选择性椎间融合与椎弓根螺钉置入修复退变性腰椎侧凸：脊柱稳定性评价

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.26.015

摘要/Abstract

摘要：

背景：退变性腰椎侧凸患者多为老年人，可能合并其他疾患，造成修复耐受性较差。退变性腰椎侧凸多存在“责任椎体”，因而可以对其进行局部减压和选择性融合，这样可以达到神经减压、脊柱稳定效果，又相对微创。
目的：探讨应用选择性椎间融合、局限神经减压结合椎弓根螺钉系统置入内固定修复退变性腰椎侧凸的效果。
方法：回顾性分析53例退变性腰椎侧凸患者的临床特点，探讨修复适应证和禁忌证。采用选择性椎间融合、局限神经减压和椎弓根螺钉系统置入内固定的方案治疗，分析其修复效果和并发症。随访时采用Suk标准判断植骨融合情况；分别在治疗前和末次随访时采用日本骨科学会(JOA)推荐的下腰痛评分系统进行评估并计算疗效优良率；对比分析治疗前后矢状位和冠状位Cobb’s角。
结果与结论：患者获得12-36个月随访。根据JOA 腰背痛评分，末次随访时患者的疗效优良率为89%。采用Suk标准评定椎间融合情况，融合率为94%。最后一次复查腰椎X射线摄片示：治疗后冠状面Cobb’s角平均(4.3±2.3)°(0°-13.5°)，侧凸矫正率为56%。治疗后矢状面Cobb’s角平均(45.1±12.5)°(10.4°-65.3°)，前凸矫正率为36%。修复后并发症包括：脑脊液漏2例，神经损伤2例，内固定器械失败1例，肺炎1例，症状性深静脉血栓3例。提示选择性椎间融合、局限性神经减压结合椎弓根螺钉钉棒系统置入内固定是修复退变性腰椎侧凸安全有效的方法，冠状面及矢状面上腰椎序列均可得到不同程度的重建，能够实现侧凸节段腰椎的稳定。

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: 植入物, 脊柱植入物, 退变性腰椎侧凸, 选择性椎间融合, 局限减压, 椎弓根钉, 脊柱稳定性, 冠状面, 矢状面, 随访

Abstract:

BACKGROUND: Degenerative lumbar scoliosis often appeared in the elderly, who may combine with other diseases, which can cause poor repair tolerance. Degenerative lumbar scoliosis commonly has a responsible vertebral body, so local decompression and selective fusion should be conducted. This can achieve nerve decompression, spinal stability, and is relatively minimally invasive.
OBJECTIVE: To explore the efficacy of selective interbody fusion, limited neural decompression combined with pedicle screw system fixation for degenerative lumbar scoliosis.
METHODS: Clinical characteristics of 53 patients with degenerative lumbar scoliosis were retrospectively analyzed, and the indication and contraindication were investigated. Selective interbody fusion, and limited neural
decompression combined with pedicle screw system fixation were performed in the patients. Treatment effect and complication were analyzed. During follow-up, Suk standard was utilized to judge bone graft fusion. Before treatment and during final follow-up, lower back pain score system recommended by the Japanese Orthopaedic Association was used for assessment, and the excellent and good rate of curative effects was calculated. Cobb’s angle on the sagittal and coronal positions was compared and analyzed before and after treatment.
RESULTS AND CONCLUSION: The patients were followed up for 12 to 36 months. According to low back pain score of Japanese Orthopaedic Association Scores, the excellent and good rate of curative effect was 89% during the last follow-up. According to Suk standard, the fusion rate of vertebra was 94%. The last X-ray films revealed that Cobb’s angle was averagely (4.3±2.3)° (0°-13.5°) on the coronal plane after treatment, and the correction rate of scoliosis was 56%. The Cobb’s angle was averagely (45.1±12.5)° (10.4°-65.3°) after treatment, and the correction rate of lordosis was 36%. Complications after repair consisted of cerebrospinal fluid leakage in two cases, nerve injury in two cases, instrumental failure in one case, and pulmonary infection in one case, and symptomatic deep venous thrombosis in three cases. These findings suggest that selective interbody fusion, and limited neural decompression combined with pedicle screw system fixation were effective and safe for degenerative lumbar scoliosis. The sequence of the lumbar vertebra on the coronal and the sagittal planes received reconstruction to different degrees, and could realize the stability of the lumbar vertebrae in the scoliosis.

