CN213030941U - 一种脊柱融合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种脊柱融合装置，包括椎间融合器、不含rhBMP‑2的成骨材料和含rhBMP‑2的骨修复材料，其中不含rhBMP‑2的成骨材料和含rhBMP‑2骨修复材料在椎间融合器空腔内形成三明治结构。该脊柱融合装置可将椎间融合器、不含rhBMP‑2的成骨材料和含rhBMP‑2的骨修复材料进行有机结合，保证rhBMP‑2高效作用于椎间隙内，在达到与自体髂骨同等融合率的同时，患者不需再取自体髂骨，且缩短手术时间，降低二次创伤及并发症风险。

Description

一种脊柱融合装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种脊柱融合装置。

背景技术

脊柱融合是脊柱外科最常见的一种手术方法，多年来虽发展出许多的融合技术和融合装置，但融合失败及假关节的发生率始终较高(5％-35％)，所以，国内外学者一直寻求通过提高骨移植材料性能以提高脊柱融合率。现用于脊柱融合的材料有自体骨、同种异体骨、异种骨及人工骨。自体骨 (尤其自体髂骨)是脊柱融合的金标准，但二次创伤和较高的供区并发症限制了其应用，异体骨及异种骨虽取材方便，但存在疾病传播及免疫排斥风险。20世纪60年代，人们从脱钙骨基质中发现了骨生长因子骨形态发生蛋白(BMPs)。BMPs具备诱导成骨作用，其中以重组BMP-2(rhBMP-2)诱骨活性最强，近年来被广泛应用于脊柱融合手术和各类临床研究。重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)成熟肽的原核体系构建和表达，包涵体的制备、增溶和复性方法已有文献充分公开，如徐放(CN01116754.8；CN200510050610.3)，刘国安等(CN200610049151.1)和郭旺明等 (CN201010284844.5)。

传统脊柱融合装置多采用融合器内填充植骨材料的制备方法。rhBMP-2 虽具有高效的骨诱导作用，但作为蛋白弥散性较强，须搭配载体材料，并要与融合器进行高效结合，方能最大限度地发挥其诱导成骨的作用。因此，本领域亟待开发一种高效结合椎间融合器和含rhBMP-2的骨修复材料的新型脊柱融合装置，在提高脊柱融合率的同时，患者不需再取自体髂骨，且缩短手术时间，降低二次创伤及并发症风险。

实用新型内容

本实用新型一个目的是提供一种脊柱融合装置，通过制备的“三明治结构”，将椎间融合器、不含rhBMP-2的成骨材料和含rhBMP-2的骨修复材料进行有机结合，保证rhBMP-2高效作用于椎间隙内，在达到与自体髂骨同等融合率的同时，患者不需再取自体髂骨，且缩短手术时间，降低二次创伤及并发症风险。

本实用新型提供了一种脊柱融合装置，包括：椎间融合器，不含rhBMP-2 的成骨材料和含rhBMP-2的骨修复材料，其中不含rhBMP-2的成骨材料和含rhBMP-2骨修复材料在椎间融合器空腔内形成三明治结构。

本实用新型所述的脊柱融合装置，其中椎间融合器为用于颈椎、胸椎和腰椎等手术修复的椎间融合器。包括浙江科惠医疗器械股份有限公司的融合器、常州华森医疗器械有限公司的椎间融合器、北京市富乐科技开发有限公司的椎间融合器、常州奥斯迈医疗器械有限公司的椎间融合器、创生医疗器械(中国)有限公司的椎间融合器、山东威高骨科材料股份有限公司的椎间融合器、大博医疗科技股份有限公司的脊柱椎间融合器、北京爱康宜诚医疗器材股份有限公司的多孔型金属骨植入材料椎间融合器、瑞士辛迪思(SynthesGmbH)有限公司的各类椎间融合器、法国史赛克(Stryker Spine S.A.S.)公司的各类椎间融合器、德国ulrich GmbH&Co.KG公司的各类椎间融合器、法国LDR医疗公司的各类椎间融合器、美国捷迈邦美脊柱(Zimmer Biomet Spine)公司的各类椎间融合器、美国美敦力枢法模·丹历(Medtronic Sofamor Danek)公司的各类椎间融合器等，以上皆为优选的椎间融合器。优选之一为ROI-C颈椎融合器，其由颈椎融合器、融合器固定嵌片组成。该融合器用来稳定和融合颈椎间空间，可用于获得正确的骨节固定、恢复适当的脊柱前凸和椎间盘高度，在椎弓根受压同时使椎孔开放。配套辅助工具包括各种规格的试模和植入把持器。

