可动型人工椎体的研究进展

目前使用人工椎体植入物在治疗脊柱肿瘤、感染、骨折等疾病已经取得了较好的疗效。然而,融合型人工椎体会导致邻近椎间关节退变,丧失原有的生理曲度及活动度。可动型人工椎体可以一定程度恢复脊柱正常的生理运动,减少脊柱生物力学改变,以减少并发症的发生。可动型人工椎体的设计是在获得可靠稳定性的基础上增加可动装置,其原理大可分为球窩关节和弹性形变,但可动型人工椎体的整体设计还需进一步完善。传统机械加工方法难以加工复杂的假体,其生产的假体与病灶契合率低,而新兴的3D打印技术可以实现假体个性化改进,但其速率慢,成本高等情况有待改善。可动型人工椎体制作的材料大体可分为金属、陶瓷、生物材料、高分子材料等。金属材料以钛合金为主流,应用广泛,但其弹性模量与人骨还有差距,与骨融合尚不理想;陶瓷材料种类丰富,但存在耐磨性差,易碎等特点;生物材料包括自体骨、异体骨等,其来源有限,操作复杂;高分子材料和生物可降解材料种类丰富,理想性能优异,但还需进一步研究其性质与应用。可动型人工椎体仍需提升和发展,临床实验数据仍不足,远期疗效还有待进一步观察研究,本文对可动型人工椎体的发展、优点、设计、加工、材料等方面展开综述,为可动型人工椎体的优化设计、加工处理与临床应用等提供有益参考。     

人工椎体的发展及在脊柱外科中的应用

目的 综述人工椎体的发展、研究及适用范围，为临床应用提供参考。方法广泛查阅近年国内外相关文献，总结人工椎体的构成材料、设计类型及临床应用。结果人工椎体组成材料有陶瓷、异体骨、金属及生物工程复合材料等，但各有优缺点。常见类型可大体分为单纯支撑型、撑开固定型和可调固定型，以可调固定型较为理想。人工椎体已应用于脊柱肿瘤、结核、骨折以及感染等，并取得良好的效果。结论人工椎体可在临床上广泛应用，但在构成材料和设计类型方面还有待进一步改进。     

骨组织工程支架材料用于脊柱后外侧融合术研究进展

自体骨移植是脊柱融合术的金标准,然而将自体骨作为移植物存在不少缺陷及并发症,所以骨组织工程支架材料逐渐成为研究热点。早期研究主要集中于钙磷陶瓷和生物活性玻璃等无机材料、聚乳酸等人工合成高分子材料及胶原等生物材料,这些材料均有一定的成骨及融合效果。研究发现,使用特定工艺将有机材料与无机材料结合制成的复合材料各方面属性均更接近正常骨组织,配合基质干细胞和各类生长因子,能达到或超过自体骨移植所获得的融合效果。该文就近年来骨组织工程支架材料用于脊柱后外侧融合术研究进展作一综述。     

陶瓷-陶瓷人工髋关节初步应用结果

目的　研究陶瓷型人工髋关节的中短期应用结果 ,以探讨这种假体的临床应用价值。方法　对人工全髋关节置换术 332例 345髋进行随访 ,其中陶瓷 -陶瓷非骨水泥型假体 31例 33髋 ,生物型固定超高分子聚乙烯 -钴铬钼合金全髋假体 30 1例31 2髋。应用Harris评分进行功能评价 ,应用股骨Gruen与髋臼Delee-Charnly分区方法进行影像学评价。结果　Harris评分两组患者之间未见显著性差异 ,但是影象学上 ,超高分子聚乙烯 -钴铬钼合金假体的松动范围或程度要大于或多于陶瓷 -陶瓷假体。结论　对于年轻患者 ,新型的陶瓷 -陶瓷假体中短期效果良好 ,影象学松动率明显低于超高分子聚乙烯 -钴铬钼合金假体。但是由于其价格昂贵 ,使用范围受到限制。而且远期结果有待于临床观察     

