李翔宇 孫祥耀 孔超 孫思遠(yuǎn) 郭馬超 丁浚哲 魯世保

腰椎不穩(wěn)定 ( lumbar instability ) 被認(rèn)為是發(fā)生下腰部疼痛的常見原因[1]，現(xiàn)在對(duì)于腰椎不穩(wěn)的定義及診斷尚未形成統(tǒng)一意見，目前主要以患者的癥狀及體格檢查結(jié)合影像學(xué)資料作為診斷腰椎不穩(wěn)的依據(jù)。常用腰椎動(dòng)力位 X 線片作為診斷腰椎不穩(wěn)的方法，雖然未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來診斷腰椎不穩(wěn)，多數(shù)醫(yī)生采用動(dòng)力位 X 線片，以腰椎體滑移＞3 mm，或成角＞15° 為腰椎節(jié)段不穩(wěn)作為診斷依據(jù)。朱勇等[2]對(duì)腰椎不穩(wěn)的定義進(jìn)行了總結(jié)，將腰椎不穩(wěn)定義為生理負(fù)荷下腰椎失去控制異常活動(dòng)的能力，腰椎處于失代償下的非平衡狀態(tài)，并會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致神經(jīng)刺激或神經(jīng)損傷癥狀的疾病。

一、腰椎穩(wěn)定的相關(guān)因素

腰椎的運(yùn)動(dòng)節(jié)段穩(wěn)定性與其結(jié)構(gòu)相關(guān)，通常以脊柱功能單位 ( function spinal unit，F(xiàn)SU ) 作為研究脊柱功能的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對(duì)于維持腰椎機(jī)械穩(wěn)定性的系統(tǒng)可以看作一個(gè)復(fù)雜的肌肉-骨骼系統(tǒng) ( muscle-skeletal system )，所以一般認(rèn)為腰椎運(yùn)動(dòng)節(jié)段穩(wěn)定性維持與脊柱本身的骨與關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和相關(guān)的肌肉韌帶相關(guān)，對(duì)于維持腰椎穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)組件被分為被動(dòng)組件 ( passive components ) ( 包括骨與軟骨成分、韌帶、肌腱、筋膜、小關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)囊等 ) 和主動(dòng)組件( active component ) ( 肌肉 )[3]。伴隨著腰椎退行性改變，上述組件會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)性退變及功能障礙，這與腰椎不穩(wěn)的發(fā)病有直接關(guān)系。

二、退行性腰椎不穩(wěn)相關(guān)結(jié)構(gòu)因素

1. 椎骨：椎骨是實(shí)現(xiàn)脊柱功能的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，椎骨小梁結(jié)構(gòu)的完整性、骨密度、椎骨自身形態(tài)等均影響椎體的承載能力與穩(wěn)定性[4]。從形態(tài)學(xué)上看，相較于頸椎，腰椎的椎體體積增大使得腰椎能夠承擔(dān)更大的負(fù)荷，所以良好的腰椎椎體形態(tài)為腰椎穩(wěn)定性提供重要保證。從生物力學(xué)角度看，健康的骨密度可以保持較好椎骨彈性能力，對(duì)于出現(xiàn)骨質(zhì)疏松的患者，骨質(zhì)脆性增大進(jìn)一步影響了腰椎的承載力，若出現(xiàn)的椎體內(nèi)結(jié)構(gòu)消失、終板塌陷等會(huì)導(dǎo)致后方小關(guān)節(jié)承載力增加，并進(jìn)一步影響腰椎的穩(wěn)定性，甚至重度骨質(zhì)疏松出現(xiàn)椎體骨折會(huì)直接造成腰椎的不穩(wěn)定[5]。

