椎弓根螺钉固定局部减压与选择性椎间融合修复退变性腰椎侧凸

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.39.005

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

退变性脊柱侧凸：指骨骼发育成熟后，因脊柱的退行性变而出现的脊柱侧凸，退变性腰椎侧凸多见于中、老年人，随着人体进入中老年衰退期而伴随着进行性非对称性椎间盘和关节突关节退变从而导致的脊柱代偿性或失代偿性侧凸畸形，其中以退变性胸腰段、腰段脊柱侧凸最为常见。

退变性腰椎侧凸：腰椎退变性病变导致的腰椎冠状位10°以上但小于40°的成角畸形，称之为退变性腰椎侧凸，其在普通人群中的发病率为1.4%-12%。退变性腰椎侧凸的病理基础主要为：腰椎椎间盘的退变、小关节退变和方向的改变、相应节段的椎管形态发生改变、出现椎管狭窄。

摘要

背景：对于严重的退变性腰椎侧凸所引起的腰背痛，保守治疗多数无效，一般需要外科干预手术治疗。修复方式多为对“责任椎”进行减压、坚强固定、选择性椎间植骨融合为主，重新建立腰椎正常曲度和脊柱的平衡及良好的稳定性。

目的：探讨采用椎弓根螺钉固定局部减压与选择性椎间融合修复退变性腰椎侧凸的效果。

方法：回顾性分析2011年1月至2014年1月武警湖南省总队医院收治的57例退变性腰椎侧凸患者，根据患者自身的临床特点，均采用选择性椎间融合、局部减压和椎弓根螺钉置入内固定的修复方案，以影像学分析及Suk标准评价固定、减压、植骨融合情况，日本骨科学会评分评价疗效优良率。

结果与结论：①手术时间157-255 min，平均176 min；出血量480-1 700 mL，平均835 mL；术后引流量140-210 mL，平均155 mL；②57例患者获得12-38个月随访，术后X射线提示，治疗后冠状面Cobb’s角(3.8±2.1)°，侧凸矫正率为54%；治疗后矢状面Cobb’s角(6.3±10.5)°，前凸矫正率为35%。Suk标准评定椎间融合率为95%；根据日本骨科学会腰背痛评分评估末次随访时患者的疗效优良率为91%；③术中硬膜囊破裂引发脑脊液漏2例，神经损伤1例，椎弓根螺钉拔出失败1例，无感染，无血管损伤；④结果说明，结合患者影像学资料与自身临床特点，采用椎弓根螺钉固定局部减压与选择性椎间融合修复退变性腰椎侧凸，可使退变的侧凸腰椎在冠状面和矢状面上均得到不同程度的重建和稳定，修复效果满意。

ORCID: 0000-0003-1523-4750(李丹)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 骨科植入物, 脊柱植入物, 椎弓根螺钉, 减压, 椎间融合, 腰椎, 脊柱侧凸

Abstract:

BACKGROUND: Conservative treatment is mostly invalid in treatment of severe degenerative lumbar scoliosis-induced low back pain, so surgical intervention is generally required. Repair methods are decompression, rigid fixation, and selective interbody fusion for the “responsible vertebra” to re-establish normal lumbar curvature, spinal balance and good stability.

OBJECTIVE: To investigate clinical curative effect of local decompression and selective interbody fusion with pedicle screw fixation technique for the treatment of degenerative lumbar scoliosis.

METHODS: Data of 57 cases of degenerative lumbar scoliosis from Armed Police Corps Hospital of Hunan Province from January 2011 to January 2014 were retrospectively analyzed. According to clinical characteristics of the patients, selective fusion, local decompression and pedicle screw fixation were used for repair. The imaging analysis and Suk criteria were used to evaluate fixation, decompression and bone fusion. Japanese Orthopaedic Association scores were utilized to assess therapeutic effect.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) Operation time was 157-255 minutes, averagely 176 minutes. Amount of bleeding was 480-1 700 mL, averagely 835 mL. Postoperative drainage volume was 140-210 mL, averagely 155 mL. (2) 57 patients were followed up for 12-38 months. Postoperative X-ray revealed that Cobb’s angle was (3.8±2.1)° on the coronal plane after treatment, and the correction rate of lordosis was 54%. The sagittal Cobb’s angle was (6.3±10.5)°, and the correction rate of lordosis was 35%. According to Suk standard, the fusion rate of vertebra was 95%. According to low back pain score system recommended by Japanese Orthopaedic Association scores, the effective rate was 91% at the end of follow-up. (3) There were 2 cases of cerebrospinal fluid leakage, 1 case of nerve injury, and 1 case of pedicle screw failure, no infection, no blood vessel injury. (4) These findings suggest that according to imaging data and self clinical features, local decompression and selective interbody fusion with pedicle screw fixation technique for the treatment of degenerative lumbar scoliosis can rebuild and stabilize degenerative lumbar scoliosis in the coronal and sagittal planes to different degrees, with satisfactory clinical curative effect.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

Key words: Spinal Fusion, Lumbar Vertebrae, Scoliosis, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

李丹，罗旭，杨俊. 椎弓根螺钉固定局部减压与选择性椎间融合修复退变性腰椎侧凸[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(39): 5807-5812.

