PEEK-OPTIMA?棒半剛性脊柱后路內固定系統
PEEK-OPTIMA?棒半剛性脊柱后路內固定系統應用于臨床已有幾年歷史關于該系統的生物力學特點和臨床益處得到了一些研究的驗證這些研究報道了該系統能夠很好的維持脊柱的穩定性同時可將更多應力從脊柱后柱轉移到前柱減少骨釘界面的應力臨床并發癥少相鄰節段退變減少本文是對近幾年以來的相關研究報道的簡要綜述
1生物力學評估
作為一種半剛性脊柱棒PEEK-OPTIMA?棒在用作脊柱后路內固定時的生物力學特點是學者和臨床較為關注的問題RaviK.Ponnappan等采用生物力學試驗來比較聚醚醚酮（PEEK）棒系統與傳統鈦棒固定的力學特點提供PEEK棒系統的力學試驗數據該研究運用尸體標本生物力學試驗將Expedium5.5毫米PEEK棒與相同直徑的鈦棒進行比較通過生物材料試驗確定含有6%BaSo4的Expedium5.5毫米PEEK棒在壓縮彎曲和扭轉方面的靜態和動態性能
實驗結果表明PEEK棒能夠使失穩脊柱節段的活動度范圍大大減小在后外側融合（PLF）或后路腰椎椎體間融合（PLIF）結構中PEEK棒和鈦棒提供的穩定性無顯著差異在棒不斷裂的情況下PEEK棒靜態壓縮彎曲試驗顯示67度的位移在無屈服變形或塑性變形的情況下扭轉試驗顯示30度的旋轉動態壓縮試驗在23度時顯示兩次疲勞跳動
該研究得出結論在尸體試驗中PEEK棒提供的穩定性與相同直徑鈦棒相當研究中的力學試驗表明PEEK棒的承受能力遠遠大于尸體試驗表現的角度位移以及正常生理活動度范圍另外還指出PEEK棒潛在優勢包括較好的前柱負荷分配骨骼-螺釘接合面的應力下降計算機斷層掃描和磁共振成像散射偽影減少1
2相鄰節段力學效應
JosePHL.Turner等采用單節段腰椎尸體標本研究比較用于脊柱內植入物的商用純鈦棒和聚醚醚酮（PEEK）棒對手術節段和相鄰節段的力學效應研究目的在于確定商用純鈦棒和PEEK棒與PEEK椎體間撐開器聯合使用時的生物力學差異研究的方法是對12個腰椎尸體節段（T12-L3和L4-S1）實施壓縮屈曲-伸展雙側側向彎曲和雙側軸向扭轉測試記錄標準規格骨螺釘的彎曲軸向和剪切應力此外還記錄標準規格PEEK椎體間撐開器的軸向和剪切應力還收集了平面活動度數據和下方相鄰椎間盤壓力測量值
研究組發現最高螺釘應力出現于彎曲時最低螺釘應力來自于剪切和軸向測量在有些情況下特別是壓縮和屈曲時撐開器應力范圍為高應力到中等應力與鈦系統相比PEEK系統達到較高的椎體間應力相反在大多數試驗中鈦系統的螺釘應力較高
在幾乎每一個試驗中任何節段的平面活動度未表現出差異在壓縮時鈦系統存在尾段椎間盤內壓降低的趨勢筆者指出剛性商用純鈦棒引起的骨骼-螺釘接合面作用力較大而椎體間撐開器壓力較小（較高的應力遮擋）此外鈦棒存在尾段椎間盤內壓降低的趨勢使用PEEK棒固定的節段更加接近地模擬了下方相鄰節段的完整生理負荷這可減少相鄰節段疾病的發生概率
3臨床研究
F.DeIure等對30例使用PEEK棒行腰椎后路融合固定的病例進行了回顧性研究分析早期并發癥融合率與臨床結果研究發現在平均18個月的隨訪期內所選病例的臨床結果和影像學結果都符合要求只有一個患者因內植入物并發癥而需要外科翻修筆者認為盡管PEEK棒系統的臨床效果需要更長期的臨床評估但是目前該半剛性系統可以成為腰椎退變性疾病治療的可行之選
D.RyanOrmond等對2007年到2009年的42例采用PEEK棒行腰椎后路融合手術的腰椎退變性疾病病例系列進行了回顧性研究其中再次手術率和融合率是主要的評估要素該研發發現采用PEEK棒的42例患者中有8例需要再次手術再次手術的主要原因包括ASD（5/8）以及伴有融合器移位的不融合（3/8）
