外科学教学课件：脊柱外科的现状与进展

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1、 脊柱外科的现状与进展脊柱外科的现状与进展骨科学发骨科学发展展历史历史 骨科学骨科学(矫形外科学）矫形外科学） OrthopaedicsOrthopaedics 希腊字希腊字 Orthos Orthos + + Paidios Paidios “ “矫正矫正”“”“矫直矫直” ” 儿童儿童 （法国巴黎大学教授（法国巴黎大学教授 Nicola Andry 1971Nicola Andry 1971年命名）年命名） 古老的骨科手术器械古老的骨科治疗方式古老的骨科治疗方式骨科学发骨科学发展展历史历史 西医现代骨科学：西医现代骨科学：270年历史年历史 （西医古代骨科学：公元前（西医古代骨科学：公元前

2、28302830年）年） 17411741年：第一部骨科专著年：第一部骨科专著LOrthopedieLOrthopedie 1790 1790年：第一所骨科医院（瑞士年：第一所骨科医院（瑞士Orbe) Orbe) 1919世纪：骨生理和病理学研究（骨痂形成，骨髓炎等研究）世纪：骨生理和病理学研究（骨痂形成，骨髓炎等研究） 骨折的牵引和手术治疗骨折的牵引和手术治疗 麻醉（麻醉（18421842年年Crawford LongCrawford Long使用乙醚）、止血带使用乙醚）、止血带 的使用的使用(Lister)(Lister)，X X线的发现（线的发现（18551855年，年，Wilhelm

3、K. Wilhelm K. Roentgen) Roentgen)促进了骨科手术技术的开展。促进了骨科手术技术的开展。 希腊字希腊字 Orthos Orthos + + Paidios Paidios “ “矫正矫正”“”“矫直矫直” ” 儿童儿童 （法国巴黎大学教授（法国巴黎大学教授 Nicola Andry 1741Nicola Andry 1741年命名）年命名） 骨科学发骨科学发展展历史历史 西医现代骨科学：西医现代骨科学： 2020世纪前期：骨科学进一步发展（中心由欧洲世纪前期：骨科学进一步发展（中心由欧洲美国）美国） 碱性磷酸酶的发现（碱性磷酸酶的发现（Robinson,1923)

4、 Robinson,1923) 促进了骨生促进了骨生 理及骨病理的研究进展；理及骨病理的研究进展； 磺胺（磺胺（Domagk,1935)Domagk,1935)、青霉素（、青霉素（Fleming, ChainFleming, Chain 及及Florey 1929,1935)Florey 1929,1935)的发明使骨科修复重建手术的开的发明使骨科修复重建手术的开 展成为可能；展成为可能； 第一所康复医院建立（第一所康复医院建立（Robert JonesRobert Jones医生和医生和Agnes Agnes Hunt Hunt护士，英国近代骨科奠基者，护士，英国近代骨科奠基者，191919

5、19）。）。 希腊字希腊字 Orthos Orthos + + Paidios Paidios “ “矫正矫正”“”“矫直矫直” ” 儿童儿童 （法国巴黎大学教授（法国巴黎大学教授 Nicola Andry 1741Nicola Andry 1741年命名）年命名） 骨科学发骨科学发展展历史历史 西医现代骨科学：西医现代骨科学： 2020世纪后期：骨科手术技术水平迅速提高世纪后期：骨科手术技术水平迅速提高 50 506060年代：骨折内固定技术逐渐推广应用年代：骨折内固定技术逐渐推广应用 70 70年代：脊柱内固定技术逐渐兴起年代：脊柱内固定技术逐渐兴起 80 80年代：关节置换手术、关节镜手

6、术及脊柱椎年代：关节置换手术、关节镜手术及脊柱椎 弓根固定技术逐渐推广。弓根固定技术逐渐推广。 90 90年代：骨科手术技术创新、改进、完善。年代：骨科手术技术创新、改进、完善。 21 21世纪：骨科手术技术和理念不断更新世纪：骨科手术技术和理念不断更新 骨科学发骨科学发展展历史历史 中国骨科学的发展中国骨科学的发展 中医骨伤：中医骨伤：30003000余年历史余年历史 周礼周礼天官篇天官篇列有疡医科（公元前列有疡医科（公元前1100-7701100-770） 华佗（华佗（147147207207）“刮骨疗毒刮骨疗毒”，使用，使用“麻沸汤麻沸汤” 葛洪（晋代葛洪（晋代261261347347）

