脊柱融合与内固定术原理

脊柱融合术是将两个或多个椎骨通过手术连接成一个单一的坚固骨性单元（关节融合术），通常辅以椎弓根螺钉、棒和椎间装置等内固定器械，这些器械在植骨愈合过程中提供即时稳定性。本主题涵盖了其基本原理、骨性愈合的生物学、内固定术的理由，以及为什么融合术的适应症而非个体手术操作本身备受争议。

Definition

脊柱融合术（关节融合术）是通过手术在相邻椎骨之间建立永久性骨性连接，通常辅以内固定器械和骨移植，旨在消除不稳定或疼痛脊柱节段的活动。

Scope

本条目将融合术视为一套手术原则：关节融合术的目标、决定融合是否愈合的生物学因素、常见的手术方法和内固定术的作用，以及关于在减压术中增加融合术是否能改变预后的证据。这是一份非临床参考资料，不描述如何为个人进行或选择手术。

Core questions

• 融合术旨在实现什么，它与减压术有何不同？
• 融合术愈合需要哪些生物学条件？
• 内固定器械相对于骨性融合本身的作用是什么？
• 何时在减压术中增加融合术能改善预后，何时不能？

Key concepts

• 关节融合术（永久性骨性融合）
• 骨移植：骨传导、骨诱导、骨发生
• 椎弓根螺钉和棒内固定
• 椎间融合与后外侧融合
• 假关节形成（融合失败）
• 邻近节段退变

Mechanisms

融合术旨在通过诱导骨骼在其间架桥来消除脊柱节段的活动。成功的关节融合术取决于骨移植的生物学特性，骨移植为新骨提供支架（骨传导），提供募集和刺激成骨细胞的信号（骨诱导），以及形成骨骼的活细胞（骨发生）；良好的血管化床和足够的稳定性是移植骨愈合所必需的（Boden, 2002）。椎弓根螺钉和棒等内固定器械本身并不能产生融合，但它们提供即时稳定性，在骨性愈合成熟期间保持对线并减少活动。融合失败（假关节形成）和邻近活动节段的退变是该策略公认的担忧。

Clinical relevance

融合术是脊柱外科中最重要且争议最大的手术之一，因此理解其原理有助于阐明为什么临床试验会检验在狭窄和脊柱滑脱等疾病中，融合术是否能为减压术带来额外益处。本条目是对这些原理的参考性描述，并非个体手术决策的依据。

Evidence & guidelines

是否应在减压术中增加融合术取决于具体病情。在退行性脊柱滑脱中，一项随机试验发现增加融合术改善了预后（Ghogawala et al., 2016），而在没有不稳的腰椎管狭窄症中，同期的一项试验发现融合术没有带来额外益处（Försth et al., 2016）。早期的比较效益研究将融合术置于退行性脊柱滑脱手术与非手术治疗的更广泛研究中（Weinstein et al., 2007）。这种分歧是融合术在存在不稳时最站得住脚的原则的基础。

History

脊柱融合术从早期的原位骨移植技术发展为内固定手术，随着椎弓根螺钉系统和椎间装置的出现，即时节段稳定成为可能。随着内固定术的广泛应用，人们的注意力转向了骨性愈合的生物学以及严格的试验，以检验何时融合术的额外发病率和成本是合理的，从而产生了当今所见的细致入微、针对具体病情的证据基础（Ghogawala et al., 2016; Försth et al., 2016）。

Debates

融合术何时能为减压术带来额外益处？

随机试验结果因病情而异：在退行性脊柱滑脱中增加融合术改善了预后，但在没有不稳的狭窄症中则没有，这支持了选择性而非常规使用融合术。

Key figures

• Scott Boden
• Zoher Ghogawala
• Peter Försth
• James Weinstein

Seminal works

• boden-2002
• ghogawala-2016
• forsth-2016

Frequently asked questions

脊柱融合术和脊柱减压术有什么区别？

减压术是切除骨骼或软组织以缓解对神经元素的压力，而融合术是将椎骨连接成一个坚固的单元以消除节段的活动；两者有时结合进行，有时单独进行，取决于是否存在不稳。

椎弓根螺钉等内固定器械能产生融合吗？

不能。内固定器械提供即时机械稳定性，使脊柱保持在位，但持久的融合是随着时间推移骨移植愈合而在节段间形成的骨性连接。