Dynesys治疗腰椎退变性疾病内固定并发症的临床研究

刘涛,谭荣,崔凯,田天,汪东,谭胜芝,李源,李守刚

(1.中国人民解放军战略支援部队特色医学中心,北京 100101;2.遵化市人民医院,河北遵化 064200)

Dynesys(Dynamic Neutralization System,Zimmer Spine)是一种基于椎弓根螺钉固定的动态稳定系统,主要用于腰椎退变性疾病的非融合手术,有大量文献报道了其安全性和有效性[1-8]。该系统由钛合金椎弓根螺钉、聚碳酸酯聚氨酯弹性套管和聚对苯二甲酸乙二酯绳索三个部件构成,其设计理念为弹性固定、非融合,既可以重建脊柱稳定性,又可以保留手术节段的活动度。与传统坚强内固定植骨融合术相比,Dynesys的临床应用有其特殊性,对病例选择更为严格。合并骨质疏松的患者为Dynesys的相对禁忌,不适用于Ⅱ°以上滑脱等。同时,该系统椎弓根螺钉植入也有其特殊的“4L”原则:Lateral(小关节侧方)、Low(尽可能贴近骨面)、Longest (尽可能选用最长的螺钉)、Largest (尽可能选用最粗的螺钉)。如果病例选择不当或未按要求植入螺钉,可能导致内固定相关并发症,其并发症的发生机制、处理原则与传统腰椎融合术椎弓根螺钉并发症有所区别。目前,尚无文献对该系统内固定并发症进行系统分析和总结。本院自2012年开始引进该手术方式,积累了大量病例,现回顾性分析本院2013年3月～2020年12月由同一术者采用后路Dynesys系统内固定治疗的135例腰椎退变性疾病患者资料,将术后内固定相关并发症情况进行分析,汇报如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

本组135例,男78例,女57例;年龄24～86岁,平均54.0岁;其中,腰椎间盘突出症81例(60%),腰椎管狭窄症44例(32.6%),腰椎滑脱症7例(5.3%),椎间盘源性腰痛3例(2.1%)。

纳入标准:①腰椎间盘突出症;②腰椎管狭窄症;③腰椎退行性滑脱或不稳;④腰椎退行性侧凸;⑤椎间盘源性腰痛。排除标准:①腰椎峡部裂型滑脱症;②结构性反屈;③椎间隙严重狭窄,没有活动度;④重度骨质疏松症;⑤脊柱冠状面失平衡;⑥椎间孔重度狭窄;⑦严重的椎管狭窄,不适合于开窗微创手术者;⑧伴有严重的更年期症状、精神疾病、化学物质依赖的患者。上述选择标准均符合《经椎弓根动态棒固定技术治疗腰椎退行性疾病专家共识》[9]。

1.2 治疗方法

手术范围均为责任节段。手术过程:患者全身麻醉后,俯卧位并腹部悬空,维持正常腰椎生理弯曲。取后正中切口,切开皮肤、皮下,棘突双侧旁开1.5～2.0 cm切开腰背筋膜。采用Wiltse入路,通过多裂肌与最长肌间隙,显露双侧关节突关节外侧和横突根部,保留关节囊完整。按“4L”原则植入椎弓根螺钉:选择上关节突外缘与横突基底部上1/3水平轴线的交点作为入钉点,平行椎体上终板(S1对准骶骨岬前上角)且内倾20～25°,在C型臂X线透视下,置入椎弓根螺钉,螺钉尾端坐落在横突与小关节外侧形成的凹槽内。术中透视椎弓根钉位置好,症状侧从腰背筋膜下棘突旁骨膜下剥离,经椎板间隙开窗减压:咬除增生内聚的关节突内侧及增厚的黄韧带,保留关节突外侧1/2。根据病情,扩大神经根管和/或切除突出的椎间盘分及游离的髓核组织,过程中保留关节及关节囊。使用试模适配间隔器后,自尾端放置绳索,使用1.5 N撑开螺钉,测量间隔器长度,通过绳索工具收紧。冲洗后,查无活动性出血,减压窗放置生物膜防黏连,减压窗放置引流管。术后引流24 h内<50 mL时拔引流管,最长留置不超过72 h。48 h内停用抗生素,根据病情需要,必要时延长和调整抗生素的使用。术后3～5 d佩戴软腰围下地功能锻炼,佩戴时间3～6周,术后2周开始腰背肌功能锻炼。

手术节段:单节段71例,双节段46例,三节段15例,四节段3例;其中,L2-32例,L3-44例,L4-547例,L5-S118例,L2-44例,L3-512例,L4-S130例,T12-L31例,L1-41例,L2-53例,L3-S110例,L1-51例,L2-S12例。

1.3 观察指标

观察术前椎弓根和椎管形态。患者术后1周、3个月、6个月、12个月及之后每年门诊复查一次。复查时行腰椎正侧位、腰椎过屈过伸位X线摄片。根据需要行腰椎CT、MR检查。评估螺钉位置及有无松动、断裂,评估间隔器位置及绳缆的连续性。判定螺钉松动的标准包括:X线片上螺钉发生移位、CT片上螺钉周围透光影、X线片上Halo征。