7、用竹夹板固定治疗骨折）用竹夹板固定治疗骨折 巢元方（隋代巢元方（隋代 581581618618）发展缝合、清创术）发展缝合、清创术 蔺道人（唐代蔺道人（唐代 841841846846）著）著仙授理伤断续方仙授理伤断续方 危亦林（元代危亦林（元代 1277127713471347）著）著世医得效方世医得效方 吴谦（清代吴谦（清代 17421742）著）著医宗金鉴医宗金鉴正骨新法要旨正骨新法要旨 骨科学发骨科学发展展历史历史 中国骨科学的发展中国骨科学的发展 西医（现代）骨科学西医（现代）骨科学 鸦片战争（鸦片战争（18401840）后：西医东渐）后：西医东渐 1840184019201920：英

8、、美、法、德、俄等国医生自沿海各：英、美、法、德、俄等国医生自沿海各 省进入中国传播西医骨科。省进入中国传播西医骨科。 1920192019401940：中国人开始发展国内现代骨科学：中国人开始发展国内现代骨科学 1937年中华医学会骨科小组成立年中华医学会骨科小组成立 后排：任廷桂，叶衍庆（朱履中）后排：任廷桂，叶衍庆（朱履中）前排：胡兰生，牛惠生，孟继懋前排：胡兰生，牛惠生，孟继懋 直立： 人类的重要特征 人类文明的开始 人类脊柱疾病 脊柱外科发展现状及特征脊柱外科发展现状及特征 基础研究为相关疾病治疗提供愈益重要的基础研究为相关疾病治疗提供愈益重要的 理论依据理论依据 手术技术水平的提高

9、使愈来愈多疑难重症手术技术水平的提高使愈来愈多疑难重症 获得治疗机会获得治疗机会 治疗方式以及内容的改变给相关护理及康治疗方式以及内容的改变给相关护理及康 复工作带来新的理念和挑战复工作带来新的理念和挑战 现代脊柱外科手术的特点现代脊柱外科手术的特点 高难度、高技术含量的手术增多高难度、高技术含量的手术增多 手术兼有微创化和超大型化趋势手术兼有微创化和超大型化趋势 高龄或幼龄手术患者增多高龄或幼龄手术患者增多 围手术期患者管理的理念与内容更新围手术期患者管理的理念与内容更新 手术器械与设备的数量、种类显著增加手术器械与设备的数量、种类显著增加 手术病人的施术体位多样化、个性化手术病人的施术体位

10、多样化、个性化 手术节奏明显加快，效率明显提高手术节奏明显加快，效率明显提高 近年来脊柱外科的主要进展近年来脊柱外科的主要进展一、一、脊柱内固定技术的应用脊柱内固定技术的应用 使脊柱外科面目焕然一新使脊柱外科面目焕然一新“Operation being obviously out of the question” 手术治疗：手术治疗：纯属纯属“谈不上谈不上”的话题的话题 . 脊柱疾病的手术治疗脊柱疾病的手术治疗上世纪上世纪30年代之前年代之前Origins of Anterior Approach? -First in spine1944Crowe and Williams：Transoral

11、 approach for osteoma Denaro and Di Martino. CORR. 2011 脊柱疾病的手术治疗脊柱疾病的手术治疗上世纪上世纪40-60年代：前路手术技术的开展年代：前路手术技术的开展2 Major Pioneers in Anterior Cervical Surgery 20th Century Robert Robinson 1914-1990Orthopaedic SurgeonRalph B. Cloward 1908-2000 Neurosurgeonversus1955Robinson and SmithBulletin Johns Hopkin

12、s1st ACDF1958ClowardJ NeurosurgCylindrical bone bowelClowardCloward，19601960n缺点畸形纠正能力差术后石膏外固定、卧床时间长假关节形成发生率石膏固定牵引男 59岁，前路减压及融合术后14年 男 61岁 前路 C4-5，5-6减压及融合术后8年CT应用于脊柱外科nSpine(PhilaPa1976).1981Sep-Oct;6(5):423-7.nWedgeJH,TchangS,MacFadyenDJ.nComputedtomographyinlocalizationofspinalosteoidosteoma脊柱疾病的手

