腰椎固定全新治疗选择：PEEK-OPTIMA®半刚性棒系统

　　金属材质的脊柱棒在临床获得成功应用已有多年，然而它们并非没有缺陷–从棒断裂和螺钉松动到相邻脊柱节段的加速退变。学术界认为纯金属系统固有的高刚度导致了这些临床难题和对患者产生负面影响。^1,2从而，外科医生们指出如果有一定范围的多种刚度的脊柱棒供选择，这将更加使患者受益。²

　　英国Invibio公司的PEEK-OPTIMA®脊柱棒越来越多地被临床用来替换金属棒以解决这些难题。这种半刚性棒系统桥接刚度高的金属钉棒系统和动态固定系统之间的空白领域。

　　十多年来，Invibio的PEEK-OPTIMA®聚合物被广泛的用于脊柱融合手术，多见于负荷承载的融合器。如今，PEEK-OPTIMA®已成为椎体间融合器械最受欢迎的生物材料³，这主要归因于该材料具备的多项优点：可靠的机械强度，类似于皮质骨的弹性模量，成像兼容性，生物相容性，杰出的抗疲劳强度。

　　PEEK-OPTIMA®脊柱棒系统实现了高强度与弹性的完美结合。如今，由PEEK-OPTIMA®聚合物制成的脊柱棒与后路椎弓根螺钉结合的创新系统被用于实现半刚性固定。PEEK-OPTIMA®棒提供的强度和弹性可改善负荷分配，在相邻节段获得更近于生理负荷的应力。这样可减缓退变，降低骨与螺钉接合面的应力，可防止螺钉拔出，特别对于骨质不良的患者具有重要意义。^2-6

　PEEK-OPTIMA®半刚性棒系统可优化负荷分配，促进融合（图一）。由于后路金属棒的刚度大于骨的刚度，对于脊柱不稳适应症而言其刚度通常远远大于脊柱融合的需要。¹在生物力学试验中，与钛棒相比，PEEK-OPTIMA®半刚性棒提供明显更大的前路负荷。^*,3这样可以增大作用在前路骨移植物上的应力，进一步刺激骨形成和融合。多项病例研究开始报道其短期临床结果，指出PEEK-OPTIMA®半刚性棒对于实现融合的稳定性与钛棒一样优异^5-8，同时可减少术后螺钉松动的发生率^*,12，与钛棒相比可在较长时间内减轻疼痛症状⁹。

图1

　　与钛棒相比，PEEK-OPTIMA®棒系统提供的前路负荷增大21%。³

　　图一，使用经过确认的L1-S1模型的有限元分析，采用400牛定向负荷、单节段椎弓根螺钉系统，L4-L5带有IBF融合器。³

　　从临床观察评价角度，射线可透的PEEK-OPTIMA^®棒便于在矢状面和冠状面对融合进行影像学评估（图二）。

图2由Pneumaticos教授提供⁷

　　PEEK-OPTIMA®半刚性棒系统可保护相邻节段，其提供的强度和弹性可大大减少脊柱活动范围^2,10以稳定治疗节段¹¹，与此同时允许足够的自由度来保持上方和下方相邻节段的生理运动。¹⁰因此，临床结果越来越多地表明PEEK-OPTIMA®半刚性棒系统保护相邻椎间盘或者减缓相邻椎间盘的退变。¹²

关于PEEK-OPTIMA^®半刚性棒系统在骨与螺钉接合面的应力情况，生物力学试验表明该半刚性脊柱棒系统能够减少螺钉拨动，保持较好的螺钉固定，⁴从而使骨质不良的患者受益。由于骨与螺钉接合面应力减少，因此PEEK-OPTIMA®半刚性棒系统可防止螺钉拔出和内植入器械故障。^*,4,13相对而论，金属棒刚性系统在动态负荷下，骨与螺钉接合面的微移动会拨动螺钉，使其松动。

