非融合稳定弹性棒固定系统和髓核摘除椎间融合椎弓根钉棒固定系统治疗腰椎退行性变的效果比较

叶 军 王海涛

深圳市宝安区福永人民医院骨科，广东深圳 518103

随着世界人口老龄化发展，腰部疼痛的发病率随之提高，成为目前世界上最严重的与衰老伴随的疾病之一。全球约有6亿人口受腰部疼痛的折磨，在人一生的不同时间段，世界约80%的人都受到过不同程度腰部疼痛的困扰，并且其是20～50岁成年人最常见的病痛，因此腰部疼痛和相关的脊柱疾病成为劳动力下降的主要因素[1-2]。而腰部疼痛的主要原因之一是腰椎退行性变，手术治疗方法通常为椎板切除减压、椎间植骨融合、椎弓根螺钉内固定术，其获得较好临床疗效，被认为是手术治疗腰椎退行性变的金标准。但是融合固定改变了脊柱正常生物力学环境，加速相邻节段退变，为解决这一问题，动态固定的概念及方法应运而生，各种动态固定系统相继应用于临床并取得良好初期临床效果[3]。本研究旨在比较非融合稳定弹性棒固定系统和髓核摘除椎间融合椎弓根钉棒固定系统治疗腰椎退行性变的效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年12月～2018年6月深圳市宝安区福永人民医院需行手术治疗的40例严重腰椎退行性变患者作为研究对象，其中男24例，女16例；27例L4/5节段椎间盘突出，13例L5/S1节段椎间盘突出；单侧下肢疼痛患者31例，双侧下肢疼痛患者9例；均伴不同程度腰痛。所有患者术前均行腰椎正侧位及动力位X线片、腰椎CT 平扫及腰椎磁共振等检查，术前半小时静滴抗生素预防感染。使用随机抽签法将其分为动态固定组和融合固定组，每组各20例。动态固定组中，男13例，女7例；平均年龄（41.6±13.9）岁。融合固定组中，男11例，女9例；平均年龄（39.7±16.4）岁。两组患者的一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）（表1），具有可比性。本研究遵循赫尔辛基宣言，经深圳市宝安区福永人民医院医学伦理委员会批准执行。

表1 两组患者一般资料的比较

1.2 纳入标准

①临床体检符合腰椎间盘突出症；②影像学检查符合腰椎间盘突出；③3个月正规保守治疗无效，疼痛影响患者工作及生活；④签署“手术知情同意书”。

1.3 排除标准

①多节段退变，责任椎不明确；②存在影响手术效果的疾病或手术禁忌证，如严重内科疾病、偏瘫等；③严重的椎体骨质病变，如椎体骨折、脊柱肿瘤、严重椎管骨性狭窄等；④伴有马尾症状者，存在鞍区感觉障碍、括约肌功能障碍；⑤不能接受手术风险。

1.4 手术方法

动态固定组患者不摘除髓核的同时使用椎弓根弹性棒内固定系统治疗，融合固定组患者常规行髓核摘除椎间融合椎弓根钉棒系统内固定治疗。

1.4.1 动态固定组 ①体位：麻醉成功后，患者取俯卧位。②定位责任椎：以C型臂X线机透视，定位责任椎并标记手术入路及责任椎间盘。③手术过程：常规行手术区消毒、铺巾及贴皮肤膜，根据手术标记，尽可能做小的手术切口，尽可能做少的软组织剥离，暴露椎弓根钉进钉点，确认无误，开孔、扩孔、测深及攻丝，打入合适长度椎弓根钉，以C型臂X线机透视，椎弓根钉长度及位置准确，将两根长度合适的动态连接棒分别置于椎弓根钉的V 形凹槽，并以紧固螺母固定，同时撑开椎间隙，动态连接棒之间加横连杆，折断加长臂，以C型臂X线机透视，确定位置准确后，清点器械及纱布等无误后，冲洗切口，逐层缝合。

1.4.2 融合固定组 ①体位：麻醉成功后，患者取俯卧位。②定位责任椎：以C型臂X线机透视，定位责任椎并标记手术入路及责任椎间盘。③手术过程：常规行手术区消毒、铺巾及贴皮肤膜，根据手术标记，尽可能做小的手术切口，尽可能做少的软组织剥离，暴露椎弓根钉进钉点，确认无误，开孔、扩孔、测深及攻丝，打入合适长度椎弓根钉，以C型臂X线机透视，椎弓根钉长度及位置准确，将两根长度及预弯合适的连接棒分别置于椎弓根钉的V 形凹槽，并以紧固螺母固定，同时撑开椎间隙，剪除病变椎间隙上下各一腰椎棘突，清除椎间韧带，扩大椎板间隙，暴露椎管，以神经拉钩拉开并保护脊髓及神经根，咬取髓核，选择相应大小的Cage，填塞骨块后以相应器械植入椎体间，连接棒之间加横连杆，折断加长臂，以C型臂X线机透视，确定位置准确后，清点器械及纱布等无误后，冲洗切口，逐层缝合。