13、术治疗脊柱疾病的手术治疗上世纪上世纪70-90年代：诊治技术进展年代：诊治技术进展MRI应用于脊柱外科nAJNRAmJNeuroradiol.1985Mar-Apr;6(2):229-36.nHymanRA,EdwardsJH,VacircaSJ,SteinHL.n0.6TMRimagingofthecervicalspine:multisliceandmultiechotechniques.脊柱疾病的手术治疗脊柱疾病的手术治疗上世纪上世纪70-90年代：诊治技术进展年代：诊治技术进展1930 1950 1970 1990 2000 2010 1970Orozco and Liovet1st

14、use of anterior cervical plateProduced by ASIF(later Synthes) Moltakhar and Trost,Neurosurg Focus. 2004 “Soon after, we enter the age of METAL” 脊柱疾病的手术治疗脊柱疾病的手术治疗上世纪上世纪70-90年代：颈椎固定技术的开展年代：颈椎固定技术的开展1930 1950 1970 1990 2000 2010 Problems with both:Unrestricted(screw can backout)No fixed angleBicortica

15、l screws neededMoltakhar and Trost,Neurosurg Focus. 2004“Soon after, we enter the age of METAL” 脊柱疾病的手术治疗脊柱疾病的手术治疗上世纪上世纪70-90年代：颈椎固定技术的开展年代：颈椎固定技术的开展1930 1950 1970 1990 2000 2010 Moltakhar and Trost,Neurosurg Focus. 2004“Soon after, we enter the age of METAL” 脊柱疾病的手术治疗脊柱疾病的手术治疗上世纪上世纪70-90年代：颈椎固定技术的开

16、展年代：颈椎固定技术的开展1986Morscher(Switzerland)Modified Orozco plate1991 introduced in US(by Synthes)CSLP Improvement:Fixed angle screwNo need for bicorticalPrevents backout技术改进：技术改进：螺钉角度固定螺钉角度固定不再需要穿透双侧骨皮质不再需要穿透双侧骨皮质锁定装置防止螺钉后退锁定装置防止螺钉后退n颈椎前路内固定颈椎前路内固定CSLPMorscher, 1986ORIONLowery, 1994Butare continued ”adva

17、ncements” driven by necessity or need for market share 多种颈椎前路内固定装置和技术源源不断涌现多种颈椎前路内固定装置和技术源源不断涌现颈颈椎椎外外伤伤1995年年6月国内第一例颈椎前路带锁钢板的临床应用月国内第一例颈椎前路带锁钢板的临床应用颈椎病脊髓型颈椎病脊髓型脊髓前方受压脊髓前方受压颈椎前路颈椎前路C3-4间盘切除，间盘切除，C5椎体切除椎体切除+植骨植骨+钛网植入钛网植入+带锁钛板固定带锁钛板固定颈椎后路内固定技术颈椎后路内固定技术颈椎后路内固定技术Subaxial FixationOC FixationOccipito-Cervi

18、calConstructs(RA,Fractures,Tumors)OC FixationOccipito-CervicalConstructs(RA,Fractures,Tumors)车祸伤车祸伤前、前、 后方联合入路颈椎椎体切除、脊髓减压及内固定后方联合入路颈椎椎体切除、脊髓减压及内固定颈椎不稳颈椎不稳+后凸畸形后凸畸形 颈椎前后联合入路手术颈椎前后联合入路手术 DR. Paul Harrington “ Dr. Eduardo Luque 胸腰椎椎弓根内固定技术胸腰椎椎弓根内固定技术-脊柱稳定性重建的标志性技术脊柱稳定性重建的标志性技术M 23yo.4 ds. after car acc

19、identT6-7 fracture & complete dislocation with intact neurological function 7 ds. Post-Op.6 ms. Post-op.n患者男性，23岁n入院19天前自14米高处坠落 L 2骨折复位固定骨折复位固定椎管狭窄行减椎管狭窄行减 植骨及固定植骨及固定腰椎滑椎行复位及固定腰椎滑椎行复位及固定胸腰椎前路内固定技术胸腰椎前路内固定技术腰椎陈旧骨折伴神经损伤腰椎陈旧骨折伴神经损伤 腰椎前后联合入路腰椎前后联合入路减压、矫形减压、矫形+内固定内固定近年来脊柱外科的主要进展近年来脊柱外科的主要进展二、二、脊柱微创手术技术的

