腰椎非融合动态内固定系统治疗腰椎退行性疾病的临床疗效

刘元彬，张 智，郑佳状，汪凡栋，陈 宇，蔡奇霖，廖 伟（遂宁市中心医院脊柱外科，四川629000）

腰椎退行性疾病是脊柱外科常见病、多发病，腰椎融合内固定术是治疗腰椎退行性疾病的经典手术方式之一，但术后融合节段运动功能的丧失、邻近节段退变加速等一系列并发症的发生引起人们的广泛关注。腰椎非融合技术在此背景下应运而生，目前临床上常用的腰椎非融合内固定系统主要分为四大类：棘突间撑开系统、经椎弓根固定的半钢性装置、经椎弓根固定的动态稳定系统和人工腰椎间盘置换装置。已有相关研究结果显示，椎非融合动态固定可取得满意的临床疗效[1-4]。本院脊柱外科从2010年开始采用Dynesys系统和椎弓根螺钉PEEK棒非融合动态固定技术治疗腰椎退行性疾病，取得了满意的疗效，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2010年2月至2011年4月在本科行Dynesys与椎弓根螺钉PEEK棒非融合动态固定并获得随访的患者共47例。其中Dynesys系统动态固定（Dynesys组）22例，其中男 13例，女 9例；年龄（37.62±5.41）岁；手术节段：L3～45 例，L4～512 例，L5～S15 例。PEEK棒动态固定（PEEK组）25例，其中男11例，女14 例；年龄（40.17±6.35）岁；手术节段：L3～47 例，L4～514 例，L5～S14 例。

1.2 方法

1.2.1 手术方法 采用气管插管麻醉，患者取俯卧位，常规消毒手术区域并铺无菌手术单，取腰部后正中切口，棘突旁逐层剥离显露手术节段。采用常规方法置入椎弓根螺钉，术中需先采用双侧金属棒临时固定，根据具体情况行单侧或双侧开窗减压髓核摘除、椎管扩大减压。减压完成后按术中所测长度截取相应长度的Dynesys系统套管、绳索替换金属棒，先松开一侧金属棒，将绳索套入套管后安置于椎弓根螺钉上收紧固定，同法连接对侧弹性装置。PEEK弹性棒连接方法同上。

1.2.2 术后处理 术后24 h常规预防性应用抗生素，48 h后拔除引流管。术后卧床2周，同时在医生指导下行腰背肌及下肢功能锻炼，2周后佩戴腰围适当下床活动。

1.2.3 疗效评价 患者定期门诊或电话随访复查，采用疼痛视觉模拟评分（VAS）进行手术疗效评价。术后3、6、12个月及2、3年拍摄腰椎正侧位、动力位X线片。通过侧位、过伸过屈位X线片测量椎间隙高度及椎间活动度（ROM）。椎间隙高度测量方法：椎间隙前方、后方及中间高度三者平均值；椎间角测量方法：作病变节段上位椎体上缘和下位椎体下缘平行于终板的连线，相交的夹角即椎间角。ROM=过伸位椎间角-过屈位椎间角。固定到S1椎时只测量固定节段头侧节段及固定节段椎间隙高度和ROM。

1.3 统计学处理 应用SPSS19.0统计软件进行数据分析，计量资料以表示，采用配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 随访结果 两组患者术后均获得3年以上随访，术后伤口均一期愈合，未出现脑脊液漏、神经根损伤、伤口感染，随访期内未出现螺钉松动、拔出、断裂，未出现固定节段及邻近节段失稳等并发症。

2.2 两组患者手术前后相关指标比较 两组患者术后VAS较术前明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组手术节段及上、下相邻节段椎间隙高度、活动范围与术前比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；两组患者手术节段运动范围均较术前均显著减少，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表 1、2。

表1 两组患者手术前后VAS比较（±s，分）

表1 两组患者手术前后VAS比较（±s，分）

注：与术前后比较，aP＜0.05

组别Dynesys组PEEK组术前7.14±1.33 6.95±1.08术后3个月2.01±0.72a 1.93±0.61a术后6个月1.46±0.51a 1.72±0.81a术后12个月1.51±0.39a 1.71±0.81a术后2年1.57±0.70a 1.45±0.62a术后3年1.62±0.21a 1.69±0.58a