本实用新型所述的脊柱融合装置，其中不含rhBMP-2的成骨材料包括多种人工骨材料以及取自患者的椎体减压骨材料。人工骨材料包括无机材料人工骨，有机材料人工骨和复合材料人工骨等。无机材料人工骨包括磷酸钙生物陶瓷、氧化硅生物玻璃、羟基磷灰石、磷酸三钙(TCP)、硫酸钙、矿化自体骨等人工骨骨料，例如武汉德骼拜尔外科植入物有限公司的多孔生物陶瓷人工骨等；有机材料人工骨包括胶原蛋白支架和α-聚酯材料，其中α-聚酯为聚乳酸(polylacticacid,PLA)、聚乙醇酸(polygiycolic acid,PGA)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)等人工合成的有机高分子材料；复合材料人工骨包括由羟基磷灰石、磷酸三钙(TCP)等无机材料与有机材料如胶原蛋白支架、PLGA等复合而成的材料，例如北京奥精医药科技有限公司的人工骨修复材料等。取自患者的椎体减压骨为手术中减压咬除下来的自体骨赘。骨赘是一种多余的增生组织，严重时会压迫神经，引发局部疼痛和脊椎的活动，须在减压过程中切除。骨赘本质仍为骨性组织，故而可用作植骨的包埋材料，包埋含rhBMP-2的骨修复材料，起到填充保护的作用。

本实用新型所述的脊柱融合装置，其中含rhBMP-2的骨修复材料为含有重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)及其药学上可接受载体的骨修复材料。重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)是全长为114个氨基酸残基的成熟肽，或是N末端加入甲硫氨酸的115氨基酸残基的成熟肽，或是N端截短型的成熟肽。在本实用新型的一个优选实施方案中，rhBMP-2为108个氨基酸残基的截短型成熟肽，序列如下所示：

MKKLKSSCKRHPLYVDFSDVGWNDWIVAPPGYHAFYCHGECPFPLADHLNSTNHAIVQTLVNSV NSKIPKACCVPTELSAISMLYLDENEKVVLKNYQDMVVEGCGCR。

在本实用新型的一个优选实施方案中，含rhBMP-2的骨修复材料优选杭州九源基因工程有限公司研发的rhBMP-2骨修复材料，商品名骨优导。骨优导的载体材料为大豆磷脂、药用明胶和羟基磷灰石，用于载负和缓释 rhBMP-2，其生物相容性好，无免疫排异反应，并且可与骨组织形成直接的骨性结合。骨优导的使用量以所含核心蛋白rhBMP-2为计量单位，颈椎融合手术为0.3mg-0.5mg/椎间隙，胸腰椎融合手术为1mg-2mg/椎间隙。骨优导核心成分rhBMP-2经大肠杆菌原核表达系统工业化生产，是一种骨诱导生长因子，能诱导体内间充质干细胞定向分化为成骨细胞，诱导和促进骨和软骨的生成。具有高效的骨诱导性，良好的生物活性，载体可降解吸收等特点，可用于各种原因所致骨缺损、骨不连、骨延迟愈合或不愈合的填充修复，以及脊柱融合、关节融合及矫形植骨修复。

作为一个优选实施方案，本实用新型提供了一种脊柱融合装置，包括椎间融合器、减压骨赘和含rhBMP-2的骨修复材料，其中含rhBMP-2的骨修复材料颗粒填塞至融合器中央，上下周围用减压骨赘包埋骨优导填充满整个融合器，形成三明治结构。

作为另一个优选实施方案，本实用新型提供了一种脊柱融合装置，包括椎间融合器、人工骨材料和含rhBMP-2的骨修复材料，其中含rhBMP-2 的骨修复材料颗粒填塞至融合器中央，上下周围用人工骨材料包埋骨优导填充满整个融合器，形成三明治结构。

本实用新型还提供了一种制备脊柱融合装置的方法，所述方法包括如下的步骤：

(1)将不含rhBMP-2的成骨材料填充至椎间融合器的空腔底层；

(2)将含rhBMP-2的骨修复材料放置于不含rhBMP-2的成骨材料中，周围再填塞不含rhBMP-2的成骨材料至充满整个融合器空腔，将含rhBMP-2 的骨修复材料包埋其中，形成三明治结构。

