腰椎融合輔以鄰近節段動態固定治療腰椎退行性疾病的早期臨床療效觀察

李瀚卿，施榮茂，周 強，邸 寧，王浩明，代 飛，羅 飛，侯天勇，許建中

腰椎融合術是目前治療腰椎退變性疾病的主要手術方式之一，但該術式改變了腰椎的生物力學狀態，會加速鄰近節段退變(adjacent segment degeneration，ASD)，已成為影響其中遠期臨床療效的主要原因之一［1］。而術前鄰近節段椎間盤存在明顯退變是融合術后ASD高發的主要危險因素，退行性改變的椎間盤由于節段堅固固定后，應力負荷增加慢性損傷，從而加速了其退變的病例進程［2］。已有大量文獻表明融合術后ASD發生率為5.2% ～100%，鄰椎病發生率為5.2% ～18.5%［3］。近年椎間融合輔以鄰近節段動態固定的鄰近節段保護技術得以發展，動態固定系統可以保留部分節段活動度(range of motion，ROM)，減少椎間盤及小關節的應力負荷，從而對椎間盤起到保護作用，但其療效及應用價值尚有不同認識。本院2010年4月～2011年10月采用椎間融合輔以鄰近節段K-Rod動態固定治療腰椎退行性疾病取得了良好的臨床療效，本文以單節段椎間融合固定術為對照，進一步評價其臨床療效，探討存在的問題和應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

共51例患者納入研究，A組(K-rod組)24例;B組(單節段融合組)27例。患者主訴主要包括腰痛、下肢放射痛、跛行或行走困難;主要體征包括腰椎局部壓痛、活動受限、下肢不同程度的感覺活動障礙等。術前攝站立位腰椎正側、過伸、過屈位 X線片及行腰椎CT、MRI檢查。納入標準:①臨床記錄完整并獲得隨訪的腰椎退行性疾病(腰椎椎間盤突出癥、退行性滑脫癥、腰椎椎管狹窄癥等)患者;②需融合治療的節段為L4/L5或L5/S1;③年齡為20～60歲。排除標準:①中重度骨質疏松癥(T值＞－2.0);②骨代謝疾病;③合并內科嚴重疾病或/和神經精神疾病及有不良嗜好者。

1.2 手術方法

2組手術過程相似。全身麻醉后取俯臥位，常規消毒鋪巾。腰椎正中縱行切口，A組長7～8 cm，B組長4～5 cm，依次切開皮膚、皮下組織、腰背筋膜，棘突旁開2.5 cm縱行切開豎脊肌腱膜，沿多裂肌與最長肌之間的肌間隙入路暴露相應的椎弓根螺釘入點，并置入椎弓根螺釘。A組采用K-Rod動態系統對鄰椎進行固定，B組采用經椎間孔椎體間融合術(transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF)對融合節段行椎管減壓，椎體滑脫者實施提拉復位并行椎間植骨融合。術后常規給予脫水和非甾體類抗生素，術后3～5 d逐步開始下床和功能鍛煉。

1.4 隨訪評價

1.4.1 臨床療效評價

術前，術后3個月、6個月、1年及2年定期門診復查，每次復查時對患者進行疼痛視覺模擬量表(visual analogue scale，VAS)評分［4］和 Oswestry 功能障礙指數(Oswestry disability index，ODI)［5］評價。

1.4.2 影像學評價

手術節段間隙 ROM及頭側一、二鄰近節段ROM(ROM1，ROM2):分別在腰椎站立側位過屈及過伸X線片上畫出上椎體下終板平行線、下椎體上終板平行線，兩線夾角就為屈位、伸位角度，兩角度數之差就為其ROM。腰椎總ROM:分別在腰椎站立側位過屈及過伸X線片上畫出L1椎體下終板平行線，S1椎體上終板平行線，兩線夾角就為屈位、伸位角度，兩角度數之差就為腰椎總ROM。手術椎間隙高度:腰椎站立位側位X線片測量椎間隙前緣及后緣高度，計算其均值與頭側椎體前緣高度的比值，以規避測量誤差。

術后影像學ASD的判定:觀察腰椎X線片，若保護節段及鄰近節段出現退行性小關節炎、椎間盤骨化、節段性失穩、椎間隙變窄等，判定為出現退變。腰椎失穩標準:腰椎站立時過伸、過屈位 X線片顯示相鄰椎體水平移位≥3 mm 或ROM≥15°［6］。

