棘突间非融合技术在椎间盘源性腰痛中的应用

苏 斌，伍 骥，郑 超，黄蓉蓉，崔玉明，张新合

椎间盘源性腰痛(discogenic low back pain，DLBP)是被认为与椎间盘退变有关的腰痛，是脊柱外科比较常见的病变.其定义为影像学除外神经根压迫的情况，由椎间盘内部结构紊乱、退变导致的顽固性腰痛。主要是为了表示腰痛来自于椎间盘自身，与神经根受压所引起的腰痛有所区别。目前认为以下机制可能是产生DLBP 的主要原因:在椎间盘背外侧、后纵韧带、腹侧硬膜有大量窦椎神经分布，由于退变导致纤维环破裂、松弛，破坏了椎间盘的稳定性，出现“异常活动”，对窦椎神经末梢产生机械性刺激而产生疼痛［1］。DLBP 的常用治疗方法有药物治疗、理疗、针灸、微创介入治疗以及外科手术等，但这些方法都或多或少存在某些问题。因此，探索新的有效的治疗方法已成为当今热点。Wallis作为一种目前被广泛应用的棘突间非融合技术，发明者Senegas［2］推荐的主要适应证中明确的包括退变的椎间盘疾病和ModicⅠ型病变导致的腰痛，其理论基础是棘突间动态稳定系统可以减轻中立位及后伸位时的椎间盘压力，从而通过撑开力卸载后方纤维环的负荷而发挥临床作用。基于这种理论，本院2007～2010 年早先在国内尝试性应用棘突间非融合技术(棘突间Wallis 置入术)治疗DLBP，术后随访16～46 个月，平均随访30 个月，旨在评估该手术疗效，并探讨其临床可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本组患者35 例，男11 例，女24 例;年龄为30～60 岁，平均47.3 岁;病史3 个月～7 年，平均13 个月;所有患者术前均行腰椎X 线(包括腰椎正侧位及功能位)、MRI 影像学检查及椎间盘造影。病例均符合严格的纳入标准及排除标准。纳入标准:①反复发作性严重腰部酸胀痛，活动后尤其脊柱垂直应力加大后症状加重，不能久坐、久站。不伴下肢放射痛和间歇性跛行，查体示坐骨神经牵拉试验阴性。经正规非手术治疗＞3 个月无效。②影像学MRI 检查出黑间盘(T2 加权像椎间盘低信号区)、纤维环后方出现的高信号区(high intensity zone，HIZ)或Modic 改变(终板信号改变)。③椎间盘造影诱发与平时相似或完全一致的腰痛。排除标准:①该节段明确的硬膜囊及神经根受压并有相应症状;②该节段存在腰椎椎管或侧隐窝狭窄、明显的椎间隙狭窄;③腰椎滑脱、腰椎不稳;④马尾神经症状;⑤有不正常心理因素;⑥L5～S1节段腰椎DLBP;⑦骨质疏松患者，骨密度测定T≤-2.5(女性＞50 岁、男性＞60岁均行骨密度测定)。

1.2 手术方法

本组病例共39 个节段，单节段31 例，L2/L3节段1 例，L3/L4节段3 例，L4/L5节段27 例;双节段4 例均为L3/L4/L5节段。

所有患者均行硬膜外麻醉。术前透视下定位(克氏针骨性定位)施术节段上下椎体的棘突上缘和下缘，以此为标志作皮肤切口，常规后正中入路。沿棘突及椎板向两侧剥离竖脊肌之前，先将棘上韧带从待固定的上、下2 个棘突上仔细剥离并向侧方牵开，游离棘上韧带，切除棘间韧带，修除上位棘突的极少部分下缘，尽量保留下位完整棘突以适应相应试模大小，保留黄韧带、关节囊和完整椎板。选用合适的假体并置入，尽量靠近棘突基低，利用捆绑带将其固定于棘突间，避免腰椎的后凸成角，必要时术中用C 形臂X 线机透视确定。重建棘上韧带，缝合切口。整个过程不进入椎管内，不干扰和破坏任何椎管内组织。固定用Wallis 内置物共39 枚，型号分别为:12 号2 枚，10 号15 枚，8 号22 枚。

1.3 术后处理

术后常规给予2 代头孢类抗生素治疗48 h，3 d后佩戴腰围下床活动，腰围持续固定4～6 周，目的是维护韧带组织的修复。

1.4 疗效评价

术后症状改善程度采用Oswestry 功能障碍指数(Oswestry disability index，ODI)［3］和疼痛视觉模拟量表(visual analogue scale，VAS)［4］评分(10 分法)进行评价。随访方式为门诊、电子邮件、信件、电话随访等。随访相关程序及方法均以知情同意书的方式告知患者并获得其同意。

