视频动画-Back Surgery- Spinal Fusion【脊柱融合】

目前，脊柱融合术仍是治疗脊柱疾病的主要手段，在脊柱失稳、退变、创伤、肿瘤、感染中广泛应用，并取得了肯定的疗效和预后，目前脊柱手术治疗中主要以取自体骨组织进行植骨为主，优势是自体骨组织内骨细胞均为存活自体骨细胞，生物活性好，有利于骨的融合，且自体骨结构与生物力学特性符合植骨需要，无排异性、生物相容性好，缺点是自体骨来源有限，存在供骨量不足，且取自体骨组织手术会造成额外损伤、出血、感染等风险，因此部分病例采用异体骨植骨，但异体骨组织植骨的缺点是融合效果较自体骨差，免疫排斥及可能造成疾病传染，因此限制了推广和使用。因此，近年来使用多种生物材料通过组织工程方法构建人工骨组织成为新的研究热点，在国内外已有多种人工骨组织材料经过大量基础研究并通过临床验证，已经进入市场。人工骨的优点是制备方便，有较为仿生的内部空间结构，形状可根据手术部位的需要选取，缺点是人工骨生物活性差，在空间结构与生物力学特性方面与自体骨仍存在较大差异。

理想的植骨材料必须符合下述三个条件：（1）成骨诱导基质；（2）成骨诱导因子和（3）成骨细胞。自体松质骨就符合上述三个条件：松质骨中的羟基磷灰石和胶原构成三维骨诱导框架，其间的间充质细胞在内源性各种生长因子的作用下可以诱导成骨，因此自体松质骨是植骨的金标准。在美国，每年有250,000患者需要接受脊柱融合手术，几乎所有的患者需要植骨材料，大多数患者使用的是自体的髂骨，但同时增加了取骨处的出血、疼痛的发生率，同时取骨量也十分有限。因此，寻找合适的植骨材料势在必行。

目前对于人工骨的应用大多集中于四肢长骨大块缺损的治疗，在早期可以提供临时的力学支撑，为骨细胞爬行替代过程提供支架作用，已有大量文献报道并取得了满意的治疗效果，而对于人工骨材料在脊柱融合术中应用鲜有报道，这一方面是由于脊柱结构以及对融合的要求较长骨更为复杂，另一方面使用人工骨仍然存在的诸多不确定性也限制了临床医生的尝试。研究发现，植骨愈合分为三个时期。I期：炎性反应期，如同骨折愈合一样，一般持续1-3周，植骨部位形成血肿，随后炎性细胞聚集，开始形成血管纤维基质，膜性成骨开始，骨移植部位开始可见软骨内成骨。II期：膜性成骨和软骨内成骨期，持续1-2周。这期间上述两种成骨方式维持一个稳定的速率，死骨吸收和移植骨内新生血管重建同时进行。III期：植骨融合期，一般持续4周左右，在这期间，早期形成的新生骨再塑型，新生菲薄的皮质骨包绕松质骨和骨髓。随后，皮质骨逐渐变厚，骨小梁贯通整个植骨区，完成了植骨的早期融合。

目前临床应用脊柱融合材料主要包括自体骨、异体骨、人工骨材料，其中自体骨移植被公认为植骨融合的金标准。在脊柱融合内固定手术中，植骨融合是脊柱的长期稳定是根本方法，内固定无论如何发展，都只是一种短期内维持脊柱稳定的方法，所以植骨融合有非常重要的意义，而决定植骨融合效率的主要因素之一是脊柱融合材料。