本实用新型所述方法中，椎间融合器，不含rhBMP-2的成骨材料和含 rhBMP-2的骨修复材料的定义如前所述。

本实用新型还提供了所述的脊柱融合装置在制备用于骨科手术治疗的医疗器械中的用途。

本实用新型所述的骨科手术包括脊椎疾病的手术治疗，包括颈椎、胸椎和腰椎间的骨科手术治疗，例如前路颈椎间盘切除融合术ACDF、后路腰椎椎体间融合术PLIF、经椎间孔后路腰椎椎体间融合术TLIF、前路腰椎椎体间融合术ALIF、极外侧入路腰椎椎间融合术XLIF、斜外侧腰椎椎间融合术OLIF、全内镜下腰椎椎体间融合术等。

一个优选的实施方案中，本实用新型提供了一种联合颈椎融合器与含 rhBMP-2骨修复材料(骨优导)的脊柱融合装置，包括杭州九源基因工程有限公司研发的含rhBMP-2骨修复材料(骨优导)、法国LDR医疗公司生产的 ROI-C颈椎融合器，以及融合手术减压过程中咬除的减压骨赘。本临床研究以前路颈椎间盘切除融合术(ACDF)为手术方法，采用多中心平行对照临床试验评价该方案的临床有效性与安全性。术后3个月试验(rhBMP-2)组和对照(自体髂骨)组的VAS评分和JOA评分皆有显著提升。统计结果显示术后3个月试验组的VAS评分和JOA评分较术前有显著提升；术后3个月试验组融合率为90％。12个月随访试验组所有病例均获骨性融合。研究结果表明，采用颈椎融合器+骨优导+减压骨赘的试验组病例，术后融合率达到与自体髂骨组(对照组)相同的水平，不仅达到良好的骨性融合，患者还不需再取自体髂骨，且缩短手术时间，降低二次创伤及并发症风险。

本实用新型另一优选实施方案中，采用腰椎融合器+骨优导+减压骨赘的试验组病例，术后融合率达到与自体髂骨组(对照组)相同的水平，不仅达到良好的骨性融合，恢复椎间高度上的作用优于自体髂骨，患者还不需再取自体髂骨，且缩短手术时间，降低二次创伤及并发症风险。

综上所述，现将本实用新型公开的技术方案总结如下：

1、一种脊柱融合装置，包括椎间融合器、不含rhBMP-2的成骨材料和含rhBMP-2的骨修复材料，其中不含rhBMP-2的成骨材料和含rhBMP-2骨修复材料在椎间融合器空腔内形成三明治结构。

2、根据技术方案1所述的脊柱融合装置，所述椎间融合器为市场已批准上市的用于颈椎、胸椎和腰椎等手术修复的椎间融合器。

3、根据技术方案2所述的脊柱融合装置，所述椎间融合器为浙江科惠医疗器械股份有限公司的融合器、常州华森医疗器械有限公司的椎间融合器、北京市富乐科技开发有限公司的椎间融合器、常州奥斯迈医疗器械有限公司的椎间融合器、创生医疗器械(中国)有限公司的椎间融合器、山东威高骨科材料股份有限公司的椎间融合器、大博医疗科技股份有限公司的脊柱椎间融合器、北京爱康宜诚医疗器材股份有限公司的多孔型金属骨植入材料椎间融合器、瑞士辛迪思(Synthes GmbH)有限公司的各类椎间融合器、法国史赛克(Stryker Spine S.A.S.)公司的各类椎间融合器、德国ulrich GmbH&Co.KG公司的各类椎间融合器、法国LDR医疗公司的各类椎间融合器、美国捷迈邦美脊柱(Zimmer BiometSpine)公司的各类椎间融合器、美国美敦力枢法模·丹历(Medtronic Sofamor Danek)公司的各类椎间融合器等。

4、根据技术方案3所述的脊柱融合装置，所述椎间融合器为法国LDR 医疗公司生产的ROI-C颈椎融合器，其由颈椎融合器、融合器固定嵌片组成。

5、根据技术方案1所述的脊柱融合装置，所述的脊柱融合装置中不含rhBMP-2的成骨材料包括多种人工骨材料以及取自患者的椎体减压骨材料。

6、根据技术方案5所述的脊柱融合装置，所述人工骨材料包括无机材料人工骨，有机材料人工骨和复合材料人工骨等。

7、根据技术方案6所述的脊柱融合装置，所述无机材料人工骨包括磷酸钙生物陶瓷、氧化硅生物玻璃、羟基磷灰石、磷酸三钙(TCP)、硫酸钙、矿化自体骨等人工骨骨料。

8、根据技术方案6所述的脊柱融合装置，所述有机材料人工骨包括胶原蛋白支架和α-聚酯材料，其中α-聚酯为聚乳酸 (polylacticacid,PLA)、聚乙醇酸(polygiycolicacid,PGA)、聚乳酸 -乙醇酸共聚物(PLGA)等人工合成的有机高分子材料。