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: Scoliosis, Lumbar Vertebrae, Internal Fixators, Bone Nails, Follow-Up Studies

中图分类号:

R318

尹承慧，符臣学，叶永平，徐皓. 选择性椎间融合与椎弓根螺钉置入修复退变性腰椎侧凸：脊柱稳定性评价[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(26): 4174-4179.

Yin Cheng-hui, Fu Chen-xue, Ye Yong-ping, Xu Hao. Selective interbody fusion combined with pedicle screw fixation for degenerative lumbar scoliosis: spinal stability[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(26): 4174-4179.

图/表（结果） 2

2.1 参与者数量分析 按意向性处理，纳入采用选择性椎间融合、局限神经减压及椎弓根螺钉钉棒系统置入内固定修复退变性腰椎侧凸的患者53例，全部进入结果分析，无脱落。

2.2 随访结果 53例患者手术时间150-240 min，平均170 min；出血量500-1 800 mL，平均800 mL，无严重并发症发生。

全部患者均完成随访，随访时间12-36个月。治疗后48例患者(90%)腰部疼痛明显缓解，下肢麻木、疼痛、浅感觉减退、神经源性间歇性跛行症状消失，自诉生活质量明显提高。

根据JOA评分，53例患者中修复效果为优者41例，修复效果为良者6例，优良率为89%。

末次随访根据目测类比评分评估疼痛，无痛40例，中度疼痛12例，重度疼痛1例，与治疗前相比疼痛改善率为82%。

最后一次复查腰椎X射线摄片示，治疗后冠状面Cobb’s角平均(4.3±2.3)°(0°-13.5°)，治疗前后腰椎冠状面Cobb’s角度差异有显著性意义( t=3.571，P < 0.01)，侧凸矫正率为56%。治疗后矢状面Cobb’s角平均(45.1±12.5)°(10.4°-65.3°)，治疗前后腰椎矢状面Cobb’s角度差异有显著性意义(t =4.832，P < 0.01)，前凸矫正率为36%。冠状面及矢状面上腰椎序列均得到不同程度的重建，见表1。

根据Suk标准判断植骨融合50例，融合率为94%。随访期间腰椎冠状面及矢状面序列矫正度数及椎间隙高度无明显丢失，1例12个月后出现椎弓根钉松动椎体内切割现象，24个月复查显示单侧钛棒断裂。

2.3 典型病例 女性患者，78岁，因腰痛间歇性跛行3年余入院。诊断为退变性腰椎侧凸症，于2008年7月5日行L3-5椎弓根钉固定、L3/4，4/5椎间盘切除，相应侧隐窝扩大，并置入椎间融合器。治疗后患者腰痛及间歇性跛行症状消失。

治疗后回访36个月患者病情无复发，多次复查腰椎正侧位片提示，腰椎冠状面序列得到有效矫正(腰椎冠状面侧凸角度由治疗前15.42°矫正为治疗后4.84°，腰椎矢状面前

凸角度由16.82°矫正为35.17°)，矫正度数及椎间隙高度无明显丢失，椎弓根钉无松动，未见假关节形成(图1)。

2.4 不良事件 本组患者围手术期未出现切口感染，1例修复术后出现肺部感染症状，使用抗生素后治愈。

8例修复治疗后3 d出现原有下肢放射痛加重，考虑为神经根水肿所致，短期使用小剂量甲强龙后迅速缓解。

2例修复术后引流出现脑脊液漏，采用延期拔除引流管、局部加压、抬高床尾等措施后消失。

3例出现左侧下肢肿胀，经血管彩超显示：深静脉不完全血栓形成，予以尿激酶溶栓，院外口服华法令治疗，同时根据凝血酶原时间调整华法令用量。1个月后复查肿胀基本消失，彩超复查无新增血栓。