Li Dan, Luo Xu, Yang Jun. Local decompression and selective interbody fusion with pedicle screw fixation technique for the treatment of degenerative lumbar scoliosis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(39): 5807-5812.

图/表（结果） 2

2.1 参与者数量分析 按意向性处理，纳入57例退变性腰椎侧凸行手术治疗患者，全部进入结果分析，无脱落。

2.2 患者一般资料及治疗情况 手术时间157-255 min，平均176 min；出血量480-1 700 mL，平均835 mL；术后引流量140-210 mL，平均155 mL；57例患者获得12-38个月随访；Suk标准评定椎间融合率为95%；根据JOA腰背痛评分评估末次随访时患者的疗效，修复效果优46例，修复效果为良者6例，总体优良率为91%。治疗后冠状面侧凸矫正率为54%，矢状面前凸矫正率为35%。

2.3 治疗前后患者腰椎矢状面及冠状面Cobb’s角比较 治疗后矢状面Cobb’s角为(6.3±10.5)°，较治疗前矢状面Cobb’s角(25.4±9.4)°明显改善，差异有显著性意义(t=4.552，P < 0.01)。治疗后冠状面Cobb’s角为(3.8±2.1)°，较治疗前冠状面Cobb’s角(15.5±3.0)°明显改善，差异有显著性意义(t=3.184，P < 0.01)，见表1。

2.4 不良事件 术中硬膜囊破裂引发脑脊液漏2例，神经损伤1例，椎弓根螺钉拔出失败1例(骨质疏松患者因摔倒外力所致)，无感染，无血管损伤。57例患者末次随访时，腰部疼痛酸胀感消失，下肢麻木、疼痛、感觉迟钝症状明显缓解，除2例患者跛行症状仍残留外，其余55例患者神经性跛行症状均消失。分析跛行残留的原因：1例神经损伤伴跛行患者术前神经损伤较重、修复期较长，需要更长的随访时间；1例椎弓根螺钉拔出内固定失败患者伴随神经跛行，与患者自身骨质疏松摔倒后加重责任椎体的失稳有关，患者因疼痛不敢独立活动，而出现代偿性跛行，该患者同样需要长期的随访观察，进行后续的评估。

2.5 典型病例 见图1。

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引言

退变性脊柱侧凸是指骨骼发育成熟后，因脊柱的退行性变而出现的脊柱侧凸，退变性腰椎侧凸多见于中、老年人，随着人体进入中老年衰退期而伴随着进行性非对称性椎间盘和关节突关节退变从而导致的脊柱代偿性或失代偿性侧凸畸形。其中，以退变性胸腰段脊柱侧凸、腰段脊柱侧凸最为常见，患者常常表现腰背部持续性疼痛或根性疼痛、神经间歇性跛行或侧凸畸形进行性加重，这种疼痛往往是退变性椎间盘病和小关节增生造成的椎管狭窄引起，或畸形的进行加重使脊柱冠状面和矢状面失平衡导致生物力学改变造成的肌肉劳损所致，因此通过药物治疗基本无效，同时退变性脊柱侧凸患者常合并多种疾患，尤其是糖尿病、高血压病、心脑血管病等疾病等，给外科治疗带来诸多风险，且影响修复效果。因此，退变性腰椎侧凸的治疗方案应该建立在围手术期的良好评估和良好的内科疾病诊治的基础上进行。

另外，退变性腰椎侧凸又不同于成人特发性脊柱侧凸，手术的目的是解除疼痛麻木，防止侧凸畸形的进展、重建脊柱的平衡状态，从而提高患者的生活质量。因此，在修复手术过程中，只需要考虑对病变节段进行干预即可，尤其是要充分考虑退变性侧凸的三维空间结构的变化^[1-3]，以及减压节段和融合节段的选择，充分规范手术方案的拟定，是患者预后至关重要的一个环节，减压不够或过大、融合不足或过度，都将给患者造成脊柱僵硬或失稳、术后神经症状残留等不良事件的发生，对于中老年腰椎侧凸患者来说无疑是雪上加霜。

