王碩凡陳哲王軍

后路椎板重建術治療腰椎管狹窄癥臨床研究進展

王碩凡1陳哲2王軍1

腰椎管狹窄癥；并發(fā)癥；椎板重建；綜述

腰椎管狹窄癥（iumbar spinal stenosis，LSS）是腰椎管的中央管矢狀徑、側隱窩或神經根管狹窄，引起腰椎神經根或馬尾神經等受壓癥狀的一類疾病。脊柱退行性病變是臨床上引起LSS的主要原因，其中包括腰椎間盤及關節(jié)突關節(jié)的退變、椎體后緣骨贅增生以及腰椎后縱韌帶或黃韌帶的肥厚鈣化等；腰椎滑脫、椎體爆裂性骨折、椎管內腫瘤或膿腫占位等腰部疾患，也可引起腰椎椎管狹窄。間歇性跛行和坐骨神經放射痛為其主要的臨床表現[1]。

1 治療方式及并發(fā)癥

臨床上對LSS的治療多以手術為主，早期的手術方式以開窗減壓和病灶切除減壓為主。Sachs和Frankel等在1900年首先報道采用“全椎板切除術”，即切除雙側椎板和棘突，使椎管得到充分減壓，以此治療腰椎管狹窄癥并取得了良好的效果，因此被廣泛應用于臨床[2]。隨著研究的深入，椎板切除術的適用范圍不斷擴大，包括椎管內腫瘤、后縱韌帶骨化等能引起椎管狹窄、壓迫脊髓或神經根的一系列疾病，均可采用椎板切除的方法進行椎管減壓。

但隨后相關的研究報道表明，傳統的椎板切除減壓術，包括全椎板切除減壓術、單側椎板切除減壓術、擴大的半側椎板切除術等，都在不同程度地破壞腰椎的原有結構。失去椎板的屏障保護后，大量疤痕組織形成并向椎管內突入，壓迫、粘連、牽拉硬脊膜和神經根，導致腰椎手術失敗綜合征（failed back surgery syndrome，FBSS）[3]，造成椎板切除術后再狹窄，影響手術遠期療效，甚至再次手術可能。Andrey Bokov等[4]指出，伴隨頑固性腰腿痛和行動受限的FBSS發(fā)生率從10%～40%不等，而且有逐年增多的趨勢。此外，Albert Wong等[5]也指出，采用傳統的全椎板切除術治療椎管內腫瘤還可引起脊柱不穩(wěn)和畸形。因為單純的全椎板切除術破壞了脊柱原有三柱結構。Zander等[6]通過電腦3D建模的方式證實，L4/5的全椎板切除術后可引起約10.4°的椎體間旋轉成角。

2 主要防治方法

2.1 生物材料及非生物材料為了防止上述并發(fā)癥的發(fā)生，早期就有學者提出，在椎板切除后填充生物材料，從而起到物理屏障的作用，防止瘢痕組織向椎管內生長。目前臨床上常用的生物學自體材料包括游離脂肪和帶蒂脂肪。游離脂肪預防硬模粘連的效果在早期被大多數學者認可，但隨著研究的不斷深入，有學者發(fā)現植入游離脂肪存在脂肪液化、壞死、感染率增加等風險，2005年Imran等[7]報道了1例椎板切除減壓后，因游離脂肪包裹外露的硬脊膜而引起急性馬尾綜合征的病例。盡管Gill等[8]在上世紀70年代便通過實驗發(fā)現，帶蒂脂肪在防止硬膜外纖維化粘連形成的過程中優(yōu)于游離脂肪，但如今帶蒂脂肪依舊存在費用較高、來源困難和操作技術復雜等問題。

此外，有學者提出采用非生物學材料預防硬膜外纖維化，包括明膠海綿、透明質酸鈉等。明膠海綿是外科手術中常用于止血的可吸收材料，它不但具有良好的生物學相容性，而且沒有明顯的抗原性和炎癥性反應，多在術后第5周即可被完全吸收[9]。然而，Jacobs等[10]發(fā)現明膠海綿并不能有效地防止硬膜外粘連，因為它在吸收滲血后可形成一個固定血腫，最終轉變成疤痕組織，從而壓迫神經根和硬脊膜。

透明質酸鈉在臨床上的主要功能是潤滑和保護膝關節(jié)面和關節(jié)軟骨，相關實驗已經證實，高分子量透明質酸鈉可以阻止硬膜外纖維化的形成[11]。但是，明膠海綿或透明質酸鈉均無法恢復脊柱管原有的三柱結構，無法保證脊柱的穩(wěn)定性，術后依舊存在脊柱不穩(wěn)，以及因力線改變而使相鄰椎體發(fā)生退變的可能，且對脊髓和神經根的長期影響尚無有效定論。

