椎间融合器的研究进展
腰椎椎间融合评价方法研究进展
融合 术后 仍 有 症 状 而 需要 外 科 干 预 的 患者 更 为 迫 切 。 目前 临床 上 仍 然 没 有 判 断腰 椎 椎 间融 合 的 统 一 标 准 。手 术 探 查 作 为 金 标 准 ， 但 巨 大的 有 创 性使 其 临床 应 用 受 到 限 制 ； ｘ线 平 片作 为 最 基 本 评 价 方 法 ， 准 确 性有 限， 只 能 正确 判 断 ２ ／ ３左 右 患者 ； ４ ｇ 据 运 动 学评 价 的 屈 伸 动 力 位 片在 临床 上得 到 广 泛应 用 ， 可 能提 高
１ 手 术 探 查 及 穿 刺 活检
隙， 则表明有假 关节 形成¨ ２ ］ 。但 手术 探查 只适 用于需 要 行二次手术取 出 内固定 患者 ， 此 时可 在手术 中进行 直视
并在拆除 内固定后 提拉棘 突 ， 观察 是 否有节 段 活动 。然
而， 当今高新技术 和仪器迅猛发 展 ， 手 术探查 的绝对 有创 性使之在 椎 间植 骨融 合 评价 中的实 用性 大 为 降低 。同 时， 手术探查操作 复杂 ， 可 能 因融 合节段 位置 较深 ， 无 法 直视或视野不清 。目前临床应用 为主的钛合金 等内固定 物无需二次手术取 出， 其提 供 的初 始稳 定性使 提拉法 判 断节段不稳不再可行 。因此 ， 手术 探查 方法 虽是 理想 的 判断植骨融合的方法 ， 曾视为“ 金标准” ， 但 目前 临床应 用
评 价 的准 确 性 ， 但 精 准程 度 受到 评 价 方 法 、 片子 质 量 、 观 察者主观 能力等 多方面影响 ； Ｘ 线 立 体 摄 影 测 量
分析（ Ｒ ｓ Ａ） 、 失 真一 补偿 ｘ线测量（ Ｄ ｃ Ｒ Ａ） 等 具 有 高准 确 性 ， 但 判 断 方 法过 于 复 杂 ； ＭＲ Ｉ 应 用 时 间较 短 ， 经 验有待积 累； 同位 素骨 扫 描 假 阳性 率 和 假 阴性 率 较 高 。 目前 “ 最理想” 的 方 法 当属 Ｃ Ｔ， 尤其 是薄层 、 高 分
椎间融合器的临床应用与进展
椎间融合器的临床应用与进展腰、颈椎间疾病是长期困扰人类的多发病，它是临床常见的疾病之一。
在人类对腰颈椎痛的深入研究当中，对其认识更加的深刻和丰富。
大量的临床研究表明，腰、颈椎痛多因脊椎退变所致的疾病。
初期人们针对椎间盘手术的方法多是椎管减压椎间盘髓核的摘除手术，通过对突出的髓核和纤维环组织进行切除，使得脊髓及神经根的压迫得到缓解。
但这种手术会破坏脊柱构造而导致术后病情复发率很高。
后来，人类开始尝试椎间盘摘除后移入脊椎融合的技术，但此技术在研究初期随解决了脊柱不稳，却因此出现了术后的植骨松动、折断的并发症及固定器械松动、断裂等现象。
尽管在现代诊疗技术的帮助下患者的将康越来越能得到保证，却在椎间盘的手术和椎间融合术的治疗方面仍然存在了诸多缺点[1,2]。
通过研究发现，如何保持每个锥体间融合阶段的稳定性，可通过使椎体周围的肌肉收缩和韧带的张力作用来完成[5]。
在这种背景之下，椎间融合器的融合与开发变得尤为重要。
1 椎间融合器的研制进展早在50年代，Cloward等就以先后提出了设想—在椎管减压后椎体间植骨以保证脊柱融合,很快的就在临床上得到研究与应用。
但是在随后的临床应用当中单纯椎间植骨暴露出诸多缺陷:非常高的椎体不融合率而且易形成假关节的比例达到5%～35%[4.5]。
此外,Dennis等认为几乎所有患者在手术以后都有椎间隙高度的丢失，不能有效的解决根管狭窄、承受异常应力等问题。
经过不断的研究，在1983年Bagby通过与Kuslich和一些生物工程的专家联合开发了一种用于人类的椎间融合。
