Dynesys在腰椎退變性疾病中的應用進展

吳海挺 蔣國強 盧 斌 羅科鋒 岳 兵 陸繼業

(寧波大學醫學院，浙江 寧波 315211)

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Dynesys在腰椎退變性疾病中的應用進展

吳海挺 蔣國強1盧 斌1羅科鋒1岳 兵1陸繼業1

(寧波大學醫學院，浙江 寧波 315211)

腰椎；退變性疾病；Dynesys動態固定系統

動態固定系統(Dynesys)是由法國學者Dubois及其同事在Graf韌帶系統基礎上改進而來，并于1994年首先應用于臨床，是目前臨床上使用較為廣泛的后路非融合系統之一〔1〕。Dynesys組成組件包括鈦合金椎弓根螺釘、聚碳酸酯聚氨酯(PCU)彈性套管和聚對苯二甲酸乙二酯(PET)繩索。Dynesys通過繩索與套管組成的“推拉裝置”長期與螺釘之間產生微動，使脊柱后部結構恢復到近似正常生理解剖位置，限制了脊柱的異常活動，一定程度上保留了節段間活動能力。本文將有關國內外Dynesys的應用進展綜述如下。

1 Dynesys生物力學研究

Dynesys系統能在椎體后部結構、纖維環和后縱韌帶之間產生張力，使后部小關節的接合面恢復至原來的位置和功能，改善椎間盤因缺少黏彈性而導致的活動障礙，并恢復后部結構張力。這些改變能恢復脊柱節段旋轉中心，產生一個改善椎間盤生理的解剖學環境，PCU套管的彈性保證了一定程度的活動度，并限制該系統在毗鄰節段水平的長期生物力學壓力〔2〕。

1.1 Dynesys對固定節段及鄰近節段腰椎活動度的影響 Gédet 等〔3〕首先通過一些量化指標評估了Dynesys的生物力學機制，作者選取了6具尸體，給予3個運動平面一定的力矩，分別對完整節段及Dynesys固定節段進行了檢測，發現與完整節段相比，Dynesys 固定節段椎間角度位移(ROM)在前屈位減少20%，后伸位減少40%，側彎減少40%，而在旋轉方面無改變。Schulte 等〔4〕對11具成人尸體標本共21個腰椎節段行減壓后Dynesys固定，測量各節段ROM，研究證實減壓后應用Dynesys可以很好地限制固定節段ROM，尤其是在屈伸運動中，也能顯著限制側彎ROM，但在旋轉方面限制不明顯。Kiapour 等〔5〕通過三維有限元分析了L3～S1節段部分關節面切除對腰椎活動度的影響，發現在應用Dynesys 時切除部分關節面對腰椎ROM 影響不大，但關節面全部切除時，腰椎屈伸ROM增加40%，旋轉ROM 增加200%。Fayyazi等〔6〕對6例行后路椎管減壓、Dynesys動態內固定的患者行影像學觀察，隨訪24個月以上，研究發現Dynesys可以穩定脊柱的節段性活動，但與正常脊柱活動度相比，手術節段活動度顯著減少，很少存在動態活動。

Delank等〔7〕進行了一項生物力學試驗，研究納入了9具脊柱尸體標本，比較了堅強內固定與Dynesys固定之間的差異，結果發現Dynesys固定相鄰節段活動度有所增加，但較堅強內固定增加幅度要少，主要分布在頭側2個相鄰節段及尾側相鄰節段。然而Schmoelz等〔8〕對6具脊柱尸體標本進行生物力學研究，其中包括測量了行Dynesys固定后各個節段間的腰椎活動度，結果顯示Dynesys固定相鄰節段的活動度未受到影響，作者認為Dynesys可作為脊柱融合術的替代方案。

1.2 Dynesys對固定節段及鄰近節段應力傳導的影響 Niosi等〔9〕研究了Dynesys對小關節內壓力的影響，選取了10具尸體標本，分別對Dynesys套管完整狀態、標準長度、加長(+2 mm)、縮短(-2 mm)3種不同狀況進行測試，測量了L2～L5小關節觸點壓力，結果發現，Dynesys系統固定后在前屈及側屈時則可增加小關節觸點壓力峰值，而在后伸或旋轉時影響不明顯，認為這是前屈時牽拉繩索造成的旋轉中心后移所致。Zhang等〔10〕研究發現退變椎間盤對腰椎節段的承載能力有顯著影響。研究以1例56歲男性的L4/5為基礎，建立三維有限元模型，分析退變椎間盤受壓時的載荷傳遞情況，研究結果顯示Dynesys可有效降低退變椎間盤的負荷。Rohlmann等〔11〕也通過三維有限元分析了Dynesys的負重傳導，結果同樣顯示Dynesys可減少椎間ROM，在后伸及中立位可減小椎間盤內壓及小關節應力，對鄰近節段ROM及椎間盤內壓則無明顯影響。