20、应用脊柱微创手术技术的应用 是脊柱外科重要发展趋势是脊柱外科重要发展趋势 脊柱微创手术脊柱微创手术微创概念及意义微创概念及意义 微创微创 微小创伤微小创伤 “minimally invasive” “less invasive” 意义意义 ： L E S S Less postoperation pain 疼痛轻疼痛轻 Early return to work 恢复快恢复快 Smaller surgical trauma 创伤小创伤小 Short hospitalization 住院短住院短 “外科学发展的重要方向之一外科学发展的重要方向之一” 微创手术微创手术 微创切口微创切口 放入扩张管及

21、工作通道放入扩张管及工作通道颈椎病颈椎病颈椎病颈椎病C5-6C5-6间盘突出间盘突出椎间植骨椎间植骨 脊髓压迫解除脊髓压迫解除术术 后后 术后三个月术后三个月术后第一天术后第一天术后第三天MOREMultidiscipline team 费工费工 Operation time longer 费时费时Require equipment 费钱费钱Experience disability 费力费力Less invasive surgery （微创切口手术）（微创切口手术） 工作通道工作通道胸腔微创手术胸腔微创手术经胸腔镜手术技术经胸腔镜手术技术 光学内镜光学内镜 冲洗冲洗/吸引吸引 牵开器牵开器n

22、MiaspasTL-Set“SpecificinstrumentsforthoracoscopicapproachconfiguratedbyDr.Beisse/Dr.Potulski,BGMurnauApproach 胸腔镜下所见胸腔镜下所见胸腔镜辅助下脊柱侧弯矫正胸腔镜辅助下脊柱侧弯矫正腰椎小切口手术技术腰椎小切口手术技术 L2椎体病变椎体病变MIS：腰椎固定与融合手术：腰椎固定与融合手术n工作通道技术n椎体间融合751.Pre-op Plannig2. NIM Set-up2. NIM Set-up3. OR Setup4. Localization5. Incision6. Disse

23、ction7. Ante-Psoas8. Retractor9. Disc Prep10. Implantation11. Closure应用放射性粒子植入应用放射性粒子植入 技术治疗脊柱肿瘤技术治疗脊柱肿瘤枕颈后路固定+ 放射例子植入 脊柱微创手术的发展趋势脊柱微创手术的发展趋势 微创手术所占比例仍在继续增加微创手术所占比例仍在继续增加微创技术在应用过程中优胜劣汰微创技术在应用过程中优胜劣汰微创理念比微创技术本身更重要微创理念比微创技术本身更重要微创难以完全取代开放性手术技术微创难以完全取代开放性手术技术微创手术疗效需要循证医学研究的检验微创手术疗效需要循证医学研究的检验近年来脊柱外科的主要

24、进展近年来脊柱外科的主要进展三、三、脊柱非融合手术技术的开展脊柱非融合手术技术的开展 使脊柱外科的理念发生变化使脊柱外科的理念发生变化颈椎病术后相邻节段退变腰椎病术后相邻节段退变 非融合性颈椎手术非融合性颈椎手术 人工椎间盘植入术人工椎间盘植入术特点：保留椎间关节运动特点：保留椎间关节运动目的：防止融合相邻节段退变目的：防止融合相邻节段退变 指证：尚未显著退变的颈椎指证：尚未显著退变的颈椎 23岁岁C4-5间盘突出，脊髓受压间盘突出，脊髓受压31岁，岁，C5-6间盘突出，脊髓受压间盘突出，脊髓受压腰椎人工椎间盘技术腰椎人工椎间盘技术SB Charit I1982SB Charit II1985

25、SB Charit III1987 L5/S1融合，融合， L4/L5出现不稳定征象出现不稳定征象53岁腰椎融合后岁腰椎融合后 9 年随访所见年随访所见人工椎间盘人工椎间盘X线片所见线片所见 病人病人12年随访结果年随访结果负荷高应力负荷应力降低应力降低椎间盘细胞得到修复椎间盘细胞得到修复腰椎棘突间稳定装置的应用WallisX-StopDiamCoflex腰椎棘突间非融合稳定技术关节突关节间非融合技术 ?脊柱非融合手术的发展趋势脊柱非融合手术的发展趋势 人工椎间盘保留运动功能的作用得到认可人工椎间盘保留运动功能的作用得到认可 优于融合技术的预期目标并未真正实现优于融合技术的预期目标并未真正实现

