单纯髓核摘除术与髓核摘除联合动态稳定系统治疗腰椎间盘突出症的短期对比研究

刘元彬 张智 郑佳状 汪凡栋 陈宇 蔡奇霖



单纯髓核摘除术与髓核摘除联合动态稳定系统治疗腰椎间盘突出症的短期对比研究

刘元彬 张智 郑佳状 汪凡栋 陈宇 蔡奇霖

作者单位：629000 四川，遂宁市中心医院脊柱外科

【摘要】目的 比较单纯髓核摘除术与髓核摘除联合动态稳定系统(dynamic neutralization system，Dynesys)治疗腰椎间盘突出症的临床疗效，评价两种术式对术后腰椎活动度的影响。方法 回顾性分析2009 年 5 月至 2011 年 1 月，我院采用单纯髓核摘除术与髓核摘除联合 Dynesys 治疗并获得 3 年以上随访的L(4～5)椎间盘突出症患者 61 例，男 36 例，女 25 例；年龄 29～61(平均 40.5)岁；其中单纯髓核摘除组 29 例，髓核摘除联合 Dynesys 动态固定组 32 例。手术前后行视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)、Oswestry 功能障碍指数(oswestry disability index，ODI)评分及手术节段椎间高度、活动度(range of motion，ROM)、相邻节段椎间高度及 ROM 测定。结果 61 例均获得随访，随访时间 36～41(平均 39.1)个月。单纯髓核摘除组与髓核摘除联合 Dynesys 组患者术后及末次随访 VAS、ODI 评分较术前降低(P＜0.05)，Dynesys 组患者末次随访 VAS 及 ODI 评分改善率高于单纯髓核摘除组，差异有统计学意义(P＜0.05)。Dynesys 组术后手术节段椎间隙高度较术前增大，差异有统计学意义(P＜0.05)，术后手术节段 ROM 较术前减小(P＜0.05)。单纯髓核摘除组末次随访时手术节段椎间隙高度较术前明显减小(P＜0.05)，术后手术节段 ROM 与术前比较无显著变化(P＞0.05)。单纯髓核摘除组与髓核摘除联合 Dynesys 组术后上下邻近节段椎间隙高度及 ROM 较术前无明显变化(P＞0.05)。术后 Dynesys 组手术节段 ROM 小于单纯髓核摘除组，差异有统计学意义(P＜0.05)，但末次随访时 Dynesys 组手术节段椎间隙高度明显大于单纯髓核摘除组(P＜0.05)。术后 Dynesys 组上下邻近节段椎间隙高度及椎间活动度与单纯髓核摘除组比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。结论 两种术式治疗腰椎间盘突出症临床疗效确切，髓核摘除联合 Dynesys 在保留手术节段部分活动性的同时对邻近节段无显著影响。

【关键词】椎间盘移位；腰椎；椎间盘切除术，经皮；Dynesys 动态固定系统

腰椎间盘突出症是脊柱外科常见病、多发病。其治疗方法经历了保守治疗、单纯开窗髓核摘除术以及椎间盘切除椎间植骨融内固定术等发展阶段。椎间盘切除减压植骨融合内固定术因其高达 95% 以上的融合率成为现今临床广泛采用的术式[1]。但传统后路开放性手术因对脊柱正常生理结构破坏大，融合术后病变节段活动度的丧失、邻近节段的退变等一系列问题引起临床外科医生的广泛关注[2]。近年来，随着生物力学及材料科学的发展，腰椎非融合弹性固定的治疗理念逐渐兴起，动态稳定系统(dynamic neutralization system，Dynesys)自 2004 年经美国食品及药物管理局(Food and drug administration，FDA)批准上市以来，得到了广泛的应用并取得良好疗效。Dynesys 能重建腰椎固定节段稳定性，保留部分活动度，减少椎间盘压力和后方关节突关节的负荷，同时能够适当撑开后柱，延缓邻近节段退变，从而达到动态稳定的目的[3]。2009 年 5 月至2011 年 1 月，我院采用单纯髓核摘除和髓核摘除联合 Dynesys 共治疗椎间盘突出患者 61 例，取得了良好的临床疗效，现报告如下。

