非融合技术在腰椎退行性疾病中的临床应用

李新炜(综述)，徐 杰 (审校)

(1．福建医科大学省立临床医学院，福州350001;2．福建省立医院骨二科，福州350001)

腰椎退行性疾病是骨科的常见病，手术是其主要的治疗方法。以往多采用融合固定术、椎弓根螺钉固定和椎体间融合器植骨融合术等进行治疗，虽然其融合率达到95%以上，但是手术精湛的外科医师也只有50%～70%的临床满意度［1］。大量的文献报道，融合术使得邻近节段的活动度代偿性增加，加速了邻近节段的退行性变，进而提高了二次手术率［2］。有学者指出［3］，其对近端邻近节段的影响较大，而Klōckner［4］则认为自然进程的作用是退行性变的主要原因。为进一步降低术后退性行变发生率，动态固定随之产生。其大致可分为椎弓根螺钉为基础植入物和棘突间植入物两类。现就非融合技术的特点及近年国内外临床应用此技术的随访结果进行综述。

1 椎弓根螺钉为基础植入物

1．1 Grafligament(Graf)系统 Graf系统由周长约8 mm的高分子聚乙烯非弹力带和5～7 mm的钛椎弓钉构成。非弹力带围绕椎弓钉尾部，通过拉紧起到稳定节段、限制前屈的作用。关节突关节的异常旋转活动可致椎节不稳从而引起疼痛，本系统通过锁定关节突关节，限制异常旋转活动，保证一定范围内的屈伸运动，起到缓解疼痛的作用。Hashimoto等［5］对59例腰椎不稳的患者，平均随访3．4年，指出Graf系统对腰椎屈曲位动度＜10°的患者有满意的短期疗效。Kanayama等［6］对64例退行性脊柱滑脱的患者行Graf韧带固定，平均随访5．6年，下腰痛及坐骨神经痛的视觉模拟评分有统计学意义。但Rigby等［7］对51例下腰痛的患者行Graf手术，23．5%的患者出现了并发症，13．7%患者再次行融合固定术。Kanayama等［8］对43例脊柱滑脱的患者，经过至少10年的随访，提出Graf系统对轻度退行性脊柱滑脱和屈曲不稳的患者长期疗效满意，而不提倡应用于退行性脊柱侧凸和侧位滑脱的患者。此系统的适应证和并发症仍需长时间的随访和研究来阐明。

1．2 Dynesys装置 Dynesys装置与Graf装置相似，以具有一定张力的聚乙烯索为芯，连接椎弓根钉，不同的是其周围的聚氨酯形成中空套管。屈曲位时，聚乙烯索起到张力带作用;过伸位时，中空套管限制压缩减轻后纤维环的负荷。因其是弹性固定，故允许一定范围内的椎体运动。Schmoelz等［9］在体外实验中指出Dynesys装置能增加手术节段术后的屈伸性(尤其是伸展位)，这一点比常规融合固定术效果好，但在邻近节段的活动度方面效果相差无几。Di Silvestre等［10］对29例退行性脊柱侧凸的老年患者(平均年龄69．5岁，其中27例患者同时伴有椎管狭窄，13例患者同时伴有退行性脊柱滑脱)行Dynesys和椎板切除减压术，平均随访54个月，术后Oswestry功能障碍评分和疼痛评分均有显著的统计学意义。未出现与植入物有关的(螺钉松动、断裂和矫正损失)并发症，4例影像学显示S1节段椎弓根周围出现透亮区，但未出现临床症状及螺钉松动的迹象，6例出现轻度并发症(肠梗阻2例、尿路感染2例、一过性精神失常1例、术后呼吸困难1例)、未有神经根症状的并发症。因为Dynesys联合椎板切除减压术能够提供良好的稳定性，故适用于退行性脊柱侧凸和脊柱不稳的老年患者，此术具有创伤小、安全系数高的特点。一些学者运用Dynesys装置治疗退行性脊柱滑脱患者，术前、术后对病变节段的屈伸、左右侧弯的角度进行影像学精确测量，结果表明此装置对术前、术后的脊柱运动产生的影响没有统计学意义，但疗效佳，尤其适用于65岁以上、成角移位可以自我复位、椎间盘高度满意的退行性腰椎滑脱患者。同时，对于比较严重的滑脱及前柱不稳的患者，应考虑融合固定术的技术难度和风险，Dynesys装置也是一个好的选择［11，12］。但也有许多观点认为该系统与植骨融合术结果相似，其手术适应证仍不明确。

1．3 杠杆辅助的软固定系统 杠杆辅助的软固定系统是 Graf韧带的改进，其发明的理论基础为:①Graf韧带系统造成了脊柱前屈，从而需要关节突关节和椎体的后方作为支撑点，进而造成侧隐窝狭窄和后纤维环的负载增加。②Dynesys系统虽然防止了椎间盘的过度负荷，但是导致了腰椎前凸的丧失。在韧带前加入一支撑物，增加了一个支点，可弹性撑开后方的椎间隙，后方的韧带提供张力维持脊柱前凸，并起到了压缩作用。Sengupta等［13］在实尸体上进行测试，指出杠杆辅助的软固定系统能够卸载椎间盘的压力、控制活动度、保持腰椎前凸。目前，此系统仍在实验研究阶段，还未进行临床应用。理论上解决了腰椎退变的影响因素，有较好的应用前景。

