FRA的皮質(zhì)厚度與其抵抗軸向壓力的能力呈正比例關(guān)系，這在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中也得到了證實(shí)，而且椎板螺釘與椎弓根螺釘都有助于促進(jìn)單節(jié)段同種異體股骨進(jìn)行融合。但是，這種移植方法仍存在弊端，最為明顯的就是可導(dǎo)致疾病傳播和擴(kuò)散，還因?yàn)槿鄙俟莻鲗?dǎo)和骨誘導(dǎo)能力很容易產(chǎn)生假關(guān)節(jié)等后遺癥，這便影響了其臨床應(yīng)用和推廣。

3.2 金屬型cage

自Bagby椎體融合器誕生以來(lái)，后續(xù)又產(chǎn)生了很多種金屬材料的融合器，而鈦合金材質(zhì)的cage為多數(shù)。以垂直放置（TMC）融合器為例，TMC融合器又被叫做“鈦籠”，它采用垂直放置形式，以鈦合金為材料外形呈網(wǎng)籠狀，使用時(shí)可按需要裁剪為不同的長(zhǎng)度。這種融合器的最大優(yōu)點(diǎn)是可及時(shí)穩(wěn)固脊柱前柱，且可初步恢復(fù)椎間隙高度，通常被用于對(duì)椎體次全切除術(shù)后的脊柱穩(wěn)定性重建，但TMC外緣較銳利，椎體融合后常出現(xiàn)下沉、斷裂、偏斜等情況。Linh Q. Vu, Ryan Z. Amick等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，采用前路方式應(yīng)用TMC結(jié)合釘棒系統(tǒng)進(jìn)行植骨，可有效治療化膿性脊椎炎，從CT影像檢查結(jié)果來(lái)看，椎體重建效果較好，臨床證實(shí)此融合器輔助手術(shù)治療可有效降低繼發(fā)炎癥的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)通過(guò)對(duì)一組腰椎結(jié)核病人采用前路病灶清除、 TMC植入并配合椎弓根螺釘穩(wěn)固的方式進(jìn)行治療，對(duì)治療后患者進(jìn)行4年定期隨訪(fǎng)，結(jié)果顯示治療后患者雖然仍存在一定的TMC下沉情況，但其整體療效顯著，骨性融合效果較好，表明TMC對(duì)手術(shù)治療腰椎結(jié)核疾病效果較好。

3.3 復(fù)合材料型cage

復(fù)合材料主要包括碳纖維材料和聚醚醚酮材料，比較有代表性的有1/F融合器和PEEK融合器。1/F的特點(diǎn)是放射可透，在影像檢查時(shí)偽影較少，它采用矩形結(jié)構(gòu)，植入過(guò)程中無(wú)需大量切除小關(guān)節(jié)，且插入椎間隙時(shí)不會(huì)對(duì)神經(jīng)根造成過(guò)度影響。唐冰，張瓊等[3]在治療腰椎退行性病變疾病的研究中，采用后路椎體間融合法，在1/F融合器中混合植入患者減壓后咬除的自體骨粒和陶瓷粒，通過(guò)3年隨訪(fǎng)觀(guān)察，治療效果顯著，有效治療率高達(dá)85.5%。另有相關(guān)研究表明，經(jīng)前路植入融合，雖有利于改善后椎間隙高度，但易造成術(shù)中出血和感染，且其軸向旋轉(zhuǎn)和后伸應(yīng)力難以有效控制，需要與棒釘系統(tǒng)配合使用。PEEK融合器早在1997年就開(kāi)始用于臨床治療，基于聚醚醚酮材料特性，其彈性模量與人體骨性更接近，產(chǎn)生的應(yīng)力遮擋作用更小，可增強(qiáng)骨融合效果。PEEK融合器表面呈輕微齒狀突起咬合力不強(qiáng)，融合術(shù)中需要聯(lián)合椎弓根螺釘內(nèi)固系統(tǒng)。杜國(guó)興等[4]使用PEEK融合器對(duì)60例腰椎退變且前凸患者實(shí)施360 度環(huán)形融合術(shù)，經(jīng)過(guò)5年隨訪(fǎng)85%以上的患者治療效果良好，未見(jiàn)相關(guān)并發(fā)癥，椎間融合率為97.6%，但對(duì)糾正后的腰椎前凸保持效果不夠理想，個(gè)別患者仍存在一定的椎間畸形。

3.4 可吸收材料型cage

可吸收材料是可水解和酶解，與生物體高度融合，能被生物體有效吸收的高分子材料，聚乳酸（PLA）是可吸收型椎間融合器的常見(jiàn)材質(zhì)，PLDLLA融合器是其主要形式?？晌詹牧蟘age作為一種新技術(shù)，目前在臨床應(yīng)用上還不多，其植入融合初期易發(fā)生開(kāi)裂、移位、形變等問(wèn)題。李繼友[5]報(bào)道，20例經(jīng)后路使用PLDLLA融合器的患者，其中12例患者其融合器周?chē)a(chǎn)生了骨溶解現(xiàn)象，必須實(shí)施融合器取出手術(shù)，結(jié)果表明PLDLLA材料的融合器具有較強(qiáng)的溶骨性，不適合用于椎間融合手術(shù)治療。

4 結(jié)語(yǔ)

腰椎間融合器自誕生以來(lái)，經(jīng)歷了多次發(fā)展和創(chuàng)新，產(chǎn)生了多種材質(zhì)的不同融合器，經(jīng)過(guò)臨床研究證實(shí)它們各有特點(diǎn)和利弊，臨床植骨治療時(shí)應(yīng)結(jié)合具體椎間病癥，采用適當(dāng)?shù)氖中g(shù)入路，合理挑選椎間融合器，以達(dá)到最佳的治療效果。未來(lái)新型腰椎融合器必將朝著更高的生物融合性、更好的骨替代性、更便捷的骨植入性等趨勢(shì)發(fā)展。