1.3 套管長度及直徑對脊柱生物力學的影響 Niosi等〔12〕通過體外試驗對脊柱活動進行綜合分析，發現套管長度對置入節段的運動存在一定影響。脊柱活動范圍明顯增大，在行Dynesys穩定術后，置入標準套管長度的節段活動度要明顯小于完整的脊柱。增加或減少套管的長度均能改變脊柱活動節段的范圍。Niosi等〔9〕研究指出，較長的套管會促使置入節段活動范圍和三維運動螺旋軸接近正常標本的水平，但套管長度存在最大允許值，一旦超過將導致脊柱后凸畸形。因此，選擇合適長度的套管對于手術效果有著重要的影響。

Shih等〔13〕通過三維有限元分析了不同直徑的間隔器對腰椎生物力學的影響，研究分析了5種間隔期直徑(0.8、0.9、1.0、1.1和1.2倍標準間隔期直徑)狀態下腰椎的生物力學，結果顯示不同直徑的間隔器能改變Dynesys系統的強度，更大直徑的間隔器在屈曲位上表現更大的強度，而在伸展、旋轉和側彎上表現得更為柔軟，對鄰近節段的負荷分擔則無顯著影響。

2 Dynesys適應證、禁忌證

針對Dynesys的適應證和禁忌證，國內外仍存在許多爭議。張陽等〔14〕研究報道對46例腰椎退變患者實施Dynesys手術，其中腰椎管狹窄20例、腰椎間盤突出26例，臨床療效良好，與隨機對照的傳統融合術組無統計學差異。對早期椎間盤突出患者，Dynesys療效可能更加明顯。針對早期腰椎滑脫患者是否可行Dynesys固定，存在一定爭議。Hoppe等〔15〕通過對39例L4/5退行性滑脫患者進行平均7.2年的隨訪，認為單節段Dynesys固定能明顯改善臨床癥狀，其中89%腰痛患者得到改善，86%腿痛患者最終得到改善。因此行單節段Dynesys治療早期腰椎滑脫遠期臨床療效改善明顯，患者總體滿意率高。Di Silvestre〔16〕等將Dynesys應用于治療老年性腰椎側凸、腰椎滑脫患者，研究納入了29例老年性退變性腰椎側凸患者(其中13例合并有腰椎滑脫)，平均年齡68.5歲，行減壓后Dynesys動態固定，平均隨訪54個月，結果顯示所有患者Oswestry功能障礙指數(ODI)指數及疼痛視覺模擬量表(VAS)評分均顯著改善，臨床療效滿意，Cobb角顯著減小，認為Dynesys能提供足夠的穩定性避免脊柱側凸及脊柱不穩的進展，因此Dynesys同樣適用于腰椎側凸患者的手術治療。針對Dynesys的禁忌證，Schwarzenbach等〔17〕報道指出，老年患者合并明顯的骨質疏松、退變性腰椎滑脫伴嚴重腰椎不穩、進行性的椎間盤退變，這些患者行Dynesys手術失敗率較高。Lawhorne等〔18〕通過一項回顧性研究得出，相比于融合術，年齡>80歲并且合并有骨質疏松的患者不適合應用Dynesys。筆者綜合相關文獻報道〔14～18〕,歸納如下：適應證：①腰椎椎管狹窄或退行性腰椎滑脫(Ⅰ度)導致的神經源性疼痛或腰背痛； ②椎間盤退變導致的腰背痛；③減壓手術導致的醫源性腰椎不穩；④退行性脊柱側凸導致的腰椎椎管狹窄并處于進展期；⑤椎間盤突出復發。禁忌證：①Ⅱ度及Ⅱ度以上峽部不連或退變性腰椎滑脫；②受累節段有退變性側彎>10°；③頸椎、胸椎；④單側Dynesys使用；⑤融合失敗后的翻修術；⑥明顯骨質疏松及其他代謝性骨病；⑦椎體骨折、脫位、感染或腫瘤；⑧椎弓根直徑較小或各種原因骨質缺損致置入椎弓根螺釘困難等。