該組病例的影像學融合率為86%平均隨訪期為31.4個月研究發現在55歲以上和55歲以下（p=1.00）男性和女性（p=0.110）單節段融合或多節段融合（p=0.67）采用和不采用椎體間植骨的融合（p=0.69）之間不存在融合率或再次手術方面的統計學差異吸煙者表現出ASD或器械失效引起再次手術風險增高的趨勢（p=0.056）筆者指出與其他器械固定方式相比PEEK棒在治療腰椎退變性疾病方面表現出相似的融合率和再次手術率
LeiQi等通過初步研究對比聚醚醚酮（PEEK）棒與鈦合金棒在腰椎融合中的有效性該研究對41例采用椎弓根固定和腰椎融合的病例進行一年隨訪評估其中21例患者接受了鈦合金棒治療（鈦組）20例患者接受了PEEK棒治療（PEEK組）研究組評估了影像學結果和臨床結果包括植入器械的狀態融合率腰椎前凸角（LA）椎間盤間隙高度（DH）下背痛（VAS-BP）和腿痛（VAS-LP）的視覺模擬評分（VAS）日本骨科協會評分系統（JOA評分）和并發癥
結果發現兩組病例與術前評分相比在術后3個月6個月和1年時的臨床下背痛視覺模擬評分腿痛視覺模擬評分和日本骨科協會評分有顯著改善（p0.05）術后隨訪期間椎間盤高度的增加和減小均表現出兩組之間的變化程度類似筆者指出PEEK棒提供與鈦合金棒相似的影像學有效性和臨床有效性PEEK棒是一種獨特的半剛性固定系統可以作為腰椎退變性疾病融合手術的有效治療替代選擇
AthanasakopoulosM等對52例使用聚醚醚酮（PEEK）棒椎弓根螺釘脊柱內固定系統（CD-HorizonLegacyPEEK棒Medtronic）的患者進行了臨床研究這些患者在2007年到2010年之間接受了PEEK棒內固定脊柱后路融合術所選患者中25例患有椎間盤退變性疾病10例患有側隱窩狹窄6例患有退變性脊椎滑脫6例患有腰椎椎骨骨折4例患有側隱窩狹窄和退變性脊椎滑脫聯合癥1例患有L5巨細胞瘤其中10例患者接受了1個節段的融合術29例接受了2個節段的融合術13例接受了3個節段的融合術平均隨訪期為3年（范圍1.5-4年）無患者失訪
研究組使用Oswestry功能障礙指數以及下背痛和腿痛視覺模擬量表對入選病例進行了臨床評估采用標準和動態射線照片對融合進行成像評估并記錄了并發癥研究發現Oswestry功能障礙指數平均分在術前為76%（范圍52%-90%）術后6周時改善到48%術后3個月6個月和12個月時分別改善到34%28%和30%
｜下背痛和腿痛平均分在術前分別為8分和9分術后立即分別改善到6分和5分之后分別改善到2分
到1年隨訪時50例（96%）患者達到影像學融合所有隨訪患者中只有兩例患者出現螺釘斷裂一例患者腰痛合并腰椎矢狀位對線不佳接受了翻修術采用椎弓根螺釘和鈦棒固定另一例患者出現淺表傷口感染采取更換傷口敷料和抗生素治療持續6周在所報告的隨訪期內研究人員沒有觀察到任何相鄰節段退變的病例筆者指出PEEK棒椎弓根螺釘系統表現出優秀的早期臨床結果融合率高并發癥極少無相鄰節段退變對于諸如椎體骨折等脊柱前柱機械完整性受損的患者筆者建議應采取前柱支撐以避免矢狀位對線不良和植入物故障
MavrogenisAF等回顧并討論了PEEK棒脊柱內固定系統的效果指出盡管采用鈦棒固定可達到較高的融合率但由于鈦棒系統的剛度較高也可能造成應力遮擋和相鄰節段退變動態和彈性固定系統例如Dynesys系統等可實現在脊柱上更好的應力分配卻增加了螺釘松動感染背痛和腿痛以及終板椎體骨折等并發癥的發生率
近年來PEEK成為脊柱內固定棒的替代性生物材料然而PEEK棒-椎弓根螺釘脊柱固定系統的臨床研究較少并且這些研究樣本數量少隨訪期短研究結果不一致筆者將與之相關的重要研究結果進行總結得出結論采用PEEK棒系統的早期經驗表明其對于脊柱生理運動的生物力學順應性融合率增高并發癥極少相鄰節段退變減少
盡管PEEK-OPTIMA?棒半剛性脊柱后路內固定系統的臨床效果需要更長期的研究現階段的研究結果仍然令人鼓舞PEEK-OPTIMA?棒系統彌補了剛性金屬棒系統和動態固定系統之間的空白領域為臨床提供更多的選擇在脊柱外科確立了重要的地位