　　对于脊柱外科医生而言，PEEK-OPTIMA®半刚性棒脊柱后路内固定系统用于腰椎稳定固定为脊柱医生带来全新的治疗选择，且无需学习新的手术技术和工具使用方法。半刚性脊柱后路内固定系统采用PEEK-OPTIMA®脊柱棒代替传统金属棒，实现刚性系统到半刚性系统的转变。PEEK-OPTIMA®棒拥有高强度且具有一定的弹性使其能更快被安装在椎弓根螺钉顶部，从而使固定系统的安装和操作更加简便，节省宝贵的手术时间。

参考文献：

1、Highsmith JM, Tumialan LM, Rodts Jr. GE. (2007). Flexible rods and the case for dynamic stabilization. Neurosurgical Focus, 22, 1-5.
2、Gornet, Matthew F., et al. (2011). Biomechanical Assessment of a PEEK Rod System for Semi-Rigid Fixation of Lumbar Fusion Constructs. Journal of Biomechanical Engineering, 133, 1-12.
3、Moumene, M., et al. (2008). Biomechanical Advantages of Expedium PEEK Rods.
4、Galbusera F., et al. (2010). Rigid and Flexible Spinal Stabilization Devices:

A Biomechanical Comparison. Medical Engineering & Physics, 33, 490-496.
5、Ormond, DR., et al. “Polyetheretherketone (PEEK) rods in lumbar spine degenerative disease: a case series. J Spinal Disord Tec, 12(8), 693-701.
6、De Iure, F., et al. (2012). Posterior lumbar fusion by PEEK rods in degenerative spine: preliminary report on 30 cases. Eur Spine J, 21(1), S50-S54.
7、Mavrogenis AF., et al. (2014). PEEK rods systems for the spine. Eur J Orthop Surg Traumatol, [Epub ahead of print]
8、Qi L., etc. (2013). Comparative effectiveness of PEEK rods versus titanium alloy rods in lumbar fusion:

a preliminary report. Acta Neurochir (Wein), 155(7), 1187-1193.
9、Pasciak, M., et al. (2009). PEEK “Plastic” Rods Versus Titanium “Stiff” Rods in Transpedicular Lumbar Stabilisation.

Clinical Comparison of Short Term Results. Eur Spine J, 18(4), S471-S535.
10、Ponnappan RK., et al. (2009). Biomechanical evaluation and comparison of polyetheretherketone rod system to traditional titanium rod fixation.

The Spine Journal, 9, 263-267.
11、Turner JL., et al. (2010). The mechanical effect of commercially pure titanium and polyetheretherketone rods on

Spinal implants at the operative and adjacent levels. Spine, 35(21), E1076-E1082.
12、Athanasakopoulos M, et al. Posterior Spinal Fusion Using Pedicle Screws. ORTHOPEDICS. 2013; 36: e951-e957. doi: 10.3928/01477447-20130624-28
13、Greene, et. al. Photoelastic Analysis of the Full-field Stress Distribution Induced by a Spinal Implant Construct.

Poster #746 presented at the 2011 Orthopaedic Research Society Annual Meeting.

Invibio – 植入级PEEK-OPTIMA^®生物材料世界领先供应商  

　　英国Invibio公司是经行业验证的世界领先生物材料解决方案供应商和诚信医疗器械合作伙伴。公司创立于1999年，专注于开发和生产植入级医用PEEK-OPTIMA^®材料。至今有15年的临床应用历史，业务遍及全球70多个国家和地区，是目前唯一广泛通过FDA、CE、CFDA和PMDA认证和符合CFDA对植入材料生物相容性要求的植入级PEEK材料供应商。迄今，已有600多个PEEK-OPTIMA^®材料制成的医疗器械获得了FDA的上市许可，基于PEEK-OPTIMA^®材料的植入型医疗器械有超过5百万件安全成功的人体植入。15年来，Invibio革命性的聚合物、卓越的生产支持、深邃的材料和器械知识，帮助世界各地的医疗器械厂商实现产品创新和商业化。