2 结果

术后平均随访时间为4年6个月,其中最短6个月,最长8年。所有患者术后随访时的临床疗效满意。

2.1 内固定相关并发症情况

(1)螺钉松动:此组病例植入710枚螺钉,有10枚螺钉松动,松动率1.4%(详见表1)。发生椎弓根螺钉松动患者6例(4.44%),发生在术后2～21个月;其中腰椎管狭窄4例,腰椎间盘突出1例,椎间盘源性腰痛1例;单节段1例,双节段3例,三节段2例;5例超重,1例肥胖;4例合并2型糖尿病;6例均无明显临床症状,无因内固定松动需翻修病例。(2)螺钉偏内:2例,均为S1螺钉。(3)内固定感染:1例,发生率0.74%,为术后10月迟发感染、窦道形成,内固定无松动,行内固定取出后痊愈,考虑绳缆感染(详见表2)。无断钉、断间隔器、断缆绳等并发症发生。

表1 螺钉分布详情

表2 内固定并发症病例详情

2.2 典型病例

病例 1,患者男性,68岁,诊断:腰椎管狭窄症(L4-5);腰椎间盘突出症(L5-S1)。手术方式:腰椎后路椎管减压、Dynesys系统内固定术(L4-S1)。术后9个月发现L4双侧螺钉松动,无症状,给予抗骨质疏松治疗、观察,嘱其减少久坐、弯腰、负重,适当腰背肌锻炼(图1-2)。

图1 患者术后9个月L5双侧Dynesys系统螺钉松动阴影

图2 CT显示L4双侧螺钉周围松动影

病例 2,患者女性,74 岁,诊断:腰椎滑脱症(L4);腰椎管狭窄(L4-S1)。手术方式:腰椎后路减压椎间植骨融合(L5-S1)、Dynesys系统内固定术(L4-S1)。术后发现S1左侧螺钉偏内,无症状,未进一步处置(图3-4)。

图3 患者术后腰椎X线片示左侧S1钉外展过大

图4 术后CT示左侧S1螺钉偏内,侧隐窝占位

病例 4,患者男性,47岁,诊断:腰椎间盘突出症(L4-5) ;2型糖尿病。手术方式:腰椎后路椎管减压、Dynesys系统内固定术(L4-5)。术后症状缓解良好。术后10个月出现切口窦道形成,术中探查窦道通向右侧内固定,行右侧内固定取出后,盥洗引流2周后痊愈。盥洗术后3个月再次出现切口肿痛,再次手术探查切口见脓性分泌物,通向左侧肌肉间隙和内固定,取出内固定、VSD负压引流2周后痊愈。过程中,分泌物细菌培养均阴性(图5-6)。全部取出内固定的末次随访影像资料缺失。

图5 为初次手术后腰椎正侧位片,提示内固定位置良好

图6 为术后10个月窦道形成后右侧清创并内固定取出术后

3 讨论

3.1 Dynesys术后内固定相关并发症

据文献报道,Dynesys术后会出现螺钉松动、断裂、移位等内固定相关并发症,其中以螺钉松动最为常见[1,2,10]。本研究135例患者植入710枚螺钉,其中10枚螺钉(1.4%)松动,发生在6例患者中(4.44%),比Kuo[10]、Pham[2]等报道的20%和11.7%的发生率明显降低,与张阳等[1]报道3.7%的发生率相当。Kuo等[10]认为,年龄大于45岁、固定至S1节段和腰椎生理前凸纠正不足等,是发生螺钉松动的危险因素;张阳等[1]报道仅有3.7%(6例)的患者在Dynesys术后5年随访时出现单侧螺钉松动,作者认为,患者平均年龄相对较小、术前排除了骨质疏松症,再加之Dynesys椎弓根螺钉表面的羟基磷灰石涂层,在术后早期可获得坚强的内固定,从而降低了螺钉松动的发生率。Pham等[2]认为,椎弓根螺钉松动的发生率较高可能是由于对非刚性结构的长期应力负荷导致。

本组所有松动病例均无明显临床症状,无因内固定松动需翻修病例,与文献报道相似[4-8]。Ko等[11]报道了71例退变性腰椎病患者,有14例在Dynesys术后发生螺钉松动,但对患者VAS评分和ODI指数的改善并无不良影响。总体而言,Dynesys螺钉松动率并不高,而且即便松动,与患者的主观症状并不相关,临床可选择继续观察。

本组内固定位置不良2例,发生率1.48%,均为S1螺钉偏内。因为S1椎管形态多为三叶草形,加之Dynesys系统螺钉要求尽量大的外展,易出现螺钉外展过大、导致损伤椎弓根内壁。因此,固定到S1位置是内固定并发症的风险因素之一。