9、根据技术方案6所述的脊柱融合装置，所述复合材料人工骨包括由羟基磷灰石、磷酸三钙(TCP)等无机材料与有机材料如胶原蛋白支架、PLGA 等复合而成的材料。

10、根据技术方案6所述的脊柱融合装置，所述取自患者的椎体减压骨为手术中减压咬除下来的自体骨赘。

11、根据技术方案1所述的脊柱融合装置，所述脊柱融合装置中含 rhBMP-2的骨修复材料为含有重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)及其药学上可接受载体的骨修复材料。

12、根据技术方案11所述的脊柱融合装置，所述重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)是全长为114个氨基酸残基的成熟肽，或是N末端加入甲硫氨酸的115氨基酸残基的成熟肽，或是N端截短型的成熟肽。

13、根据技术方案12所述的脊柱融合装置，所述的rhBMP-2为108个氨基酸残基的截短型成熟肽，序列如下所示：

MKKLKSSCKRHPLYVDFSDVGWNDWIVAPPGYHAFYCHGECPFPLADHLNSTNHAIVQTLVNSV NSKIPKACCVPTELSAISMLYLDENEKVVLKNYQDMVVEGCGCR。

14、根据技术方案1所述的脊柱融合装置，所述的含rhBMP-2的骨修复材料为杭州九源基因工程有限公司研发的rhBMP-2骨修复材料，商品名骨优导。

15、根据技术方案14所述的脊柱融合装置，所述骨优导的使用量以所含核心蛋白rhBMP-2为计量单位，颈椎融合手术为0.3mg-0.5mg/椎间隙，胸腰椎融合手术为1mg-2mg/椎间隙。

16、一种脊柱融合装置，包括椎间融合器、减压骨赘和骨优导，其中骨优导颗粒填塞至融合器中央，上下周围用减压骨赘包埋骨优导填充满整个融合器，形成三明治结构。

17、一种脊柱融合装置，包括椎间融合器、人工骨材料和骨优导，其中骨优导颗粒填塞至融合器中央，上下周围用人工骨材料包埋骨优导填充满整个融合器，形成三明治结构。

18、一种制备技术方案1-17任一项所述的脊柱融合装置的方法，包括如下的步骤：

(1)将不含rhBMP-2的成骨材料填充至椎间融合器的空腔底层；

(2)将含rhBMP-2的骨修复材料放置于不含rhBMP-2的成骨材料中，周围再填塞不含rhBMP-2的成骨材料至充满整个融合器空腔，将含rhBMP-2 的骨修复材料包埋其中，形成三明治结构。

19、技术方案1-17任一项所述的脊柱融合装置在制备用于骨科手术治疗的医疗器械中的用途。

20、根据技术方案19所述的用途，所述的骨科手术包括脊椎疾病的手术治疗，包括颈椎、胸椎和腰椎间的骨科手术治疗，例如前路颈椎间盘切除融合术ACDF、后路腰椎椎体间融合术PLIF、经椎间孔后路腰椎椎体间融合术TLIF、前路腰椎椎体间融合术ALIF、极外侧入路腰椎椎间融合术 XLIF、斜外侧腰椎椎间融合术OLIF、全内镜下腰椎椎体间融合术等。

附图说明

附图1：可选椎间融合器样例。1A:颈椎融合器；1B：腰椎融合器

附图2：脊柱融合装置三明治结构示意图。2A：颈椎融合装置；2B：腰椎融合装置(OLIF)。其中2A中，1为融合器，2为顶层：减压骨赘，3为中间层：rhBMP-2(骨优导)0.3-0.5mgrhBMP-2/节段，4为底层：减压骨赘。2B中，1为融合器，2为顶层：人工骨，3为中间层：rhBMP-2(骨优导)1-2mg rhBMP-2/节段，4为底层：人工骨。

附图3：前路颈椎间盘切除融合术(ACDF)结合本装置所治疗患者的影像片子。3A-C：病例1(3A术前MRI；3B术后3个月CT；3C术后3个月X 线片)；3D-F：病例2(3D术前MRI；3E术后3个月CT；3F术后3个月X 线片)

附图4：后路腰椎椎体间融合术(PLIF)结合本装置治疗患者的影像片子。4A-B：术前正侧位X线片示脊柱侧弯及椎间隙狭窄明显；4C-D：术后6 个月正侧位X线片示脊柱力线改善及椎间隙高度恢复