回顾性分析武警湖南省总队医院2011年1月至2014年1月57例退变性腰椎侧凸行手术治疗患者，修复模式主要为减压、固定、融合。考虑到退变性腰椎侧凸多存在“责任椎体”，因而作者选择性椎间自体骨植骨融合、局限减压、椎弓根螺钉置入固定，即达到修复效果，又相对微创^[4]，最终固定融合范围的确定需要在神经减压范围和畸形矫正范围确定后进行，根据头尾侧交界区椎间盘退变情况、椎间隙的稳定性、交界区有无椎体的压缩性骨折或骨质破坏等情况决定固定范围的扩大或减少。对于老年退变性侧凸患者来说是一种可靠的修复方式。

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材料方法

1.1 设计 回顾性病例分析。

1.2 时间及地点 于2011年1月至2014年1月在武警湖南省总队医院完成。

1.3 材料 患者所使用的椎弓根钉棒内固定系统和椎间融合器来自美国史塞克公司(Stryker Corporation)，该钉棒系统为钛合金材料，钉棒系统由椎弓根螺钉(定向或万向)、顶帽、连接棒组成。融合器为聚醚聚酮材质(PEEK树脂)，复合人体组织生物材料的标准，获得美国FDA认证。

1.4 对象 纳入57例退变性腰椎侧凸患者，男33例，女24例；年龄56-76岁，平均(63.0±1.4)岁。

57例患者中轴性腰痛49例，间歇性跛行29例，根性刺激症状26例(上述症状存在交叉)。57例患者X射线、MRI均提示明显退行性改变，动力位可见腰椎矢状位不稳22例、冠状位不稳17例。术前术后矢状位及冠状位的Cobb’s角见表1。57例患者行3节段固定19例，2节段固定33例，单节段固定5例；单椎板间隙减压35例，多椎板间隙减压22例；单间隙椎间融合39例，多处椎间隙融合18例。术前评估57例患者均可耐受本组修复方式，临床表现以中轴型腰痛、神经根性疼痛麻木无力、间歇性跛行为主。

纳入标准：腰痛伴或不伴有下肢根性疼痛、无力；经过3个月以上的保守治疗无效，严重者影响日常生活者；影像学腰椎正位X射线Cobb’s角(冠状面)>10°^[5]，冠状位、矢状位的不稳，侧凸严重者可产生脊柱失衡^[6]。患者及其家属有强烈的为改善生活质量而要求手术治疗的意愿。

排除标准：既往患有腰椎特发性脊柱侧凸或既往腰椎手术的患者；对于严重骨质疏松，腰椎双能X射线测量T ≤ -2.5SD，术前抗骨质疏松治疗无效的患者，尽量避免该手术；腰椎弓峡部裂、非腰椎侧凸的退变性脊柱侧凸患者。

1.5 方法

1.5.1 修复方法 57例患者均采用全身麻醉，腹部悬空俯卧位，骨性凸起部位均给与保护贴膜覆盖保护，常规消毒、铺单，术区贴膜，行后正中纵形切口，逐层分离，减压侧暴露至关节突关节。

在C臂机辅助下于“责任椎”处开始定位、置钉，注意椎弓根螺钉的位置及长度，置钉完毕，椎管狭窄处进行椎板切除减压，去除增生肥厚的黄韧带，扩大侧隐窝和神经根管，彻底减压。对于比较僵硬的退变性侧凸而言，需要术中松解手术，本组采用由外到内的逐步松解方法，涉及相应节段的双侧小关节的关节囊，僵硬节段的横突间韧带及凹侧挛缩的软组织，视情况咬除下关节突、上关节突的近端，由内向外切开黄韧带，直至其与上关节突内侧缘交界处，从而达到彻底松解。对于不需要进行减压的对侧，可以给予微创的肌间隙入路置钉、上棒，采用转棒技术、凹侧撑开、凸侧加压矫形，注意避免矫形过度。在撑开椎间隙的过程中，清理退变的椎间盘、软骨终板直至骨质显露，椎间盘的清理不宜过深，可利用反向刮匙获得充分的清理，术中测量椎间盘切除后的椎间隙，选择性的置入合适大小的填充有骨颗粒的椎间融合器，置入融合器过程中禁忌暴力，产生神经根、硬膜的副损伤，融合器置入完毕暂不取下融合器的置入连接杆，松解撑开器，试拔引融合器连接杆，检查融合器压配紧密无松动后，取出连接杆，再次C臂机辅助下确定固定、融合的情况。放置引流装置，逐层缝合切口。

