顧宏林，詹世強(qiáng)

綜述

非融合技術(shù)治療腰椎間盤退行性疾病的臨床應(yīng)用進(jìn)展

顧宏林，詹世強(qiáng)

脊柱疾??；腰椎；非融合技術(shù)

脊柱融合術(shù)是治療腰椎退行性疾病最常用的外科治療方法。為避免該技術(shù)帶來的融合節(jié)段鄰近節(jié)段退變、融合部位假關(guān)節(jié)形成以及髂骨供骨區(qū)疼痛等并發(fā)癥，近年來非融合技術(shù)逐漸成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。根據(jù)非融合內(nèi)植物的設(shè)計(jì)、植入方式、材料學(xué)特點(diǎn)以及脊柱功能修復(fù)和保留機(jī)制，目前非融合技術(shù)主要分為人工全椎間盤置換技術(shù)、人工髓核置換技術(shù)、經(jīng)椎弓根固定的動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)、棘突間固定系統(tǒng)以及小關(guān)節(jié)成形裝置等5種類型。本文就其臨床應(yīng)用進(jìn)展作一綜述。

1 人工椎間盤置換技術(shù)

人工椎間盤是模擬人體椎間盤生理特性的一種裝置，適用于椎間盤退變但結(jié)構(gòu)完整，單節(jié)段，無局部感染、滑脫，無明顯關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)病變和椎管狹窄，以腰痛為主要臨床癥狀，日常生活受到嚴(yán)重影響，經(jīng)1年非手術(shù)治療無效的病例。臨床應(yīng)用較多的有Charite假體和Prodisc-L假體。

Charite假體由2個關(guān)節(jié)面組成。美國食品和藥物管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）開展了多中心前瞻性臨床對照試驗(yàn)，2年的隨訪結(jié)果顯示，Charite假體組和腰椎前路椎體間融合（anterior lumbar interbody fusion，ALIF）組術(shù)后癥狀均顯著改善，前者在視覺模擬評分（visual analog scale，VAS）、Oswestry功能障礙指數(shù)（Oswestry disability index，ODI）和SF-36評分上均明顯優(yōu)于后者，且前者施術(shù)節(jié)段的運(yùn)動范圍（range of motion，ROM）、椎間隙高度得到更好的維持，假體下沉的發(fā)生率也更少。研究者認(rèn)為，Charite假體置換手術(shù)取得了至少與前路融合術(shù)同樣的療效，且在某些評價(jià)指標(biāo)上更優(yōu)于后者[1]。Guyer等[2]隨訪5年的前瞻性對照研究也顯示了一致的結(jié)果。

Prodisc-L假體屬半限制型人工椎間盤，與Charite假體不同，只有1個關(guān)節(jié)，可用于多節(jié)段的椎間盤置換。FDA的前瞻性隨機(jī)對照研究表明，Prodisc-L假體組術(shù)后VAS、ODI明顯高于融合組，再手術(shù)及翻修失敗率低于或等于對照組，未發(fā)現(xiàn)與操作和假體相關(guān)的并發(fā)癥。結(jié)果證實(shí)該裝置保留了腰椎絕大部分的活動度，推測其可能對鄰近節(jié)段的退變起到延緩作用[3]。但亦有研究發(fā)現(xiàn)，人工椎間盤置換并不能完全避免相鄰節(jié)段退變的發(fā)生[4]，因此該技術(shù)的安全有效性還有待長期隨訪研究加以驗(yàn)證。

2 人工髓核置換技術(shù)