直到1988年报道之后，研究成果不断突破，先后研发出新型的椎间融合器，如TFC、BAK、TIFD、BAK系统等。
并且在相应假体技术的不断完善之下，除了目前除碳纤维笼[6.7](CFRP)仍在理论阶段外,螺纹式笼状固定器(TFC)和椎体间融合器(BAK)已在腰椎得到应用,颈椎空心螺纹状固定器(CHTF)[8]和TFC[9,10]应用在颈椎，并有相应疗效。
生物降解可吸收椎体间融合器的研究进展
ｂｉｎａｎｔ ｈｕｍａｎ ｂｏｎｅ ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｅ ｐｒｏｔｅｉｎ一２．ｒｈＢＭＰ一２）的 ＰＬＤＵＡ（ＰＵＡ：ＰＤＬＬＡ为７０：３０）／ＰＧＡ融合器。另外１８例
万方数据
１４８
中罔脊柱脊髓杂志２００９年第１９卷第２期 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ印ｉｒｅ ａｎｄ印ｉｎａ！岛耐，２００９．Ｖｏ／．１９，Ｎｏ．２
认为在脊柱稳定ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ重建领域Ｆ—ｕ—ＨＭＰＬＬＡ可降解椎间融 合器比ＣＦＣ融合器具更有优越性。
Ｋｒｉｊｎｅｎ等¨Ｉ通过Ｌ３／４椎问融合的山羊模型对（７０：３０） ＰＬＤＬＬＡ融合器和钛质融合器进行比较．分别测量融合前 与融合后第３、６、１２个月标本在屈伸状态下的ＲＯＭ及椎 间隙高度的变化，术后第１２个月时两种融合器的ＲＯＭ没 有统计学差异（Ｐ＝０．２４）、椎间隙高度相近（ＰＬＤＵＡ组为 １．４±０．８ｍｍ．钛融合器组为ｌ，３±１．０ｍｍ）。作者认为ＰＬＤＵＡ 椎间融合器与钛融合器相比，不会导致运动范围的减少和 椎间高度的丢失。Ｌａｚｅｎｎｅｅ等１８ｌ将（９６：４）ＰＬＤＬＬＡ混合材料 制成的融合器置入绵羊腰椎间进行腰椎融合，在术后第 ３、６、９、１２、２４、３６个月处死动物，Ｘ线、ＣＴ、ＭＲＪ及组织学 检查结果均显示可吸收（９６：４）ＰＬＤＬＬＡ融合器在椎问融合 与骨重建方面具有显著的优越性，没有显著的局部不耐受 反应征象。
中国脊柱脊髓杂志２００９年第１９卷第２期 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ却ｉｎｅ ａｎｄ印ｉｎａｌ ｃｂ耐，２００９，Ｖ０１．１９．Ｎｏ．２
颈椎椎间融合器研究进展
研究发现，垂直 环 型 椎 间 融 合 器 有 利 于 颈 椎 的 拉伸和弯曲，但这种设计会导 致终板移 植物界 面接 触面积减小，从而导致颈 椎 刚 度 减 小 。 ［１２］ 从 生 物 力 学角度来看，非螺纹 型 椎 间 融 合 器 能 模 拟 颈 椎 正 常 解剖结构，从而在保 持 初 始 稳 定 性 的 同 时 较 螺 纹 型 椎间融合器增加融合器与椎体表面接触。
国 际 骨 科 学 杂 志 ２０１９ 年 １１ 月 第 ４０ 卷 第 ６ 期 ＩｎｔＪＯｒｔｈｏｐ，Ｎｏｖ．２５，２０１９，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．６
· ３２９ ·
·综述·
颈椎椎间融合器研究进展
张剑 冯新民 张亮
摘要 椎间融合器是颈椎椎间植骨融合的首选装置。近年来，椎间融合 器 不 断 优 化，形 状 上 从 开 始 的 螺 纹 结 构 到 现 在 的 非螺纹梯形和楔形结构，材料上经历了从钛、聚醚醚酮到椎间融合器表 面 改 性、钛／聚 醚 醚 酮 复 合 材 料、可 吸 收 材 料，设 计 上 从 钛板螺钉固定到零切迹方案及应用３Ｄ 打印技术定制个性化椎间融合器。该文对颈椎椎间融合器研究进展作一综述。