2.2 自體骨及異體骨為了恢復脊柱生物力學的穩(wěn)定性，同時減少及阻止瘢痕組織對硬脊膜和神經根的壓迫或粘連，多數學者提出術中植入自體骨的方法，以此重建局部椎管解剖結構的相對完整性。目前臨床上多采用棘突椎板和髂骨兩種自體骨源行椎板成形術。髂骨作為扁平骨，髂嵴肥厚，臨床上常被認為是最合適的取骨區(qū)。然而，多數學者提出，自體髂骨取骨常發(fā)生術后取骨區(qū)疼痛及血腫、切口疝、血管神經損傷、局部感染、甚至骨折等并發(fā)癥[12]。有研究[13]表明，髂骨取骨的不良反應發(fā)生率達到1%～39%。筆者認為，術中切取患者髂骨，還存在增大患者手術創(chuàng)傷打擊、增加手術時間、以及術后感染風險等問題，不建議作為首選方法。而采用整塊切除后的“棘突椎板復合體”進行復位回植，既可重建椎管完整性，同時又能避免髂骨取骨的并發(fā)癥，在國內外得到廣泛應用。目前，與此相關的一些常見手術方式，還包括椎板單開門、雙開門、懸浮椎板成形術、旋轉成形術等。

為了追求更好的效果，許多學者在上述基礎上進行了拓展。Dimar等[14]以及Casha等[15]在傳統的椎板單開門、雙開門成形術的基礎上加以改進，在椎板開門側同時使用微型鈦網和螺釘固定，可以有效避免椎板開門后再關閉，保持椎管擴大的遠期效果。Asazuma等[16]提出“旋轉椎板成形術”，即將取下的棘突椎板復合體適當修剪，旋轉一定角度后，再復位回植，重建椎管的完整性。與傳統方法相比，這些方法均可有效減少術后神經軸性癥狀的發(fā)生、增強脊柱穩(wěn)定性、避免髂骨取骨后并發(fā)癥，同時縮短手術時間、減少術中出血，在臨床上獲得了廣泛應用。

盡管自體植骨具有無免疫排斥反應、成骨能力強、以及容易愈合等優(yōu)點，但其缺點也同樣明顯：自體骨的取骨量有限，無法滿足大范圍骨缺損的需求。因此，部分學者也提出術中采用同種異體骨代替自體骨，或同種異體骨聯合自體棘突椎板復合體，一方面盡量減少髂骨取骨后的相關并發(fā)癥，另一方面使椎體盡快獲得骨性增生愈合。

功能良好的成骨細胞、充足的血液供應和骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）的誘導作用是“同種異體骨”的愈合所需要3個必要條件[17]。其采集來源，主要包括截肢后的骨組織、胸部手術中切除的肋骨、以及新鮮尸體骨骼（死嬰或死刑犯人）。但在早期，同種異體骨移植因術后常出現明顯的“免疫排斥反應”，因此并沒有在臨床上得到廣泛應用。直至20世紀60年代，Herndon、Chase等發(fā)現經過“冷凍法”處理后的同種異體骨，在骨關節(jié)移植中的免疫反應發(fā)生率明顯下降，而且移植的結果，也明顯優(yōu)于新鮮骨關節(jié)面移植，自此，“同種異體骨移植”才得以廣泛開展。楊述華等[18]選用中國輻射防護研究山西醫(yī)用組織庫提供的“H”型同種異體凍干輻照骨板，對58例行全椎板切除的患者進行椎管重建處理，術后隨訪6個月～2.5年，CT和MRI可見椎板內容物形態(tài)良好，骨板無明顯傾斜、移位，無排斥反應。

盡管經過深低溫冷凍法（深凍法）和冷凍干燥法（凍干法）處理同種異體骨可有效降低其免疫排斥反應[19]，但同種異體骨同其他異體組織和器官一樣，始終具有抗原性。大量研究表明，宿主對異體骨抗原所引發(fā)的免疫反應是受主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）編碼的人類白細胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）決定的。免疫排斥反應多發(fā)生在術后幾個月，主要表現為植入骨的過度吸收、骨不連、骨折和最嚴重的潛在性感染[20]。同時，隨著國家法律法規(guī)的逐步完善，同種異體骨的來源受到了多方面的質疑，這也在很大程度上限制了同種異體骨的臨床應用。