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。需要指出的是，具体实施方式的描述并不意味着对本专利保护范围的限制，其仅仅是对优选的某一个或某一些技术方案示例性的说明。

实施例1颈椎脊柱融合装置的制备

颈椎脊柱融合装置包括以下几部分：杭州九源基因工程有限公司研发的含rhBMP-2骨修复材料(骨优导)、法国LDR医疗公司生产的ROI-C颈椎融合器、融合手术减压过程中咬除的患者自身的椎体减压骨赘。

骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)是已知的生长因子中骨形成作用最强的一种因子，是转化生长因子TGF-β超家族的成员。 BMP家族中BMP-2的骨形成作用最强，且能单独诱导未分化间充质干细胞向软骨细胞和骨细胞分化增殖，参与骨和软骨发育重建过程，加速骨缺损的修复和骨融合的发生。大量动物实验和临床研究表明，利用基因重组技术表达出的重组人骨形态发生蛋白-2(recombinant human bonemorphogenetic protein-2,rhBMP-2)具有高效的成骨能力，能够促进修复骨缺损，提高脊柱融合率，因此广泛应用于骨科手术领域。

杭州九源基因工程生产的含rhBMP-2骨修复材料(骨优导)，其核心成分rhBMP-2经大肠杆菌原核表达系统工业化生产(参考CN201010284844.5)，能诱导体内间充质干细胞定向分化为成骨细胞，诱导和促进骨和软骨的生成。骨优导的载体材料为大豆磷脂、药用明胶和羟基磷灰石，用于载负和缓释rhBMP-2，其生物相容性好，无免疫排异反应，并且可与骨组织形成直接的骨性结合。

将rhBMP-2与载体复合而成的骨优导是一种谈黄色的多孔海绵状颗粒，具有高效的骨诱导性，良好的生物活性，载体可降解吸收等特点，可用于各种原因所致骨缺损、骨不连、骨延迟愈合或不愈合的填充修复，以及脊柱融合、关节融合及矫形植骨修复。

与自体骨相比，含rhBMP-2骨修复材料(骨优导)具有良好的骨诱导性，在取用和塑性上更为方便，降低手术时间的同时，能有效减少二次创伤及术后并发症的风险。与异种骨及同种异体骨相比，含rhBMP-2的骨修复材料(骨优导)中的蛋白活性和纯度更高，骨诱导性更强，且无免疫排斥反应和病原传播风险。

综上所述，含rhBMP-2骨修复材料(骨优导)有望成为治疗骨缺损和促进骨融合的一种良好的骨修复材料。

法国LDR医疗公司的ROI-C颈椎融合器设计为零切迹、自稳型的颈椎前路椎间融合器，由颈椎融合器、融合器固定嵌片组成(图1A-1B)，可用于获得正确的骨节固定、恢复适当的脊柱前凸和椎间盘高度，在椎弓根受压同时使椎孔开放。该融合器提供整合的、自导向、自锁定的椎间桥形固定嵌片设计，从而提供稳定性且不突出于椎体前缘。自我导向，预弯的椎间桥形固定嵌片通过直接的颈椎前路入路、沿间盘平面植入，因此手术可实现比传统颈椎固定板、甚至带有成角植入螺钉的自稳型系统所需更小的暴露范围，进而可有效减少术中出血、缩短手术时间及术后住院时间、降低吞咽困难等术后并发症。

减压骨赘是一种多余的增生组织，严重时会压迫神经，引发局部疼痛和脊椎的活动，须在减压过程中切除。骨赘本质仍为骨性组织，可用作植骨的辅助材料。在制备融合器时，减压骨赘将含rhBMP-2骨修复材料(骨优导)包埋于中心，起到填充和保护的作用，既能促进rhBMP-2骨诱导作用的有效发挥，又能保证蛋白释放的安全性。

本实用新型结合上述两种产品外加自体减压骨赘，为颈椎融合手术提供了一种更为安全有效的脊柱融合系统。先用不含rhBMP-2的人工骨材料/ 减压骨赘填充至颈椎融合器的空腔底层；后将含rhBMP-2的骨修复材料(骨优导)0.3～0.5mg放置于融合器中央，最后再将人工骨材料/减压骨赘包埋骨优导，填塞充满至整个融合器并压实，形成三明治结构(图2A)。