箱型和垂直环型椎间融合器最初的设计是一带 有粗糙接触面的矩形容器 。 ［９］ 与带３面皮质骨的 髂 骨移植物相比，这种 设 计 表 现 出 更 高 的 椎 体 节 段 刚 度。２０００年初，开始涌现箱型椎 间 融 合 器 梯 形 和 楔 形 设 计 ，其 目 的 是 模 拟 正 常 颈 椎 解 剖 结 构 ，同 时 增 加 椎体节段 刚 度 和 表 面 接 触 面 积 。 ［１０］ 梯 形 椎 间 融 合 器 与 椎 体 终 板 反 向 匹 配 ，从 而 增 加 融 合 器 在 侧 弯 、屈 曲和轴向旋转时的 稳 定 性；楔 形 椎 间 融 合 器 则 利 用 前斜坡，使前高 度 比 后 高 度 高 １～２ ｍｍ，从 而 更 好 地恢复颈 椎 生 理 前 凸 。 ［１１］ 这 种 非 螺 纹 结 构 的 梯 形 和楔形设计也成为当今椎间融合器设计的主流。 １．２．２ 垂 直 环 型 椎 间 融 合 器
椎间融合技术治疗腰椎间盘突出症的现状及进展
椎间融合技术治疗腰椎间盘突出症的现状及进展腰椎间盘突出症为骨科常见病和多发病，是引起腰腿疼痛最常见的原因之一。
每年约10%～15%的腰椎间盘突出症患者最终需要手术治疗[1]。
手术治疗分为融合性和非融合性两大类。
椎间融合手术目前应用较为广泛，是外科治疗的重要方法。
本文主要就椎间融合术治疗腰椎间盘突出症的特点、优缺点及新近发展方向做一综述。
1 腰椎间盘突出症的发病机制腰椎间盘是身体负重量最大的部位，一般认为机体从20岁以后椎间盘便开始退变，外伤及腰椎反复活动和负重等均能加速这种退变。
当退变到达一定阶段，纤维环产生薄弱区域，其内部的髓核便会突出。
椎间盘（髓核）突出时神经根及硬膜囊会直接受到压迫，产生神经根痛及功能障碍，这是由于神经根对机械压迫非常敏感，因为神经根没有周围神经那样的结缔组织保护鞘[2]。
突出物压迫和机械刺激还会影响椎管内小血管，致神经组织产生缺血缺氧，引起功能障碍。
有研究认为，神经组织缺血缺氧引起的功能障碍较单纯压迫更为严重，预后也更差。
当椎间盘突出发生时，髓核还能引起神经根、硬膜和马尾神经的炎症，但具体机制有待进一步确认。
新近的实验研究还表明，椎间盘突出会在局部产生免疫反应，这是因为正常的髓核封闭在纤维环中，当纤维环破裂时，髓核的某些成分便会与机体在神经根局部产生抗原抗体反应。
2 椎间融合术椎间融合的概念首先由Cloward在1940年提出，即切除椎间盘，通过植骨或内植物将椎体间关节融合。
经过不断发展，椎间融合技术现已广泛应用于腰椎间盘突出症的治疗中。
椎间融合术可以切除导致疼痛的椎间盘，并提供腰椎节段间坚强的融合固定，以维持腰椎的承重作用，同时可以恢复椎间隙的高度扩大椎间孔，解除或缓解神经根压迫[2]。
手术治疗原则是充分减压和保持脊柱稳定性，目的是去除突出物造成的压迫和刺激，消除或缓解临床症状[3]。
按手术入路可分为前路椎体间融合术（Anterior Lumbar Interbody Fusion，ALIF）、后路椎体间融合术（Posterior Lumbar Interbody Fusion，PLIF）及椎间孔入路椎间融合术（Transforaminal Lumbar Interbody Fusion，TLIF）等。
极外侧入路腰椎间融合术的研究进展
极外侧入路腰椎间融合术的研究进展腰椎融合术（LIF）是一种通过将融合器置入椎体间，从而使椎体间融合的技术。
这一技术被广泛运用于治疗脊柱退行性疾病、脊椎肿瘤、外伤、脊柱畸形等领域。