1.5 統計學分析

2 結 果

2組性別、年齡等一般資料之間差異沒有統計意義學(P＞0.05)。A組平均隨訪時間為24.7個月(24～37個月)，B組平均隨訪時間為26.4個月(24～40個月)，2組之間隨訪時間差異沒有統計意義學(P＜0.05)。2組患者臨床癥狀均得到顯著改善。A組末次隨訪腰腿痛VAS評分較術前平均改善4.30分，改善具有非常顯著統計學意義(P＜0.01);B組末次隨訪 VAS評分較術前平均改善4.50分，改善具有非常顯著統計學意義(P ＜0.01，見表1)。A組末次隨訪時ODI與術前相比，改善具有非常顯著統計學意義(P＜0.01)，術后6個月與術后1年相比差異無統計學意義(P＞0.05);B組ODI從末次隨訪時ODI與術前相比，改善具有非常顯著統計學意義(P＜0.01)，術后6個月與術后1年相比差異無統計學意義(P＞0.05，見表2)。術前、術后1年、末次隨訪時2組之間VAS評分、ODI差異無統計學意義(P＞0.05)。

影像學評價:A組K-rod動態固定節段間隙高度術前(38.32 ±5.13)mm，術后 6 個月時為(37.75±3.92)mm，末次隨訪時為(38.00 ±3.94)mm。術后6 個月、末次隨訪時椎間隙高度與術前相比差異無統計學意義(P＞0.05)，術后6個月與末次隨訪相比差異也無統計學意義(P＞0.05)。A組K-rod動態固定節段ROM 術前為5.70°± 3.70°，術后 6 個月為 2.63°±1.56°，末次隨訪時為2.67°±1.20°，約為術前的46.8%。術后ROM與術前相比，差異有統計學意義(P＜0.01)，術后6個月與末次隨訪相比，差異無統計學意義(P＞0.05)。

為了探討腰椎融合輔以鄰近節段動態固定對腰椎總體運動功能和鄰近節段的影響，本研究測量了2組患者術后腰椎節段ROM和總ROM。末次隨訪時，2組腰椎總ROM與術前相比，差異無統計學意義(P＞0.05)。組間術前腰椎總ROM差異無統計學意義(P＞0.05)，末次隨訪時差異也無統計學意義(P ＞0.05，見表3)。鄰近節段 ROM 變化，A、B組內術前術后差異具有顯著統計學意義(P＜0.05)，兩組間對比差異無統計學意義(見表4)。

A組保護節段至末次隨訪時均未觀察到退變進展，末次隨訪時8例患者出現11枚(11/138，8%)螺釘的Halo征，無螺釘及連接棒斷裂，所有螺釘松動患者無明顯不適主訴。B組未發現螺釘松動、斷裂，但有5例出現鄰近節段不穩。

典型病例影像學資料見圖1。術前X線片及MRI示L5/S1椎間盤突出，L4/L5椎間盤退變突出，腰腿痛VAS評分為6，ODI為48.6%(見圖1a～d)。入院后行 L5/S1椎間盤切除、植骨融合內固定，L4/L5K-rod動態固定術，末次隨訪VAS評分為1，ODI為 5.7%(見圖1e～h)。

表1 2組術前術后VAS評分Tab.1 VAS scores pre-and post-operative of 2 groups

表2 2組術前術后ODITab.2 ODI pre-and post-operative of 2 groups

表3 2組腰椎總ROMTab.3 Lumbar total ROM of 2 groups

表4 2組鄰近節段ROM變化Tab.4 Adjacent segment ROM of 2 groups

圖1 典型病例影像學資料Fig.1 Radiologic data of a typical patient

3 討 論

在1988年，Lee［7］率先報告了一組腰椎融合術隨訪8.5年，有18例患者出現ASD。以后大量的臨床研究報告了堅固內固定術后觀察到ASD的現象［3，8］。隨著融合率的不斷提高，患者的滿意度并沒有相應提高［9］。近年來腰椎動態固定技術得到發展，其通過改變運動節段承載負荷的方式、保留部分ROM，使固定節段的應力傳導盡可能接近正常腰椎，減少了對相鄰節段的影響，可能會延緩或阻止鄰椎病的發生［10］。腰椎融合輔以鄰近節段動態固定技術被用于預防術前已存在退變的鄰近節段術后進一步退變而發生鄰椎病，從而避免多節段融合。K-Rod椎弓根動態固定系統是一種能夠將傳統的剛性固定系統與彈性固定系統相結合的，強調椎體動態穩定的固定系統，可以分散卸載被固定椎間隙和關節突關節的壓力負荷，同時保留一定ROM。在融合節段的鄰近節段通過動態固定保留ROM，在僵硬的融合節段與鄰近節段建立一個緩沖過渡區，避免了陡然的力學改變，防止ASD發生。近年來，K-rod動態固定系統應用于臨床的文獻報道較少［11-12］，尚缺少關于鄰近節段保護的系統性研究。本研究中的患者為單節段融合的鄰近節段進行動態固定，所有患者臨床癥狀較術前得到顯著改善，VAS評分由術前的5.88±0.90 降至末次隨訪時的 1.58 ±0.65，ODI由術前(54.93±10.37)%下降至末次隨訪時的(13.33 ±8.54)%。

