从临床积累中不断探索腰椎经椎弓根动态固定的应用范围及其价值

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从临床积累中不断探索腰椎经椎弓根动态固定的应用范围及其价值

来源:骨科在线 编号 : #138008#
2021-10-15
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来源:中华骨科杂志2021年9月第41卷第17期

作者:山东大学齐鲁医院脊柱外科 郑燕平 刘新宇

摘要

腰椎后路融合术是被脊柱外科医生广泛认可并成为共识的治疗腰椎退行性疾病的有效方法之一。然而固定融合会带来一系列的问题,尤其是邻近节段退变,已成为腰椎固定融合术后再手术的主要原因之一。

在此情况下,动态固定治疗腰椎疾患逐渐受到脊柱外科医生的关注。腰椎经椎弓根动态固定系统作为刚性融合的替代逐渐应用于临床,因其能够在维持手术节段稳定性的同时保留一定椎间活动度的特点而成为目前应用最广泛的非融合术式之一。

但一项新术式的出现必然会与传统观念相碰撞,国内外学者从生物力学、临床疗效及预后等多个方面对腰椎动态固定技术进行了探索和评价。本期文章探究了腰椎经椎弓根动态固定在腰椎常见的退行性疾病中的应用及相关并发症,综合来看该技术临床疗效得到了多项研究的证实,可作为刚性融合术式的一种替代来辅助治疗神经减压后的节段不稳。但目前仍存在许多不足,需要针对适应证、禁忌证、优缺点及相关风险开展多中心对照试验,同时对固定装置进行革新和研发,设计出符合国人解剖学特点的动态固定系统,使该项技术充分发挥其应有的作用。

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腰椎退行性疾病包括腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症和腰椎滑脱症等。针对脊柱退行性疾病的经典手术治疗方式主要包括腰椎开窗髓核摘除术、腰椎管减压术及各类脊柱融合术。长期随访研究证实腰椎开窗髓核摘除及椎管减压术临床疗效满意,但仍有部分患者出现症状复发、关节突关节退变加速、骨性结构过度去除后的医源性不稳所致顽固性腰痛等,是困扰临床医生和患者的主要问题。

随着腰椎椎弓根钉棒系统的广泛应用,其在稳定脊柱、恢复序列及畸形矫正方面具有显著的优越性,但也存在一定的并发症。刀口感染、内固定失败、椎间不融合等问题越来越受到脊柱外科医生的关注,远期邻近节段退变(adjacent segments degenera-tion,ASD)是腰椎融合术后再手术的主要原因[1-2]。因此许多学者开始尝试用动态固定技术克服这一缺点,旨在治疗疾病的前提下尽可能保留手术节段的活动度,从而减轻ASD,提高预后水平[3-4]

腰椎后路动态固定系统分为棘突间撑开装置、经椎弓根动态固定系统、全关节突关节置换系统等不同类别,在国内各家医院均有不同程度的开展,其中经椎弓根动态固定系统的应用最为广泛。动态固定系统理论上可以达到稳定脊柱、既限制手术节段异常活动又能保留手术节段运动功能,减少由于病理性节段不稳和减压后可能出现的医源性腰椎节段性不稳导致的下腰痛,适当维持脊柱序列、预防脊柱畸形进一步发展以及减少ASD发生,保持一定的椎间高度、减轻腰椎间盘压力及促进椎间盘修复,减轻术后椎间盘损伤引发的再突出,是一种提高手术疗效、患者生活质量并预期能够替代脊柱融合手术的固定装置。

Dynesys是在Graf韧带系统的基础上改进设计而成的一种经椎弓根动态固定系统,于1994年首次应用于临床。该技术可维持手术节段稳定性,同时保留一定的椎间活动度,以减缓ASD的发生,逐渐成为目前应用最广泛的非融合术式之一[5-6]

本期《中华骨科杂志》集中刊出了经椎弓根动态固定治疗腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症、腰椎退行性滑脱等疾病的中短期随访临床研究。笔者有幸受邀参加了编辑部组织的出刊前评审会。经过认真讨论,与会专家退掉了部分在手术适应证选择及研究设计方面存在问题和争议的稿件;并对其他拟刊出稿件逐一进行了细致的审读与评估,给出了进一步的修改意见。结合阅读国内外相关文献,笔者在此粗略浅显地谈一下对腰椎经椎弓根动态固定的认知,以期对读者阅读此期稿件时了解该项技术的临床适用范围及价值有所帮助。