目前腰椎人工髓核主要有注射的原位聚合材料（Dascor）和成形的植入物（PDN-Solo）兩類。Dascor是一種帶有球囊的原位聚合人工髓核。歐洲的前瞻性多中心非隨機(jī)臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示其具有安全性高、并發(fā)癥少、侵入性小等優(yōu)點(diǎn)[5]，但長期隨訪結(jié)果仍不清楚。PDN-Solo是由可吸水膨脹的水凝膠小丸外部包繞超高分子聚乙烯纖維構(gòu)成。前期試驗(yàn)已證實(shí)該植入物的生物安全性和機(jī)械持久性[6]，其多中心前瞻性研究亦表明，髓核置換術(shù)后ODI下降74%，而已報(bào)道的兩個技術(shù)領(lǐng)先的椎間融合器其ODI分別下降41%和42%，全椎間盤置換術(shù)后ODI評分也僅下降50%[7]。國內(nèi)金大地等[8]的初步臨床研究肯定了PDN的近期效果；梁勝根等[9]的報(bào)道則認(rèn)為，PDN植入中遠(yuǎn)期無法維持椎間隙高度，存在假體移位及終板破壞等嚴(yán)重并發(fā)癥，故需嚴(yán)格掌握其適應(yīng)證。

3 經(jīng)椎弓根固定的動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)

3.1 Graf系統(tǒng)

Graf系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛，Gardner等[10]歷經(jīng)7年的隨訪結(jié)果顯示，其短期臨床效果與融合組相似，并可維持良好的長期療效。Graf系統(tǒng)的缺點(diǎn)是手術(shù)后脊柱前凸加重側(cè)隱窩狹窄和神經(jīng)出口卡壓（特別是對于術(shù)前有小關(guān)節(jié)病變者），同時還增加了后側(cè)纖維環(huán)的負(fù)荷。因此Graf系統(tǒng)只適用于腰背肌力量足夠以及小關(guān)節(jié)發(fā)生輕度退變的年輕患者。

3.2 Dynesys系統(tǒng)

Dynesys系統(tǒng)克服了Graf系統(tǒng)的缺陷，能夠穩(wěn)定腰椎節(jié)段，減少相鄰節(jié)段應(yīng)力，適用于Ⅰ度腰椎滑脫、鄰近節(jié)段退變?nèi)诤虾妥甸g盤突出復(fù)發(fā)者。Stoll等[11]的多中心前瞻性臨床研究表明，該系統(tǒng)為腰椎不穩(wěn)的治療提供了一種安全有效的選擇。Putzier等[12]的回顧性對照研究亦提示，椎間盤髓核切除術(shù)后使用Dynesys系統(tǒng)可以預(yù)防椎間盤退變性疾病（intervertebral disc degeneration，DDD）的進(jìn)展。Schnake等[13]也認(rèn)為該系統(tǒng)可防止腰椎滑脫或不穩(wěn)的進(jìn)一步惡化。Dynesys系統(tǒng)的相關(guān)并發(fā)癥包括螺釘松弛、裝置移位、相鄰節(jié)段退變、腰椎前凸丟失[11]等。

3.3 FASS系統(tǒng)

Sengupta等學(xué)者[14]設(shè)計(jì)了Fass系統(tǒng)，試圖克服Graf系統(tǒng)加重后方纖維環(huán)負(fù)荷和Dynesys系統(tǒng)導(dǎo)致腰椎前凸丟失的缺點(diǎn)，初步的生物力學(xué)試驗(yàn)證實(shí)，其具備減輕椎間盤負(fù)荷、控制ROM和保持腰椎前凸的優(yōu)勢，但目前尚未見其臨床應(yīng)用的文獻(xiàn)報(bào)道。

3.4 BioFlex系統(tǒng)

韓國BioFlex系統(tǒng)的相關(guān)研究[15]揭示其可以在增加腰椎穩(wěn)定性的同時保留手術(shù)節(jié)段的生理活動；與椎間融合器合用時可提高融合率，推測其可能具有減輕相鄰節(jié)段退變的作用；術(shù)后患者活動范圍大為改善。因此尤其適用于多節(jié)段腰椎退變患者。

4 棘突間固定系統(tǒng)

棘突間固定系統(tǒng)是一組固定于棘突間起撐開作用的裝置，據(jù)其功能及作用特點(diǎn)可分為有自身功能的動態(tài)植入物（Coflex、DIAM等）和無自身功能的靜態(tài)植入物（Wallis、X-stop等）。