1例患者修复术后出现腰部轴性疼痛加重，为重度疼痛，多种对症处理无效，患者出现焦虑、失眠等精神症状，予以黛力新、卡马西平口服后好转。

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引言

材料方法

设计：回顾性病例分析。
时间及地点：于2007年1月至2011年1月在解放军南京军区福州总医院骨科完成。
对象：
退变性腰椎侧凸的诊断标准：由于腰椎退变性病变导致的腰椎冠状位10°以上的成角畸形性病变[2-3]。
纳入标准：①腰痛伴或不伴下肢根性疼痛或无力，日常活动明显减少或受阻，经3个月以上的保守治疗无效。②腰椎X射线正位片显示腰椎侧凸，Cobb角大于10°，伴或不伴腰椎冠状位、矢状位不稳，畸形进展可导致矢状位或冠状位失衡[4-5]。③患者对治疗及试验方案知情同意，且得到医院伦理委员会批准。
排除标准：①既往患有腰椎特发性脊柱侧凸或既往腰椎手术或创伤后脊柱侧凸。②严重的骨质疏松症(腰椎双能X射线测量T≤-2.5 SD，且伴有骨质疏松症性骨折)。③主凸不在腰椎的退变性脊柱侧凸。④腰椎弓峡部裂。
2007年1月至2011年1月使用选择性椎间融合、局限神经减压及椎弓根螺钉钉棒系统置入内固定修复退变性腰椎侧凸患者共53例，男31例，女22例；年龄55-74岁，平均65.5岁；临床表现：中轴性腰痛、神经根疼痛麻木或无力、间歇性跛行、久立或久行后加重。其中中轴性腰痛37例，间歇性跛行25例，33例有神经根刺激或感觉减退等神经受损症状。所有患者腰椎正侧位X射线摄片均显示存在明显的退行性改变，腰椎明显的侧凸以及生理前凸的减小，甚至反屈，其中14例伴有腰椎矢状位不稳定，19例伴有冠状位不稳。本组冠状位Cobb’s角平均(17.8±3.3)° (11.2°-35.2°)，矢状位Cobb’s角平均(28.3±10.5)° (-5.8°-54.2°)。本组病例4节段固定40例，3节段固定8例，2节段5例；全椎板减压14例，单个椎板间隙减压30例，多个(包括2处)椎板间隙减压9例；单处椎间融合44例，多处(包括2处)椎间融合9例。
材料：本文中所使用的椎弓钉棒脊柱内固定系统和椎间融合器由美国史赛克公司(Stryker Corporation)提供。内固定系统材质为钛合金，由螺钉、固定螺栓及连接棒组成，具有良好的抗氧化性及腐蚀性；融合器为PEEK(聚醚醚酮)树脂。该内固定系统和椎间融合器均具有能够与生物体内的组织和血液中的生化成分相容，材料不被腐蚀，且对生物体不产生毒副作用的特性与能力。
方法：
修复方法：患者均采用全身麻醉，留置导尿管，俯卧位，置于腹部悬空俯卧位垫上，行后正中切口，外侧暴露至关节突关节。①置钉：暴露后先于责任椎体置钉；置入螺钉后C型臂X射线机透视以确定螺钉位置及长度。②减压：椎管狭窄者行全椎板切除，去除黄韧带，并扩大侧隐窝和神经根管，予以彻底减压。以单侧或双侧神经根压迫者，椎板间开窗减压，减压范围包括椎间盘、侧隐窝和神经根管。③松解：如有需要，首先从外向内逐步松解手术范围内所有节段的双侧小关节的关节囊等软组织，包括切断僵硬节段的横突间韧带及凹侧挛缩的软组织，然后再咬除下关节突，必要时去除上关节突近端，以获得最大矫形空间，最后由内向外切开黄韧带，直至其与上关节突内侧缘交界处，达到彻底松解。④置棒矫形：置入连接棒后采用转棒技术及凹侧撑开、凸侧加压矫正畸形，对于有明显腰椎前凸减小的患者，应用悬臂梁操作技术使后方螺帽间距离短缩以恢复腰椎正常的前凸曲线，然后旋紧螺帽。⑤置入融合器：在选择置入融合器的椎间隙，扩大椎板间隙，暴露椎间盘，切开椎间盘纤维环，使用铰刀及刮匙去除终板软骨，暴露皮质骨，选择适宜的融合器打入。切口内置负压引流管，逐层缝合切口。
围手术期处理及随访观测指标：治疗前怀疑骨质疏松症患者使用双能X射线吸收法检测骨密度，-2.5< T < -1为骨量减少，T≤-2.5为骨质疏松[6]，骨量减少患者围手术期口服钙剂、骨化三醇，骨质疏松患者在此基础上肌注降钙素。术后应用抗生素一两天，置留引流管48 h，24 h后行直腿抬高训练，1周后摄腰椎正侧位X射线片。术后卧床4周后戴腰部支具开始练习行走。3个月内禁止做腰部的弯曲和扭转动作，6个月内避免重体力劳动和弯腰搬重物。
指标测定：随访时采用Suk标准判断植骨融合情况[7]：①若椎体间有连续的骨小梁，伸屈侧位椎体活动度< 4°认为植骨已融合。②若椎体间连续骨小梁观察不清，而伸屈侧位椎体活动度< 4°则认为植骨可能融合。③若未见连续骨小梁、融合区有间隙或骨小梁观察不清，伸屈侧位椎体活动度> 4°则认为未融合。对于可疑融合的患者行CT检查，进一步判定融合情况。
采用日本骨科学会(JOA)推荐的下腰痛评估系统在治疗前和末次随访时分别进行测评并计算治疗改善率。治疗改善率≥75%为优，50%-74%为良，25%-49%为可，0-24%或JOA评分低于治疗前者为差。
使用目测类比评分法(满分10分)进行疼痛测评，分为无痛、中度疼痛和重度疼痛。
统计治疗前及治疗后矢状位和冠状位Cobb’s角数据，以x(_)±s表示。
主要观察指标：随访时采用Suk标准判断植骨融合情况；分别在治疗前和末次随访时采用日本骨科学会(JOA)推荐的下腰痛评分系统进行评估并计算治疗改善率；治疗前后使用目测类比评分法进行疼痛测评，对比治疗前后矢状位和冠状位Cobb’s角。
统计学分析：所有数据采用x(_)±s表示，利用SPSS 16.0软件对配对设计的数据进行t 检验统计学分析，P < 0.05为差异有显著性意义。

