脊柱小关节骨关节炎手术治疗进展

孙飞龙 郑康 张扬

脊柱小关节骨关节炎(FJOA)在老年人中广泛流行，被认为是引起腰背痛的常见原因。研究表明，FJOA 的患病率在各个年龄段都不同，且随年龄的增加而增加，36%的＜45 岁人群、67%的45～64岁人群和89%的≥65 岁人群影像上存在中度或重度FJOA[1]。FJOA 是在多因素作用下以脊柱小关节滑膜、关节软骨、软骨下骨、关节间隙和附属组织等发生的一系列退行性病理改变和临床特征为主的疾病[2]。随着疾病的进一步进展，将会导致椎体滑脱、椎管狭窄等不良后果，严重影响患者的生活质量[3-6]。FJOA 是老年人群中的常见疾病，但目前其治疗方式的选择仍没有明确指南，对于具体手术治疗方式及其优缺点缺乏科学整体的认知。本文就FJOA 手术方式进行综述，以期为临床医师选择合适的治疗方法提供思路。

1 脊柱小关节解剖特点

关节突关节是由同侧相邻2 个椎体上、下关节突组成的滑膜关节，构成椎体后外侧关节，包括关节软骨、软骨下骨、滑膜和关节囊[2,7]。关节突是由横突后面的椎弓根与椎板交界处垂直产生的骨性突起，腰椎关节突完全并入椎板中，因此从上、下关节突传递的负荷可以通过椎板进行上下传递[8]。除C1～C2外，其他相邻椎体之间两侧关节突关节和1 个椎间盘形成三关节复合体，在椎体运动中发挥协同作用[2]。因此，脊柱是由多个运动节段串联组成的结构，其总运动是单个运动节段的组合。研究表明，腰椎各小关节与椎体矢状面的夹角各不相同，L1～L2夹角最大，L5～S1夹角最小[9-10]。Abbas 等[11]研究表明，由于下腰椎小关节与椎体矢状面的夹角更小、更倾向于矢状位，因此其更易发生椎体滑脱，从而导致椎管狭窄。在功能上，三关节复合体中的3 个关节是高度依赖的，任何1 个关节的变化都会影响其他2 个关节[12-16]。因此，在大多数病例中，开始于椎间盘的疾病都会导致小关节病变，最终破坏三关节复合体而导致椎体稳定性下降。小关节与椎间盘之间的负荷分担存在着复杂的关系，其主要取决于脊柱姿势，且在脊柱伸直时下关节承受更多负荷，而在屈曲位时则减少。随着椎间盘间隙的增大和减小，小关节压力都会显著增加[17]。严重的椎间隙变窄可导致小关节承担高达70%的负荷[18]。

关节突关节表现出滑膜关节的典型特征：关节软骨覆盖在每个关节突的表面，位于软骨下骨上方，滑膜连接着关节软骨的边缘，在关节两极形成上、下被膜袋，内充满脂肪，并有纤维关节囊包裹关节；由滑膜皱襞组成纤维脂肪半月板，包裹着脂肪、纤维蛋白和血管等，在运动时使关节面相互接触，在屈曲时滑动于暴露的关节面上，从而增加接触面积[19]。

X 线检查只能在FJOA 晚期才能做出诊断，而对于早期诊断，CT 和MRI 检查都具有同样的效果，目前对于结构性FJOA 早期诊断，尚未达成共识[20]。

2 手术指征及手术治疗目的

FJOA 手术指征包括保守治疗失败、椎管狭窄、神经功能损伤、椎间失稳、椎体滑脱、退变性脊柱侧弯、持续性腰部疼痛超过1 年等。手术治疗的目的是尽快恢复脊柱稳定性，解除脊髓压迫，减少并发症的发生。研究表明，手术治疗在缓解腰背痛方面优于保守治疗[21]。手术主要方法有关节突关节撑开固定术、关节突关节置换术、关节突关节置换联合人工椎间盘置换术。这3 种术式各有优缺点，具体选择哪种手术方式还存在争议。

