脊柱肿瘤可分为原发性和转移性类型。转移性脊柱肿瘤是所有肿瘤中最常见的肿瘤，可继发于任何恶性肿瘤。绝大部分的癌症患者接受病理性尸检，发现脊柱转移、乳腺癌和前列腺癌。原发性和转移性脊柱肿瘤的主要治疗目标是减轻疼痛，维持或改善神经功能，以及维持和重建脊柱稳定性。治疗方法包括手术切除肿瘤、放射治疗和化疗。

虽然脊柱肿瘤的手术治疗不能显着延长患者的生命，但它可以显着提高他们的生活质量，包括延迟行走能力的丧失，消除或减轻疼痛，延缓或避免截瘫。脊柱内固定的常规方法包括前内固定，后内固定和两者的组合。多种材料用于脊柱内固定，如不锈钢、钛合金、骨水泥和自体骨，目前最常用的内固定系统包括螺旋板系统，钉棒系统和钛网。

尽管通常寻求手术治疗以去除脊柱肿瘤的病变，但在许多情况下它们不能完全切除。通过术后放射疗法或化学疗法治疗这些病变。放射疗法、手术疗法和化学疗法是目前用于肿瘤治疗的三种主要临床方法。放射治疗可以直接杀死肿瘤细胞，减轻疼痛，预防和控制病理性骨折，减少肿瘤的大小，为手术切除创造了有利条件。根据世界卫生组织的数据，放射治疗是用于治疗肿瘤的主要方法之一。

在棘使用内部固定系统的是用于脊椎结构，稳定不可缺少脊柱的承载能力的恢复和脊髓功能的保护。然而，有效辐射剂量可以通过金属和身体组织之间的界面的不均匀性而改变。具体而言，用于内部固定的金属可以提高由金属和在辐射入射的一侧的组织之间的界面所吸收的剂量，和减少由金属后面的组织吸收的剂量。一些研究报告的结果与这些发现不一致。此外，由于脊柱的解剖结构的复杂性和与几个内固定材料，在椎管精确确定辐射剂量和上椎体的相互作用是非常困难的。过量的辐射可直接或间接地损伤脊髓神经元和血管床，导致放射性脊髓损伤以及被照射组织的弥漫性和微小损伤。损伤通常在形态上看作脱髓鞘和坏死。例如，如果在接受颈椎肿瘤放射治疗的患者中忽略钛板对辐射剂量的影响，则可能会过度照射板前面的食道，导致放射性食管炎。此外，钛板阻挡了椎体后方的病变，因此吸收的辐射剂量会减少，治疗目标可能无法实现。因此，应调整辐射剂量，以避免对脊髓肿瘤不可预测和不可恢复的后果。

对放射治疗的植入物的影响先前的研究主要集中在放置在食管上放射治疗，剂量金属网支架的影响，但小于上脊椎本身。采用常见的脊柱肿瘤切除后内固定方法，采用新鲜家猪和钛合金腰椎作为内固定系统，建立不同的脊柱内固定模型。在相同的辐射条件下研究了不同类型的内固定系统中椎体和脊髓中的辐射剂量的变化。研究结果为内固定后脊柱肿瘤患者的放射剂量调整提供了理论依据。

实验结果表明，脊柱内固定材料对脊柱肿瘤吸收的辐射剂量有很大影响。在相同的辐射条件下，前内固定材料或前后入路联合对辐射剂量的影响在椎体前缘最大。无论采用何种内固定方法，椎体前缘的放射剂量与其他位置的放射剂量不同。值得注意的是，后内固定材料对椎管前壁的影响最大。总之，研究结果表明放射治疗受脊柱内固定材料的影响如下：射线在通过脊柱内固定材料后大大减弱，这会影响肿瘤实际吸收的辐射剂量; 脊柱内固定材料对射线的后向散射可导致入射平面表面的有效辐射剂量增加; 脊柱内固定材料入射平面前方的散射光子和二次电子只能部分进入或由于衰减不能进入出射平面。

既往研究表明脊柱内固定材料对脊柱肿瘤患者的放射治疗有一定影响，但对化疗无明显影响。体积和脊柱内固定材料的厚度是相对于脊柱肿瘤大。在材料位于光束路径上的情况下，射线的衰减是明显的，并且在离开界面之后由散射引起的辐射增量将迅速减小。因此，除了射线的衰减之外，还应该考虑散射射线的影响。此外，应纠正植入脊柱内固定材料的患者的放射剂量，以减少放射治疗失败的可能性和副作用的发生率。

辐射剂量的确定取决于个体临床状况的具体情况。虽然有学者提倡调整辐射剂量，但大多数主张从两个领域照射或从几个领域照射同一个中心。为了减少对放射治疗的剂量的金属植入物的影响，治疗计划系统通常用于模拟计算。因此，可以在放射治疗计划期间校正辐射剂量。用治疗计划系统计算剂量主要取决于相对电子密度，它是从电子计算机断层扫描值得出的。当以高密度扫描金属植入物时可能发生大的伪影，这将导致电子计算机断层扫描计算中的误差。因此，必须修改治疗计划系统以考虑这些情况。目前，治疗计划系统的常用校正方法，因为它的模型的简化过度使用。由微结构的一维非均匀性校正组成，主要用于校正非均匀性信息对主光子传输路径和辐射剂量分布的影响。另一方面，包括微观结构的三维非均匀性校正。在该方法中，在三维尺度上考虑被照射部位周围的非均匀微结构对辐射剂量分布的影响。并且，为了提高精度/降低性能，治疗计划系统的三种更复杂的剂量计算算法是笔形波束，叠加/卷积和蒙特卡罗。在临床上，蒙特卡罗方法是能够在不均匀性附近精确计算剂量的独特方法。在本文中，前钛合金螺钉板系统，钛网前骨水泥前钛合金螺钉板系统，钛网前骨水泥+后钉系统，空白对照组模型与治疗计划系统组进行比较。研究结果表明，脊柱内固定材料对辐射剂量有显着影响，并且可以通过方法更准确地校正。

在临床研究中使用的具体方法如下：如果没有重要的器官和快速反应的组织附近的金属植入物，所述植入物是由低密度金属的，改性的治疗计划系统用于评估植入物对剂量分布的影响。另外，在该系统中还考虑了由电子计算机断层扫描图像中的金属散射的射线的影响。对于大多数金属植入物固定后骨转移患者，考虑射线衰减和散射。然后用改进的治疗计划系统进行进一步的评估，以避免或减少不正确的辐射剂量的影响。

研究结果表明，金属植入物对脊柱肿瘤手术后进行的放射治疗有负面影响。然而，关于确定正确辐射剂量的最佳方法仍存在争议。未来的研究应该集中在避免金属植入物的副作用的方法，以及用于不同类型的骨转移的放射治疗中的金属植入物的种类。

对于大多数接受金属植入物固定的骨转移患者，应考虑金属植入物的射线衰减和散射。应使用改良治疗计划系统进行进一步评估，以避免或减少不适当的辐射剂量的潜在破坏性影响。