1.5.2 术后处理及随访术后给予一至两天抗生素使用，引流装置放置48 h后观察无明显血性渗出者，可予以拔出。术后24 h床上行直腿抬高训练，术后5-7 d行腰椎正侧位X射线复查，术后7 d戴腰围支具下地非负重活动，术后3个月禁止腰椎弯曲和扭转运动，6个月内避免重体力劳动和弯腰搬抬重物。

当然合并有其他内科疾病患者，需要术后继续内科疾病的对症治疗，作者更多关注患者的骨性愈合和植骨融合问题，因此建议T ≤ -1.0的骨量减少患者，术后口服钙剂、骨化三醇，T ≤-2.5的骨质疏松患者，术后可肌注降钙素。

1.6 主要观察指标 采用Suk标准判断植骨融合情况^[7]：椎体间出现连续的骨小梁，伸屈侧位椎体活动度< 4°为融合；若椎间骨小梁观察不清，伸屈侧位椎体活动度< 4°为融合；若未见椎间连续骨小梁，或融合区骨小梁观察不清，伸屈侧位椎体活动度> 4°为非融合。

日本骨科学会(Japanese Orthopaedic Association，JOA)下腰痛评估系统在治疗前和末次随访时分别进行评估以计算治疗改善率：改善率≥ 75%为优，50%-74%为良，25%-49%为可，0-24%或评分低于术前为差。治疗前后矢状位、冠状位Cobb’s角以x(_)±s表示。

1.7 统计学分析 采用SPSS 15.0软件对治疗前后患者腰椎矢状面及冠状面Cobb’s角数据进行t 检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

腰椎退变性病变导致的腰椎冠状位10°以上但小于40°的成角畸形，称之为退变性腰椎侧凸^[8]，其在普通人群中的发病率为1.4%-12%。退变性腰椎侧凸的病理基础主要为：腰椎椎间盘的退变、小关节退变和方向的改变、相应节段的椎管形态发生改变、出现椎管狭窄。腰椎侧凸容易导致节段性失稳，原因如下：腰椎侧凸节段合并椎体侧方滑移、旋转，局部力线发生改变；腰椎侧方的滑移和旋转可引起神经根的牵拉，出现根性疼痛症状；腰部肌肉软组织在凸侧受到牵拉、凹侧出现痉挛，长期慢性炎症反应，和(或)出现代偿性腰椎生理前凸消失。而且退变性腰椎侧凸与骨质疏松关系密切，研究发现：骨质疏松症患者的腰椎侧凸发生率明显高于正常人群，骨质疏松导致椎体不对称骨折，从而产生骨折侧为凹侧的侧凸，非对称性椎间隙塌陷导致塌陷严重侧受力加大，产生骨小梁微骨折，进一步加重侧凸。退变性腰椎侧凸多为老年人，其临床表现主要为：反复发作的腰背痛，药物不易缓解，活动时腰痛加剧，如果治疗不当进展较快，也有患者出现间歇性跛行，神经受压症状主要发生于凹侧，因为该侧神经通道狭窄，也可发生于凸侧，因为该侧的神经受到牵拉和移位。对于退变性腰椎侧凸患者来说，轻者可通过保守治疗，如卧床休息、止痛药物、理疗和功能锻炼等方法。对于严重的退变性腰椎侧凸所引起的腰背痛，保守治疗多数无效，一般需要外科干预手术治疗。手术方式多为对“责任椎”进行减压、坚强固定、选择性椎间植骨融合为主^[9-10]，重新建立腰椎正常曲度和脊柱的平衡及良好的稳定性^[11]。

作者报道的57例患者均采取了减压、固定、融合的治疗方式，因为以往的临床研究发现，某些因椎管狭窄或侧隐窝狭窄导致的神经源性跛行的患者中，因为没有轴性背痛、节段不稳和进行性的侧凸畸形，采取了单纯的减压，虽然短期获得了缓解根性疼痛的症状，但后期多存在病情反复、加重甚至出现节段性失稳、轴性背痛的现象。因此作者认为单纯的减压仅适合那些合并内科疾患而不能耐受手术的老年患者；如果患者仅仅存在椎管狭窄或侧隐窝狭窄而导致的神经源性跛行，并没有轴性疼痛、节段性失稳和侧凸畸形的逐渐加重趋势，也可以选择单纯的减压手术方式。本组单椎板间隙减压35例(占61%)，短期内(即末次随访时)患者的根性疼痛症状均得到明显缓解，因为本组35例单椎板间隙减压并未扩大减压的范围，保留了脊柱的后柱结构稳定性，对于高龄、不能耐受手术的患者来说也是一种保护。当然，腰椎侧凸性退变的外科治疗更不适合在侧凸的顶锥和僵硬侧凸的端椎进行单纯的减压，否则会导致侧凸失代偿和失稳加重。如果单纯减压的患者后期出现不稳或侧凸加重、轴性背痛，应该及时给与钉棒系统固定、融合^[12]。