1.5 影像学评价

复查患者均摄腰椎正侧位及功能位X 线片。影像学检查指标:①椎间隙高度(disc height，DH)，在正常站立位X 线片上沿相邻椎体的前后缘划线，并测量高度。椎间隙的平均高度为前后缘高度之和的1/2。②手术节段活动范围(range of motion ，ROM)，在腰椎屈伸位X 线片上沿椎体上缘和椎体下缘作平行终板的连线，相交的夹角即为过伸或过屈位角度。前凸时椎间角度为正值，后凸时则为负值。该节段的ROM =每个节段的过伸位椎间角度-过屈位椎间角度。试验设计、干预实施及评估均为本文作者。

1.6 统计学分析

应用SPSS 17.0 统计软件包，对各组术前以及随访期间的临床疗效评价及影像学变化采用配对t检验进行分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

所有患者均获得随访。随访时间为16～48 个月，平均30.4 个月。手术时间为30～60 min，平均43.6 min;术中出血量为40～110 mL，平均52.5 mL;住院时间为4～11 d，平均6.4 d。术中未发生棘突骨折、内固定带断裂等并发症，术后有1 例患者因切口感染延迟愈合。患者末次随访时症状总体有明显改善，ODI 术前为(66.24 ±11.38)%;随访时为(25.69 ±10.33)%，VAS 评分术前为(7.83 ±1.42)分;随访时为(2.43 ±1.33)分，二者在随访时与术前相比均明显降低，差异均具有统计学意义(P＜0.01)。DH 术前为(9.01 ±0.59)mm，随访时为(9.19 ±0.53)mm;与术前相比差异有统计学意义(P＜0.05);ROM 术前为16.3° ±1.4°，随访时为12.3° ±1.3°，与术前相比差异有统计学意义(P＜0.01)。典型病例影像学资料见图1。

不良反应:随访时发现有1 例患者因病变节段术后3 年出现腰椎椎间盘突出，行后路椎间融合手术。未见有明显置入物移位及捆绑带断裂等情况发生。

3 讨 论

3.1 DLBP 传统手术治疗的相关问题

针对DLBP 的发病机制，目前普遍采用的治疗方法首先为非手术治疗，如果长时间非手术治疗无效，应考虑手术治疗。椎间盘切除并椎体间融合被认为是治疗DLBP 最有效的治疗方法［5］，同时也是腰椎退行性疾病治疗体系中最终的选择。腰椎融合手术结果并不是完全令人满意的，通过现代手术技术及融合器械可使融合率达到很高水平，但同时却发现在成功融合与良好的临床效果之间一致性较差，尽管融合率达到很高(90%～95%)，然而“完美”的临床效果却只在30%左右［6］，也就是说“完美”的融合并不代表着腰痛的消失。另外，由于坚硬的后路固定器械和椎间融合牺牲了腰椎关节的活动性，使得融合椎体相邻节段所受到的应力增加，进而引起相邻节段的退变加速，目前文献报道术后10年整体发生率为22.5%［7-8］。因此，保留关节的ROM 和腰椎生理运动对于术后的远期疗效非常关键，在此基础上提倡保留脊柱功能的非融合技术得到了快速的发展。

3.2 Wallis 系统治疗DLBP 的手术适应证及体会

Wallis 作为一种目前被广泛应用的棘突间动态稳定技术就是基于脊柱功能保留理念设计的。Wallis 系统手术指征包括单节段或双节段轻中度退行性椎间盘疾病引起的腰痛。Senegas［2］推荐的主要适应证为退变的椎间盘疾病和ModicⅠ型病变导致的腰痛，不适用于在术前就已存在严重滑脱的患者。根据本研究应用的分析，使用Wallis 治疗DLBP 应严格掌握适应证，因为该系统能延缓退变椎间盘的病变发展，但不能作为坚固的固定存在，需与患者腰椎椎间盘退变的情况相适应。为此本研究认为能否取得良好疗效的关键是椎间盘造影时能否显示后方纤维环破裂并能诱发出平时相似或完全一致的腰痛，因为Wallis 系统主要通过卸载后方纤维环的负荷而发挥临床作用。但需要注意的是，对于明确腰椎不稳定、严重骨质疏松、重度肥胖、从事强体力劳动者、脊柱侧凸、心理疾病等患者，不建议使用Wallis 系统固定。

