棘突間非融合技術在椎間盤源性腰痛中的應用

蘇 斌，伍 驥，鄭 超，黃蓉蓉，崔玉明，張新合

椎間盤源性腰痛(discogenic low back pain，DLBP)是被認為與椎間盤退變有關的腰痛，是脊柱外科比較常見的病變.其定義為影像學除外神經根壓迫的情況，由椎間盤內部結構紊亂、退變導致的頑固性腰痛。主要是為了表示腰痛來自于椎間盤自身，與神經根受壓所引起的腰痛有所區別。目前認為以下機制可能是產生DLBP 的主要原因:在椎間盤背外側、后縱韌帶、腹側硬膜有大量竇椎神經分布，由于退變導致纖維環破裂、松弛，破壞了椎間盤的穩定性，出現“異常活動”，對竇椎神經末梢產生機械性刺激而產生疼痛［1］。DLBP 的常用治療方法有藥物治療、理療、針灸、微創介入治療以及外科手術等，但這些方法都或多或少存在某些問題。因此，探索新的有效的治療方法已成為當今熱點。Wallis作為一種目前被廣泛應用的棘突間非融合技術，發明者Senegas［2］推薦的主要適應證中明確的包括退變的椎間盤疾病和ModicⅠ型病變導致的腰痛，其理論基礎是棘突間動態穩定系統可以減輕中立位及后伸位時的椎間盤壓力，從而通過撐開力卸載后方纖維環的負荷而發揮臨床作用。基于這種理論，本院2007～2010 年早先在國內嘗試性應用棘突間非融合技術(棘突間Wallis 置入術)治療DLBP，術后隨訪16～46 個月，平均隨訪30 個月，旨在評估該手術療效，并探討其臨床可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本組患者35 例，男11 例，女24 例;年齡為30～60 歲，平均47.3 歲;病史3 個月～7 年，平均13 個月;所有患者術前均行腰椎X 線(包括腰椎正側位及功能位)、MRI 影像學檢查及椎間盤造影。病例均符合嚴格的納入標準及排除標準。納入標準:①反復發作性嚴重腰部酸脹痛，活動后尤其脊柱垂直應力加大后癥狀加重，不能久坐、久站。不伴下肢放射痛和間歇性跛行，查體示坐骨神經牽拉試驗陰性。經正規非手術治療＞3 個月無效。②影像學MRI 檢查出黑間盤(T2 加權像椎間盤低信號區)、纖維環后方出現的高信號區(high intensity zone，HIZ)或Modic 改變(終板信號改變)。③椎間盤造影誘發與平時相似或完全一致的腰痛。排除標準:①該節段明確的硬膜囊及神經根受壓并有相應癥狀;②該節段存在腰椎椎管或側隱窩狹窄、明顯的椎間隙狹窄;③腰椎滑脫、腰椎不穩;④馬尾神經癥狀;⑤有不正常心理因素;⑥L5～S1節段腰椎DLBP;⑦骨質疏松患者，骨密度測定T≤-2.5(女性＞50 歲、男性＞60歲均行骨密度測定)。

1.2 手術方法

本組病例共39 個節段，單節段31 例，L2/L3節段1 例，L3/L4節段3 例，L4/L5節段27 例;雙節段4 例均為L3/L4/L5節段。

所有患者均行硬膜外麻醉。術前透視下定位(克氏針骨性定位)施術節段上下椎體的棘突上緣和下緣，以此為標志作皮膚切口，常規后正中入路。沿棘突及椎板向兩側剝離豎脊肌之前，先將棘上韌帶從待固定的上、下2 個棘突上仔細剝離并向側方牽開，游離棘上韌帶，切除棘間韌帶，修除上位棘突的極少部分下緣，盡量保留下位完整棘突以適應相應試模大小，保留黃韌帶、關節囊和完整椎板。選用合適的假體并置入，盡量靠近棘突基低，利用捆綁帶將其固定于棘突間，避免腰椎的后凸成角，必要時術中用C 形臂X 線機透視確定。重建棘上韌帶，縫合切口。整個過程不進入椎管內，不干擾和破壞任何椎管內組織。固定用Wallis 內置物共39 枚，型號分別為:12 號2 枚，10 號15 枚，8 號22 枚。

1.3 術后處理

術后常規給予2 代頭孢類抗生素治療48 h，3 d后佩戴腰圍下床活動，腰圍持續固定4～6 周，目的是維護韌帶組織的修復。

1.4 療效評價

術后癥狀改善程度采用Oswestry 功能障礙指數(Oswestry disability index，ODI)［3］和疼痛視覺模擬量表(visual analogue scale，VAS)［4］評分(10 分法)進行評價。隨訪方式為門診、電子郵件、信件、電話隨訪等。隨訪相關程序及方法均以知情同意書的方式告知患者并獲得其同意。