固定节段的选择：退变性腰椎侧凸固有的特点是不稳、进行性侧凸及失代偿，固定融合就必不可少。那么，固定节段该如何选择？固定时应该注意哪些？首先，固定节段应当包括前滑脱和后滑脱节段；固定节段不能终止在畸形的顶椎，应当包括交界性后凸和严重的侧向不稳节段；固定的上端椎应该是水平的椎体，不应该是倾斜的椎体^[13]。文章中总结经验，尽管术前影像学表现出多节段的腰椎退变，也要结合患者的临床阳性体征综合判断固定融合节段，往往并不需要对所有退变的节段进行固定融合，作者认为退变性腰椎侧凸不宜扩大融合范围，尤其是下腰椎的融合要格外注意：目前L₅/S₁的保留与否仍是退变侧凸减压、固定、融合的争议焦点所在。文章结果认为，对于腰椎退变性侧凸患者来说，远端椎体固定融合止于L₅节段比止于S₁节段的手术时间短、出血量小，但可能潜在引起疼痛、矢状面失衡的可能。鉴于此，作者建议，当L₅/S₁椎间盘存在严重退变、L₅/S₁滑脱(前脱位、侧方滑脱)、L_5/S₁术后、以及需要进行L_5/S₁的椎管减压时，远端的固定融合节段可以选择止于S₁处，如果没有该节段的上述情况，可不必融合，以免发生假关节形成^[14]。另外，对于比较瘦弱的患者，L₅/S₁的固定融合也要慎重，以免此类患者术后出现螺钉突出皮肤表面引起强烈的不适感，这类患者可在术后随访2年左右，待椎间骨性融合后拆除钉棒系统内固定物^[15-16]。

融合方式的选择：以往的退变性腰椎侧凸融合方式中作者尝试过横突间融合、椎板间后外侧融合，后续的研究发现椎间融合更具有优势，近年来也受到骨科同行的认可^[17]。因为椎间融合更符合脊柱三柱理论中的负重需求，显著增加了融合率；同时它也有助于矫正腰椎的侧凸畸形；椎间融合器的多样化、个体化，更容易满足椎间融合的需要、且避免了椎间高度的丢失，防止椎间孔的狭窄。本组椎间融合经验：取自体髂骨骨质，制成0.5 cm大小的骨颗粒，填塞于椎间融合器的空隙内、压实，使骨质填塞的界面略突出于融合器界面1 mm，这样可以获得融合器与椎体间的骨-骨界面紧密接触。在椎间植骨融合过程中，一般采用单侧植入法，先将多余的骨颗粒植入融合器周围的椎间空隙内，压实后，再将填满骨颗粒的融合器植入椎间，再于融合器顶端植入部分骨颗粒包埋，这样的植骨融合效果会更加可靠、充分。同时注意融合器植入应以腰椎侧凸的凹侧为首选，这样可以减轻凹侧椎弓根钉撑开的应力。虽然，融合器的应用明显增加了融合率，但也伴随神经根的牵拉损伤、硬膜撕裂等并发症，本组术中硬膜囊破裂引发脑脊液漏2例，神经损伤1例，从某种程度上说明了融合器的植入并不是没有风险的，另外，融合器的数量越多，患者的经济负担越重，故临床中依然需要慎重应用。对于本组术中硬膜囊破裂引发脑脊液漏2例的术后处理，作者的做法是，术中直接在术区放置腰椎管负压引流，术后给予头低脚高位，术后应用抗生素(可透过血脑屏障的抗生素)5-7 d，ICU严密监控患者生命体征，预防感染，记录引流量，待椎管内引流量< 50 mL/24 h，即可拔出，注意术区缝合线打结封闭切口和引流口，必要时给予床边无菌缝合。

根据患者自身临床特点结合影像学综合分析，作者采用椎弓根螺钉固定、局部减压与选择性椎间融合技术修复退变性腰椎侧凸，使退变侧凸的腰椎在冠状面和矢状面上得到不同程度的重建和稳定，获得了满意的修复疗效，认为椎弓根螺钉固定局部减压与选择性椎间融合值得推广与合理应用。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程