腰痛治疗的非融合技术

腰痛治疗的非融合技术

陈志华

目前治疗腰椎间盘退变所致腰痛的主要手术方法是脊柱融合，但脊柱融合的结果一直存在着争议。虽然融合一个或两个运动节段对腰椎的全部运动范围不会产生很大的影响，但脊柱融合后改变了腰部的力学性能，易加速邻近椎间盘的退变，特别是年轻病人。临床观察发现，许多病人腰痛与身体姿势有关，负重可引发并加重疼痛。虽然现代固定技术的不断改善，使脊柱的融合率提高到大约98％，但仍有超过70％的病人并没有获得相应地临床改善。可见，制动不是腰痛缓解的主要因素。建立一个正常的腰椎负荷传递模式对于获得满意的临床结果更重要。一些学者开始去思考探索新的“稳定”脊柱的方法，即：稳定但不融合。一个新的概念“动力稳定”或“软固定”被提出。

动力稳定的定义

定义：一个保留有益运动和节段间负荷传递的稳定系统，不作椎体节段融合。这种稳定系统能改变运动阶段的负荷传递方式，阻止产生疼痛的运动方向和运动平面的脊柱运动，但全部保留其他正常的腰椎活动度。

动力稳定的理论基础

腰椎间盘退行性改变后，不正常的负荷传递是腰痛发生的主要原因。最常被认为的致痛原因是腰椎运动节段不稳，其次是小关节的关节炎。腰椎不稳定义为在生理状态下产生一个不正常的运动。但腰痛和腰椎的不正常运动至今没有建立一个清晰的关系。

许多伴有脊柱滑脱的椎间盘退变患者，影像学上可观察到不正常的滑移，但没有出现腰痛症状。有些既便出现了腰痛症状，也不是持续性的。临床上常见的两个有关腰痛的现象并不能被腰椎不稳很好解释：第一，腰椎间盘退行性改变过程中常会出现轻到中度的急性腰痛症状，大多数时间患者无腰痛症状，假如相应腰椎节段存在位移或不稳定，腰痛症状应该是持续性的，而不是急性发作，因此，很难说腰椎运动节段不稳或不正常运动是腰痛的原因。其次，许多急性腰痛患者，通过按摩等理疗可使腰痛明显缓解。不稳定的概念是很难对此作出合理解释的。目前解释腰痛的发病机制主要有化学和机械因素两个机制。

退变椎间盘物质中存在大量的炎性介质是化学因素产生腰痛的病理基础。正常椎间盘生理负重均匀分散到纤维环板层，不会刺激外层纤维环上的伤害感受神经末梢。如果发生椎间盘退变，负荷的传递模式发生改变，生理负重下即可达到伤害感受的机械阈值引起疼痛。如果分布在纤维环最外部的神经末梢被化学致敏，更易达到机械阈值。这也是动力稳定治疗腰痛的理论基础。

动力稳定的追求

1，保留了腰柱的正常解剖结构，同时稳定了腰椎；2，改变运动节段的承重模式，减少后部终板、纤维环承受的应力，同时分散小关节承受的应力；3，限制了腰椎的异常活动，同时保留了全部其它活动度；4，对邻近节段椎间盘内的应力和运动没有影响。5，一旦获得正常运动和负荷传递，早期退变的椎间盘将自我修复，或结合一些生物治疗方法促进椎间盘自我修复。

动力稳定装置

包括四类：1，棘突间撑开装置；2，经椎弓根固定的动力稳定装置；3，经椎弓根固定的半坚固装置；4，人工椎间盘装置。前三类均为后路系统。

一个理想的后路稳定系统应满足：1，微创；2，保留和再建脊柱正常运动；3，防止固定系统疲劳失败；4，保持脊柱正常的生理屈度；5，防止不正常负重；6，失败后易于翻修。

棘突间撑开器通过在病变间盘相应棘突间安放撑开器，扩大椎间孔，减少或去除对神经根的压迫，同时也通过减少对后方椎间盘的压力缓解疼痛。这个装置可以通过局麻微创的方式完成，病人术后一般可以回家。两个典型的棘突间撑开器是：X-STOP和Wallis脊柱后路装置。