3.3 棘突间动态稳定系统治疗DLBP 的依据

Senegas［2］认为置入Wallis 系统后，可限制35%的小关节活动、提高该节段150%的刚性，能够降低椎间盘的压力，且置入后不影响相邻节段的运动，同时该系统通过提高退变节段的刚性维持椎间盘压力在正常范围，不仅有助于减缓椎间盘损伤的进程，甚至有可能促进其损伤的愈合。吴建锋等［9］通过研究DH 与DLBP 的关系后认为2 者之间存在相关性，即椎DH 降低伴随着DLBP 的加重，同时也认为后路棘突间生物学固定系统(Wallis、X-STOP)等能恢复运动节段及DH，对DLBP 有治疗作用。Sobottke等［10］通过回顾性研究发现，置入Wallis 后椎间孔高、宽、横截面积及椎间盘前后方高度与术前相比均出现显著改变。目前的生物力学研究也发现，棘突间非融合器械的作用原理基本类似，主要撑开病变节段棘突间隙，防止过度后伸，从而增加相应水平椎管横截面积和椎间孔高度，降低椎间盘负荷和小关节负荷，增加DH，并控制异常活动，保持运动功能来预防邻近节段退变，使失稳的腰椎达到正常状态的活动特性［11］。

图1 典型患者影像学资料Fig.1 Radiologic data of a typical patient

伍骥等［12］认为棘突间稳定系统兼具稳定和运动的生物力学机制，限制脊柱的部分运动即稳定，而又保留部分运动，从理论上讲是比较合适的手术方式，但该系统在临床应用中要严格掌握适应证的选择，才能收到良好的效果，同时需要提醒的是保留腰椎运动功能的各种外科技术，并非是脊柱的终极性治疗方式，而是希望延缓或替代脊柱终极性外科手术，即融合技术。

本组研究结果从目前看来与上述理论是一致的。首先患者DH 在随访X 线片上显示较术前有所增加，同时临床疗效显示腰痛的缓解是令人满意的，由此验证了有关理论即DH 增加伴随着椎DLBP 的减轻。其次施术节段随访时有一定的ROM，但与术前相比又有明显的降低，也就是说该节段在保留一定ROM 的同时稳定性有所提高。术后随访的X 线片中并未发现有相邻节段退变加速的情况发生，说明该系统由于保留了手术节段的ROM，存在着相邻节段保护作用。最后从临床随访结果来看，术后30个月时，患者临床症状明显改善，显示了该系统的有效性。2011 年Buric 等［13］也报道了52 例腰椎椎间盘退变所引起的腰痛患者棘突间置入DIAM 装置24 个月后随访结果，疗效与本研究类似。由此可以认为棘突间动态稳定系统在治疗DLBP 方面的机理及疗效几乎是相似的。

3.4 安全性及可能存在的问题

Wallis 系统的安置不涉及椎管，无神经系统损伤风险。另外，运用该系统治疗，即使术后症状无缓解，还可重新选择其他治疗手段，如椎间融合，目前认为安全性满意。但同时本研究也发现了一个值得注意及后续研究的问题。本研究随访中1 例患者在术后3 年时出现了该节段的腰椎椎间盘突出，神经根及硬膜囊受压明显，最后行融合手术。说明棘突间动态稳定系统并不能降低腰椎椎间盘突出的发生率，与腰椎椎间盘突出的自然发生率相比是否具有统计学意义，目前尚无文献报道。但目前已有的相关报道表明棘突间动态稳定系统的置入并不能降低相应节段椎椎间盘突出的复发率。本研究分析可能的生物力学原因是棘突间撑开装置使腰椎后伸明显受限，而前屈时对椎间盘向后的“挤压”可导致椎间盘髓核的后移，加上后部纤维环的破裂，从而可能在一定的压力情况下导致髓核的突出。至于真实的情况如何，尚需要进一步的生物力学分析。

本组使用Wallis 系统治疗DLBP 最长4 年的随访结果显示ODI 及腰痛VAS 评分均有着明显的下降，显示其中短期临床疗效满意。本研究认为该手术的优点在于操作简单，不破坏椎间盘完整性，同时不破坏椎板结构，术后恢复快、成功率高、并发症少。从目前的中短期随访结果来看，该系统在保持一定脊柱ROM 的同时增强了相应节段的稳定性，且不妨碍椎间盘摘除及椎间融合手术再次介入，是对治疗DLBP 现有技术的一项非常有价值的补充。同时，由于它最大限度地保留了脊柱的生理性ROM，降低了相邻节段退变的可能，并且安全性良好，在初步临床应用中取得了较好的效果。但需要注意的是必须严格掌握适应证，定位明确，仔细操作。其远期疗效目前尚不明确，仍需要进一步的随访研究。

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