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

讨论

成人脊柱侧凸是骨骼成熟后罹患冠状面Cobb角大于10°的脊柱畸形^[4]。Aebi^[8]将成人脊柱侧凸分为3种类型：Ⅰ型为原发性退变性脊柱侧凸，和进行性的椎间盘、关节突关节以及其他脊柱结构不对称性退变密切相关；Ⅱ型为进行性的特发性脊柱侧凸，它是由青少年特发性脊柱侧凸发展演化而来。Ⅲ型为脊柱外因素导致的侧凸，如骨质疏松、骨盆倾斜等。本文涉及的脊柱侧凸为Ⅰ型，它和Ⅱ型的存在诸多不同：Ⅱ型发病于青少年时期，退变性脊柱侧凸通常50岁后发病，其Cobb角小，一般低于40°，平均约28°，而特发性脊柱侧凸平均为52°^[9-10]。退变性脊柱侧凸一般发病于腰椎，不像特发性脊柱侧凸，存在代偿性侧凸，所以退变性脊柱侧凸又被称为退变性腰椎侧凸，其椎体旋转畸形一般局限于侧凸的顶锥，多伴有侧向的脱位，而且矢状面的失衡更为常见^[11-13]。本文病例为Ⅰ型脊柱侧凸病例。

退变性腰椎侧凸在老年人群中非常常见，经常导致神经压迫。其临床表现多变，常常伴有腰背疼痛和神经原性跛行。临床干预的指证包括：腰部疼痛、神经根性症状以及进行性的外观畸形。非手术治疗包括理疗、锻炼、非类固醇抗炎药物以及矫形支具的使用，侵入性手段包括硬膜外和关节突关节封闭。修复手术应当经过多因素、多学科的风险和获益权衡后慎重决定。修复手术内容包括减压、稳定、畸形矫正等内容，或根据患者不同情况个体化组合^[14-15]。

由于受复杂因素的影响，退变性脊柱侧凸的外科治疗效果不是非常确切。经过规范的非手术治疗后仍有顽固性背痛、神经根性疼痛以及神经功能丧失、严重影响生活质量都是其手术适应证。手术目的是神经减压、恢复矢状面和冠状面的平衡并保持稳定^[16]。手术方式包括单纯减压和融合合并减压^[17-18]。

在某些仅椎管狭窄或侧隐窝狭窄导致的神经源性跛行的患者中，如果没有轴性背痛、节段性不稳和进行性的侧凸畸形，可进行单纯的减压，包括椎板切开、椎板切除以及椎间孔减压和椎间孔外减压等方式，这种方式虽然短期内可缓解神经根性疼痛，但对节段性不稳、轴性背痛以及侧凸毫无裨益，甚至会加重之[16-17]。它可适用于年纪较大伴发多种疾患不能耐受复杂手术的患者，但不适合在侧凸的顶椎和僵硬侧凸的端椎单纯减压，因为这可导致侧凸迅速失代偿和不稳加重。而且进行单纯减压后的患者应当密切随访，一旦出现不稳、侧凸快速进展以及轴性背痛，应当予以器械固定和融合^[19-20]。