1.5 影像學評價

復查患者均攝腰椎正側位及功能位X 線片。影像學檢查指標:①椎間隙高度(disc height，DH)，在正常站立位X 線片上沿相鄰椎體的前后緣劃線，并測量高度。椎間隙的平均高度為前后緣高度之和的1/2。②手術節段活動范圍(range of motion ，ROM)，在腰椎屈伸位X 線片上沿椎體上緣和椎體下緣作平行終板的連線，相交的夾角即為過伸或過屈位角度。前凸時椎間角度為正值，后凸時則為負值。該節段的ROM =每個節段的過伸位椎間角度-過屈位椎間角度。試驗設計、干預實施及評估均為本文作者。

1.6 統計學分析

應用SPSS 17.0 統計軟件包，對各組術前以及隨訪期間的臨床療效評價及影像學變化采用配對t檢驗進行分析。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

所有患者均獲得隨訪。隨訪時間為16～48 個月，平均30.4 個月。手術時間為30～60 min，平均43.6 min;術中出血量為40～110 mL，平均52.5 mL;住院時間為4～11 d，平均6.4 d。術中未發生棘突骨折、內固定帶斷裂等并發癥，術后有1 例患者因切口感染延遲愈合。患者末次隨訪時癥狀總體有明顯改善，ODI 術前為(66.24 ±11.38)%;隨訪時為(25.69 ±10.33)%，VAS 評分術前為(7.83 ±1.42)分;隨訪時為(2.43 ±1.33)分，二者在隨訪時與術前相比均明顯降低，差異均具有統計學意義(P＜0.01)。DH 術前為(9.01 ±0.59)mm，隨訪時為(9.19 ±0.53)mm;與術前相比差異有統計學意義(P＜0.05);ROM 術前為16.3° ±1.4°，隨訪時為12.3° ±1.3°，與術前相比差異有統計學意義(P＜0.01)。典型病例影像學資料見圖1。

不良反應:隨訪時發現有1 例患者因病變節段術后3 年出現腰椎椎間盤突出，行后路椎間融合手術。未見有明顯置入物移位及捆綁帶斷裂等情況發生。

3 討 論

3.1 DLBP 傳統手術治療的相關問題

針對DLBP 的發病機制，目前普遍采用的治療方法首先為非手術治療，如果長時間非手術治療無效，應考慮手術治療。椎間盤切除并椎體間融合被認為是治療DLBP 最有效的治療方法［5］，同時也是腰椎退行性疾病治療體系中最終的選擇。腰椎融合手術結果并不是完全令人滿意的，通過現代手術技術及融合器械可使融合率達到很高水平，但同時卻發現在成功融合與良好的臨床效果之間一致性較差，盡管融合率達到很高(90%～95%)，然而“完美”的臨床效果卻只在30%左右［6］，也就是說“完美”的融合并不代表著腰痛的消失。另外，由于堅硬的后路固定器械和椎間融合犧牲了腰椎關節的活動性，使得融合椎體相鄰節段所受到的應力增加，進而引起相鄰節段的退變加速，目前文獻報道術后10年整體發生率為22.5%［7-8］。因此，保留關節的ROM 和腰椎生理運動對于術后的遠期療效非常關鍵，在此基礎上提倡保留脊柱功能的非融合技術得到了快速的發展。

3.2 Wallis 系統治療DLBP 的手術適應證及體會

Wallis 作為一種目前被廣泛應用的棘突間動態穩定技術就是基于脊柱功能保留理念設計的。Wallis 系統手術指征包括單節段或雙節段輕中度退行性椎間盤疾病引起的腰痛。Senegas［2］推薦的主要適應證為退變的椎間盤疾病和ModicⅠ型病變導致的腰痛，不適用于在術前就已存在嚴重滑脫的患者。根據本研究應用的分析，使用Wallis 治療DLBP 應嚴格掌握適應證，因為該系統能延緩退變椎間盤的病變發展，但不能作為堅固的固定存在，需與患者腰椎椎間盤退變的情況相適應。為此本研究認為能否取得良好療效的關鍵是椎間盤造影時能否顯示后方纖維環破裂并能誘發出平時相似或完全一致的腰痛，因為Wallis 系統主要通過卸載后方纖維環的負荷而發揮臨床作用。但需要注意的是，對于明確腰椎不穩定、嚴重骨質疏松、重度肥胖、從事強體力勞動者、脊柱側凸、心理疾病等患者，不建議使用Wallis 系統固定。