4.1 Wallis系統(tǒng)

Wallis系統(tǒng)是研究歷史最悠久的棘突間固定系統(tǒng)。設(shè)計(jì)者Senegas[16]推薦其用于：（1）巨大髓核突出切除術(shù)后；（2）復(fù)發(fā)性椎間盤突出癥；（3）第5腰椎骶化的突出椎間盤的切除；（4）融合節(jié)段鄰近節(jié)段的椎間盤疾?。唬?）導(dǎo)致慢性下腰痛的單獨(dú)ModicⅠ型改變。

與融合技術(shù)相比，Wallis系統(tǒng)具有可逆性，必要時可改行其他手術(shù)方法。Senegas等[17]還提出其可能具有潛在的椎間盤修復(fù)作用。該系統(tǒng)的并發(fā)癥包括深部感染、內(nèi)植物松動移位、椎間盤突出癥術(shù)后復(fù)發(fā)等[16]。目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為Wallis系統(tǒng)適用于輕中度腰椎退變性疾病患者，而嚴(yán)重退變患者嚴(yán)禁使用[16]。昌耘冰等[18]的初步臨床應(yīng)用結(jié)果顯示，Wallis系統(tǒng)是治療腰椎間盤退行性變的一種安全有效的方法，遠(yuǎn)期效果尚待證明。目前該系統(tǒng)已獲得FDA的研究器械豁免（investigational device exemption，IDE）認(rèn)證而在美國開展了臨床試驗(yàn)方面的研究。

4.2 Coflex系統(tǒng)

Coflex系統(tǒng)為鈦制的“U”形裝置，具有顯著增強(qiáng)脊柱穩(wěn)定性的作用，目前廣泛應(yīng)用于退變性脊柱側(cè)凸、腰椎管狹窄癥、腰椎不穩(wěn)癥和腰椎間盤突出癥等各種腰椎退變性疾病的治療中。日前該系統(tǒng)的多中心前瞻性隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)已獲FDA-IDE批準(zhǔn)。Richter等[19]的研究結(jié)果表明，Coflex系統(tǒng)術(shù)后的臨床評價(jià)指標(biāo)均較術(shù)前有明顯改善；Kong等[20]的對照研究則顯示，應(yīng)用Coflex系統(tǒng)可作為椎管狹窄伴節(jié)段性不穩(wěn)的替代治療方法，且因其在上位節(jié)段的應(yīng)力小而優(yōu)于腰椎后路椎體間融合（posterior lumbar interbody fusion，PLIF）。徐海棟等[21]的初期臨床應(yīng)用顯示了該系統(tǒng)較好的治療效果。Kettler等[22]報(bào)道的改良Coflex rivet系統(tǒng)較傳統(tǒng)裝置具有更高的穩(wěn)定性。但Coflex同樣有導(dǎo)致術(shù)后腰椎后凸畸形、棘突骨折等并發(fā)癥的報(bào)道[23]。

5 小關(guān)節(jié)成形裝置

小關(guān)節(jié)成形裝置即腰椎小關(guān)節(jié)的全關(guān)節(jié)置換系統(tǒng)，目前應(yīng)用于臨床的主要有TOPS和TFAS兩種裝置。TOPS是一種人工小關(guān)節(jié)囊，主要用于治療小關(guān)節(jié)退變增生、Ⅰ度退行性脊椎滑脫和椎管狹窄的病人。McAfee等[24]采用TOPS治療腰椎管狹窄癥，保留了施術(shù)節(jié)段的高度及活動度，術(shù)后患者癥狀明顯減輕，無裝置移位等并發(fā)癥。TFAS是一種金屬對金屬的小關(guān)節(jié)置換系統(tǒng)，可使手術(shù)節(jié)段及相鄰節(jié)段的活動范圍保持在接近正常的狀態(tài)，較之后路固定系統(tǒng)能夠更好地維持脊柱的生理狀態(tài)，主要用于延緩病人中重度腰椎管狹窄導(dǎo)致的病變。Webb等[25]對應(yīng)用TEAS系統(tǒng)患者手術(shù)前后的臨床指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，術(shù)后VAS及蘇黎世跛行問卷（Zurich claudication questionnaire，ZCQ）評分均有明顯改善。