一、腰椎经椎弓根动态固定在腰椎间盘突出症中的应用价值

随着1932年首次腰椎间盘切除术开展以来,腰椎开窗髓核摘除术逐渐成为治疗腰椎间盘突出症的金标准。但文献报道中23%~28%的手术患者远期随访时仍有慢性腰痛或下肢痛,且存在7%~24%的复发率[7]

侯树勋等[8]的研究结果证实开窗髓核摘除术的远期疗效良好,虽然所有病变间隙高度均有不同程度的丢失,但并无局部不稳。此后显微镜下、椎间盘镜下及经皮全内镜下髓核摘除术被广泛应用于临床,且获得了满意的临床疗效。但也有部分患者出现术后复发及长期随访中因椎间高度下降、终板变性、椎间盘加速退变所致的腰痛或腰椎不稳等。因此,有学者开始将腰椎经椎弓根动态固定系统应用于初次椎间盘突出的患者。

Más等[9]的有限元研究提示动态固定系统能减少椎间盘内压力和器械节段的关节突关节应力,可以作为椎间融合的替代用于PfirrmannⅡ级和Ⅲ级椎间盘退行性疾病。而Chien等[10]比较了Dynesys与Cosmic固定的生物力学参数,发现后者可以更好地保护椎间盘和关节突关节,Dynesys则建议用于健康或轻度退化的过渡节段。

本期文章也通过中短期随访对此作了阐述。罗磊等比较了髓核摘除联合动态固定术与经椎间孔椎间融合术两种术式治疗腰椎间盘突出症的中期疗效,发现动态固定与融合术相比邻椎病发生率更低。但文章并未对何种腰椎间盘突出症更适合采用腰椎经椎弓根动态固定系统作详细的阐述,病例入组时根据患者意愿采用不同的手术技术。

既往文献证实腰椎髓核摘除术后复发及顽固性腰痛的主要原因包括:术前较大的腰椎间盘突出、较大的体质指数和术前重度Modic改变等[11-12]。因此笔者认为,尽管与传统开窗相比动态稳定系统可以降低椎间盘复发率、与融合术相比ASD发生率更低,但由于该术式的创伤远远大于传统开窗手术,且与目前广泛采用的内镜技术相比未见明显优势,因此建议在重度腰椎间盘突出、肥胖及重度Modic改变的患者中适当应用。

二、腰椎经椎弓根动态固定在腰椎管狭窄中的应用价值

生物力学研究表明,动态固定在维持固定节段力学结构的稳定性方面有一定的优势,为减缓运动单元的退变提供了良好的生物力学基础。Cabello等[13]发现刚性融合装置结合动态固定系统可以延缓由刚性器械带来的相邻节段的椎间盘内压力升高。Schmoelz等[14]的一项脊柱标本体外研究发现,Dynesys动态固定在桥接段能够稳定脊柱,且较刚性固定装置更灵活[15]

本期文章中,郑超等分析了经椎弓根动态固定系统治疗术前单纯腰椎管狭窄症或稳定性腰椎滑脱表现为腰椎管狭窄症状者,邵进等则评估了Dynesys治疗多裂肌脂肪浸润的腰椎退行性疾病的临床疗效,结果显示术后疼痛及功能评分较术前显著改善。章凯等对比了Dynesys动态固定与后路腰椎椎间融合术(posterior lumbar inter-body fusion,PLIF)治疗双节段腰椎退行性疾病,证实二者均可取得令人满意的临床疗效。

在重度椎管狭窄症患者中由于需广泛椎管减压,出现术后腰椎失稳的比例并不少见。而多项临床研究证实Dynesys动态固定相较于传统融合方式对部分患者可起到维持一定程度稳定性的作用,其邻近上位节段的活动范围增大,使ASD的发生率更高[16-17]

在本期文章中,胡勇等报告了Dynesys动态固定联合减压治疗腰椎退行性疾病的中长期临床疗效,未发现术后腰椎不稳的情况。崔凯莹等则对比分析了 Waveflex 半刚性内固定系统与 PLIF 治疗双节段腰椎退变性疾病的影像学恢复情况,结果同样证实了其对椎间盘的保护作用。结合上述文章,我们认为采用动态固定治疗腰椎管狭窄不失为一种选择。

三、腰椎经椎弓根动态固定在腰椎滑脱中的应用价值

对合并多节段病变、腰椎滑脱、峡部不连的患者,使用刚性融合容易发生内固定相关的并发症,但Dynesys动态固定的表现也存在争议。有学者指出,Dynesys动态固定不能预防ASD的发生,且会加剧腰椎滑脱程度[13-14]。Fay等[18]发现采用Dynesys动态固定治疗腰椎滑脱后非预期的关节突关节融合手术率达到52.1%。Würgler-Hauri等[19]选取了37例行神经根减压后Dynesys动态固定的患者,影像学随访结果显示其在螺钉断裂率、松动率和手术翻修率上与单纯减压相比没有优势。