实施例2胸腰椎脊柱融合装置的制备

胸腰椎脊柱融合装置包括以下几部分：杭州九源基因工程有限公司研发的含rhBMP-2骨修复材料(骨优导)、胸腰椎融合器、融合手术减压过程中咬除的患者自身的椎体减压骨赘。

胸腰椎脊柱融合装置通过如下方法制备：先用不含rhBMP-2的人工骨材料/减压骨赘填充至椎间融合器的空腔底层；后将含rhBMP-2的骨修复材料(骨优导)1～2mg放置于融合器中央，最后再将人工骨材料/减压骨赘包埋骨优导，填塞充满至整个融合器并压实，形成三明治结构(图2B)。融合器较大时，建议使用可吸收线捆绑整个融合器。

实施例3颈椎融合装置临床应用

本具体实施方式中提供一种联合颈椎融合器与含rhBMP-2骨修复材料的脊柱融合系统，可用于前路颈椎间盘切除融合术ACDF。

本系统包括以下几部分：杭州九源基因工程有限公司研发的含rhBMP-2 骨修复材料(骨优导)、法国LDR医疗公司生产的ROI-C颈椎融合器、融合手术减压过程中咬除的患者自身的椎体减压骨赘。

本实用新型结合上述两种产品外加自体减压骨赘，为颈椎融合手术提供了一种更为安全有效的脊柱融合系统。

前路颈椎间盘切除融合术(ACDF)作为本具体实施方式中的具体实施例。采用多中心平行对照临床试验评价该系统的临床有效性与安全性。

对照组：颈椎间融合术，融合节段≤2个；伴或者不伴钛板内固定的病例，采用自体髂骨+普通融合器行椎体间融合，总计110例。

试验组：颈椎间融合术，融合节段≤2个；1、常规显露、切除椎间盘和增生骨赘，充分减压；2、制备植入体：颈椎融合器内，取含有0.5mg rhBMP-2 的骨优导颗粒填塞至融合器中央，上下周围用自体减压骨赘包埋骨优导填充满整个融合器并压紧，形成三明治结构。3、将颈椎融合器置入椎间隙, 使植入物的前缘距椎体前缘约2mm,C型臂X线机透视颈椎正位观察植入物处于椎体正中央,透视颈椎侧位观察植入物位于椎体前缘后约2mm,缓慢解除撑开器,使用打入器将上下两枚弧形嵌片沿凹槽打入,固定于上下椎体。总计110例。

入选标准：1、18－75岁成年人；2、符合以下情况之一:(1)颈椎病，经3个月以上正规保守治疗无效，需进行颈椎间融合术的病人；(2)颈椎损伤(无脱位)，伴或不伴脊髓损伤，需进行颈椎间融合术的病人；(3)颈椎后纵韧带骨化症，需进行颈椎间融合术的病人；(4)其他需行颈椎间融合术的患者。3、自愿受试，签署书面知情同意书，能按期随访；

排除标准：1、妊娠及哺乳期妇女，女性育龄病人需在入选前作尿妊娠试验阴性；2、严重心功能不全者(心功能分为四级，属3－4级者)、3、肝功能障碍者(ALT或AST和/或总胆红素大于正常值上限)；4、有严重过敏症5、肾功能不全者(血清肌酐＞265mmol或肌酐清除率＜ 30ml/min/1.73m2)；6、有严重造血功能障碍者；7、需要全身联合应用糖皮质激素或抗肿瘤药物治疗者；8、有恶性肿瘤史者。研究开始前30日内参加过任何药物临床试验者。9、不理解或不配合临床试验者。10、严重骨质疏松：骨密度降低程度符合骨质疏松诊断标准同时伴有一处或多处骨折时为严重骨质疏松。11、全身或手术区域感染。

临床观察指标：1、一般资料：(1)年龄，(2)性别，(3)诊断(脊髓型 /神经根型颈椎病)，(4)融合节段，(5)明显病程时间；2、手术相关资料： (1)手术时间，(2)估计失血量，(3)手术相关并发症(颈前水肿、吞咽困难、脑脊液漏、感染、脊髓损伤等与颈前路手术相关的并发症)，(4)供骨区并发症(感染、疼痛、髂前上棘骨折、麻木等)，(5)内固定相关并发症(内固松动、断裂、融合器移位等)。

疗效评价指标[疗效评价的时间点]：VAS评分[术前、术后1周、1个月、 3个月、6个月、12个月]；JOA评分[术前、术后1周、1个月、3个月、6 个月、12个月]；X-光(AP,Lat)[术前、术后1周、1个月、3个月、6 个月、12个月]；X-光(过伸过屈侧位)[术前、术后3个月、6个月、12个月]；三维CT[术前、术后3个月、6个月、12个月]