由于退变性脊柱侧凸固有的特点：不稳、进行性侧凸以及失代偿，固定融合是必然之选。最近的文献也证实减压合并固定融合临床效果显著：疼痛缓解、行走能力以及患者满意度提高^[21]。在多种融合途径中，近年来椎间融合尤其受到推崇^[22]。相较于横突间植骨融合和椎板间后外侧植骨融合，椎间融合具有如下优越性：①椎间融合器置入可避免了椎间高度的丢失，防止了椎间孔的狭窄。②有助于矫正脊柱侧凸畸形。③融合效力及融合率增加，因为椎间融合更符合脊柱三柱理论中的负重需求。在临床实践中也取得了满意的效果^[23]。但椎间融合也有固有缺陷：①手术的复杂性增加了神经损伤的可能性。②手术时长的增加尤其对于年老体弱的患者更具有挑战性。③增加了患者的经济负担。因此在融合方式的选择上需要对患者多系统状况以及术者操作技能进行综合评估。由于退变性脊柱侧凸的固定范围较大，融合间隙的选择也同样需要在融合效力、患者状况以及经济负担之间做出平衡。在脊柱融合范围内存在下列特征的节段进行选择性椎间融合^[24]：①运动节段存在僵硬的后凸畸形。②脊柱在任何方向上存在不稳。③运动节段不稳或减压后会导致医源性不稳。④冠状位L₃或L₄终板存在明显倾斜。作者以为应当在置棒矫形完成后置入融合器，以免过度的椎间撑开导致神经根牵拉，从而造成术后的神经症状。Cage应置入冠状位的凹侧，这样可以减轻凹侧椎弓根螺钉撑开应力。同时为减少手术耗时耗费和创伤，作者建议使用单侧置入法，可以置入长度在2.5 cm以上融合器，同时尽量减少椎间融合的节段，本组病例单处椎间融合44例，多处(包括2处)椎间融合9例，均取得良好的治疗效果。

另外，固定节段的选择应当注意以下几点：①不能终止在畸形的顶锥。②应当包括交界性后凸。③应当包括严重的侧向不稳节段。④应当包括前滑脱和后滑脱节段。⑤固定的上端椎应当是水平的椎体，而非倾斜的椎体[25]。融合的范围存在诸多争议。作者认为，由于退变性腰椎侧凸不同于成人特发性脊柱侧凸，不宜扩大融合范围，近端可选择水平椎体，远端如果L₅S₁椎间盘已经明显退变，可融合至骶椎，如果融合应当使用椎间融合器，提高融合率，防止假关节形成，如果没有明显的退变，可不予以融合，因为融合至骶椎的假关节形成率为42%，而融合至L₅椎体的则为4%^[26-27]。

另外，由于退变性脊柱侧凸易发人群年龄特点，骨质疏松症也是导致内固定失效的非常重要危险因素，尤其是在停经妇女人群中。非对称性的椎体塌陷会使得侧凸的迅速恶化，导致早期手术或引起术中器械固定失效。围手术期的抗骨质疏松治疗日益显得重要。本组病例围手术期低骨量患者使用钙剂+骨化三醇基础治疗，骨质疏松患者在此基础上加用降钙素，术后2周改用唑来磷酸钠或伊班膦酸钠^[28-29]，但这存在争议。近期有些研究报道，由于双膦酸盐可通过抑制破骨细胞的活性抑制骨塑形，使用双膦酸盐无助于脊柱融合，而甲状旁腺素如特立帕肽可促进骨合成，从而促进脊柱融合，进而减少器械松动等并发症^[30-31]。但也有人认为双膦酸盐通过提高骨质量降低内固定松动的发生率，从而提高骨融合，这需要临床研究进一步证实。在骨质疏松患者的手术中，常常发生螺钉把持力欠缺的状况，可使用骨水泥来增强钉道以及使用较粗的螺钉来增加螺钉的把持力^[32]。有的研究者甚至开发空心骨水泥螺钉和膨胀螺钉来应对术中出现的螺钉把持力不足的情况。

手术并发症的发生率高达20%-40%，除了假关节形成一般还包括感染、麻痹、根性疼痛、脑脊液漏、器械失效、肺栓塞、泌尿系统感染、需要二次返修等^[33]。

因此，对于退变性脊柱侧凸，修复方式应当权衡利弊后慎重决定。对于骨质疏松等并发症围手术期应当予以积极处理。退变性腰椎侧凸修复的首要目的是解除神经压迫，改善临床症状，重建腰椎序列的稳定性，这也是保证修复远期疗效的主要手段。固定和融合范围的选择需要综合分析患者临床表现和影像学资，做到个体化治疗^[34]。同时基于短期疗效评估结果，作者认为选择性椎间融合并椎弓根钉置入内固定是修复退变性脊柱侧凸的可靠方式，其中长期疗效有待临床进一步观察。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