髋关节假体材料的分类及应用进展

关节假体材料的选择关系着人工关节置换的成败,目前临床中使用的髋关节假体材料主要有金属、陶瓷、高分子复合材料及碳质材料等,虽在生物相容性、弹性模量、力学性能、使用期限等方面都有不同程度的进步,但与理想人工关节设计标准仍有较大差距。本文主要从髋关节假体材料的分类出发,对比分析各类髋关节假体材料优缺点,旨在为临床合理选择髋关节假体和提高材料性能提供参考。并认为高分子复合材料虽在耐磨性方面尚有不足,在生物相容性、力学性能、耐腐蚀性、价格等综合方面比其他材料更具优越性。目前对该材料研究也主要在耐磨性、关节面磨屑问题、强度等方面,发展迅速,性能提升快,具有广阔的发展前景。     

国产非骨水泥型人工髋关节临床应用初步观察

目的　本协作组旨在研制具有生物固定效应的非骨水泥型人工髋关节。方法　用两种材料 (羟基磷灰石及生物活性微晶玻璃 )制成的复合材料 ,涂层、烧结在钛合金人工假体上。经动物实验 ,用光镜、扫描电镜、同位素、电子探针检测 ,证明材料的理化性能稳定 ,能与骨呈现骨性结合 ,1988年开始应用于临床。结果　经过 1～ 13年随访 ,效果令人满意。结论　钙磷陶瓷生物活性材料理化性能稳定 ,生物相容性好 ,能与骨呈现骨性结合。将羟基磷灰石等涂层、烧结在钛合金假体上 ,制成非骨水泥型人工髋关节 ,已应用于临床十余年。疗效令人满意     

胸腰椎肿瘤整块切除后应用3D打印人工椎体重建的安全性和有效性研究

目的:评估胸腰椎肿瘤整块切除后应用3D打印人工椎体重建脊柱稳定性的安全性和有效性。方法:回顾性分析我院2016年5月～2020年1月胸腰椎肿瘤整块切除术后应用3D打印人工椎体重建脊柱稳定性的42例患者。原发性骨肿瘤37例;转移性肿瘤5例。肿瘤均累及胸腰椎。手术实施整块切除,均使用3D打印人工椎体作为前方支撑结构。根据随访超过6个月患者的X线片、CT片评估3D打印假体与相邻椎体融合情况、有无内固定失败。结果:全脊椎切除者39例,矢状切除者3例。使用标准化3D打印人工椎体19例,其中1节段者15例,2节段者3例,3节段者1例;从后路放置15例,从前方放置4例。使用定制化假体23例,其中单节段者7例,2节段者3例,3节段者10例,4节段者2例,5节段者1例;通过椎弓根螺钉拧入假体内置钉孔与后方钉棒系统连接达到自稳19例,从前路放置并通过内置钉孔用螺钉固定于相邻椎体者4例。40例患者获得随访,随访时间3～47个月,中位随访时间22个月。影像学随访超过6个月的患者36例,包含确定融合者9例,可能融合者19例,可能不融合者8例;均无螺钉断裂或拔出、连接棒断裂和假体断裂移位情况;总体融合率为77.8%(28/36)。2例假体下陷超过2mm,但症状轻微未行内固定翻修手术。结论:3D打印人工椎体较大的终板面积有利于防止假体塌陷;微孔结构能促进骨长入增加骨融合;定制化设计能使其与内固定系统连接或直接固定于相邻椎体从而获得更好的即刻稳定性。     