2.3 鈦網因此，越來越多的學者將研究方向轉向了非生物源性隔離材料，臨床上應用較多的隔離材料，包括鈦網和人工合成椎板等。任偉劍等[21]對56例老年退行性腰椎管狹窄癥的患者，采用“鈦網椎管成形植骨融合內固定術”，將鈦網修剪至合適大小和形狀后，置于上椎板下緣和下椎板上緣之間，用螺釘固定，同時將切下的棘突、椎板修剪成小塊骨粒后平鋪在鈦網上。經術后1～2年隨訪，患者腰腿痛癥狀得到明顯改善。鈦網椎板成形術不但可恢復椎管的正常大小，還可提供植骨床，從而避免醫(yī)源性的硬膜囊受壓。但多數學者認為，由于鈦網本身沒有維護脊柱早期穩(wěn)定的作用，植骨術后患者臥床時間較長，不利于術后的功能恢復。相關報道[22]甚至發(fā)現，鈦網植骨術后出現鈦網下沉、坍塌，導致再椎管狹窄、椎間隙高度丟失，再次出現神經卡壓癥狀，甚至需要二次手術。同時，鈦網作為不可吸收材料，術后終生存在，成為“異物”，反而容易刺激、促進局部肉芽組織增生，加劇手術區(qū)域的疤痕粘連、壓迫等，造成術后局部頑固性酸痛不適，影響手術遠期療效和患者滿意度等。

2.4 可吸收人工合成材料人工合成可吸收椎板作為另一種常用的非生物源性隔離材料，能有效預防術后的疤痕組織向椎管內生長，同時恢復脊椎穩(wěn)定性。理想的可吸收性生物材料必須具備以下特質：（1）早期必須維持合適的尺寸來阻止血塊的形成和壓迫；（2）在中期，必須轉變?yōu)榘肓鲃訝顟B(tài)，以此全面覆蓋硬脊膜；（3）必須在患者完全康復后才可被吸收[23]。Dong等[24]將骨髓源的間充質干細胞（mesenchymal stem cells，MSCs）植入由低溫相三磷酸鈣合成的椎板模型中，一方面增加術后脊柱穩(wěn)定性，另一方面起到良好的骨誘導作用。Lv等[25]成功研制出以多氨基酸聚合物/納米羥基磷灰石（multiamino acid copolymer/ nano-hydroxyapatite，MAACP/nHA）為原材料的可吸收人工椎板，并將其植入切除了第4頸椎椎板的山羊體內，術后通過影像學手段測得頸4椎管面積為（139.7±11.7）mm2，對比未干預的山羊頸4椎管面積（138.4±10.7）mm2，差異有統計學意義（P＜0.05）。Ran等[23]合成的可吸收高溫相三磷酸鈣/聚乙烯（氨基酸）聚合物具有良好的生物降解性、相容性、可塑性以及骨誘導性。盡管如此，目前臨床上常見的可吸收人工椎板都無法早期恢復脊椎穩(wěn)定性，難以完全取代傳統內固定裝置，而且1～2年后僅可見部分材料降解，遠期效果尚需進一步觀察。

聚乳酸是一種新型的生物材料，具有良好的骨傳導性、骨誘導性和生物可降解性。以聚乳酸為原材料合成的可吸收螺釘、固定棒等，不但具有良好的力學強度，還可在術后1～2年內完全吸收，避免二次手術取出，在國內外獲得廣泛應用。目前有強度可維持6個月，12～18個月內完全降解的拉力螺釘、全螺紋螺釘[26]。但可吸收螺釘的拉伸強度和彎曲強度有限，目前臨床上多用于非承重部位的骨折，尚不能完全取代傳統內固定裝置。同時，筆者認為，酸性材料代謝可引起局部組織酸性太高，患者可出現術后腰背部酸痛不適，甚至代謝性酸中毒可能。

3 展望

目前，國內陳哲[27]已開始探索采用“礦化膠原”、“重組人血白蛋白”等可吸收材料，來研制“多用途人工椎板”，不但具有可完全吸收的優(yōu)點，同時具有足夠的強度恢復椎管的三維結構，維護脊柱的穩(wěn)定性。可吸收的多用途人工椎板已成為現階段人工椎板的研究及發(fā)展方向。

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（收稿：2016-07-16修回：2016-09-30）

浙江省科技計劃項目（No.2014C33210）

1浙江中醫(yī)藥大學第二臨床學院（杭州310053）；2浙江中醫(yī)藥大學附屬第二醫(yī)院骨傷科脊柱病區(qū)（杭州310011）

陳哲，E-mail：cz6851@sina.com；Tel：18958013615