26、 仿生能力更强的非融合技术仍在研制仿生能力更强的非融合技术仍在研制 应用前景？应用前景？近年来脊柱外科的主要进展近年来脊柱外科的主要进展四、四、脊柱高水平手术技术的开展脊柱高水平手术技术的开展 使疑难重症的治疗显著改观使疑难重症的治疗显著改观难复难复性性寰枢椎脱寰枢椎脱位的位的复复位及固定技位及固定技术术：经前方松解，经后路复位、固定技术经前方松解，经后路复位、固定技术理念与技术上的重要突破理念与技术上的重要突破103 23 应用应用前方前方撑开撑开、后后方加方加压压技技术矫术矫正胸椎正胸椎后后凸凸脊柱后凸畸形的矫正脊柱后凸畸形的矫正 男，十五岁，L1-2半椎体畸形脊柱肿瘤彻底性切除脊柱肿瘤彻

27、底性切除 全脊椎切除技术全脊椎切除技术全脊椎切除示意图全脊椎切除示意图手术后6年.4d Post-Op.C1 C3 “mesh fixture” fixation for reconstruction2.5y Post-Op.病例一：男病例一：男 26岁，寰枢椎广泛破坏的软骨肉瘤岁，寰枢椎广泛破坏的软骨肉瘤3dayspost-op4weekspost-open bloc Total Spondylectomy 女，女，52 岁岁 乳腺癌术后乳腺癌术后10年，疼痛年，疼痛3个月，个月，下肢无力下肢无力2个月，行走需搀扶，放化疗无效个月，行走需搀扶，放化疗无效T 8，9 椎体及附件破坏性病变50经

28、后路经后路 T8，9 “en bloc” total spondylectomy1 year Post-Op.M 26ys, T2 Giant cell tumorL2 vertebrectomyL1-3 autografting & plate fixation L1-3 pedical fixation posteriorly3yrPost-OP 曹xx 女 45 岁 住院号4610719 T4-8 复发性脊索瘤（2004, 2006,2010三次手术；T5以下感觉、运动及二便功能完全丧失）高难度脊柱手术的发展趋势高难度脊柱手术的发展趋势 手术技术日趋成熟并得到不断推广手术技术日趋成熟并得

29、到不断推广 多学科协同合作为疑难手术提供保障多学科协同合作为疑难手术提供保障 “手术刀手术刀”的作用并非经久不衰的作用并非经久不衰 综合性治疗的作用正在日益凸显综合性治疗的作用正在日益凸显 C2椎体、齿突、双侧椎弓根骨质破坏，C1/2脱位3 3F 18yrs2015.1.6行Halo-vest固定2015.1.152015.1.15后路后路C1C1后弓、后弓、C2C2椎板及双侧附件切除，椎板及双侧附件切除，椎动脉神经根游离椎动脉神经根游离, ,枕颈固定融合枕颈固定融合C0-C3/4/5C0-C3/4/5术中透视：寰枢椎部分复位术中透视：寰枢椎部分复位术中冰冻病理：符合骨巨细胞瘤术中冰冻病理：符

30、合骨巨细胞瘤(GCT)(GCT)Jan.2015Jul.2015狄诺塞麦（狄诺塞麦（denosumab）1 1支：支：120mg120mg 注射用法：上臂皮下注射注射用法：上臂皮下注射术后术后1 1个月：第个月：第1 1天、第天、第7 7天、天、1414天、天、2828天各天各120mg120mg随后每个月随后每个月120mg120mg治疗治疗:术后(及用药后)半年情况：生活自理神经功能恢复情况神经功能恢复情况术后术后2 2个月：个月：手脚指（趾）开始活动；手脚指（趾）开始活动；术后术后4 4个月：能坐；个月：能坐；术后术后5 5个月：能站；个月：能站；术后术后6 6个月：能走；个月：能走；近

31、年来脊柱外科的主要进展近年来脊柱外科的主要进展五、五、诊治装备与技术的不断改良诊治装备与技术的不断改良 使脊柱外科治疗实现精准化使脊柱外科治疗实现精准化种类繁多的骨科手术器械与设备种类繁多的骨科手术器械与设备 现代影像及介入技术使脊柱疾病的诊治手段增加超声、造影、电子计算机断层扫描（CT）、核磁共振成像（MRI)、核素扫描、正电子成像（PET)等影像检查手段使脊柱疾病的诊治技术水平获得质的飞跃导航技术使脊柱外科手术更安全、更准确导航引导下胸腰椎减压手术手术相关装备的更新换代手术相关装备的更新换代 手术头灯与放大眼镜手术头灯与放大眼镜C-arm 术中成像设备术中成像设备 (“术中术中CT”)近年