表2 两组患者手术前后椎间隙高度及ROM比较（±s）

表2 两组患者手术前后椎间隙高度及ROM比较（±s）

注：与术前比较，aP＜0.05

组别Dynesys组PEEK组末次随访10.07±2.31 4.21±1.05a 10.00±2.19 9.43±1.76 4.10±1.46a 9.20±2.42节段固定节段头侧固定节段固定节段尾侧固定节段头侧固定节段固定节段尾侧椎间隙高度（mm）术前8.21±1.47 10.10±1.41 9.01±1.35 9.11±1.51 9.13±1.54 9.15±1.37末次随访8.46±1.52 9.11±1.09 9.20±1.19 9.07±1.82 8.84±1.61 9.12±1.43 ROM（°）术前9.33±2.41 10.27±1.75 9.51±2.02 9.77±2.21 9.93±2.37 9.65±2.08

3 讨 论

腰椎退行性疾病包括腰椎间盘突出症、椎管狭窄症、腰椎失稳、退变性腰椎滑脱及退行性侧凸等，对于保守治疗无效的患者往往需采用手术治疗。传统的单纯椎板开窗髓核摘除可取得较好的临床疗效，但手术破坏了脊柱的正常解剖结构，术后可导致腰椎失稳等并发症。椎间融合椎弓根螺钉内固定技术是治疗腰椎退行性疾病的传统经典术式，但坚强固定使应力过度集中，邻近节段负荷急剧增加，导致邻近节段退变加速[5]。近年来，有学者提出了脊柱动态稳定概念[6]，其设计原理是保留固定节段部分运动功能，不改变节段间正常的载荷传递模式，避免应力过度集中导致的邻近节段退变。本研究中Dynesys系统与椎弓根螺钉PEEK棒非融合动态固定2种术式的设计原理就是基于上述理论。

Dynesys系统由钛合金椎弓根螺钉、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）绳索和聚碳酸酯聚氨酯（PCU）柱形弹性管三部件组成。PET绳索位于椎弓根螺钉之间形成的张力带结构可限制腰椎过度前屈，PCU弹性管可限制腰椎过度后伸，同时可维持椎间隙高度，PET绳索和PCU管形成的弹性结构与螺钉间存在微动，可保留固定节段部分ROM，三部件组合成完整的动态固定系统，在保留椎间部分运动功能的同时，可有效维持固定节段稳定性及椎间隙高度[7]。

PEEK即新型聚醚酮树脂，是一种新型特种热塑性材料，具有机械强度高、优良的耐摩擦性能及良好的组织相容性等特点，是一种良好的医用植入材料[8]。PEEK棒的弯曲硬度是同型号钛棒的1/5，强度与钛棒相似，PEEK的这一特性使其在保留部分固定节段活动度的同时，可有效维持椎间隙高度[9]。

本研究结果发现，两组患者VAS均较术前显著降低，差异均有统计学意义（P＜0.05），表明2种术式均可有效改善患者腰腿痛；两组患者固定节段椎间隙高度与术前相比无明显改变，说明二者可有效维持椎间隙高度；两组患者术后固定节段ROM均较术前下降，差异有统计学意义（P＜0.05），但保留了部分腰椎运动功能；两组患者固定节段头侧及尾侧椎间隙高度及ROM与术前相比无明显变化，提示2种非融合动态固定方式短期内对邻近节段无显著影响。

非融合动态固定对于邻近节段的影响相邻节段退变（ASD）是脊柱坚强固定后最常见的远期并发症，有关ASD发生的机制目前尚不完全明确，生物力学及影像学研究已证实脊柱坚强固定后相邻节段的活动度代偿性增大，椎间盘和小关节的应力增加，是导致相邻节段退变的重要因素[10-11]。关于非融合动态固定能否减轻术后相邻节段退变，目前国内外尚无长期随访研究结果。ETEBAR等[12]研究发现，腰椎融合术后26.8个月后即出现ASD，而未融合术后8.5～13.1年才发生ASD。因此认为坚强内固定术后导致邻近节段负荷在短期内急速增加，使相邻节段无适应应力增加的过程，从而导致ASD发生加速，而弹性或半硬性内固定术后应力缓慢增加，避免了相邻节段负荷在短期内急速增加。SCHNAKE等[13]研究发现，动态固定与坚强固定相比，前者术后临近节段椎间盘内应力显著降低，节段间载荷传递模式接近正常，减少了临近节段代偿性活动。Dynesys系统和椎弓根螺钉PEEK棒非融合动态固定设计理念符合上述研究原理，可能对ASD的预防起到一定的作用。

虽然动态固定具有保留手术节段部分运动功能的巨大优势，但目前尚缺乏长期、大样本量、多中心的随访结果，证明其临床疗效及对预防邻近节段退变等方面明显优于融合技术。相反后期可能出现的内固定疲劳、松动，甚至断裂等问题还需长期观察研究。本研究两种动态固定方法的临床疗效确切，术后保留了固定节段部分运动功能，短期内未见明显邻近节段退变加速，但其远期疗效还需多中心、长期、大样本量研究。

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