3 Dynesys臨床結果

Dynesys應用于臨床已有20年時間，并已獲得美國食品藥品管理局(FDA)批準，國內外對Dynesys的臨床療效報道也越來越多。Hu等〔19〕隨訪了32例行Dynesys固定的腰椎退變患者，平均隨訪(16.4±5.5)個月，所有患者的腰腿痛VAS評分均較術前明顯降低，ODI由(69±12.6)%降至(28±15.7)%，所固定節段及鄰近節段ROM較術前無顯著改變，未見內固定相關的并發癥，認為Dynesys短期內臨床療效滿意，在保留節段活動度的同時還能減少手術創傷，避免植骨并發癥。Li等〔20〕研究結果顯示，在對27例行Dynesys的腰椎退變患者進行平均(22.40±4.23)個月的隨訪中，患者的腰腿痛VAS評分及ODI指數均獲得顯著改善，Dynesys能改善腰椎退變患者臨床癥狀，且效果顯著。Schaeren等〔21〕研究了Dynesys治療腰椎滑脫的臨床效果，研究納入了26例腰椎管狹窄合并退變性腰椎滑脫的老年患者，均經減壓后行Dynesys固定，平均隨訪52個月，結果顯示所有患者腰腿痛VAS評分和行走距離均有顯著改善。影像學上顯示固定節段穩定，未見滑脫加重；但有3例分別在術后2年和4年出現螺釘松動，1例出現螺釘斷裂，同時有47%患者發生鄰近節段退變(ASD)，Dynesys的遠期臨床療效還有待進一步隨訪研究。Payer等〔22〕研究納入了30例單節段腰椎前滑脫及椎管狹窄患者，其中男8例，女22例；年齡46～88歲，平均66歲；平均隨訪24個月，下腰痛VAS評分從6.5降至2.5，腿痛VAS評分從5.4降至0.6；平均步行距離由先前500 m延長至2 000 m，而ODI由54%降至18%。其中有2例出現螺釘松動，術后12～24個月隨訪中發現有3例出現鄰椎病。Segura-Trepichio等〔23〕觀察了應用Dynesys治療腰椎退變性疾病的療效，共納入22例患者，其中男11例，女11例，平均年齡(44.40±11)歲，隨訪4年以上，所有患者ODI評分較術前有所改善，從(52.36±16.56)%降至(34.27±17.87)%。4例(18%)出現螺釘松動，1例(4.5%)出現螺釘斷裂。Di Silvestre等〔16〕觀察了29例老年腰椎側凸患者，均行減壓術后Dynesys動態固定，其中18例固定3個節段，5例固定4個節段，2例固定5個節段，4例固定6個節段，平均隨訪54個月，患者側凸Cobb角平均矯正了37.5%，功能癥狀較術前明顯改善，臨床療效顯著。Dynesys可以為實施廣泛減壓后的多節段腰椎管狹窄患者提供良好的穩定性。

4 Dynesys對鄰近節段退變影響

Dynesys設計初衷是既能保持腰椎的穩定性，又使腰椎有一定活動度，遠期避免鄰近節段退變的發生。目前大量研究也支持Dynesys系統能延緩鄰近節段退變的發生，但其具體作用機制仍未明確。Ciavarro等〔24〕利用延遲釓增強磁共振成像(MRI)測定Dynesys固定節段及鄰近節段椎間盤的糖胺聚糖含量，結果顯示術后6個月及術后24個月糖胺聚糖含量均有增加，且術后第24個月高于術后第6個月。Dynesys能延緩椎間盤退變，促進椎間盤自身修復。Beastall等〔25〕對24例應用Dynesys患者進行為期9個月的MRI隨訪，結果顯示固定節段保留有部分活動度，鄰近節段活動度則無明顯增加，椎間隙前部高度有所降低，而后部則無明顯增高。因此認為Dynesys可以預防ASD的發生。

另外有一些學者對Dynesys預防和減輕鄰近節段退變表示懷疑。Cakir等〔26〕對11例行Dynesys單節段固定的患者進行回顧性研究，結果顯示Dynesys對固定節段及鄰近節段的活動度均沒有顯著影響，因此認為其對預防ASD無效。Vaga等〔27〕通過對Dynesys患者行術前及術后半年椎間盤軟骨延遲增強MRI，發現Dynesys能延緩甚至部分逆轉椎間盤退變，尤其是對于椎間盤退變嚴重的患者效果更明顯；但同時Dynesys增加了鄰近節段負荷，導致鄰近節段退變早期發生。Kumar等〔28〕對32例Dynesys手術患者進行2年的影像學隨訪觀察，Dynesys固定節段及鄰近節段退變仍在繼續，認為可能是自然病程的結果。脊柱穩定術后鄰近節段退變的病因及確切的發生機制尚未明確，且影響鄰近節段退變的因素眾多，Dynesys是否能真正預防ASD發生，還有待進一步長期大樣本的隨機對照研究。

