南方医科大学骨科研究所

热烈祝贺

胜利召开！

腰椎非融合技术现状与发展

金大地

脊柱与帆船

脊柱 & 桅杆

肌肉 & 风帆

灵活性、稳固性和动力平衡

脊柱载荷分布原理 张力带原理

后部肌肉 主动力量 竖直脊柱 仅前方脊柱完好时有效

•前柱 松质骨、终板、椎间盘 被动支撑 压应力

脊柱载荷分布原理剪切应力原理

轴向压缩力

前柱 80% 后柱20%

– Kummer B, 1991, Bergmark A, 1989

脊柱载荷分布原理

载荷分布模型

正常 动态系统 坚强固定

坚强固定的优点

•初稳性 早期活动 不需要支具 早期恢复工作

•提高融合率 65 ~ 85% 89 ~

95% Yuan et al. (1994), Zdeblick

(1993)

•矫正矢状面失衡 椎体滑脱 退行性侧凸 & 后凸

PO 2Y

内植物松动或断裂 (22%) - Wetzel FD, Spine 1999

矢状面平衡丢失

Preop.

假关节

•环形融合 < 10%

•单纯 cage ： 3- 87%

•meta-analysis 分析： 14% - Turner JA, JAMA 1992

POD 2ys

邻近节段退变

金标准治疗模式融合＋坚强固定

成功的融合 满意的临床疗效?=

失稳 疼痛

退行性脊柱疾病

理想的固定器械 •邻近节段退变•僵硬背部综合症•应力遮挡效应•器械断裂

脊柱非融合技术

避免

•有效固定提高融合率•均匀的卸载效应•维持矢状面平衡的同时保留运动•融合后正常载荷传导

获得

腰椎非融合技术分类腰椎间盘置换术

人工髓核置换术（ Prosthetic Disc

Nucleus ） 全腰椎间盘置换术

动态固定系统 经椎弓根固定（半刚性固定） 腰椎棘突间移植物（棘突间撑开器）

关节突关节成形

• Dr Charles Dean Ray 发明

• 首例植入手术（ 1996, 德国）

• 2002 年进入中国

• 全球应用超过 5000 例

PDN 置换术

•慢性椎间盘源性疼痛

•下腰痛

•保守治疗无效

•小关节无严重破坏

•既往手术无并发症

适应证

禁忌证

•严重椎管狭窄

•腰椎滑脱或峡部不连

•关节突关节有退变和骨折

•严重骨质疏松症

•纤维环不完整

•多节段退行性病变

•软骨终板病变

•体重指数大于 30

•体重大于 90 公斤

Case 1pre-operation

Lu-XX, 34years old, L4-5 herniation

post-operation 12 months

24 months

48 months

Appearance

Case 2 Pre-operation

3 months follow-up

3 months follow-up

28 months follow-up

60 months follow-up

并发症假体移位

椎间盘内 (22.5%)

post-operation(5 days) post-operation(3 months)

假体移位 假体脱出 (2.5%)

并发症

假体下沉 ( 28%)

终板炎性改变 ( 63%)

并发症

PDN 移位的可能原因

髓核摘除不彻底

未选用尽可能大型号的假体

假体未被完全横转

操作技术不熟练

手术器械不完美

凝胶核太坚硬

PDN 假体接触面太小

应力集中损害终板

异物反应

假体下沉的原因

5 年以上随访，临床疗效满意椎间盘内的假体移位不影响临床效果严格掌握适应证和禁忌证高度重视并发症 未来研究重点：如何减小对终板的损害

我们的观点

赵亮，金大地等 . 中华骨科杂志， 2008 年第5 期

腰椎人工间盘置换Carpener: 首次报道 ALIF （ 1932 ）Fernström: 椎间植入钢珠（ 1950’s ）Fassio (1977): 人工合成材料假体Hou: 硅胶材料假体 Steffee: Acroflex 假体 (1980’s 后期 )

SB Charité: 1980’s 早期Prodisc: FDA批准（ 2004 ） Maverick ： FDA批准（ 2006 年）

全腰椎间盘置换术的目的

3 AXIS MOTION

恢复腰椎功能运动单位，保持运动节段的动态稳定 恢复间盘高度，神经根管的高度及矢径最小化邻近阶段的应力，阻碍邻近阶段的退变迅速解除疼痛 保护神经根管，椎管 避免骨移植而带来的骨供区疾病

诊断手段 临床症状 标准加动态 X-RayMRICT三维 CT 腹部血管造影骨密度测量半侵入检查（鉴别诊断）

间盘造影 对应阶段的小关节阻滞 神经根阻滞 骶髂关节阻滞

间盘假体置放技术 - 腹膜后入路

3 months 6 months3 days

16 months12months

目前研究和关注焦点术后并发症及预防置换术后腰椎矢状应力平衡

理想化状态 单阶段退变 DDD， Modic changeⅠ 大的中央型突出 不伴有任何有关腰椎手术史

可接受状态 双阶段退变伴有间盘突出 , Modic changeⅡ 失败的腰椎间盘切除，伴有椎板切除

扩大的指证 后路融合术后的单阶段不稳定 超过两个阶段的不稳定 轻度的退行性脊柱侧弯 轻度的退行性滑脱

指证与患者筛选

MODIC I MODIC II MODIC III

手术禁忌证骨质疏松骨折感染 (普遍感染或由于滑脱 )