资料与方法

一、纳入及排除标准

1.纳入标准：(1)单侧或双侧下肢神经根症状明显；(2)患肢直腿抬高试验阳性；(3)症状、体征与影像学检查所示突出部位相符；(4)经过至少6 个月严格保守治疗无效；(5)无其它手术禁忌证。

2.排除标准：(1)椎体原发和转移瘤者；(2)椎间隙感染者；(3)严重骨质疏松或脊柱畸形者；(4)严重内科疾病不能耐受手术或明显影响治疗效果者；(5)既往有腰部手术、外伤、腰椎不稳等病史者。

二、一般资料

本组研究共纳入 61 例，其中男 36 例，女25 例；年龄 29～61(平均 40.5)岁。其中行单纯髓核摘除者 29 例，男 16 例，女 13 例，平均年龄41.8 岁，平均病程 13.6 个月；行髓核摘除联合Dynesys 动态固定者 32 例，男 20 例，女 12 例，平均年龄 42.2 岁，平均病程 16.4 个月。两组在病例数、年龄、性别、病程、手术节段术等一般资料差异无统计学意义(P＜0.05)(表 1)。

三、手术方法

采用气管插管麻醉，麻醉成功后，患者取俯卧位，腹部垫高悬空，以减少术中出血，C 型臂 X 线机透视确定手术间隙并标记，常规消毒手术区域并铺无菌手术单，取腰部后正中纵行切口。行单纯髓核摘除患者根据术前 MRI 所示选择沿棘突一侧剥离椎旁肌，椎板开窗减压髓核摘除。行髓核摘除联合Dynesys 固定患者沿棘突两侧剥离椎旁肌，以椎弓根“人”字嵴为进针点植入钛合金椎弓根螺钉，并以C 型臂 X 线机透视确认螺钉位置，再行单侧或双侧开窗减压髓核摘除。测量两侧上、下椎弓根螺钉间距，按所测长度截取相应长度套管，将绳索套入套管和上、下椎弓根螺钉间，收紧绳索后以螺钉锁牢固定。手术完成后放置负压引流管，严密缝合椎旁肌。术后 24 h 常规预防性应用抗生素及脱水剂。术后 48 h 拔除引流管，术后 2 天在医师指导下行下肢康复锻炼，术后 3 天佩戴腰围适当下床活动。

四、评价方法

1.临床疗效评价：术前及术后 3 天对患者行疼痛模拟评分(visual analogue scale，VAS)评分及Oswestry 功能障碍指数(oswestry disability index，ODI)评分。出院后根据定期门诊随访对患者行临床疗效评价。VAS 改善率＝[(术前评分－术后评分)/术前评分 ]×100%，ODI 改善率＝[(术前评分－术后评分)/(50－术后评分)]×100%。

表 1 两组患者一般资料(x-±s)Tab.1 Characteristics patients in 2 groups(x-±s)

2.影像学评价：术前常规行腰椎正侧位、动力位 X 线及腰椎 MRI 检查。术后 3 天、12、24、36 个月及末次随访时行腰椎正侧位、动力位 X 线复查，测量椎间隙高度及腰椎活动度。椎间隙高度：取腰椎侧位 X 线片，测量手术节段及其上、下各一个邻近节段椎间隙高度。为减少测量误差，取椎间隙腹侧高度、背侧高度及中间高度三者平均值为该节段椎间隙高度。椎间活动度(range of motion，ROM)：腰椎动力位分别测量手术节段及相邻节段前屈位及后伸位 Cobb’s 角。节段活动度＝过伸位 Cobb’s 角－过屈位 Cobb’s 角。

五、统计学处理

采用 SPSS 18.0 软件对数据进行统计学分析，计量资料以 x-±s 表示，组内比较采用 t 检验，组间比较采用单因素方差分析，P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