自腰椎融合术诞生以来，应用最为普遍的是两种后方入路：后路腰椎融合术（PLIF）和经椎间孔腰椎融合术（TLIF）。
在过去的15年里，多种前、外、侧方入路被广泛的运用，这些手术方式与传统手术方式相比的优势在于：在充分暴露椎间隙植入融合器的前提下，不损伤椎旁肌肉及后柱结构。
本文就极外侧入路椎间融合术（XLIF）的适应症与禁忌症、解剖学研究、手术方法、手术并发症做一综述。
一、XLIF的适应症与禁忌症极外侧入路椎间融合术（XLIF）最早由Pimenta1等在2001年报道，其自1998年至2001年在内窥镜下完成了100余经腰大肌入路的前路椎间融合术。
此后，该种术氏不断发展并出现了不同的器械通道。
据报道，XLIF的适应症1-3包括节段性脊柱不稳、盘源性疼痛、复发性椎间盘突出症、人工椎间盘术后翻修、胸腰椎骨折、肿瘤、以及进行性、退变性脊柱侧弯等。
近年来也出现了将XLIF用于治疗急性椎间盘炎、单节段结核、腰椎骨折4、5、12的报道。
XLIF的禁忌症1.3报道不多，包括以前广泛的腹膜后手术(如肾手术)和L5/S1水平的疾病、严重的椎管狭窄、中重度滑脱、旋转型侧弯，以及腰椎骶化，因为腰椎骶化可能包含变异腰肌解剖和移位的腰丛神经。
同时，据报道，治疗失败的一个很大的风险是骨质疏松6;因此，骨质疏松症(T-score 2.5)是手术的相对禁忌症。
骨质减少患者(T-score 1.0至2.5)，需要采用较宽的融合器或后路椎弓根螺钉固定来减少沉降的风险7.8。
二、XLIF的解剖学研究2003年，Moro10等针对腹膜后外侧入路内窥镜下腰椎手术安全区进行了评估。
使用了30具防腐尸体，其中6具用于研究神经根和腰神经丛的位置，将尸体冰冻至-80℃，然后将尸体沿腰椎椎间隙、椎体上1／3处以及椎体下1／3处水平切开，在计算机中输入每个切面的腰神经丛和神经根的照片．定义椎体前方为A区，椎体后方为P区，椎体按照前后依次平均分为I-IV区，计算机可以分析出相应区域的腰神经丛和神经根的分布；解剖剩下的24具尸体，观察生殖股神经在腰大肌的走行及两者的位置关系。
腰椎椎体间融合术应用进展
ａｎｔｅｒｉｏｒ
ａｎｄ ａｎｔｅｒｏｌａｔｅｒａｌ ｌｕｎｂａｒ
ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｓｉｎｇｌｅ—ｌｅｖｅｌ
ａｎｔｅｒｉｏｒ ｌｕｍｂａｒ ｉｎｔｅｒｂｏｄｙ ｆｕｓｉｏｎ ＪＮ
ｅｕｒｅｓｕｒｇ Ｓｐｉｎｇ，２００７，７：３３２—３３５
［３］Ｍａｔｔｈｅｗｓ
ｗｉｔｈ
ＨＨ，Ｅｖａｎｓ
ＭＴ，Ｍｏｌｌｉ日ｃｍ ＨＪ，ｅｔ ａ１．Ｌａｐａｒｏｓｃｏｐｉｃ
１．３
前路腰椎椎间融合术前路腰椎椎问融合术
ｌｕｍｂａｒ ｉｎｔｅｒｂｏｄｙ
（ａｎｔｅｒｉｏｒ
ｆｕｓｉｏｎ，ＡＬＩＦ）是由０’ｂｒｉｅｎ
经椎间孔入路腰椎椎间融合术
为了克服
首先提出并应用于临床的，现已发展成为一种成熟 的腰椎融合技术Ｌ２］。ＡＬＩＦ从前方进入椎间隙，能更 有效地撑开和恢复椎间隙高度，同时前方入路手术 视野清楚能更彻底地清除变性的椎间盘，无须牵拉 硬膜囊和神经根，从而避免厂因此而造成的神经根 和硬膜囊的损伤。另外，ＡＬＩＦ保护了椎板、小关节 等腰椎后部结构的完整，最大程度的避免了因脊柱 后方结构的切除以及骶棘肌的损伤而导致的脊柱稳 定性破坏从而造成的“融合病”。ＴＭ但是，前方人路 常引起腹膜后器官、重要血管的损伤尤其在已行前 路手术有大量疤痕形成或有血管钙化的病例，发生
ｏｎｅ—ｓｔａｇｅｒ
【５］Ｈａｒｍｓ Ｊ，ＲｏｌｉｎｇｅｒＨ．Ａ
ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｉｎ
ｏｐｅｒａｔｉｖｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｔｅｒｉｏｒ ｆｕｓｉｏｎ
ｏｆ ｓｐｏｎｄｙｌｏｌｉｓｔｈｅｓｅｓ：ｄｏｒｓａｌ
ｔｒａｃｔｉｏｎ—ｒｅｐｅｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ
（ａｕｔｈｏｒｓ’ｔｒａｎｓｌ）．ＺＯｒｔｈｏｐ ｌｈｒｅＧｒｅｎｚｇｅｂ，１９８２，１２０：３４３—３４７ 【６］Ｐｈｉｌｉｐｓ ＦＭ，Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｎｌ
新型表面活性改性人工腰椎融合器的研发新进展
新型表面活性改性人工腰椎融合器的研发新进展摘要：采用中国人脊柱解剖特征数据研发了基于不同材料的活性改性人工腰椎融合器，一种为聚醚醚酮（Peek）材料制备，另外一种为PLGA活性材料制备。
分别基于标本L4～L5节段构建完整腰椎模型和2种植入腰椎融合器有限元模型，对其在模拟的生理载荷下进行了有限元分析。
数据分析结果显示相对于PLGA融合器，Peek材料融合器具有更好的椎间压力分布，对应力遮挡效果的减少效果更明显，可作为初始产品做进一步临床验证。
关键词：腰椎融合器活性材料聚醚醚酮PLGA 有限元分析力学测试退行性腰椎病变是常见的骨科疾病，自从Bagby于1988年首次将椎间融合器应用于腰椎间融合治疗椎间盘源性腰痛并取得成功以来，各种不同的椎间融合器相继问世。
椎间融合术在退行性脊柱疾病的治疗中发挥了重要作用，主要针对腰椎退行性滑脱、节段性不稳、椎间盘源性疾病、外伤性腰椎滑脱所致腰椎失稳引起的下腰痛、肢体运动感觉障碍患者，并取得了较好的疗效。
目前我国约50%以上的成年人曾有过腰痛的问题，而临床上国内多应用的融合器多来自强生、辛迪思和ZIMMER三大医疗器械生产公司。
材料多采用多孔金属如钛合金和聚醚醚酮(Peek)。
国内目前还没有类似的符合国人解剖尺寸需求并且成熟的具有自主知识产权的腰椎融合器产品广泛应用于临床。
为此我们设计了基于中国人解剖特征的腰椎融合器（专利申请号ZL 201020638058.6），并采用Peek材料和PLGA材料分别制造样品，进行材料属性的测试，进行了相应模拟植入的限元分析，用以分析所研发的腰椎融合器的整体生物力学性能。
1、材料和方法1.1 基于国人解剖数据的椎间融合器设计针对国人腰椎解剖测量主要基于CT三维建模后腰椎椎体前后径，左右径，椎间高度的测量，通过大量国人腰椎尺寸的解剖测量结果分析，统计分析获得平均值值与方差.然后用于腰椎融合器的尺寸确定。
研发的腰椎融合器其外形模拟简化为六边型，表面密布菱形齿，中间设有大小不同的孔洞，主要为自体骨植入或者人工髓核植入考虑，其上下表面密集齿将会插入融合椎体的松质骨内，以便植入后形成机械固定。
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中国临床医学２００９年１２月第１６卷第６期ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＭｅｄｉｃｉｎｅ。
２００９．Ｖ０１．１６，Ｎｏ，６９４３椎间融合器的研究进展李佳欧云生（重庆医科大学附属第一医院骨科，重庆４０００１６）中图分类号Ｒ３１８．１９文献标识码Ａ・综述・ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＳｔｕｄｙｏｆＩｎｔｅｒｂｏｄｙＦｕｓｉｏｎＣａｇｅＬＩＪｉａＯＵＹｕｎｓｈｅｎｇＤｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＯｒｔｈｏｐａｅｄｉｃＳｕｒｇｅｒｙ，ｔｈｅＦｉｒｓｔＡｆｆｉｌｉａｔｅｄＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＭｅｄｉｃａｌ［．Ｉｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００１６，Ｃｈｉｎａ腰椎退行性滑脱、节段性不稳、椎间盘源性疾病、外伤性腰椎滑脱所致腰椎失稳引起的下腰痛、肢体运动感觉障碍，对非手术治疗无效者一般都需行腰椎固定融合术。
２０世纪５０年代，Ｃｌｏｗａｒｄ首先提出后路腰椎融合术（ＰＩ。
ＩＦ），该技术发展成为当今脊柱外科基本术式之一。
１９８６年Ｂａｄｇｙ和Ｋｕｓｌｉ—ｃｈ［１３设计出适用于人体的椎间融合器，即ＢＡＫ（ＢａｇｂｙａｎｄＫｕｓｌｉｃｈ）系统，并用于治疗退变性下腰痛。
此后，腰椎椎体间植骨融合技术有了较大发展，成为治疗腰椎退行性变的标准术式之一。
椎间融合’器亦在椎间融合术中的应用逐渐增多，其应用能维持椎间隙的高度、恢复前中柱的支撑、增加椎间孔容量、解除神经根受压、防止椎间隙塌陷及假关节形成。
辅助椎弓根钉内固定植入物叮增加后路固定的稳定性和提高腰椎的融合率Ｈ］。
近年来，腰椎Ｉ．日Ｊ融合器已广泛用于腰椎融合术。
随着脊柱生物力学的发展和腰椎椎间融合术的广泛应用．腰椎椎间融合器发展迅速。
其种类繁多。
本文对目前临床上常用的椎间融合器的材料研究作一综述。
１椎间融合器（Ｃａｇｅ）的设计原理椎间融合器的设计原理是根据Ｂａｇｂｙ【３。
提出的撑开一压缩稳定（ｄｉｓｔｒａｃｔｉｏｎ—ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｚａ—ｔｉｏｎ）效应。
Ｂｒｏｄｋｅ等＿］也通过实验证实Ｃａｇｅ的稳定性主要来源于其获得撑开一压缩效应和界面负荷均分作用。
即在植入椎间融合器后，撑开力能够使融合节段的肌肉、纤维环和前、后纵韧带处于持续张力状态下，使融合节段和融合器达到三维超静力学固定，同时其上、下螺纹能够旋入上、下终板，起自稳基金项目：重庆市卫生局课题（０６—０２—０２０１通讯作者欧云生，Ｅ—ｍａｉｌ：ｏｕｙｕｎｓｈｅｎ９２００１＠ｙａｈｏｏ．ｅｏｍ．ｃａ作用。
其次，椎间融合器具有良好的解剖学支架功能。
一方面，通过恢复椎间隙的高度，以恢复脊柱前、中柱的应力及稳定，恢复、维持、稳定脊柱固有生理凸起，扩大椎间孔，缓解神经根的受压。
椎Ｉ＇日Ｊ隙高度的恢复可以间接地复张由于椎间隙高度的丢失而致折叠的黄韧带和被压缩的纤维环，从而使中央椎管的狭窄得到明显地改善，增加椎管前后径，减轻原有椎管内占位口］。
另一方面Ｃａｇｅ还可以为脊柱提供即刻和早期的融合稳定性。
能够通过撑开一压缩所产生的作用力与反作用力获得抗剪切、旋转效应。
Ｃａｇｅ的中空结构为其内的松质骨的融合提供良好的力学环境，从而达到界面永久融合的目的。
２椎间融合器的材料研究自从椎间融合技术在临床上应用以来，以自体三面皮质骨为融合介质的传统技术在临床上得以广泛应用，但其存在生物力学和生物学的缺陷。
为寻找理想的替代材料，使这些材料符合人体生物力学特点，与人体组织有良好生物学的相容性，同时具有自体三面皮质骨优点，学者们在材料方面的研究从未停止过。
目前临床上使用的椎间融合器根据其材料可以分为：①金属类融合器。
大多为钛合金融合器，如ＴＦＣ、Ｈａｒｍｓ、ＢＡＫ椎间融合器等。
②非金属类融合器，如Ｂｒａｎｔｉｇａｎ碳纤维融合器、高分子聚醚醚酮（ＰＥＥＫ）、可吸收的聚一ＤＩ。
一乳酸（ＰＤＬＬＡ）融合器等。
