椎間融合器（Intervertebral Fusion Cage）是脊柱外科中用于實現椎體間骨性融合的核心植入器械。
1.1發展背景：

傳統脊柱融合術依賴自體骨移植，但存在供區疼痛、骨吸收等問題。

20世紀80年代起，金屬融合器（如鈦合金）逐漸應用于臨床，90年代后PEEK材料因仿生特性成為主流。
1.2核心功能：

機械支撐：替代病變椎間盤，恢復椎間隙高度，防止神經根受壓。

骨融合引導：通過中空結構填充骨移植物（自體骨、異體骨或人工骨），為骨細胞生長提供支架，最終實現椎體間骨性連接。
1.3臨床意義：

可顯著降低傳統植骨術的并發癥風險，縮短術后恢復周期。

通過維持脊柱穩定性，改善患者疼痛、活動受限等癥狀。

椎間融合器根據材料、結構和手術入路的不同，分為多種類型，以滿足個體化治療需求。
2.1按材料分類：

鈦合金：

優勢：強度高、耐腐蝕，適用于需高穩定性的病例（如腰椎滑脫）。

不足：彈性模量遠高于骨組織，可能導致應力遮擋效應（鄰近骨吸收）。

PEEK（聚醚醚酮）：

優勢：彈性模量與松質骨接近（3-4 GPa），減少應力集中，降低鄰近節段退變風險。

不足：X射線不顯影，需結合鈦合金標記片輔助術中定位。

碳纖維復合材料：

優勢：輕量化、透X射線，便于術后評估融合效果。

應用：常用于頸椎或需長期影像學隨訪的患者。

2.2按結構設計分類：

箱型融合器：

特點：立方體或圓柱形，表面多孔結構促進骨長入。

適用場景：前路腰椎椎間融合術（ALIF），提供穩定支撐。

螺紋型融合器：

特點：螺旋狀設計，通過旋轉植入椎間隙，減少對周圍組織的損傷。

適用場景：微創后路手術（如TLIF），操作空間有限時使用。

網狀型融合器：

特點：鏤空結構增加與骨組織的接觸面積，加速融合。

適用場景：骨質疏松患者，需最大化骨整合效率。

2.3按手術入路分類：

前路融合器（ALIF）：

入路：經腹部或腹膜后間隙進入椎體前方。

優勢：直接暴露椎間隙，植入空間大，融合率高。

風險：可能損傷大血管或腹腔臟器。

后路融合器（PLIF/TLIF）：

入路：經椎管后方植入，TLIF（經椎間孔入路）可減少神經牽拉。

適用：腰椎退變性疾病，需同時減壓椎管狹窄者。

側路融合器（LLIF/OLIF）：

入路：經腰大肌或側腹部進入，避開重要神經血管。

優勢：微創、出血少，適用于多節段融合。

椎間融合器的設計融合了生物力學與材料學的最新進展：
3.1生物相容性：

鈦合金及PEEK均通過ISO 10993生物相容性認證，長期植入無毒性反應。

表面可噴涂羥基磷灰石（HA）涂層，增強骨整合能力。
3.2力學性能優化：

中空結構設計：降低整體重量，同時允許填充骨移植物。

抗壓強度：鈦合金融合器可承受>5000N的軸向壓力，滿足脊柱載荷需求。
3.3解剖適配性：

提供多種高度（8-16mm）及角度（0°-15°），匹配頸椎、胸椎、腰椎的生理曲度。

部分融合器支持術中動態調整（如可膨脹式設計），精確恢復椎間隙高度。
3.4微創兼容性：

結合通道器械或導航系統，可通過小切口（<3cm）完成植入，減少肌肉剝離。

4.1退行性疾病：

腰椎間盤突出癥伴椎間隙塌陷，保守治療無效者。

頸椎病（如脊髓型頸椎病）需切除椎間盤后重建穩定性。
4.2創傷與畸形矯正：

脊柱骨折后椎體高度丟失，需恢復脊柱序列。

脊柱滑脫（I-II度）的復位與固定。
4.3感染與腫瘤：

脊柱結核或化膿性感染導致椎體破壞，切除后填充載藥融合器（如含萬古霉素的骨水泥）。

椎體腫瘤（如轉移瘤）切除后的結構性支撐。

椎間融合器通過“機械支撐+生物學融合”雙機制實現治療目標：
5.1機械原理：

撐開效應：植入后恢復椎間隙高度，擴大椎間孔容積，緩解神經根壓迫。

載荷分擔：分擔脊柱80%以上的軸向壓力，保護植骨區免于塌陷。
5.2生物學原理：

骨傳導作用：融合器內填充的骨移植物釋放生長因子（如BMP-2），刺激間充質干細胞分化為成骨細胞。

骨整合過程：術后3-6個月，新生骨組織通過融合器孔隙與上下終板連接，形成連續骨橋（影像學表現為“骨小梁跨越”）。

6.1術前規劃：

影像學評估：CT三維重建測量椎間隙矢狀徑、橫徑及高度，選擇匹配型號。

骨質疏松篩查：骨密度T值<-2.5時需慎用，可聯合骨水泥強化或附加后路釘棒固定。
6.2術中關鍵技術：

終板處理：刮除軟骨終板至點狀出血，但需保留骨性終板完整性（厚度>1mm）。

融合器植入：

前路手術：需避免過度牽拉大血管（如腹主動脈）。

后路手術：神經根保護是關鍵，可使用神經監測減少損傷風險。
6.3術后管理：

康復階段：

術后1-3天：臥床時進行踝泵訓練，預防深靜脈血栓。

術后4-6周：佩戴硬質支具下地活動，避免彎腰、提重物。

術后3個月：逐步恢復輕度體力活動，加強腰背肌訓練。

融合評估標準：

X線：椎間高度維持、無融合器移位。

CT：骨小梁連續通過融合器與終板交界區（Bridwell融合分級≥Ⅱ級）。
6.4并發癥防控：

融合器沉降：多見于骨質疏松患者，術中可聯合使用椎弓根螺釘分散應力。

假關節形成：吸煙、糖尿病是危險因素，需術后戒煙并控制血糖。