61 例均获随访，随访时间 36～41(平均 39.1)个月。术中无大出血、脑脊液漏及脊髓神经损伤，随访期内未出现伤口感染、螺钉断裂等并发症(典型病例见图1)。

一、临床疗效评价

单纯髓核摘除组术后 3 个月及末次随访时的VAS 评分分别为(2.87±1.10)、(2.57±1.13)，与术前(7.28±2.17)相比明显降低，差异有统计学意义(P＜0.05)；Dynesys 组术后 3 个月及末次随访时的 VAS 评分分别为(1.71±0.92)、(1.10± 0.91)，与术前(7.19±2.01)相比明显降低，差异有统计学意义(P＜0.05)。单纯髓核摘除组术后3 个月及末次随访时的 ODI 评分分别为(14.41± 6.54)、(10.20±3.15)，与术前(35.74±10.26)相比明显降低，差异有统计学意义(P＜0.05)；Dynesys组术后 3 个月及末次随访时的 ODI 评分分别为(10.03±4.91)、(6.56±2.19)，与术前(37.21±11.71)相比明显降低，差异有统计学意义(P＜0.05)。末次随访时 Dynesys 组 VAS 及 ODI 评分改善率分别为(80.31±10.66)%、(79.43±11.45)%，明显高于单纯髓核摘除组的 VAS 评分改善率(64.61%± 10.73)%、ODI 评分改善率(60.19±8.07)%，差异有统计学意义(P＜0.05)(表 2)。

二、影像学评价

图1　患者，男，48 岁 a～b：术前腰椎 MRI 显示 L4～5椎间盘突出；c～f：术前腰椎正侧位及动力位 X 线片；g～j：术后 24 个月腰椎正侧位及动力位 X 线片Fig.1 A male, 48ys a-b: Preoperative lumbar spine MRI showed L4-5lumbar disc herniation; c-f: Preoperative lumbar spine X-ray of positive, lateral and dynamic; g-j: Postoperative 24 months lumbar spine X-ray of positive, lateral and dynamic

Dynesys 组术后末次随访时手术节段椎间隙高度为(15.19±2.11)mm，与术前(10.62±1.97)mm 相比明显增加，差异有统计学意义(P＜0.05)；术后末次随访手术节段 ROM 分别为(2.74±1.04)°，与术前(7.98±2.31)° 相比明显降低，差异有统计学意义(P＜0.05)。单纯髓核摘除组末次随访时手术节段椎间隙高度为(5.15±0.11)mm，与术前(11.03±1.68)mm 相比明显降低(P＜0.05)，差异有统计学意义(P＜0.05)；术后手术节段 ROM 与术前比较无显著变化(P＞0.05)。单纯髓核摘除组与髓核摘除联合Dynesys 组术后上下邻近节段椎间隙高度及 ROM 较术前无明显变化(P＜0.05)。术后 Dynesys 组手术节段ROM 小于单纯髓核摘除组，差异有统计学意义(P＜0.05)，但末次随访时 Dynesys 组手术节段椎间隙高度明显大于单纯髓核摘除组(P＜0.05)。术后 Dynesys 组上下邻近节段椎间隙高度及椎间活动度与单纯髓核摘除组比较，差异无统计学意义(P＜0.05)(表 3，4)。

讨 论

一、Dynesys 设计原理

Dynesys 最先由 Dubois 于 1994 年设计，于 2004年通过美国 FDA 批准并应用于临床，该系统由钛合金椎弓根螺钉、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)绳索和聚碳酸酯聚氨酯(polycarbonate urethane，PCU)柱形弹性管 3 部件组成，三者与人体组织生物相容性良好[4]。PET 绳索通过中空、透明的 PCU 柱形弹性管固定于椎弓根螺钉形成完整的腰椎动态固定系统。被固定于椎弓根螺钉之间的 PET 绳索产生张力带，可限制腰椎过度前屈，PCU 弹性管可对抗由于绳索被牵拉所产生的张力，限制腰椎过度后伸。PET 绳索和 PCU 管与螺钉间存在微动，这保留了固定节段一定的椎间活动度。Dynesys 保留腰椎部分活动度主要是通过 PCU弹性管限制腰椎过度后伸，而通过 PET 绳索保留腰椎前屈和旋转功能[5]。通过后柱适度撑开增加了脊柱后柱高度，可有效抬高和维持椎间隙的高度，扩大椎间孔面积。高度的增加以腰椎处于轻度前屈既可，因此应在固定节段适度撑开时测量两椎弓根之间的距离，截取相应长度的 PCU 弹性管，切忌导管过长、过短，过长套管将导致脊柱后凸，过短的弹性管会增加固定节段椎间关节负荷[6]。研究显示腰椎前屈时椎管容积扩大 11%，椎间孔容积相应的增加 19.2%[7]。