脊柱融合術(shù)是否與融合節(jié)段相鄰節(jié)段退變存在因果關(guān)系，目前尚存較大爭議[26]，有學(xué)者認(rèn)為相鄰節(jié)段退變的原因很可能與疾病的自然進(jìn)程有關(guān)，并非因融合引起鄰近節(jié)段應(yīng)力集中所致[27]。而非融合技術(shù)是否能夠預(yù)防相鄰節(jié)段的退變，也同樣未能獲得充分的證據(jù)。Cakir等[28]認(rèn)為，Dynesys術(shù)后施術(shù)節(jié)段相鄰節(jié)段的活動度和術(shù)前相比并未出現(xiàn)明顯改變，因此不能推斷該技術(shù)可避免鄰近節(jié)段的退變。而Huang等[4]對Prodisc-L的臨床研究則證實(shí)，腰椎間盤置換術(shù)后施術(shù)節(jié)段運(yùn)動度得到保留，且相鄰節(jié)段活動度越大，總體臨床效果越好；Kanayama等[26]的5年回顧性對照研究亦表明，融合組因鄰近節(jié)段退變而再次施行手術(shù)的比率是Graf組的3倍，間接提示非融合技術(shù)可有效降低相鄰節(jié)段退變的發(fā)生率。事實(shí)上，對于腰椎間盤退行性疾病而言，非融合技術(shù)與融合技術(shù)治療方法的選擇尚有待更多的長期隨機(jī)對照研究的結(jié)果來證實(shí)，而非融合技術(shù)能夠保留并較好地恢復(fù)脊柱功能，因此仍可作為DDD階梯治療中的重要一環(huán)。

[1] Mcafee PC,Cunningham B,Holsapple G,et al.A prospective, randomized, multicenter Food and Drug Administration investigationaldevice exemption study of lumbar total disc replacement with the CHARITE artificial disc versus lumbar fusion:part II:evaluation of radiographic outcomes and correlation of surgical technique accuracy with clinical outcomes[J].Spine,2005,30(14):1576-1583,E388-E390.

[2]GuyerRD,McafeePC,Banco RJ,etal.Prospective, randomized,multicenterFood and Drug Administration investigational device exemption study of lumbar total disc replacement with the CHARITE artificial disc versus lumbar fusion:five-year follow-up[J].Spine J,2009,9(5):374-386.

[3] Zigler J,Delamarter R,Spivak JM,et al.Results of the prospective, randomized, multicenter Food and Drug Administration investigational device exemption study of the ProDisc-L totaldisc replacementversus circumferential fusion for the treatment of 1-level degenerative disc disease [J].Spine,2007,32(11):1155-1163.

[4]Huang RC,Tropiano P,Marnay T,et al.Range of motion and adjacent level degeneration after lumbar total disc replacement [J].Spine J,2006,6(3):242-247.

[5]Ahrens M,Tsantrizos A,Donkersloot P,et al.Nucleus replacement with the DASCOR disc arthroplasty device: interim two-year efficacy and safety results from two prospective,non-randomized multicenterEuropean studies [J].Spine,2009,34(13):1376-1384.

[6]Ray CD.The PDN prosthetic disc-nucleus device[J].Eur Spine J,2002,11(Suppl 2):S137-S142.

[7]Jin D,Qu D,Zhao L,et al.Prosthetic disc nucleus(PDN) replacement for lumbar disc herniation:preliminary report with six months'follow-up[J].J Spinal Disord Tech,2003,16 (4):331-337.

[8]金大地,瞿東濱,趙亮,等.腰椎間盤人工髓核假體置換術(shù)臨床應(yīng)用初步報(bào)告[J].中華骨科雜志,2003,23(5):283-286.