X-STOP 由两个钛片构成，分别放置在棘突的两侧，已被FDA同意在美国应用于临床。其适应症是年龄最少50岁，下肢痛（伴有和不伴有腰痛），腰椎屈曲可缓解疼痛，至少可走50英尺的患者。中度以上脊柱滑脱患者禁忌使用。Wallis系统目前使用的材料是PEEK和一个坚硬有弹性的涤纶带。Wallis系统治疗腰椎间盘疾病的适应症为：1,大块突出椎间盘切除后导致椎间物

质丢失；2，复发的椎间盘突出症二次行椎间盘切除术；3，腰5骶化的突出椎间盘切除术；4，在以前融合邻近水平退变的椎间盘疾病；5，导致慢性腰痛的孤立的ModicⅠ型改变。

动力螺钉和连接系统存在许多类型的这类装置。在西方已应用于临床的两个有代表性的动力内固定系统是Graf韧带和Zimmer 动力脊柱系统，以椎弓根内固定系统为基础，都存在着一些生物力学缺陷。Graf韧带系统由一个无弹性的聚酯成分韧带构成，在腰部后伸的状态下，环状锁带套在椎弓根螺钉的尾端锁定运动节段。Zimmer 动力脊柱系统中的不可压缩聚酯成分连接干虽可以撑开椎间盘的后方间隙，但其并不能很好保持前方椎间隙高度及脊柱前凸。

经椎弓根系统的半坚强固定装置目前还没有应用于临床。具有代表性的是动力软固定系统（The dynamic soft stabilization，DSS)。DSS系统的两个设计已经完成了实验室检测。DSS －I系统主要部件是钛质弹性杆，直径3mm钛弹性杆连接椎弓根螺钉固定腰椎运动节段。DSS－II 系统的直径4mm椭圆形钛弹性杆连接椎弓根螺钉固定运动节段。弹性杆的缓存作用分享椎间盘和小关节的负荷。弹性杆的柔韧性也限制了运动节段的柔韧性。在运动过程中，椎间盘减少负重或不负重取决于弹簧旋转轴的最适合的瞬间位置和运动节段的位置的距离。

人工腰椎间盘人工椎间盘置换术是脊柱外科的新技术。在美国已开始应用人工腰椎间盘置换术治疗由腰椎间盘退变引起的腰痛，在治疗腰痛上是个突破。其主要的优点是恢复了脊柱运动单位的运动学能力和载荷特性，达到分担负荷、节段性稳定和节段性运动的目的。同时去除了致痛椎间盘，去除了盘源性腰痛的致痛根源。适合于经系统保守治疗无效的腰椎退变性单节段或多节段病变。目前，在美国已有两个人工腰椎间盘运用于临床：Chaeite人工腰椎间盘（2004年8月通过了FDA的认证）；其次是：PRODISC-L人工腰椎间盘（2006年8月FDA通过认证）。其他人工腰椎间盘可望不久获得批准运用于临床。

人工腰椎间盘置换不能期待运用于所有腰痛病人。对于起源于脊柱后部的疼痛，如起源于小关节、韧带、肌腱或肌肉，人工腰椎间盘置换并不适合。椎间盘置换也不适合于治疗腰椎不稳引起的腰痛，这时可能需要动力后路稳定系统。

缺点：1，材料学和运动学上均与正常腰椎间盘有一定差距，还需要进一步探索和研究；2，需从腰椎前路进行手术，创伤大，需要丰富的腰椎前路手术经验；3，临床结果仍有很大争议；4，价格昂贵。

结语

腰椎的动力稳定存在着几个疑问：1，运动被控制多少最合适？2，动力系统应该分享多少施加到退变椎间盘上的负荷？3，由于动力系统将持久运动，如何防止内固定疲劳失败？

目前存在多种动力稳定装置，均处在不同的发展阶段和临床调查研究中。如何完成详尽的临床研究和进行长期的随访，确立每个动力稳定装置最适合的适应症，准确鉴别每个具有特异性脊柱状态的腰痛患者的致痛原因，选择最适合的动力稳定装置进行个体化治疗，是取得满意结果的关键，也是今后腰痛治疗非融合技术的研究重点。