3D打印技术应用于脊柱个性化椎体定制的实验研究

目的阐述应用3D打印技术制作猪脊柱个性化椎体的过程,探讨3D打印技术在脊柱外科应用的可行性,并为进一步进行人工椎体的生物相容性与生物力学性能测试提供实体。方法通过对20头紫金蓝塘草猪的腰椎进行连续断层CT影像采集,获得猪腰椎DICOM影像数据,将所获得的影响数据导入MIMICS软件中,并应用该软件对断面影像进行修补和擦除,得到满意的3D图像,并以STL格式保存,应用Solid Works软件优化设计具有不同孔隙大小、孔隙率等特征的复杂多孔结构,再通过选择性激光熔化(SLM)技术打印出最终的人工椎体。然后,手术取出猪的整个7节腰椎,并将对应节段置换成人工椎体。观察人工椎体与猪脊柱椎体形态差异及椎体置换后整个腰椎形态变化。结果通过3D打印的人工椎体与手术取出的猪的相应节段椎体形态结构完全相符,置换后脊柱形态与术前未发生明显变化。结论应用3D打印技术能够实现复杂结构的椎体个性化制作,为被破坏的椎体实现个性化人工椎体置换提供新的思路。     

椎体间融合术中植骨材料的研究进展

正脊柱生理弯曲的存在导致脊柱不仅受到垂直压力,还会受到剪切和旋转应力的影响,手术后维持脊柱的稳定性仅靠内固定很难达到,椎体间融合可以有效地分担内固定负荷,防止内固定松动、断裂~([1-2])。最初的手术只能在椎体间植入骨组织来促进椎体间稳定。融合器的发明促进了椎体间融合的发展,先后出现了钛制螺纹旋入式椎间融合器、高分子聚合材料(聚醚醚酮)椎间融合器、可吸收椎间融合器、多孔钛合金材料融合器~([3-4])以及最新研     

国产非骨水泥型人工髋关节临床应用初步观察

目的 本协作组旨在研制具有生物固定效应的非骨水泥型人工髋关节。方法 用两种材料(羟基磷灰石及生物活性微晶玻璃)制成的复合材料，涂层、烧结在钛合金人工假体上。经动物实验，用光镜、扫描电镜、同位素、电子探针检测，证明材料的理化性能稳定，能与骨呈现骨性结合，1988年开始应用于临床。结果 经过1～13年随访，效果令人满意。结论 钙磷陶瓷生物活性材料理化性能稳定，生物相容性好，能与骨呈现骨性结合。将羟基磷灰石等涂层、烧结在钛合金假体上，制成非骨水泥型人工髋关节，已应用于临床十余年。疗效令人满意。     

人工椎体置换治疗胸腰椎结核的临床疗效观察

目的探讨人工椎体置换治疗胸腰椎结核的临床疗效。方法回顾性分析胸腰椎结核28例,其中累及1个椎体5例,2个椎体22例,3个椎体1例。对该组患者行椎体大部切除,撑开复位后行可调式中空笼状钛合金人工椎体植骨置换、前路椎体钉棒系统邻近椎节固定,观察术后局部疼痛缓解、脊柱稳定性及后凸畸形的矫治情况。结果所有患者术后疼痛缓解,切口均一期愈合,随访12～36个月,平均17个月,局部无复发,影像学检查椎体序列恢复良好,椎间高度恢复,达到骨性愈合,后凸畸形基本矫正。结论胸腰椎结核行人工椎体置换,既能彻底切除病灶防止复发,又能矫正畸形,有效重建脊柱稳定性,恢复脊柱支撑功能。     

可调式中空人工椎体的研制与临床应用

目的自行研制可调式中空人工椎体,并将其应用于治疗脊椎肿瘤和椎体爆裂性骨折患者。方法采用无磁性的医用钛金属加工制成可调式中空人工椎体,其长度可调节,中空部分可植骨,周壁上孔隙可使植骨与周围骨组织融合,上下端带刺,可插至断端骨质内固定。椎体切除减压后置入人工椎体,撑开固定治疗椎体肿瘤和爆裂性骨折 23例。术后定期进行 X线检查,观察手术椎节的稳定性和融合情况。结果随访 6个月～ 4年,平均 1.2年。脊髓功能障碍按 Frankel分级评价,术后平均提高 1.2级,神经根引起的疼痛迅速缓解。 X线平片定期观察,结果显示人工椎体稳定、椎间高度恢复良好。结论可调式中空人工椎体可撑开施术椎节,恢复前柱高度,并提供即刻稳定,适用于脊柱椎节广泛切除的病例。     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性人工椎体在胸腰椎骨折前路重建手术中的应用