1.5 观察指标及评价标准

术后3 d 及术后6、12、18个月复查腰椎正侧位及动力位X线，并同时记录疼痛VAS评分、ODI指数及腰椎整体活动度。术后12个月复查腰椎MR。随时记录术后和随访中出现的并发症，如切口感染、神经损伤等。ODI评分满分为50分，ODI指数=所得分数/50×100%。VAS评分为0～10分，0分表示无痛，10分代表难以忍受的最剧烈的疼痛，VAS评分以及ODI指数越低，治疗效果越好。同时两组术后6、12、18个月与本组术后3 d 进行对比，以了解同一组手术术后各项指标改善情况。

1.6 统计学方法

采用SPSS 11.5 统计学软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料采用均数±标准差（）表示，两组间比较采用t 检验，不符合正态分布者转换为正态分布后行统计学分析；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者术后不同时间点相关指标的比较

40例患者均顺利完成手术并术后随访。两组患者术后3 d的VAS评分、ODI指数以及腰椎整体活动度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；术后6个月，动态固定组患者的VAS评分以及ODI指数均低于融合固定组，差异有统计学意义（P＜0.05）；术后12、18个月，两组患者的VAS评分以及ODI指数比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；术后6、12、18个月，动态固定组患者的腰椎整体活动度均高于融合固定组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组患者术后6、12、18个月与本组术后3 d 比较，腰椎疼痛、功能以及活动度等情况均有改善，差异有统计学意义（P＜0.05）（表2）。

表2 两组患者术后不同时间点相关指标的比较（）

表2 两组患者术后不同时间点相关指标的比较（）

组别 腰痛VAS评分（分）下肢痛VAS评分（分）ODI指数（%）腰椎整体活动度（°）动态固定组（n=20）术后3 d术后6个月术后12个月术后18个月t 术后6个月与术后3d 比较值P 术后6个月与术后3d 比较值t 术后12个月与术后3d 比较值P 术后12个月与术后3d 比较值t 术后18个月与术后3d 比较值P 术后18个月与术后3d 比较值3.33±1.25 1.63±1.08 1.52±1.12 1.54±1.26 7.768＜0.05 9.233＜0.05 9.869＜0.05 3.14±1.56 1.26±1.24 1.27±1.16 1.26±1.24 6.764＜0.05 7.517＜0.05 8.032＜0.05 72.87±10.45 18.34±10.23 19.26±11.28 17.92±11.06 9.898＜0.05 10.034＜0.05 10.461＜0.05 25.23±13.58 28.32±8.12 28.68±8.12 28.89±8.13 1.475＜0.05 1.964＜0.05 2.087＜0.05融合固定组（n=20）术后3 d术后6个月术后12个月术后18个月t 术后6个月与术后3d 比较值P 术后6个月与术后3d 比较值t 术后12个月与术后3d 比较值P 术后12个月与术后3d 比较值t 术后18个月与术后3d 比较值P 术后18个月与术后3d 比较值t 术后3 d 组间比较值P 术后3 d 组间比较值t 术后6个月组间比较值P 术后6个月组间比较值t 术后12个月组间比较值P 术后12个月组间比较值t 术后18个月组间比较值P 术后18个月组间比较值3.28±1.08 2.35±1.07 1.68±1.14 1.64±1.16 8.047＜0.05 9.871＜0.05 10.370＜0.05 0.135＞0.05 2.118＜0.05 0.448＞0.05 0.261＞0.05 3.23±1.37 2.43±1.16 1.45±1.08 1.28±1.21 7.204＜0.05 8.508＜0.05 8.732＜0.05 0.193＞0.05 3.082＜0.05 0.508＞0.05 0.052＞0.05 71.56±11.08 34.68±10.95 22.12±8.78 20.23±6.89 9.987＜0.05 10.377＜0.05 10.629＜0.05 0.385＞0.05 4.877＜0.05 0.895＞0.05 0.793＞0.05 24.89±15.15 23.26±7.56 23.38±7.08 23.53±7.35 1.802＜0.05 2.000＜0.05 2.114＜0.05 0.075＞0.05 2.040＜0.05 2.200＜0.05 2.187＜0.05

2.2 两组患者的术后并发症发生情况

术后随访期间，融合固定组，1例患者发生切口浅表感染，经换药后康复，剩余所有随访患者均未出现切口感染、神经损伤等并发症；动态固定组，1例患者发生动态连接棒应力变形，虽然致相应椎间隙部分高度丢失，但于术后2年正常取出，未影响手术效果。