32、来脊柱外科的主要进展近年来脊柱外科的主要进展六、六、学科交叉融合与科技创新学科交叉融合与科技创新 将促进脊柱外科继续发展将促进脊柱外科继续发展近年来脊柱外科的主要进展近年来脊柱外科的主要进展六、六、学科交叉融合与科技创新学科交叉融合与科技创新 将促进脊柱外科继续发展将促进脊柱外科继续发展机器人与机器人与3D打印技术在脊柱外科的应用打印技术在脊柱外科的应用 脊柱微创脊柱微创 与与机器人技术机器人技术国产骨科机器人国产骨科机器人三维立体照片三维立体照片时装时装食品食品珠宝设计珠宝设计文物文物复制复制三维立体照片三维立体照片人体组织器官人体组织器官2D打印打印3D打印打印胚胎模型胚胎模型US$ 60

33、03D打印技术的种类打印技术的种类(材料材料): a.塑料塑料 b. 金属金属 c.生物材料生物材料3D打印技术的独特优势打印技术的独特优势: 可以一次性快速制成复杂形状、结构和功能的物件可以一次性快速制成复杂形状、结构和功能的物件3D打印技术在脊柱外科的应用打印技术在脊柱外科的应用模型与病变标本制作模型与病变标本制作C5-6右侧椎间孔区肿瘤右侧椎间孔区肿瘤颈椎肿瘤病例术前评估及策划颈椎肿瘤病例术前评估及策划 3D打印模型显示肿瘤与血管关系打印模型显示肿瘤与血管关系13岁岁 女女 先天性脊柱畸形先天性脊柱畸形 术中所见及操作术中所见及操作 术后所见术后所见: 腰椎半椎体切除，畸形矫正；腰椎半椎

34、体切除，畸形矫正； 患者身高增加患者身高增加3cm（达（达142cm）3D打印技术在脊柱外科的应用打印技术在脊柱外科的应用C. 导板工具导板工具 导向模板技术导向模板技术在脊柱外科的应用在脊柱外科的应用在模板引导下置入胸腰椎椎弓根螺钉在模板引导下置入胸腰椎椎弓根螺钉 (昆明应用实例昆明应用实例)n通过计算机建立具有各种功能性结构的三维实体模型，然后将数据导入成型设备，使用金属粉通过计算机建立具有各种功能性结构的三维实体模型，然后将数据导入成型设备，使用金属粉末直接制造出金属部件的一种技术：末直接制造出金属部件的一种技术： “金属立体印刷技术金属立体印刷技术” (3D打印技术打印技术) 优势：优

35、势：极大地减少了设计加工各类复杂金属成品的时间极大地减少了设计加工各类复杂金属成品的时间（一般数小时之内即可完成最终产品）（一般数小时之内即可完成最终产品） 直接制造具有复杂几何表面与内部结构的产品 脊柱手术内植物研发创新的重要途径：脊柱手术内植物研发创新的重要途径：EBM: Electron Beam Melting电子束熔融技术电子束熔融技术颈椎人工椎体设计颈椎人工椎体设计塌陷钛网及断裂螺钉塌陷钛网及断裂螺钉动物实验动物实验临床观察临床观察人工椎体的自稳型设计人工椎体的自稳型设计研制骨长入融合式椎弓根螺钉：研制骨长入融合式椎弓根螺钉： 螺钉尾端连接弹性材料螺钉尾端连接弹性材料 脊柱非融合脊

36、柱非融合 有望研究出操作简捷，非融合效果可靠的实用性临床手术技术有望研究出操作简捷，非融合效果可靠的实用性临床手术技术自稳定型3D打印钛人工椎体的相关研究5、自稳定型人工椎体、自稳定型人工椎体Self-Stabilizing Arthificial Vertebtal Body Fabricatedby Electron Beam Melting (3-D Printing)Micro-structural Surface Characteristicsunder ScanningElectron Microscope 6W12WPre-Op.3m Post-Op.6m Post-Op.11m