3 手术方式

3.1 关节突关节撑开固定术

关节突关节撑开固定术旨在恢复脊柱节段自然解剖间距，主要适用于由关节突退变导致的小关节不稳、关节间隙减小、关节突移位和腰背痛患者[20]。这种手术方式相对简单、易于操作，能够使术者在术中直接观察到关节突关节，并减少手术时间、出血量、手术费用及相关后遗症，同时也可以与其他固定方法相结合[20-23]。Goel 等[20]研究发现，关节突关节撑开固定术在治疗椎管狭窄方面可获得良好的疗效，其可以作为独立的治疗方法，也可以与其他固定方法联合使用。Srour 等[23]研究发现，关节突关节撑开固定术可使绝大多数患者实现小关节稳定，进而能够缓解局部疼痛和减少致残。Goel[22]研究发现，该术式可使小关节病变导致的腰背痛和椎间孔高度降低患者关节突和脊柱节段高度恢复正常，同时可以缓解脊髓和神经根压迫症状。Grasso 等[24]研究表明，对于椎管狭窄保守治疗失败的患者，关节突关节撑开固定联合椎管减压术可获得很好的疗效。Simon 等[25]研究也表明，关节突关节撑开固定术是治疗椎管狭窄的替代方法，该术式不仅可以提供一定的稳定性，也可以缓解邻近节段退变。但Srour 等[23]也发现，极少数患者术后出现内植物移位。目前关节突关节撑开固定术在腰椎中的应用不多，需进一步研究来评估其在FJOA 治疗中的长期结果，并将这种方法与其他手术进行比较。

3.2 关节突关节置换术

关节突关节置换是脊柱外科领域的新理念，作为融合的替代治疗，关节突关节置换系统在功能上模拟了完整解剖结构，该术式允许切除部分或全部关节突关节及相关椎板，目的是通过重建自然的脊柱运动学来恢复正常小关节活动，减少邻近节段退变，维持脊柱节段稳定[26-28]。此术式也允许广泛减压、改善脊柱力线，使患者获得良好的预后效果，但也有术后出现螺钉松动、移位等引起椎管狭窄而导致神经损伤需要再次手术的病例报道[26,28-35]。

关节突关节置换术最早出现在20 世纪中期，早期的设计主要是关节面置换，类似于外周关节置换，装置较大且笨重，取代了整个小关节及其支撑结构。目前的关节突置换系统在经过改良后，主要包括全关节突关节成形系统（TFAS）、全脊柱后路系统（TOPS）、ACADIA 等[36]（表1）。TFAS 系统是首个关节突关节置换装置，能够完整替代天然关节突关节、重塑脊柱生理性运动，同时避免融合，与融合术相比，该技术可恢复更自然的小关节运动功能[29]。但Sjovold 等[26]研究发现，TFAS 系统禁用于由前柱病变引起的脊柱滑脱患者，且与后路固定系统相比，TFAS 系统在轴向旋转下会导致较高的内植物松动发生率。Palmer 等[33]报道了2例术后内植物发生断裂的病例，表明TFAS 断裂可能与体重指数（BMI）、结构强度等有关，当发生内植物断裂时，选择经腰大肌入路椎体融合术进行挽救手术可以取得不错的治疗效果。TOPS 系统是首个允许脊柱进行生理性前凸调节的背侧内固定系统[32]。TOPS 手术是一种基于椎弓根螺钉的腰椎小关节成形术，通过引导、支持和限制脊柱节段的运动来重建关节突关节正常功能，整合了融合术的优点，可恢复脊柱稳定，且允许广泛减压[30-32,35]。Pinter 等[37]研究表明，应用TOPS 系统的患者术后获得满意的疗效。Ament 等[38]、Coric 等[39]研究也表明，TOPS 系统在椎体滑脱和椎管狭窄治疗中也有一定的效果，且具有较低的成本。但Lack 等[32]研究发现，在植入TOPS 系统后部分患者出现螺钉松动和移位。Anekstein 等[34]研究表明，TOPS系统会降低邻近节段退变速度，但不能阻止退变。Facet Solutions Inc.在开发TFAS 系统后设计出了与其相同作用，但操作更为方便的ACADIA 系统。Knappe 等[28]研究发现，ACADIA 系统在缓解疼痛、保留运动和保护邻近节段等方面取得良好的长期疗效，但部分患者术后出现一些带有囊性成分的瘢痕组织，需要再次手术和二次固定。关节突关节置换术作为融合术的替代治疗取得了一定的效果，但无论是哪种置换系统都是对双侧关节突关节同时进行置换，只适用于双侧或晚期关节突病变，而并不适用于单侧或早期关节突病变的治疗。