本组发生内固定感染1例,发生率0.74%,患者为2型糖尿病患者,为术后10个月迟发感染、窦道形成,内固定无松动,行内固定取出后痊愈。患者术前、术后标本微生物培养均阴性,考虑绳缆感染可能。Pham等[10]的综述中,有13项研究特别提到,在923例患者中,有40例(4.3%)动态稳定手术后出现浅部伤口感染和深部感染。这与报道的腰椎融合感染率的文献相似,其范围为1%～5%[12],研究认为,年龄>70岁、糖尿病、肥胖、既往脊柱手术和住院时间超过7 d,均与感染风险增加独立相关。此感染病例的危险因素为糖尿病。

3.2 探讨减少内固定相关并发症的方法

本组松动病例中,单节段1例,双节段3例,三节段2例,共10枚螺钉松动,随节段数增加,松动率逐步增加(见表2)。其中L3的4枚螺钉松动发生在三节段的头端螺钉,L4的3枚螺钉松动发生在双节段的头端螺钉,S1的2枚螺钉松动发生在双节段的尾端,仅有1枚螺钉发生在单节段L5椎体(见表3)。此组病例螺钉松动多发生于多节段手术的上端椎和下端椎,以L3、S1多见;其发生原因为:L3(腰椎前凸顶点)和S1是应力集中区域,故手术尽量选择短节段,固定区域尽量避开L3、S1或跨过L3。此外,6例松动患者的体质量指数均超标,其中4例合并糖尿病。故从以上规律中发现,固定到S1、合并高体质量指数、多节段固定、上端椎为腰椎前凸顶点、2型糖尿病是内固定松动的危险因素,尤其是肥胖应列为Dynesys内固定的相对禁忌。

当然,需要注意骨质疏松问题,建议骨密度T值>-2.5。同时,为避免损伤脊柱稳定性,应尽可能减少椎板的切除,保留椎间盘、棘上韧带及关节囊,使其更接近正常的生理结构功能;避免过度撑开椎间隙;置钉位置最好选择在关节突关节外缘。此外,选择合适的椎弓根螺钉及弹性套管规格也非常必要。本组所有螺钉松动发生在术后2～21个月,故建议术后随访关键点在术后2个月～2年。

本组未见断钉病例,张阳等[1]认为,断钉与体重大相关。由于患者体重大,而Dynesys动态内固定保留了手术节段部分活动度,导致椎弓根螺钉负荷较大,局部应力增加,从而发生断裂。对于体重>85 kg的患者,在选择Dynesys动态内固定时应慎重。Schaeren等[3]认为,若术前评估时,患者的BMI指数>超过35 kg/m2,或存在严重的骨质疏松症,均不适合行Dynesys动态稳定。

本组2例螺钉偏内,但均无神经损害临床症状,未见神经损伤并发症。Dynesys系统置钉要求尽量外展,而骶椎椎管常呈三叶草型,置钉时更易导致椎弓根内壁破裂,致使侧隐窝狭窄,S1神经根损伤。因此,在S1置钉时应以牢固和避免损伤神经为重。无髂棘阻挡时,可适当外移进针点、维持适当外展;当髂棘阻挡外展,可适当内移进针点、同时避免过度外展。有研究认为,S1骶骨翼螺钉应用于骶骨固定是可行的,其钉道长度大于同节段皮质骨螺钉轨迹,钉道平均 CT 值大于椎弓根螺钉轨迹,可以作为短节段腰骶固定的替代方式之一[13],可有效避开侧隐窝,降低神经损伤发生风险,但需术前规划设计好螺钉方向,以便安装间隔器及绳缆。同时,应尽可能做到如下几点:①术前需进行详细的病史采集、体格检查,完善辅助检查,了解患者有无神经变异,脊髓及神经根有无位置及结构异常,有无椎管异常,比如三叶草形态椎管、发育性椎管狭窄、椎弓根外扩等,可减少置钉过程中出现的并发症。②可通过体感诱发电位或者运动诱发电位来监测脊髓、神经根,及早发现脊髓神经损害,调整或去除内固定,在6 h内可减少脊髓功能的损害。③针对较长或较细的椎弓根,可减小螺钉外展或使用较细的螺钉,以降低椎弓根内壁破裂的风险。④掌握手术节段脊柱附属结构的解剖变异特点,避免损伤血管、神经、内脏、胸导管及淋巴管。

本组1例迟发感染患者,为糖尿病患者。因Dynesys系统内固定存在多个零部件,包括螺钉、间隔器、绳缆、螺钉尾帽,装配相对复杂,尤其是编织技术的绳缆,导致内固定死腔较多,一旦污染,易于感染。建议术中使用冲洗枪彻底冲洗,术腔可喷洒万古霉素预防感染;同时,建议糖尿病患者慎用此术式。

综上所述,本研究认为Dynesys治疗腰椎退变性疾病内固定的并发症发生率不高,以内固定松动最常见。固定到S1、合并较高的BMI指数、多节段固定、上端椎为腰椎前凸顶点、2型糖尿病,可能是内固定松动危险因素;固定到S1,可能是内固定偏内损伤神经的危险因素。如果能够严格掌握手术适应证、禁忌证及手术技术,同时注意防范风险因素,有望进一步降低内固定并发症的发生率。