[9]梁勝根,秦英,陳忠羨,等.腰椎人工髓核置換術(shù)的中期療效分析[J].中國中醫(yī)骨傷科雜志,2009,17(5):35-37.

[10]Gardner A,Pande KC.Graf ligamentoplasty:a 7-year followup[J].Eur Spine J,2002,11(Suppl 2):S157-S163.

[11]Stoll TM,Dubois G,Schwarzenbach O.The dynamic neutralization system for the spine:a multi-center study of a novel non-fusion system[J].Eur Spine J,2002,11(Suppl 2):S170-S178.

[12]Putzier M,Schneider SV,Funk J F,et al.The surgical treatment of the lumbar disc prolapse:nucleotomy with additional transpedicular dynamic stabilization versus nucleotomy alone[J].Spine,2005,30(5):E109-E114.

[13]Schnake KJ,Schaeren S,Jeanneret B.Dynamic stabilization in addition to decompression for lumbar spinal stenosis with degenerative spondylolisthesis[J].Spine,2006,31(4):442-449.

[14]Sengupta DK,Mulholland RC.Fulcrum assisted soft stabilization system:a new concept in the surgical treatment of degerative low back pain[J].Spine,2005,30(9):1019-1029.

[15]Kim YS,Zhang HY,Moon BJ,et al.Nitinol spring roddynamic stabilization system and Nitinol memory loops in surgicaltreatmentforlumbardisc disorders:short-term follow up[J].Neurosurg Focus,2007,22(1):E10.

[16]Senegas J.Mechanical supplementation by non-rigid fixation in degenerative intervertebral lumbar segments:the Wallis system[J].Eur Spine J,2002,11(Suppl 2):S164-S169.

[17]Senegas J,Vital JM,Pointillart V,et al.Clinical evaluation of a lumbar interspinous dynamic stabilization device(the Wallis system)with a 13-year mean follow-up[J].Neurosurg Rev, 2009,32(3):335-342.

[18]昌耘冰,王義生,柯雨洪,等.Wallis棘突間動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)的初步臨床應(yīng)用[J].中國臨床解剖學(xué)雜志,2009,27(4): 487-489,492.

[19]Richter A,Schutz C,Hauck M,et al.Does an interspinous device(Coflex)improvetheoutcomeofdecompressive surgery in lumbar spinal stenosis?One-year follow up of a prospective case control study of 60 patients[J].Eur Spine J, 2010,19(2):283-289.

[20]Kong DS,Kim ES,Eoh W.One-year outcome evaluation after interspinous implantation for degenerative spinal stenosis with segmental instability[J].J Korean Med Sci, 2007,22(2):330-335.

[21]徐海棟,傅強(qiáng),侯鐵勝.脊柱非融合U型棘突間鈦合金材料植入治療早期腰椎間盤突出伴動態(tài)椎管狹窄的腰椎力學(xué)性能[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù),2009,13(13): 2465-2469.

[22]Kettler A,Drumm J,Heuer F,et al.Can a modified interspinous spacer prevent instability in axial rotation and lateral bending?A biomechanical in vitro study resulting in a new idea[J].Clin Biomech,2008,23(2):242-247.

[23]Chung KJ,Hwang YS,Koh SH.Stress fracture of bilateral posterior facet after insertion of interspinous implant[J]. Spine,2009,34(10):E380-E383.

[24]McAfee P.Biomechanics and results of implant testing of the tops facet replacement device[C]//The 5th Annual Spine Arthroplaty Society Meeting.New York:[s.n.],2005.

[25]Webb SA,Presbeana R,Branea R.Preliminary experience with total facet arthroplasty[C]//The 6th Annual Meeting of The Spine Arthroplasty Society.Montreal:[s.n.],2006:74.

[26]Kanayama M,Hashimoto T,Shigenobu K,et al.Adjacentsegment morbidity after Graf ligamentoplasty compared with posterolateral lumbar fusion[J].J Neurosurg,2001,95(Suppl 1):5-10.