二、Dynesys 的适应证和禁忌证

目前对于 Dynesys 的适应证及禁忌证国内外尚无统一标准，根据国内外相关研究及文献可归纳如下：适应证包括：腰椎间盘突出，腰椎椎管狭窄，椎间盘源性腰痛。相对适应证：椎间盘突出行髓核摘除术后复发，I 度以内的腰椎滑脱， 单节段或多节段椎间盘退变；10° 以内的退行性脊柱侧凸。禁忌证包括：年龄＞80 岁并伴有骨质疏松症，重度骨质疏松症，严重的腰椎畸形或者严重的骨性压迫而需行广泛减压手术的患者，滑脱＞II 度伴有峡部不连；退变性侧凸＞10°；颈胸椎退变，固定节段存在局部骨肿瘤、感染等，过度肥胖患者。

表 2 两组患者术前、术后及末次随访 VAS、ODI 评分结果(分，x-±s)Tab.2 VAS and ODI pre-operation, post-operation and final follow-up(x-±s)

表 3 两组手术节段椎间隙高度及活动度 ROM 比较(x-±s)Tab.3 Surgical segment intervertebral space and ROM(x-±s)

表 4 两组相邻节段椎间隙高度及活动度 ROM 比较(x-±s)Tab.4 Adjacent segments intervertebral space and ROM(x-±s)

三、两种术式的临床疗效及优缺点

单纯髓核摘除术与髓核摘除联合 Dynesys 两种术式手术方法简单、手术时间短、失血量少。两组患者术后 VAS、ODI 评分较术前均明显降低(P＜0.05)，表明两种手术方法均能显著改善腰椎盘突出症患者的腰腿痛症状。但两种术式各有其优缺点：单纯髓核摘术虽然采用的是创伤相对较小的开窗减压，但对脊柱椎间盘及椎板的破坏是无法避免的，术后会出现脊柱失稳，而脊柱失稳会加速椎间盘的塌陷，进一步加剧椎间盘的退变，最终形成腰椎退行性变的恶性循环。本组病例单纯髓核摘除组患者末次随访时，手术节段椎间隙高度较术前明显减小(P＜0.05)，且末次随访时 VAS 及 ODI 评分改善率低于髓核摘除联合 Dynesys 组，显示其临床疗效有所减退，可能与手术节段退变加重有关。相对于单纯髓核摘除术，髓核摘除联合 Dynesys 作为一种脊柱非融合技术，有其独特的优势。其“弹性”固定方式符合腰椎的生理运动模式，在限制腰椎部分运动功能的同时保持了腰椎的生理前凸。脊柱后柱有效支撑在维持椎问隙高度、改善椎管面积的同时可降低椎间盘内压力，为椎间盘的修复创造有利条件。

四、Dynesys 对相邻节段的影响

关于 Dynesys 能否预防相邻节段退变的发生目前仍存在较大争议[8]。临床上关于邻近节段退变，大部分学者认为与坚强内固定后相邻节段应力的集中和活动的代偿性增加有关[9]；而另一些研究者则认为相邻节段退变可能与患者自身因素有关，是腰椎疾病自然发展的结果[10]。Cunningham 等[11]通过在狒狒体内植入 Dynesys 进行生物力学研究发现，术后 6、12 个月手术节段腰椎伸屈活动度分别保留了 56%、70%，且通过病理检查发现手术节段和相邻节段关节突关节均未发现软骨退变。Liu 等[12]通过有限元分析对 Dynesys 动态固定的腰椎进行力学分析发现 Dynesys 可以给手术节段提供足够的稳定性，减少椎间盘以及关节突关节的压力。但增加了临近节段的活动度、椎间盘及关节突关节的负荷，可能会增加相邻节段退变的风险。Vaga 等[13]随访20 例行腰椎 Dynesys 固定术后患者发现，患者的临床症状较术前明显改善，手术节段活动度得到部分保留，同时邻近节段活动未受到明显影响。Kumar 等[14]对 32 例术后 2 年随访发现，Dynesys 固定术后，手术节段和相邻节段的椎间盘都在继续退变。但作者认为这种退变可能是疾病自然发展的结果。只是 Dynesys 并没有消除或延迟相邻节段退变。本研究中，Dynesys 固定组术后随访发现，相邻节段椎间隙高度及活动度较术前无明显降低，显示短期内Dynesys 未对相邻节段椎间盘产生明显影响。但仍需长期随访高分辨率 MRI 或分子生物学进一步证实。