腰椎融合術后運動負荷及應力分布的改變是導致ASD的主要原因。研究表明融合固定術后鄰近節段的應力負荷、椎間盤內壓均顯著增加，如果鄰近節段已存在退行性變，可引起 ASD的加速［13］。Chow等［14］的尸體脊柱標本實驗證實腰椎融合內固定術后鄰近節段的ROM及椎間盤內壓均增加，有限元分析模型亦證實了腰椎融合后的這種改變［15］。Molz等［16］提出融合術后腰椎為獲得與術前一致的活動需要增加力矩，而增加的力矩導致鄰近節段ROM增大，這種變化導致活動節段有退變傾向，而如果超過相應脊柱功能單元的生理限制，就會對脊柱功能單元的結構產生累積性損傷，表現為韌帶松弛、椎間盤退變、骨贅形成等，成為ASD的主要病理變化。鄰近節段保護的目的在于穩定已存在明顯退變的融合鄰近節段，降低該節段椎間盤和小關節應力負荷，保留部分ROM，以延緩或阻止其退變。本組病例中，動態固定節段間隙高度術前為(38.32±5.13)mm，末次隨訪時為(38.00 ±3.94)mm，差異無統計學意義。動態節段 ROM由術前5.70°±3.70°降至末次隨訪時的 2.67°±1.20°，表明 K-Rod可以較好地維持間隙的高度，保留部分ROM，起到了保護鄰近節段的作用。對固定節段以外的鄰近節段ROM的觀察，A組ROM1、ROM2術前與術后相比，差異具有顯著統計學意義，B術前術后差異也存在顯著統計學意義，2組間差異無明顯統計學意義。B組有5例患者鄰椎出現了不穩的表現，而A鄰近節段在隨訪時間內未發現有臨床和影像學意義的退變。

另有部分學者認為由于融合術后腰椎總ROM下降，腰椎各節段ROM也下降，但腰椎為保持原有ROM，代償性地增加鄰近節段ROM，而那些本已存在退變節段的ROM占腰椎ROM的比例將增加，可能是其發生退變的原因［17］。本研究中測量了2種內固定方式術前及末次隨訪時腰椎ROM的變化。結果表明A組術后腰椎總ROM雖有所減小，但與術前比較差異并沒有統計學意義;而B組則保持了術前腰椎總ROM;且組間術前及末次隨訪時比較，差異均沒有統計學意義。表明對存在退變的融合節段鄰近節段采用額外的動態固定保護，對腰椎總ROM影響較小。而B組術后腰椎總ROM維持在術前水平，其鄰近節段ROM均顯著增加，這一結果與Cakir等［18］的結果相一致。綜上，融合輔以鄰近節段動態固定雖然不能很有效減小鄰近節段的代償性ROM增大，但與單節段融合相比，額外的動態固定并未對腰椎總ROM及鄰近節段ROM帶來更多的負面影響，在融合節段與動態固定節段之間形成了緩沖，不會使第一鄰近節段過度受力，達到了保護作用。

動態固定系統在體內長期承重，且節段具有部分ROM，可能會增加釘棒斷裂及螺釘松動的風險。Putzier等［19］用Dynesys行動態固定保護與單節段融合對比，平均隨訪6年，發現保護組有3例出現內置物斷裂或松動，但2組影像學不良事件的發生率并無差異。本組病例中發現8例患者出現11枚螺釘的Halo征，無螺釘及連接棒斷裂，且患者無明顯不適主訴，并從影像學上觀察，其仍對保護節段具有限制作用，不需要進行特殊處理。B組固定節段未發現內置物并發癥，卻有5例患者出現鄰近節段不穩。

綜上，采用腰椎融合輔以鄰近節段K-Rod動態固定治療腰椎退行性疾病，在維持椎間隙高度的同時保留了保護節段的部分ROM，已存在退變的鄰近節段得到了保護，取得了良好的臨床療效，患者術后感受佳，但其遠期療效和并發癥有待長期隨訪的觀察。鄰近節段保護技術作為融合技術與動態固定技術的結合，對于鄰近節段存在明顯退變的患者，避免了擴大融合;與單節段融合相比降低了其進一步退變的風險。因此此技術具有一定優勢，為臨床治療腰椎退行性疾病提供了一種新的外科治療方式。

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