颈椎影像学评估标准：1、颈椎正侧位、过伸过屈侧位X线片评估椎间融合的标准：融合器或植骨块与上下椎体间有明确的骨小梁通过，融合器周围不存在透亮带，过伸过屈侧位X线片融合节段椎体前后位移≤1mm，活动度≤3°；2、三维CT融合评估标准：融合器与椎体界面有骨小梁通过，融合器与上下椎体界面间无透亮带，CT矢状面显示有连续骨小梁通过椎间融合器与邻近终板之间的空隙。图3为术后3个月椎间融合患者的X线片和CT矢状图。

统计结果显示：术后3个月试验(rhBMP-2)组的VAS评分和JOA评分较术前有显著提升；术后3个月试验组融合率为90％。12个月随访试验组所有病例均获骨性融合。研究结果表明，采用颈椎融合器+骨优导+减压骨赘的试验组病例，术后融合率达到与自体髂骨组(对照组)相同的水平，不仅达到良好的骨性融合，患者还不需再取自体髂骨，且缩短手术时间，降低二次创伤及并发症风险。

实施例4腰椎融合装置临床应用

本具体实施方式中提供一种联合腰椎融合器与含rhBMP-2骨修复材料的脊柱融合系统，可用于后路腰椎椎体间融合术PLIF。

本系统包括以下几部分：杭州九源基因工程有限公司研发的含rhBMP-2 骨修复材料(骨优导)、瑞士辛迪思(Synthes GmbH)有限公司生产的腰椎椎间融合器、融合手术减压过程中咬除的患者自身的椎体减压骨赘。

本实用新型结合上述两种产品外加自体减压骨赘，为腰椎融合手术提供了一种更为安全有效的脊柱融合系统。

后路腰椎椎体间融合术(PLIF)作为本具体实施方式中的具体实施例。采用后路腰椎椎体间融合术治疗腰椎退变性疾病患者73例，术后随访6个月，以评价其临床有效性与安全性。

试验组：PLIF；1、常规显露、切除椎间盘和增生骨赘，充分减压；2、制备植入体：腰椎融合器内，取含有1～2mg rhBMP-2的骨优导颗粒填塞至融合器中央，上下周围用自体减压骨赘包埋骨优导填充满整个融合器并压紧，形成三明治结构，压实后将腰椎融合器置入病变节段椎间隙；3、然后在病变节段上下2椎体置人4枚椎弓根螺钉，安装连接棒，适度加压固定，取出安装通道；4、行C型臂X线机透视，确认内固定位置满意，缝合切口，包扎；总计35例。

对照组：PLIF；1、常规显露、切除椎间盘和增生骨赘，充分减压；2、制备植入体：腰椎融合器内，取剪碎的自体髂骨填塞充满整个融合器，压实后将腰椎融合器置入病变节段椎间隙；3、然后在病变节段上下2椎体置人4枚椎弓根螺钉，安装连接棒，适度加压固定，取出安装通道；4、行C 型臂X线机透视，确认内固定位置满意，缝合切口，包扎；总计38例。

入选标准：①均属于单节段或双节段腰椎间盘突出或滑脱；②经过保守治疗6个月以上，未见疗效者；③具有腰痛、下肢放射性疼痛、间歇性跛行，不能站立等临床症状；④经CT、MRI或X线片等影像学检查，证实脊椎不稳定、滑脱节段有椎间盘退变突出、椎管狭窄等；⑤所有患者均由同一位医生进行手术；⑥有完整的病例资料，并且保存有自愿签署的知情同意书。

排除标准：1、妊娠及哺乳期妇女，女性育龄病人需在入选前作尿妊娠试验阴性；2、严重心功能不全者(心功能分为四级，属3－4级者)、3、肝功能障碍者(ALT或AST和/或总胆红素大于正常值上限)；4、有严重过敏症5、肾功能不全者(血清肌酐＞265mmol或肌酐清除率＜ 30ml/min/1.73m2)；6、有严重造血功能障碍者；7、需要全身联合应用糖皮质激素或抗肿瘤药物治疗者；8、有恶性肿瘤史者。研究开始前30日内参加过任何药物临床试验者。9、不理解或不配合临床试验者。10、严重骨质疏松：骨密度降低程度符合骨质疏松诊断标准同时伴有一处或多处骨折时为严重骨质疏松。11、全身或手术区域感染。12、两个节段以上腰椎退变性疾病者。13、手术节段有手术史者。14、临床疑似该病，但经影像学检查无明显征象以及患有影响到生命安全疾病的患者。