37、 Post-Op.19m Post-Op. 钛网（钛网（Titanium Mesh Cages）已经被广泛应用于颈椎椎体次全切除术）已经被广泛应用于颈椎椎体次全切除术 钛网塌陷相关合并症并不少见：颈痛钛网塌陷相关合并症并不少见：颈痛, 神经功能功能障碍神经功能功能障碍, 内固定断裂、松动内固定断裂、松动 . Chen Y et al, Subsidence of Titanium Mesh Cage A Study Based on 300 Cases.J Spinal Disord Tech 2008,21(7),489-492.Kanayama M1 et al Pitfalls of a

38、nterior cervical fusion using titanium mesh and local autograft.J Spinal Disord Tech. 2003 ;16(6):513-8. 文献报告钛网塌陷率文献报告钛网塌陷率: 50% to 79.7%.设计理念：增加与相邻椎体接触面积改善与相邻椎体解剖形态的帖附设计金属微孔隙供骨组织长入减少自体/异体植骨量我们的最新设计：一种由EBM制造的孔隙金属颈椎人工椎体 (EBM：Electron Beam Melting 金属金属3D3D打印技术中的一种打印技术中的一种)人工椎体的进一步改进人工椎体的进一步改进 ： 克服现有人工

39、椎体的以下不足克服现有人工椎体的以下不足n内植物仍需要钛板及螺钉固定n内植物中心腔隙内充填碎骨新型设计新型设计 - - 自稳型人工椎体自稳型人工椎体 (SSAVB):(SSAVB): - 带有螺孔以直接进行螺钉固定带有螺孔以直接进行螺钉固定,无需钢板无需钢板 - 带有金属微孔供骨组织长入以达到融合带有金属微孔供骨组织长入以达到融合工况方案一（应力MPa）方案二（应力MPa）螺钉支架螺钉支架1Nm扭矩161.8256.4124.9268.7工况螺钉支架方案一方案二方案一方案二700N压力107.453.56367.2221.7100N侧向力209.558.15193.7227.4700N拉力13

40、151401456811241Nm扭矩161.8124.9256.4268.7有线元分析表明自稳型人工椎体较钛板有线元分析表明自稳型人工椎体较钛板+钛网组合具有更加生物力学稳定性钛网组合具有更加生物力学稳定性EBM颈椎椎间融合器和人工椎体临床观察所见颈椎椎间融合器和人工椎体临床观察所见 EBM颈椎人工椎体临床观察所见颈椎人工椎体临床观察所见13m Post-Op. (2012年年12月手术月手术) 1d Post-Op.13m Post-Op.6m Post-Op.3m Post-Op.X-Ray FilmClinical Followed Up.13m Post-Op.CT Image定制化

41、自稳型人工椎体的临床应用定制化自稳型人工椎体的临床应用 4d Post-Op.2.5y Post-Op.3.5m Post-Op. 6m post-op.9m post-op此次事件的外媒传播特点此次事件的外媒传播特点1 1、共有、共有“726”726”篇次新闻，相继产生和篇次新闻，相继产生和报道，报道角度呈多样化；报道，报道角度呈多样化；2 2、此次事件报道媒体，达到了知名度、此次事件报道媒体，达到了知名度、权威度双高的良好效果、权威度双高的良好效果如：路透社、美国之声、福克斯新闻、如：路透社、美国之声、福克斯新闻、商业周刊、脸谱、谷歌商业周刊、脸谱、谷歌.3 3、此次事件报道，超越了美国的

42、范围、此次事件报道，超越了美国的范围，西班牙、英国、俄罗斯，西班牙、英国、俄罗斯也相继产也相继产生报道生报道4 4、此次报道，不仅得到国外媒体的重、此次报道，不仅得到国外媒体的重视，还引起了国外公民对中国的进一步视，还引起了国外公民对中国的进一步认识与讨论认识与讨论外媒报道分析外媒报道分析传播特点传播特点 1day post-op.3 monthpost-op.术后术后二期前路手术二期前路手术: C2椎体切除椎体切除+人工枢椎植入及固定人工枢椎植入及固定(2015.7.30)Stage two: Anterior tumor removing & 3D printing C2 body imp