3.3 棘突間動態穩定系統治療DLBP 的依據

Senegas［2］認為置入Wallis 系統后，可限制35%的小關節活動、提高該節段150%的剛性，能夠降低椎間盤的壓力，且置入后不影響相鄰節段的運動，同時該系統通過提高退變節段的剛性維持椎間盤壓力在正常范圍，不僅有助于減緩椎間盤損傷的進程，甚至有可能促進其損傷的愈合。吳建鋒等［9］通過研究DH 與DLBP 的關系后認為2 者之間存在相關性，即椎DH 降低伴隨著DLBP 的加重，同時也認為后路棘突間生物學固定系統(Wallis、X-STOP)等能恢復運動節段及DH，對DLBP 有治療作用。Sobottke等［10］通過回顧性研究發現，置入Wallis 后椎間孔高、寬、橫截面積及椎間盤前后方高度與術前相比均出現顯著改變。目前的生物力學研究也發現，棘突間非融合器械的作用原理基本類似，主要撐開病變節段棘突間隙，防止過度后伸，從而增加相應水平椎管橫截面積和椎間孔高度，降低椎間盤負荷和小關節負荷，增加DH，并控制異常活動，保持運動功能來預防鄰近節段退變，使失穩的腰椎達到正常狀態的活動特性［11］。

圖1 典型患者影像學資料Fig.1 Radiologic data of a typical patient

伍驥等［12］認為棘突間穩定系統兼具穩定和運動的生物力學機制，限制脊柱的部分運動即穩定，而又保留部分運動，從理論上講是比較合適的手術方式，但該系統在臨床應用中要嚴格掌握適應證的選擇，才能收到良好的效果，同時需要提醒的是保留腰椎運動功能的各種外科技術，并非是脊柱的終極性治療方式，而是希望延緩或替代脊柱終極性外科手術，即融合技術。

本組研究結果從目前看來與上述理論是一致的。首先患者DH 在隨訪X 線片上顯示較術前有所增加，同時臨床療效顯示腰痛的緩解是令人滿意的，由此驗證了有關理論即DH 增加伴隨著椎DLBP 的減輕。其次施術節段隨訪時有一定的ROM，但與術前相比又有明顯的降低，也就是說該節段在保留一定ROM 的同時穩定性有所提高。術后隨訪的X 線片中并未發現有相鄰節段退變加速的情況發生，說明該系統由于保留了手術節段的ROM，存在著相鄰節段保護作用。最后從臨床隨訪結果來看，術后30個月時，患者臨床癥狀明顯改善，顯示了該系統的有效性。2011 年Buric 等［13］也報道了52 例腰椎椎間盤退變所引起的腰痛患者棘突間置入DIAM 裝置24 個月后隨訪結果，療效與本研究類似。由此可以認為棘突間動態穩定系統在治療DLBP 方面的機理及療效幾乎是相似的。

3.4 安全性及可能存在的問題

Wallis 系統的安置不涉及椎管，無神經系統損傷風險。另外，運用該系統治療，即使術后癥狀無緩解，還可重新選擇其他治療手段，如椎間融合，目前認為安全性滿意。但同時本研究也發現了一個值得注意及后續研究的問題。本研究隨訪中1 例患者在術后3 年時出現了該節段的腰椎椎間盤突出，神經根及硬膜囊受壓明顯，最后行融合手術。說明棘突間動態穩定系統并不能降低腰椎椎間盤突出的發生率，與腰椎椎間盤突出的自然發生率相比是否具有統計學意義，目前尚無文獻報道。但目前已有的相關報道表明棘突間動態穩定系統的置入并不能降低相應節段椎椎間盤突出的復發率。本研究分析可能的生物力學原因是棘突間撐開裝置使腰椎后伸明顯受限，而前屈時對椎間盤向后的“擠壓”可導致椎間盤髓核的后移，加上后部纖維環的破裂，從而可能在一定的壓力情況下導致髓核的突出。至于真實的情況如何，尚需要進一步的生物力學分析。

本組使用Wallis 系統治療DLBP 最長4 年的隨訪結果顯示ODI 及腰痛VAS 評分均有著明顯的下降，顯示其中短期臨床療效滿意。本研究認為該手術的優點在于操作簡單，不破壞椎間盤完整性，同時不破壞椎板結構，術后恢復快、成功率高、并發癥少。從目前的中短期隨訪結果來看，該系統在保持一定脊柱ROM 的同時增強了相應節段的穩定性，且不妨礙椎間盤摘除及椎間融合手術再次介入，是對治療DLBP 現有技術的一項非常有價值的補充。同時，由于它最大限度地保留了脊柱的生理性ROM，降低了相鄰節段退變的可能，并且安全性良好，在初步臨床應用中取得了較好的效果。但需要注意的是必須嚴格掌握適應證，定位明確，仔細操作。其遠期療效目前尚不明確，仍需要進一步的隨訪研究。

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