侧弯＞ 15° Cobb angle

肿瘤腰椎滑脱 > 10 %

间盘极度退变 ＜ 5 mm

腹部血管疾病，复杂解剖体重过大

术中、术后并发症

手术相关因素术者相关因素患者相关因素移植物相关因素

并发症总结

错误的指证

错误的置放

错误的病灶清除

前路入路的技巧

错误的移植物尺寸选择

98% 的并发症与医生有关

ADR 技术优势

重建椎间盘和椎间孔的高度

矢状面上恢复腰椎生理前凸，维持脊柱应

力载荷分布

重建并保留了类似人体椎间盘的运动功能

预防相邻节段椎间盘退变加速

需要解决的问题

精确的病例选择异位骨化的预防假体的寿命碎屑的形成如何选择最佳的假体

动态固定系统设计目的

承载负荷以缓解疼痛

控制异常活动

保持运动功能，预防邻近节段退变

重建腰椎动态稳定性

动态固定系统类型经椎弓根固定系统

Dynesys SystemBioflex systemIsobar TTL

system·······

棘突间固定Wallis 系统X - stop Coflex system·······

适应证

椎管狭窄伴中度脊柱不稳定

脊柱滑脱症（Ⅰ度）

前次脊柱手术后造成邻近节段不稳定

原发或复发椎间盘突出症

椎间盘退化症引起的下腰痛

禁忌证

脊柱侧弯大于 10°

脊柱滑脱症大于Ⅰ度过于肥胖曾有脊椎融合手术史或关节面全切除者骨质疏松症全身疾病及免疫功能不全者

Dynesys System

1994 年首次被植入

人体

超过 15个国家应用

随访时间超过 10 年

2yr 5yr

Spine 2008

leads to similar clinical results as seen in established protocols using decompression and fusion with pedicle screws. It maintains enough stability to prevent further progression of spondylolisthesis or instability.

2yr

Spine 2006

• Disc unloading effect

- avoid “stress shielding”

• Preventing disc degeneration

- adjacent segment degeneration

• Maintain sagittal balance while segmental movement

- avoid stiff back

• More Physiologic bony fusion

Severe Degenerative Spinal Stenosis L3/4, L4/5

Spondylolisthesis L5/S1, Hyperlordosis

136.05 158.97

Isobar TTL 系统

Rotation 2°

Inflexion and extention

Rotation offset

+ 0.4 mm_ Amortization elements

适应证

椎间盘紊乱I度或Ⅱ度的退行性腰椎滑脱复发的腰椎间突出症医源性的腰椎不稳症预防病变相邻节段的退变

禁忌证强直性脊柱炎双侧的关节突关节切除术Ⅲ度或Ⅳ度的腰椎滑脱椎间隙狭窄超过了 50骨折脊柱侧弯靠近胸腰椎结合处骨质疏松

3°-1°

Pre-OP 52个月

我们的观点

动态内固定可有效防止邻近节段退变

预防内植物断裂

重建脊柱的动态稳定

张忠民 ,金大地等 .中华外科杂志， 2008 年第 5期

Coflex system

10 mm

12 mm

14 mm

Case 1

No disc collapse

1 day

6 mon

Pre-op. Post-op.

Case 2

-3° 5 °

X-stop system

•阻止脊柱节段过伸

•不需要切除骨质或软组织

•术后康复快

•便于翻修

Foramen Enlargement

Wallis system

•PEEK弹性模量与骨非常接

近

•结构使应力分布更有效

•减小椎间盘内的压应力

•减小小关节的载荷

Pre-op 3 mon 6 mon

棘突间植入物

腰椎管狭窄，关节突关节退变 指证

禁忌症

腰椎滑脱 腰椎不稳定肿瘤 骨折 腰椎侧弯

棘突间植入物作用机制

撑开棘突间隙－扩张皱褶的黄韧带

消减椎间盘载荷－保护椎间盘

扩大神经根孔－解除神经根压迫

保留节段运动－重建脊柱动态平衡

手术成功要点

手术成功的关键是对所有被涉及的神经组织的

完全减压

减压的范围取决于对病理解剖的精确分析

保证手术远期效果的关键是脊柱稳定性的维持

避免医源性失稳的关键是保护小关节的完整性

后路动态全稳定系统• 提供各种模式的实体稳定

• 轴向压缩过程中发挥减震器作用

• 真正的动态固定，可提供近乎生理的各种运动度

• 最小骨－螺钉界面载荷

• 可应用于 II-V 期，但不适合于不稳定的重度滑脱

• Examples: TOPS (Impliant),

Archus

Load Displacement Curve

Displacement

Lo

ad

™

StabilaMaxxTM

最大强度接近于 ROM 中心 最大扭转 …超常运动 允许椎弓根之间运动

ROM末端具有所需的最小强度 允许达到最大活动度而不停止运动

II

IIIIIIIIII IVIV VV

Dorsal Arthroplasty Device Spectrum

非融合？融合？ --- 治疗策略的改变需要长期的随访资料严格掌握适应证准确评判风险与益处非融合不能完全取代融合

讨论

New instrumentation systems continue to proliferate, each with its own fundamental quality and uniqueness. Although most are acclaimed as universal, each has its limitations, and the thoughtful spine surgeon will select the best instrumentation system for the patient`s particular malady.

Ronald L. DeWald ：