目的探讨自行研制的纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(nano-hydroxyapatite/polyamide 66,n-HA/PA66)复合生物活性人工椎体在胸腰椎骨折前路手术重建伤椎结构和高度的临床疗效。方法 2003年12月～2006年1月,对42例胸腰椎骨折行前路减压、n-HA/PA66复合生物活性人工椎体支撑植骨、钛钉板或钉棒系统内固定脊柱前路重建手术。其中男28例,女14例。年龄17～67岁,平均43.6岁。胸腰椎爆裂骨折的损伤节段:T125例、L117例、L214例、L36例。椎体前缘高度为椎体的29%～47%,平均40.6%。矢状面Cobb角为21～38°,平均27.6°。术前神经损害Frankel分级:A级7例、B级19例、C级8例、D级6例、E级2例。结果所有患者术后均获得随访6～25个月,平均13个月。36例伤椎近解剖复位,6例复位良好。术后伤椎前缘高度为椎体的87%～96%,平均91.7%,重建的椎体高度无丢失。术后矢状面Cobb角为9.5～18.5°,平均13.4°。Frankel神经功能分级:除7例A级及2例D级无变化外,其余均有1～2级的改善。n-HA/PA66复合生物活性人工椎体于术后3～5个月骨性融合。无感染、椎体移位和断钉等并发症。结论 n-HA/PA66复合生物活性人工椎体能有效恢复和维持伤椎的结构和高度,重建脊柱的稳定性,并能与邻近椎体骨性融合。     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性人工椎板的初步临床应用

目的探讨自行研制的纳米羟基磷灰石/聚酰胺66（nano-hydroxyapatite/polyam ide66,n-HA/PA66）复合生物活性人工椎板,在防止椎管内瘢痕粘连及重建椎管后部结构中的作用。方法2003年1月~2005年12月,采用n-HA/PA66复合生物活性人工椎板治疗椎板切除术后椎板缺损23例。男16例,女7例;年龄48-76岁,平均59岁。椎管狭窄11例,椎管狭窄伴脊椎滑脱7例,椎间盘突出3例,脊柱肿瘤2例。病变节段：C5、6、L1及L2各1例,L4、55例,L4-S19例,L5、S16例。20例使用1个人工椎板,3例使用2个人工椎板。结果术后1例伤口感染,经对症处理后愈合,余22例伤口期愈合。23例均获5-24个月随访。1例L4、5中央型椎间盘突出患者因术中过度牵拉造成术后神经根损害症状加重,其余患者腰腿痛症状均缓解,无明显排斥反应。CT检查示椎管扩大;MRI示椎管内瘢痕形成及粘连均不明显;CT及三维重建示术后3-6个月人工椎板与受体骨接触界面模糊,间隙消失。结论新型n-HA/PA66复合生物活性人工椎板,可有效防止外源性瘢痕压迫神经根及硬膜囊,有效恢复椎管结构。     

三种人工椎体置换治疗脊柱肿瘤的临床比较

目的：观察比较三种人工椎体置换治疗脊椎肿瘤的临床效果。方法：采用LIFT、Rezaian和可调式中空人工椎体治疗脊柱肿瘤19例。定期X线片检查,观察手术椎节的稳定性、疼痛改善及脊髓功能恢复情况。结果：随访7－34个月,平均11个月。术后疼痛缓解,脊髓功能恢复明显。三种人工椎体稳定,无移位。LIFT和可调式中空人工椎体体内植骨有利融合,椎节高度恢复满意。结论：椎体肿瘤切除人工椎体置换能重建手术椎节的稳定性,应根据肿瘤性质和范围酌情选择不同人工椎体。     