3 讨论

3.1 两种内固定方式的疗效比较

本研究结果显示，两组患者术后3 d的VAS评分、ODI指数以及腰椎整体活动度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；术后6个月，动态固定组患者的VAS评分以及ODI指数均低于融合固定组，差异有统计学意义（P＜0.05）；术后12、18个月，两组患者的VAS评分以及ODI指数比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；术后6、12、18个月，动态固定组患者的腰椎整体活动度均高于融合固定组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组患者术后6、12、18个月与本组术后3 d 比较，腰椎疼痛、功能以及活动度等情况均有改善，差异有统计学意义（P＜0.05）。虽然在VAS评分、ODI指数方面，最终结果均无明显差异，但动态固定组恢复更快，动态固定更有利于患者的工作及生活。

在并发症方面，有研究表明，传统融合固定使固定节段脊椎完全丧失活动性，其相邻节段脊椎活动度代偿性增加，相邻椎间盘在脊柱的运动和负荷中增加了巨大的应力，异常生物力学条件下，椎间盘软骨终板蛋白聚糖含量加速减少和成分比例改变，加速相邻椎间盘的退变，相邻椎间盘退变导致椎间盘突出，不仅影响手术效果，甚至有可能导致二次手术[4-5]。动态固定系统采用弹性连接棒，既能提供有效的支撑，又能保留动态固定椎体的部分活动功能。弹性连接棒具有弹性，可随脊椎应力而发生形态改变，避免完全固定融合后相邻椎体的应力增加，理论上能够降低固定融合后相邻近节段退变发生率[6-7]。有学者对此进行研究，对动态固定进行长期随访，发现虽然动态固定不能防止相邻近节段退变的发生，但是能够显著降低其发生率[8-9]。有学者比较Dynesys 系统与传统融合固定对相邻近节段退变的影响，发现动态固定组相邻近节段退变发生率更低[9-10]。虽然动态稳定系统是否能真正预防相邻近节段退变仍存在争议，但以上相关研究均表明其能降低相邻近节段退变发生率。

本研究中，动态固定在弹性连接棒仍存在一定缺陷，术后12个月1例患者出现弹性棒应力变形，于术后约15个月发生，考虑为患者长期从事弯腰搬运重物的工作性质引起，并且取出内固定后未遗留任何后遗症。

3.2 动态固定对髓核再水化的影响

椎间盘由髓核、纤维环及软骨终板构成，由于承受躯干及上肢的重量，在日常生活及劳动中，易发生劳损，但是椎间盘有少量的血液供应，加上靠软骨终板渗入的营养物质和水分，椎间盘具有一定的修复再生能力[11-12]。椎间盘能够承受躯干及上肢重量，主要是依靠其髓核的弹性，弹性可以起缓冲及分散应力作用，而其弹性与髓核中蛋白多糖的锁水量息息相关，因此髓核水化程度和椎间盘退变程度呈负相关关系，髓核水化程度可以反映椎间盘退变程度、腰椎退行性变的程度。目前，生物学髓核再生修复，是一个重要的方向。椎间盘退变早期，可以使用生长因子注射治疗，但其半衰期短需要反复注射，并且不能逆转椎间盘退变，基因治疗和干细胞疗法可用于早、中期椎间盘退变的治疗，但是该疗法不能解决椎间盘内细胞的生存及增值问题，组织工程方法构建的仿生髓核置换，同样没有解决髓核再生、再水化的问题。有些学者进行反思，认为改变椎间盘髓核的力学环境，减轻髓核承受的压力，是促进髓核再水化的必要条件[13-15]。利用椎间盘的自我修复能力，促使髓核再水化，是治疗腰椎退行性变的重要探索之路。有学者研究动态固定的疗效，发现有术后髓核再水化的病例[16]。有研究表明，动态固定较保守治疗，部分椎间盘髓核pfirrmann分级降低，认为动态固定较保守治疗更能够使髓核再水化[17]。并且动态固定应用于年轻的腰椎退行性疾病患者，不仅有可能促使髓核再水化还有可能促使椎间盘高度增加[18]。

3.3 动态固定的不足

弹性连接棒可能受限于材料或者应力设计，在较大或者持久的外力作用下，可能失去一定弹性，产生不可恢复的变形或者断裂，丧失一定的支撑固定作用。动态固定的加工材料和应力设计有待进一步优化。

综上所述，动态固定和融合固定均是治疗腰椎退行性变的有效手术方式。与融合固定相比，动态固定具有治疗疼痛效果快、腰椎总体活动度高、降低相邻近节段退变发生率等优势，尤其是动态固定能促使髓核再水化。虽然本研究研究样本较少，但也能提供一定借鉴意义。