临床观察指标：1、一般资料：(1)年龄，(2)性别，(3)融合节段，(4) 明显病程时间；2、手术相关资料：(1)手术时间，(2)术中失血量，(3) 手术相关并发症(神经根刺激症状、脑脊液漏、感染、脊髓损伤等)；(4) 供骨区并发症(感染、疼痛、髂前上棘骨折、麻木等)；(5)内固定相关并发症(螺钉位置不良率、Cage移位率等)；(6)治疗前后相对椎间隙高度。

疗效评价指标[疗效评价的时间点]：JOA评分[术前、术后6个月]；ODI 评分[术前、术后6个月]；X-光(AP,Lat)[术前、术后1周、3个月、6 个月]；三维CT[术前、术后1周、3个月、6个月]

腰椎影像学评估标准：1、颈椎正侧位X线片评估椎间融合的标准：融合器或植骨块与上下椎体间有明确的骨小梁通过，融合器周围不存在透亮带；2、三维CT融合评估标准：融合器与椎体界面有骨小梁通过，融合器与上下椎体界面间无透亮带，CT矢状面显示有连续骨小梁通过椎间融合器与邻近终板之间的空隙。图4为试验组患者术后6个月复查时的X线片。

统计结果显示：术后6个月试验(rhBMP-2)组JOA评分和ODI评分较术前有显著提升，两组间手术时间、术中出血量、术后6个月螺钉位置不良率和Cage位置移位率相当，差异无统计学意义(P>O.05)；试验组术后椎间隙高度丢失(O.32±O.06)mm显著低于对照(自体髂骨)组的(1.41± 0.40)mm，差异具有统计学意义(P<0.05)；术后6个月椎间融合率为100％。研究结果表明，采用腰椎融合器+骨优导+减压骨赘的试验组病例，术后融合率达到与自体髂骨组(对照组)相同的水平，不仅达到良好的骨性融合，恢复椎间高度上的作用优于自体髂骨，患者还不需再取自体髂骨，且缩短手术时间，降低二次创伤及并发症风险。

以上列举的仅是本实用新型的个别具体实施例子。本实用新型不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种脊柱融合装置，其特征在于：包括椎间融合器、不含rhBMP-2的成骨材料和含rhBMP-2的骨修复材料，其中不含rhBMP-2的成骨材料和含rhBMP-2骨修复材料在椎间融合器空腔内形成三明治结构。

2.根据权利要求1所述的脊柱融合装置，其特征在于：所述椎间融合器为用于颈椎、胸椎和腰椎手术修复的椎间融合器。

3.根据权利要求2所述的脊柱融合装置，其特征在于：所述椎间融合器为ROI-C颈椎融合器，其由颈椎融合器、融合器固定嵌片组成。

4.根据权利要求1所述的脊柱融合装置，其特征在于：所述的脊柱融合装置中不含rhBMP-2的成骨材料包括人工骨材料或取自患者的椎体减压骨材料。

5.根据权利要求4所述的脊柱融合装置，其特征在于：所述人工骨材料包括无机材料人工骨，有机材料人工骨或复合材料人工骨。

6.根据权利要求4所述的脊柱融合装置，其特征在于：所述取自患者的椎体减压骨为手术中减压咬除下来的自体骨赘。

7.根据权利要求1所述的脊柱融合装置，其特征在于：所述脊柱融合装置中含rhBMP-2的骨修复材料为含有重组人骨形态发生蛋白-2及其药学上可接受载体的骨修复材料。

8.根据权利要求7所述的脊柱融合装置，其特征在于：所述含rhBMP-2的骨修复材料的使用量以所含核心蛋白rhBMP-2为计量单位，颈椎融合手术为0.3mg-0.5mg/椎间隙，胸腰椎融合手术为1mg-2mg/椎间隙。

9.一种脊柱融合装置，其特征在于：包括椎间融合器、减压骨赘和含rhBMP-2的骨修复材料，其中含rhBMP-2的骨修复材料颗粒填塞至融合器中央，上下周围用减压骨赘包埋骨优导填充满整个融合器，形成三明治结构。

10.一种脊柱融合装置，其特征在于：包括椎间融合器、人工骨材料和含rhBMP-2的骨修复材料，其中含rhBMP-2的骨修复材料颗粒填塞至融合器中央，上下周围用人工骨材料包埋含rhBMP-2的骨修复材料填充满整个融合器，形成三明治结构。

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