可调式中空人工椎体治疗脊柱严重粉碎性骨折(附9例报告)

目的　探讨可调式人工椎体治疗椎体严重粉碎性骨折的临床效果。方法　 1997年 3月～ 2 0 0 1年 12月间 ,用可调式中空钛合金人工椎体 (AHT -AVB)治疗脊柱严重粉碎性骨折患者 9例 ,T12 椎体粉碎性骨折伴截瘫 2例 ,L1椎体粉碎性骨折伴截瘫 2例 ,T12 椎体陈旧性压缩骨折伴马尾综合征 2例 ,颈椎骨折伴脱位 3例。植骨来源为自体骨 /自体骨 +Osteoset人工骨。观察患者手术时间、输血量、手术前后椎节高度、椎节间夹角以及人工椎体稳定性及融合情况等。结果　本组病例全部获得随访 ,随访时间 8～ 30个月 ,平均 18个月。术后椎节高度基本恢复正常。术后 3个月Osteoset人工骨大部份已吸收 ,椎间隙可见骨融合征象 ,术后 12个月时大多数已形成骨性融合。人工椎体无脱落或移位。神经功能改善 8例 ,无变化 1例 ,无明显并发症出现 ;结论　对严重粉碎的椎体骨折 ,无法行自体骨重建者 ,人工椎体不失为一种选择 ,但应严格掌握适应证     

纳米羟基磷灰石／聚酰胺66椎体支撑体在脊髓型颈椎病前路手术重建中的应用

目的探讨纳米羟基磷灰石／聚酰胺66（nano—hydroxyapatite polyamide66,n—HA／PA66）椎体支撑体在脊髓型颈椎病前路减压,脊柱稳定性重建中的可行性及优点。方法2008年8月至2009年5月,行前路椎间盘切除或椎体次全切除、椎管减压,以n—HA／PA66椎体支撑体支撑植骨、钢板螺钉内固定治疗24例脊髓型颈椎病患者,男18例,女6例;年龄44～72岁,平均58．6岁。随访以日本矫形外科学会（Japan Orthopaedic Assoctiation,JOA）评分改善率评价患者神经功能恢复情况,复查X线片及三维CT评估支撑植骨融合情况,包括椎间高度、生理弧度及支撑体下沉。结果24例患者均成功完成颈椎前路减压手术以及支撑体的安放固定,并获得随访,随访时间3～9个月,平均5．6个月,所有患者的术前症状均得到不同程度的改善,术后3、6、9个月的JOA改善率分别为78．8％、83．4％、83．3％。影像学检查显示所有患者植骨融合,颈椎序列、椎间高度、颈椎稳定性以及支撑体的位置维持良好,人工椎体无下沉、移位。结论n—HA／PA66椎体支撑体具有早期支撑稳定功能,可有效维持颈椎生理序列和椎间高度;术后植骨融合率高且便于X线片观察,是进行颈椎退变前路手术植骨的理想支撑材料,但长期效果需进一步随访观察。     

经皮椎体内自固化磷酸钙灌注成形治疗胸腰椎骨折

目的　探讨一种治疗胸腰椎骨折简单、微创、安全与有效的措施。方法　自 2 0 0 1年 2月起 ,对 13例不同程度胸腰椎骨折患者 ,采用手法复位 ,经皮椎体内自固化磷酸钙 (ACPC)灌注方法进行治疗。结果　经随访 3～ 6个月 ,除 2例患者因早期由于手术经验不足致ACPC灌注不够 ,术后三个月伤椎高度有所丢失外 ,其余 11例患者伤椎前缘高度平均恢复至正常的 80 %以上 ,术后 6个月未再见高度丢失。结论　手法复位经皮椎体内自固化磷酸钙灌注成形术为治疗胸腰椎骨折患者提供了一种简单、安全、经济与有效的新方法。