２．１金属类椎间融合器目前用于制作椎间融合器的金属材料主要是钛合金。
１９７９年Ｗａｇｎｅｒ和Ｂａｇｂｙ等将一种壁上有许多／Ｊ，孑Ｌ的不锈钢中空圆柱状金属椎间融合器用于治疗马Ｗｏｂｂｌｅｒ综合征获得成功。
随后经过改良用于人体腰椎椎间融合术。
Ｒａｙ等对Ｂａｇｂｙ融合器作了改进，增加了螺纹，提高万方数据９４４ＣｈｉｎｅｓｃＪｏｕｒｅａｌｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＭｅｄｉｃｉｎｅ．２｛１｛１９．Ｖ０１．１６。
Ｎｏ．６中国临床１墓９：－２００９年１２月第１６卷第６期其抗拔出力、机械强度和稳定性。
其后逐渐发展成为目前临床常用的金属融合器。
以ＢＡＫ、ＲａｙＴＦＣ为代表。
均为螺纹状融合器。
ＴＦＣ最初用于椎问盘性下腰痛和Ｉ度腰椎滑脱，目前其适应证扩大至腰椎峡部崩裂滑脱、腰椎不稳等。
但在有些情况需要附加椎弓根内固定，如腰椎峡部裂滑脱。
在临床应用后期。
钛合金类腰椎间融合器不足之处逐渐表现出来：不能从Ｘ线片判断其内部骨融合情况、存在应力遮挡、异物感、金属结构松脱等并发症。
另外，可在ＣＴ、ＭＲＩ图像产生伪影不利于对融合器的影像学评价，价格比较昂贵，这些均限制其Ｉ临床应用。
２．２非金属类椎间融合器非金属融合器主要包括生物非吸收性椎问融合器和生物可吸收性椎间融合器，Ｉ临床上常用的椎间融合器为生物非吸收型椎间融合器。
目前已成为临床上最常用的椎间融合器之一。
主要由碳纤维（ｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒ）和聚醚醚酮（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ，ＰＥＥＫ）材料制成。
２．２．１碳纤维椎问融合器１９９１年，Ｂｒｉｔｉｇａｎ和Ｓｔｅｆｆｅｅ设计出应用于ＰＩ。
ＩＦ的碳纤维椎间融合器，并逐渐发展成为临床上常用的椎间融合器。
目前应用的碳纤维椎间融合器的弹性模量接近骨组织。
生物力学特性接近皮质骨，应力遮挡较小，能有效恢复脊椎生理弯曲。
其上下表面的棘状突起可有效地防止Ｃａｇｅ的滑移。
其突出的优点是碳纤维Ｃａｇｅ透光性好，前后缘镶有钛珠，可透过普通Ｘ线准确清晰的观察植骨融合情况。
碳纤维椎间融合器应用于临床取得了较好的临床效果。
Ｖａｄａｐａｌｌｉ等山。
设计的立方形碳纤维Ｃａｇｅ的主要特点是凸起的两个面与终板的凹面解剖曲率相嵌合，使它能与终板界面充分嵌合，增加与终板的结合面积，从而减少塌陷，提高稳定性。
促进骨融合。
人体ＩｒＳ：标本的体外力学实验发现该椎间融合器在结合椎弓根螺钉系统后所提供的稳定性与其它融合器相似。
但是据以往在人工关节和韧带蓖建方面的经验，碳纤维的组织结构能分离造成关节内感染、滑膜炎、淋巴扩散，且脆性大，容易造成融合器装置破坏，引起组织学反应。
２．２．２聚醚醚酮（ＰＥＥＫ）椎间融合器ＰＥＥＫ是一种人工合成的、高性能的、线形的芳香族、半水晶样多聚体。
１９９７年Ｓｃｉｅｎｔ’ｓ通过实验后应用ＰＥＥＫ椎问融合器于临床，它具有透光性好，可透过Ｘ线，也町行ＣＴ和ＭＲＩ检查，弹性模量较好，具有抗腐蚀性及生物相容性，减少植骨量，提高融合率。
ＰＥＥＫ是目前ｌ临床应用最广泛的椎间融合材料，被认为是理想的椎间融合器，其弹性模量接近正常人体骨组织一］。
由于其弹性模量与皮质骨相近，因此产生较小的应力遮挡。
能够刺激骨的生长。
取得良好的融合效果。
Ｒｏｕｓｓｅａｕ等［８３对５７例应用ＰＥＥＫ材料的椎间融合器进行３６０。
腰椎间融合，经Ｘ线评估其融合率达９８％，且能够纠正和维持腰椎前凸。
Ｄｅｓｏｇｕｓ等‘。
随访观察２（）例应用ＰＥＥＫ材料行腰椎间融合的患者。