综上所述，Dynesys 作为治疗腰椎退行性疾病的非融合固定技术，设计理念先进，在保留手术节段部分活动度，有效抬高和维持椎间隙高度的同时，可显著降低椎间盘和后方关节突关节压力，有利于椎间盘的修复。关于能否预防邻近节段退变目前仍无确切证据，仍需要长期、大样本量、多中心随机对照研究。

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[14]Kumar A, Beastall J, Hughes J, et al.Disc changes in the bridged and adjacent segments after Dynesys dynamic stabilization system after two years.Spine, 2008, 33(26): 2909-2914.

(本文编辑：王萌)

A short-term comparison of discectomy and discectomy plus dynamic neutralization system for lumbar disc herniation

LIU Yuan-bin, ZHANG Zhi, ZHENG Jia-zhuang, WANG Fan-dong, CHEN Yu, CAI Qi-lin.
Deparement of Orthopaedics, Suining Central Hospital, Suining, Sichuan, 629000, PRC

【Abstract】Objective To compare clinical efficacy of discectomy and discectomy plus dynamic neutralization system(Dynesys)in the treatment of lumbar disc herniation, and assess the effects of two kinds of operations on postoperative lumbar activity.Methods Sixty-one patients(36 males and 25 females)with L(4-5)disc herniation were treated by discectomy or discectomy plus Dynesys from May 2009 to January 2011, with more than 3 years’follow-up.The average age was 40.5 years old(range: 29-61 years).Thirty-two cases were treated with discectomy plus Dynesys, and 29 cases were treated with discectomy.Clinical outcomes were evaluated by preoperative and postoperative visual analogue scales(VAS), and Oswestry disability index(ODI).Intervertebral space, range of motion(ROM)of the surgical segments and adjacent segment were measured as well.Results A total of 61 patients completed the final follow-up.The mean duration of follow-up was 39.1 months(range: 36-41 months).The scores of VAS and ODI decreased significantly after surgery and at the final follow-up(P<0.05).The improvement rate of VAS and ODI in the group of discectomy plus Dynesys was higher than that of discectomy group, with statistical significance(P<0.05).The intervertebral space was significant increased in the group of discectomy plus Dynesys after surgery with statistical significance(P<0.05), and surgical segment ROM was significant decreased after surgery(P<0.05).The intervertebral space was significant decreased in the group of discectomy at the final follow-up(P<0.05), but surgical segment ROM had no significant changes after surgery(P>0.05).There were no significant changes at the adjacent segments in both group(P>0.05).The postoperative surgical segment ROM in discectomybook=489,ebook=62plus Dynesys was less than discectomy with statistical significance(P<0.05).The postoperative intervertebral space in discectomy plus Dynesys was greater than discectomy with statistical significance(P<0.05).No statistical significance existed in the intervertebral space and ROM of surgical and adjacent segments(P>0.05).Conclusions Both discectomy and discectomy plus Dynesys are apparently effective in the treatment of lumbar disc herniation.Discectomy plus Dynesys can keep the surgical segment ROM and stability without obvious influence on adjacent segments.

【Key words】Intervertebral disc displacement; Lumbar vertebrae; Diskectomy; Percutaneous; Dynesys

(收稿日期：2014-07-14)

DOI:10.3969/j.issn.2095-252X.2015.06.015

中图分类号：R681.5