5 Dynesys與剛性融合術比較

剛性融合術作為腰椎退變性疾病手術治療的“金標準”，已廣泛應用于治療腰椎退變性疾病。但隨著對脊柱生理功能研究的不斷深入，對腰椎融合術后并發癥的關注也越來越多，如腰椎活動度減低、持續性腰痛、鄰近節段退變加速等；且通過長期隨訪發現其臨床滿意率遠低于其融合率〔29〕。

Dynesys通過動態保留來改善固定節段的應力傳導并重建旋轉中心，減輕鄰近節段的運動代償，達到延遲或避免鄰近節段早期退變發生的目的〔30〕。Cakir等〔26〕分析比較了單節段行Dynesys及融合內固定術的臨床療效，研究納入了26例患者，其中15例行腰椎堅強內固定，11例行Dynesys內固定，患者均行減壓術，平均隨訪37.5個月，發現兩者均沒有明顯改變鄰近節段的ROM。剛性融合組腰椎整體ROM及固定節段ROM均顯著減小，而Dynesys組均沒有顯著改變。Yu等〔31〕研究35例Dynesys固定及25例行后路椎管融合固定治療腰椎退變性疾病的患者，回顧分析比較了兩者的臨床療效。隨訪3年后發現Dynesys組保留了固定節段及整體腰椎一定的活動度，但前側椎間隙的高度有所減低；兩者均增加了后側椎間隙的高度，其中Dynesys組更優。同時在ODI及VAS評分改善方面，Dynesys組更具有優勢，而在并發癥發生率上兩組間無統計學差異。Dynesys可以替代后路椎間融合術用于多節段椎體的固定。Dynesys較剛性融合術的優勢主要體現在對鄰近節段的保護作用上，尤其是對退變程度較輕的節段，它可以減緩固定節段退變的進程，并預防鄰近節段早期退變的發生〔32〕。

然而Haddad等〔33〕卻認為Dynesys臨床效果不及傳統融合固定。研究比較了32例分別行Dynesys和融合固定的腰椎退變性疾病患者，平均隨訪4年，結果顯示融合組在ODI及VAS評分改善方面有優勢，且融合組的病人滿意率更高，約87.5%融合組患者表示滿意或非常滿意，而Dynesys組滿意率只有68.8%。在并發癥發生率上，Dynesys組更高，出現持續性癥狀未改善2例，螺釘錯位1例，有癥狀性螺釘松動1例。Grob等〔34〕通過對一組平均超過2年隨訪共計50例患者的臨床回顧性研究發現，Dynesys內固定2年后，腰痛及下肢疼痛VAS評分要高于堅強內固定患者，僅有約一半患者總體生活質量得到改善，不足一半患者功能改善，而再手術率也高于堅強內固定組，總體臨床結果表明半堅強內固定并不優于傳統內固定融合術。

綜上，Dynesys為腰椎退變性疾病的治療選擇又增添了一種新方法，其設計理念先進，自身特點及優勢明顯，基礎及臨床研究均認為Dynesys能穩定手術節段，一定程度上保留脊柱活動度，減少椎間盤及后方小關節的負荷傳遞。Dynesys應用于臨床已有20年，目前國內外大量文獻對其臨床應用結果表示肯定，其臨床療效可等同甚至優于傳統后路腰椎融合手術。但Dynesys仍存在幾個問題亟待解決。首先，必須進一步明確Dynesys使用的適應證和禁忌證，避免盲目應用，導致手術失敗率升高；其次，Dynesys系統本身材料結構設計上是否有待進一步完善和改進；最后，Dynesys延緩鄰近節段退變的機制及其有效性和安全性仍需進一步驗證。相信隨著科技的進步，通過對Dynesys內固定裝置的優化或新固定理念的提出，有關Dynesys研究會進一步深入，非融合固定將會更加符合脊柱生理功能。

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〔2015-06-30修回〕

(編輯 苑云杰/王一涵)

蔣國強(1963-)，男，主任醫師，碩士生導師，主要從事脊柱外科研究。

吳海挺(1987-)，男，碩士在讀，住院醫師，主要從事脊柱外科研究。

R681.5+7

A

1005-9202(2016)22-5764-04；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.22.124

1 寧波大學醫學院附屬醫院脊柱外科