无Ｃａｇｅ移位、塌陷等并发症，达到骨性融合．能够提供即刻的稳定性，认为单独应用ＰＥＥＫ材料的Ｃａｇｅ可以获得好的效果。
辅助椎弓根螺钉系统能够获得与钛合金同样的稳定性，并且减少与之接触椎体终板应力，增强骨传导。
虽然ＰＥＥＫ椎间融合器具有以上优点。
但也导致了一系列并发症：融合器松动、神经根损伤、融合器塌陷、椎间隙及椎间孔高度减小、椎间不融合等ｎ…。
该材料在正常负荷下产生碎屑，且影响骨融合。
２．２．３可吸收性椎间融合器采用高分子量的聚一ＤＬ一乳酸（ｐｏｌｙ—Ｄ，Ｌ－ｌａｃｔｉｃａｃｉｄＰＤＬＬＡ）制作可吸收性椎间融合器已应用于临床。
ＰＤＬＬＡ椎间融合器是１９６６年Ｋｕｌｋａｒｎｉ首次提出，由外消旋ＤＩ。
型乳酸或左旋Ｌ乳酸制备的聚一ＤＩ。
一乳酸（ＰＤＬＩ，Ａ）或聚一Ｌ一乳酸（ｐｏｌｙ—Ｉ，一ｌａｃｔｉｃａｃｉｄＰＩ。
ＬＡ）制作成体内植入物，特别是骨折内固定物。
ＰＬＬＡ的晶体部分难以被人体降解、吸收。
ＰＤＩ。
ＩＡ是一种完全非晶体结构的聚合物，可以被人体完全降解吸收。
单一的可吸收材料由于其理化特性，在应用过程中存在一定的问题，如机械强度差。
因此，复合另外一种可吸收材料可能更利于临床应用，由此衍生出不同比例的复合物。
临床上常用的可吸收椎间融合器为聚一Ｌ－乳酸（ＰＩ，Ｉ。
Ａ）和聚一ＤＬ乳酸（ＰＤＩ。
ＬＡ）按不同比例制成的复合物，如常用的（７０：３０）ＰＬＤＩ。
Ｉ。
Ａ（ｐｏｌｙ—Ｌ—ｌａｃｔｉｄｅ－ｃｏ—Ｄ，Ｌ－ｌａｃｔｉｄｅ）是指含有７０％ＰＩ。
ＬＡ和３０％ＰＤＩ。
Ｉ。
Ａ的复合物。
有研究ｕ１］显示，ＰＬＤＬＬＡ在屈、伸、轴向旋转及侧屈方面的节段稳定性优于金属融合器，后期其降解速度会影响骨融合。
还有将Ｐｌ』）Ｉ。
Ｉ。
Ａ与多聚乙醇酸（ｐｏｌｙｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄ，ＰＧＡ）按不同比例混合制成椎间融合器。
Ｔｏｔｏｒｉｂｅｐ等¨２３将羟基磷灰石（ＨＡ）颗粒混入ＰＤＩ。
Ｉ。
Ａ研制出Ｆ—Ｕ—ＨＡ／ＰＤｌ。
Ｉ。
Ａ两种材料按不同比例复合成的融合器，该材料能增加骨结合力。
除添加各种材料之外还可在材料内充填促进骨生长的各种生长因子以促进骨愈合，如在ＰＬＤＬＬＡ／ＰＧＡ或羟基磷灰石和胶万方数据中国临床医学２００９年１２月第１６卷第６期ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＭｅｄｉｃｉｎｅ．２００９．Ｖ０１．１６．Ｎｏ．６９４５原复合物内充填自体髂骨或ｒｈＢＭＰ一２等。
但该类可吸收材料融合器亦有缺点，其机械强度低于相应不可吸收椎间融合器；内在脆性使其容易在手术的操作过程中碎裂；高浓度的降解产物（如酸类和晶体成分）有导致严重的组织反应。
如感染、骨质溶解的可能。
２．２．４同种异体螺纹融合器和自体骨异体骨螺纹融合器对椎问高度及生理曲度的维持并不理想，与自体三面皮质髂骨组比较，差异有统计学意义，异体骨螺纹融合器组病例大部分是在椎间隙塌陷状态下融合。
随访发现，绝大部分的异体骨螺纹融合器置入体内后的变化是在置入后２～４个月出现破裂，由于其破裂，失去支撑椎间隙的作用使椎间高度逐渐丢失，当上、下椎体接触或异体皮质骨碎片具有一定的支撑力时，骨融合在椎间隙塌陷状态下形成。
因此。
异体骨螺纹融合器不能保持完整的结构来抵抗轴向载荷和维持椎间高度及节段前凸，出现上述变化可能与异体骨移植的一个共同缺陷：异体骨吸收与新骨形成不同步有关。
另一方面，异体骨螺纹融合器在维持椎体高度及前凸上也不够理想。
自体松质骨包含成骨、骨诱导和骨传导三方面特性，是最好的融合材料。