1．4 动态稳定系统 动态稳定系统(dynamic stabilization system，DSS)现有两代:DSS-Ⅰ由椎弓根钉及直径3 mm的钛质弹性弧形棒构成;DSS-Ⅱ是由椎弓根钉及直径4 mm的钛质弹簧构成。由于其本身具有一定的张力和弹性的特征，可以在一定范围内将张力转换成支撑力，同时其弹性允许一定范围内的活动度。椎间盘卸载负荷的效果取决于弹性支撑物与运动节段瞬时旋转轴之间的位置，两者之间的瞬时旋转轴相距越近，则在运动过程中椎间盘卸载和负荷分担越相同，而且负荷分担仅仅取决于弹性支撑物的强度。反之，如果两者之间的瞬时旋转轴不一致，系统则将在运动过程中一定范围内承担相当大的负荷，这将直接导致植入物的失败或松脱［14］。Ozer等［15］用DSS系统治疗退行性椎间盘疾病，通过2年的随访发现，其在疗效和影像学方面与常规融合固定术无明显差异，仍缺少长时间的随访验证。

2 棘突间植入物

2．1 棘突间撑开装置

2．1．1 Wallis 系统 Sénégas 等［16］发明了 Wallis 系统，其由一个钛合金撑开器和两条涤纶带构成，此设计的理论是基于限制屈曲位的轴向运动加之撑开装置卸载关节突关节和椎间盘的负荷，从而加强节段的稳定性。Reith等［17］通过对107例患者(椎管狭窄、椎间盘突出、狭窄伴突出)进行长达19年的随访，结果示患者对该系统的满意度达到95%，得到令人鼓舞的效果。鉴于此系统良好的临床效果，Sénégas等［16］以 PEEK 撑开器代替钛合金，在棘突间形成“漂浮”固定，发明了第二代Wallis系统。但是棘突间负荷过大、韧带松弛、棘突骨质退化等因素限制了二代Wallis系统的应用。Floman等［18］认为二代Wallis系统的适应证为巨大的椎间盘突出和保留50%以上椎间盘高度的患者，对于早期的椎间盘退变引起的下腰痛可能有效，但不能降低椎间盘突出的复发率。Sénégas等［16］建议的适应证为:①巨大椎间盘切除术后，椎间隙高度丢失明显;②椎间盘突出复发者;③L5骶化时L4～5椎间盘突出;④融合术后相邻节段退变者;⑤腰椎终板ModiclⅠ级退变导致慢性下腰痛者。

2．1．2 X-STOP系统 X-STOP系统由一个椭圆形的撑开轴体和两侧的侧翼组成，材质为钛合金。在不破坏棘突韧带的情况下，轴体提供轻度的屈曲位，侧翼放置轴体在棘突间滑动。X-STOP是现在临床应用最广的棘突间植入物，创伤小，局麻下便可手术，尤其适用于合并其他基础性疾病的老年患者。Rolfe等［19］认为其对脊柱侧凸 Cobb角 ＞25°的患有神经源性的间歇性跛行的患者效果佳。Nandakumar等［20］对48例椎管狭窄的患者行X-STOP手术，随访2年，经影像学检查，指出其能增加椎管和神经根管的空间，从而有效改善神经源性的间歇性跛行。X-STOP系统限制了脊柱的伸展性，有学者对其并发症进行了报道。Bowers等［21］对椎管狭窄患者术后随访42．9个月，指出77%的患者又不同程度地出现了术前疼痛症状，总的并发症发生率为38%(其中23%患者出现了棘突骨折，15%患者出现了神经根压迫症状)。

2．1．3 Conflex系统 Conflex系统侧面呈“U”型，通过“U”型结构上下两个“夹板样”固定结构，将上下棘突嵌入其中，通过保持一定的棘突高度来减轻椎间负荷，其“U”型转折处靠近腰椎的旋转中心，从而一定程度上增加了旋转时的稳定性。Adelt［22］对近12年应用Conflex系统的报道进行汇总，指出该系统有很好的安全性和有效性，其对邻近节段的稳定性高于融合手术，但是具体的适应证仍不明确。

2．2 棘突间韧带装置 棘突间韧带装置可直接绕在棘突之间，无需任何金属间隔物。Caserta等［23］对82例单独使用或将其作为辅助治疗节段性融合的临床经验进行分析，表明有较好的早期临床效果，需要长期随访支持。Garner等［24］报道了一种新的棘突间固定的张力带装置——Loop细分曲面拟合系统，其由编织的聚乙烯索、锁夹以及金属环构成。其静态张力、刚度、蠕动性等方面有较大的优势，有更高的抗疲劳强度，承受力与钛缆相当。

3 问题与展望

各种非融合方式利用装置本身各自的特点减轻椎间盘、关节突关节的压力，在一定程度上保证了脊柱的稳定性，维持腰椎一定的生理前屈，从而延缓脊柱的退变。大量的临床实验证实了非融合技术在去除病变的同时，保留了节段的有限运动，取得了较好的临床和影像效果。随着时代及科技的发展，装置的种类也千差万别，其各自的手术适应证、手术技巧、返修率等问题需进一步验证，仍缺乏一套完整的理论体系。同时也存在一定的问题，如何分担椎间压力、分担多少压力，限制脊柱运动的程度，如何防止植入物松动及疲劳骨折等都是亟待解决的问题。虽然现阶段非融合技术主要应用在治疗轻中度退变的腰椎疾病中(亦有学者将其应用在融合术的相邻节段)，但其防止退变的效果并不理想［25］。随着对生物力学及相容性的不断研究与发展，非融合技术必定有更加广阔的应用前景。

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