43、lanting 2016/03 Pre-op.F 47yo C2-5 chordoma Surgery stage : posterior tumor resection + C1-6 fixation A.后路术后后路术后 依据依据CT数据数据 打印颈椎模型；打印颈椎模型；B.根据颈椎模型根据颈椎模型 打印植入物打印植入物 试体及假体。试体及假体。 前路手术前路手术C2,3,4,5TumorResection +3DprintingImplantReplacement1weekPost-op.T10T10T11T12L1L2T12 CT MRL2TUMORM 40yo T10 L2 Chor

44、doma May. 2016T10L2Stage I：Posterior approach（May 6 2016）T10-L2 rear structure removing & T7-L5 Fixation Stage II：a.（12 Jun 2016） Anterior-approach T10-L2 V-bodies removing Filling the “pedicle”holes of AVB implant with polythene blocks Stage II：b. Linking of A-P implant with pedicle screws by poste

45、rior approach 1mo post-op.11mo post-op3mo post-op.1y post-op6mo post-op.May 2017 In Xisha Islands （The South China Sea）M 59yorecurrent L1-3 chordoma 5ys post-opT10L2L3T10L2M 25yo recurrent T11-L1 giant cell tumor3D printing AVB replacement after T11-L1 spondylectomy 3D打印内植物的应用价值： 脊柱疾病疗效及水平的提高； 骨融合理念

46、与理论的突破？20m post-op 7m post-op13m post-op 临床结果提示：临床结果提示：金属微孔内植物与宿主骨的整合金属微孔内植物与宿主骨的整合正在颠覆骨融合的传统理念！正在颠覆骨融合的传统理念！大体标本及大体标本及Micro-CT显示显示EBM 钛合金假体微孔内骨钛合金假体微孔内骨长入的情况（植入长入的情况（植入1年所见）年所见）* *标本来自北京大学人民医院骨肿瘤科标本来自北京大学人民医院骨肿瘤科股骨缺损模型（羊） 假体植入修复3D打印钛合金微孔假体 植入羊股骨缺损区Micro-CT & 硬组织切片硬组织切片 结果令人期待结果令人期待Post-op.。1mo. Pos

47、t-op.对照组对照组（A）表面缺乏骨组织附着）表面缺乏骨组织附着涂层组涂层组仍有大量骨组织附着，骨与假体机械锁合仍有大量骨组织附着，骨与假体机械锁合3D打印金属微孔的相关研究：打印金属微孔的相关研究： 表面改性可加速骨长入，促进骨融合表面改性可加速骨长入，促进骨融合微孔钛合金微孔钛合金微孔钛合金酸蚀微孔钛合金酸蚀微孔钛合金微弧氧化微孔钛合金微弧氧化微孔钛合金微弧氧化放大图微孔钛合金微弧氧化放大图微孔钛合金酸蚀可增加骨细胞长入微孔钛合金酸蚀可增加骨细胞长入微弧氧化甚至可诱导血管长入！微弧氧化甚至可诱导血管长入！ Lv J, Xiu P, Tan J, Jia Z, Cai H, Liu Z.

48、2015 Biomedical Materials2003D3D打印金属微孔的相关研究：打印金属微孔的相关研究： 微孔内载入复合生长因子可促进骨长入微孔内载入复合生长因子可促进骨长入3D打印多孔钛合金填充辛伐他汀/泊洛沙姆407水凝胶不仅促进骨整合，还促进骨长入和血管长入（新西兰大白兔体内实验）（新西兰大白兔体内实验）O O s ss se eo oi i n nt te eg gr ra at ti i o on nB Bo on ne e i i n ng gr ro ow w t th hA An ng gi i o og ge en ne es si i s s 3D打印金属假体打印金

49、属假体微孔载药抗菌效果微孔载药抗菌效果3D打印金属假体微孔载入打印金属假体微孔载入 万古霉素后的缓释曲线万古霉素后的缓释曲线3D3D打印金属微孔的相关研究：打印金属微孔的相关研究： 微孔内载入万古霉素可实现抗菌功效微孔内载入万古霉素可实现抗菌功效近年来脊柱外科的主要进展近年来脊柱外科的主要进展七、七、循证医学研究日益得到重视循证医学研究日益得到重视 或将引导脊柱外科发展方向或将引导脊柱外科发展方向Evidence Based Spine SurgeryTake home message 脊柱外科学的形成是脊柱相关疾病治疗探索的结果；“实践 理论 实践”是脊柱外科学的精髓；学科交叉与技术创新是脊柱外科学发展的动力。 谢谢谢谢!Thank you!