本期部分文章也对Dynesys动态固定与后路融合术及其他动态固定方式的预后进行了对比。其中苗磊等对比了Dynesys动态固定与PLIF治疗腰椎滑脱的中期疗效,统计学分析显示前者的术中创伤更小、术后ASD发生率更低。然而胡勇等的回顾性研究结果表明,动态固定尽管能保留部分活动度, 但ASD的发生还受年龄、邻近关节突关节退变等因素的影响,而 Dynesys 动态固定未减少邻近节段的异常应力负荷,因此不能避免ASD的发生。

依笔者经验来看,动态固定术后仍存在一些影像不稳的状况,因此其在腰椎滑脱中的应用价值还需更多和更深入的研究。

四、腰椎经椎弓根动态固定存在的问题

随着临床应用的增多,关于动态固定的并发症报道也逐渐增多。Wu等[20]的研究纳入了126例行Dynesys动态固定治疗的腰椎退行性疾病患者,其中螺钉松动率为4.7%。Lutz[21]对50个Dynesys植入物的随访观察发现,动态固定有较高的晚期感染率。

本期文章中,刘列华等发现腰椎经椎弓根动态固定术后感染的总体发生率为1.66%,其中Dynesys感染的发生率为2.17%。因此,动态内固定装置的感染问题不容忽视,尤其在长节段固定时需要慎用。

本期文章缺乏关于动态固定并发症的大样本随访研究,尤其是内固定断裂的相关研究较少。对螺钉松动、断裂、位置欠佳易于观察,但是对绳索断裂的研究尚未见报道。张阳等的研究结果证实内固定断裂的发生率为2.36%,但均无相关的临床症状。动态内固定断裂的处理方式显然与传统刚性固定不同,是否取出断裂的内固定装置目前尚没有统一的认识[22-23]。对内固定松动的评估通过X线片观察螺钉周围是否存在“单眉征”或“双眉征”确定会不会存在遗漏的情况?绳缆是否会有断裂的情况发生?显然仅仅通过X线片评估是不够的。CT评估可能会更加及时和准确,且不易遗漏。对无症状的不影响疗效的螺钉松动或有症状拆除后也不影响疗效的病例,是否有必要安装该装置?因此,目前学术界对动态固定系统能否大范围替代传统内固定融合仍存在不同的看法。

总体来说,Dynesys动态固定与刚性椎间融合各有优势和不足,有学者将两项技术联合应用,以期互补,获得更好的临床疗效。本期多篇研究证实动态固定联合椎间融合治疗多节段腰椎退行性疾病安全有效,融合率不亚于单纯刚性融合。但其中多数研究入组标准不一,手术患者的适应证选择和例数与对照组差别较大,影响结果判断的混杂因素较多,因此得出的结论还有待商榷。这也反映出目前国内对动态固定的科学认识和规范应用尚待进一步加强。

该装置既然能够具有等同于坚强固定的作用,那么对邻近节段应力和活动的影响是否也等同于坚强固定?这是否是文献报道中该装置 ASD发生率并不低的原因?本期文章大多提到的是原发疾病症状缓解率、复发率的研究结果,对ASD方面的观察较少。一般认为,安装 Dynesys内固定装置置钉需要显露关节突,有可能会侵扰腰椎后方关节突关节,这也可能是导致近端邻近节段加速退变的原因。另外,ASD的发生究竟是坚强固定所致还是自然病程转归也尚无定论。

五、总结与展望

以Dynesys为代表的动态固定系统作为一项治疗腰椎退行性疾病的较新的技术,其保留运动功能的特点使之与刚性融合术相比在预防ASD方面有一定优势,其临床疗效也得到了既往多项研究的证实,可作为刚性融合术式的一种替代来辅助治疗神经减压后的节段不稳。但该技术仍存在许多不足,包括对其长期并发症认识不够、应用范围相对受限、学习曲线较长等,对此还需要更深入、更长期的研究。

无论是国内文献还是国外文献,研究的局限性多在于试验组和对照组纳入标准宽泛,相对于以单一病种分组对手术疗效、并发症发生率、再手术率进行观察,很难得出更严谨的、更科学的依据,也难免会出现一些偏倚。经椎弓根动态固定的手术适应证、禁忌证、可行性、优缺点及相关风险还需要进一步研究。

期望国内脊柱外科医生对此有针对性地开展多中心对照试验、生物力学研究及固定装置的革新研发,设计出更符合国人解剖学特点的动态固定系统,从而更好地服务于临床。

参考文献

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