表1 3 种关节突关节置换系统

3.3 关节突关节置换联合人工椎间盘置换术

关节突关节置换联合人工椎间盘置换术主要适用于经保守治疗、人工椎间盘置换和关节突关节置换等治疗无效的腰椎三关节复合体退变导致的椎管狭窄、神经损伤和腰背痛患者，相比于关节突关节撑开固定术和关节突关节置换术，该术式不仅允许广泛的神经减压、保留目标节段运动等，而且可以同时处理与椎间盘相关的各种疾病，从而彻底解决腰椎三关节复合体退行性疾病，但相比关节突关节撑开固定术和关节突关节置换术，该术式手术时间长、创伤大、风险高、并发症发生率高、对术者专业性要求较高[40-42]。有研究表明，关节突关节置换联合人工椎间盘置换可协同发挥作用，且不会相互影响，在临床上能够解决三关节复合体退行性病变[40]。Alex 等[42]研究表明，全后路腰椎全关节置换术（LTJR）允许直接神经减压（椎板切除、双侧小关节切除）及椎间盘彻底切除，且可重建椎间盘和小关节功能，同时也保留了手术节段的活动度。Moldavsky 等[41]研究表明，由椎间盘退变引起退行性级联反应而导致小关节成为疼痛发生器时，侧方椎间盘置换联合关节突置换术可能是一种治疗方法，该术式可重建三关节复合体功能。Voronov 等[40]研究表明，关节突关节病是人工椎间盘置换术的禁忌证，这限制了该术式的应用，而全关节突关节置换术是对其的补充，2 个内植物之间不会互相影响，从而可恢复腰椎节段稳定性，彻底解决腰椎三关节复合体退行性变。Nayak 等[43]研究表明，脊柱功能单元是由椎间盘和2 个小关节组成的三关节复合体，它们之间关系紧密，1 个关节退行性变或不稳定会影响其余2个关节的功能，提示关节突关节置换系统对于小关节切除和椎间盘置换术后的稳定性有重要作用。但Moldavsky 等[43]研究发现，关节突关节置换系统的特殊设计是为了防止过度移位，但随着时间推移，可能发生螺钉松动，且此术式主要是后路或后外侧入路，所以并不适合所有患者。关节突关节置换联合人工椎间盘置换术主要适用于腰椎三关节复合体引起的退行性疾病，其手术入路主要为后路或后外侧入路，目前对于前路关节突关节置换联合人工椎间盘置换术的治疗效果还有一定的争议。每个腰椎关节突关节的解剖变化对植入物尺寸和位置都有具体要求，从而对人工椎间盘也提出了相应要求，因此需要在之后的研究中验证其最优的组合形式。

4 结语

关节突关节是脊柱唯一的滑膜关节，其与椎间盘一起构成的三关节复合体在脊柱运动中发挥关键作用。FJOA 是老年人群中常见疾病，患病后会导致腰背痛，进一步引起椎体滑脱、椎管狭窄等较为复杂的并发症。因此，当保守治疗失败或疾病进展到晚期时一般建议行手术治疗，在去除病变小关节的同时重建脊柱结构，恢复脊柱功能。目前手术治疗方式主要有关节突关节撑开固定术、关节突关节置换术和关节突关节置换联合人工椎间盘置换术等手术方式，每种手术方式都有其适应证，应根据患者具体情况选择相应治疗方式。随着医疗水平的不断提升，应在病变进程中进行相应干预，尽可能地阻止其发展到晚期，虽然目前已有一些关于FJOA 的病例报道，但对于FJOA 的临床研究尚处于初期。为了能够尽可能地给患者造成最小创伤的情况下取得最佳治疗效果，未来还需进行更广泛、更深入的研究。