[27]Wai EK,Santos ER,Morcom RA,et al.Magnetic resonance imaging 20 years after anterior lumbar interbody fusion[J]. Spine,2006,31(17):1952-1956.

[28]Cakir B,Carazzo C,Schmidt R,et al.Adjacent segment mobility after rigid and semirigid instrumentation of the lumbar spine[J].Spine,2009,34(12):1287-1291.

（本文編輯 白朝暉）

骨科快訊

無需寰樞關(guān)節(jié)融合的齒突接骨板固定：一種新型外科技術(shù)與傳統(tǒng)螺釘固定的生物力學(xué)對比

前路螺釘固定作為一種重要和成熟的技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于穩(wěn)定齒狀突骨折的手術(shù)中。與后路頸椎關(guān)節(jié)融合相比，它具有很多優(yōu)點(diǎn)，如保留了上頸椎的活動性，不需取自體骨移植等。但針對傳統(tǒng)螺釘固定方法難以奏效的齒狀突骨折（如骨折線斜向前下的Ⅱ型齒突骨折等），無須進(jìn)行寰樞關(guān)節(jié)融合的新型齒突接骨板（圖1）固定方法為齒狀突骨折的治療提供了一種可行的選擇。本研究對該法和傳統(tǒng)螺釘固定法的機(jī)械穩(wěn)定性的差異進(jìn)行了對比分析。

從20具新鮮尸體脊柱標(biāo)本上獲取樞椎椎體，檢測完整齒狀突的剛度和破壞載荷，制作Ⅱ型齒狀突骨折模型，之后將標(biāo)本隨機(jī)分為4組：Ⅰ組：接骨板固定組；Ⅱ組：2枚AO螺釘固定組；Ⅲ組：1枚AO螺釘固定組；Ⅳ組：Herbert螺釘固定組。齒狀突骨折固定后，對齒狀突再次進(jìn)行剛度和破壞載荷的對比。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示：Ⅰ組在過伸、過屈、側(cè)彎位的剛度顯著高于其它組（P＜0.01），平均破壞載荷是齒狀突完整狀態(tài)下的86%，明顯高于其它組（P＜0.01）；Ⅱ組、Ⅲ組、Ⅳ組的剛度和平均破壞載荷相互間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），3組的平均破壞載荷約為齒狀突完整狀態(tài)下的50%。

本文指出，傳統(tǒng)的螺釘固定法不適用于齒狀突的前斜性、粉碎性及病理性骨折。對于此類骨折，新型齒突接骨板固定提供了一種可行的選擇，同時具有更好的生物力學(xué)穩(wěn)定性。該鋼板采用2枚松質(zhì)骨螺釘固定于樞椎椎體，1枚皮質(zhì)骨螺釘固定于齒狀突，可以獲得齒狀突完整狀態(tài)下86%的穩(wěn)定性。9例患者施行了齒突接骨板固定，獲得了良好的臨床療效和影像學(xué)結(jié)果（圖2）。但該技術(shù)尚需大量臨床實(shí)踐加以驗(yàn)證，且有出現(xiàn)相關(guān)并發(fā)癥的可能，因此我們應(yīng)謹(jǐn)慎對待。

圖1 接骨板裝置

圖2 新型齒突接骨板固定術(shù)后側(cè)位X線圖

（摘自 Platzer P,Eipeldauer S,Vécsei V.Odontoid plate fixation without C1-C2 arthrodesis: biomechanical testing of a novel surgical technique and comparison to the conventional screw fixation procedure.Clin Biomech,2010,25(7):623-627.劉雅普摘譯，夏虹審校）

R681.5

A

1674-666X(2010)03-0234-04

2010-06-18；

2010-07-20）

10.3969/j.issn.1674-666X.2010.03.017

510000廣州，廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院廣東省人民醫(yī)院骨科

詹世強(qiáng)，E-mail：Yhsqsc@126.com