2. 韌帶：腰椎間及周邊的相關(guān)韌帶包括后縱韌帶、黃韌帶、前縱韌帶、棘間韌帶和棘上韌帶等，這些韌帶將椎體連接起來并發(fā)揮限制作用，以此起到穩(wěn)定腰椎的功能[6]。Kim 等[7]通過 Beighton 評(píng)分 ( 表 1 ) 調(diào)查 225 例男性患者，并總結(jié)良性關(guān)節(jié)過度活動(dòng)綜合征的患者腰椎活動(dòng)度更大，F(xiàn)ritz 等[8]采用 Beighton 評(píng)分對(duì)影像學(xué)表現(xiàn)出腰椎不穩(wěn)的患者及影像學(xué)正常的患者對(duì)比，以此評(píng)估兩組全身關(guān)節(jié)韌帶松弛程度，發(fā)現(xiàn)腰椎不穩(wěn)的患者 Beighton 評(píng)分更高，并認(rèn)為較高的韌帶松弛度與腰椎不穩(wěn)的發(fā)病相關(guān)。Luk 等[9]認(rèn)為椎間盤變性造成椎間隙變小會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致韌帶的松弛，從而引發(fā)椎間隙不穩(wěn)及腰椎不穩(wěn)的出現(xiàn)。Yoshiiwa 等[10]通過測(cè)量黃韌帶厚度發(fā)現(xiàn)，腰椎不穩(wěn)患者會(huì)導(dǎo)致繼發(fā)性黃韌帶增厚，通過這個(gè)代償機(jī)制實(shí)現(xiàn)腰椎再穩(wěn)定，并且椎間盤重度變性較輕中度變性的黃韌帶增厚更明顯。

表 1 Beighton 評(píng)分Tab.1 Beighton scale

3. 椎間盤：椎間盤是兩椎體間具有流體力學(xué)特征的結(jié)構(gòu)，健康的椎間盤可以承擔(dān)巨大的軸向力及剪切力，但成年后椎間盤會(huì)逐漸發(fā)生退行性改變，椎間盤退變被認(rèn)為是椎間盤中蛋白聚糖及水分減少，而非膠原蛋白增加的病理性變化。許多研究對(duì)腰椎不穩(wěn)及椎間盤退變的相關(guān)性進(jìn)行了分析，然而并沒有形成統(tǒng)一的意見。除了上述 Luk等[9]研究以及李浩鵬等[11]認(rèn)為椎間盤變性與腰椎不穩(wěn)有直接相關(guān)性外，另有部分學(xué)者認(rèn)為只有輕、中度椎間盤變性是腰椎不穩(wěn)的誘發(fā)因素，而重度椎間盤變性反而增加了腰椎穩(wěn)定性[12-13]，重度椎間盤變性可能通過黃韌帶增厚、關(guān)節(jié)繼發(fā)融合等腰椎重塑使得腰椎穩(wěn)定性再次增強(qiáng)。然而Fujiwara 等[14]研究發(fā)現(xiàn)椎間盤退變只與腰椎滑移不穩(wěn)定相關(guān)，與腰椎旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定沒有相關(guān)性。Axelsson 等[15]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)椎間盤高度減?。?0% 時(shí)，椎體間會(huì)再度出現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)。Volkheimer 等[16]通過離體實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同程度的椎間盤退變對(duì)腰椎穩(wěn)定性具有不同的影響。

4. 小關(guān)節(jié)：關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)及相鄰椎間盤構(gòu)成的三關(guān)節(jié)復(fù)合體是脊柱功能和生物力學(xué)的基本解剖單位，其中小關(guān)節(jié)承載了脊柱 33% 的靜態(tài)負(fù)荷和 35% 的動(dòng)態(tài)負(fù)荷，并且對(duì)限制腰椎的過度活動(dòng)以及防止椎間盤破壞具有主要作用[17]。目前對(duì)于小關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變與腰椎結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)系沒有形成統(tǒng)一意見。在正常腰椎結(jié)構(gòu)中，同一節(jié)段兩側(cè)小關(guān)節(jié)間的距離 ( interfacet distances，IFD ) 自 L1到 S1逐漸增大，Chung 等[18]發(fā)現(xiàn) IFD 自上而下的增大比例不足與腰椎峽部裂性滑脫相關(guān)；Bao 等[19]發(fā)現(xiàn)小關(guān)節(jié)角度不對(duì)稱與脊柱旋轉(zhuǎn)脫位相關(guān)；Kalichman 等[20]認(rèn)為發(fā)生小關(guān)節(jié)角度矢狀化的患者更容易造成小關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)炎及退變性腰椎滑脫；Fujiwara 等[14]通過 MRI T1相對(duì)小關(guān)節(jié)退變進(jìn)行分級(jí)，發(fā)現(xiàn)腰椎滑移不穩(wěn)定與小關(guān)節(jié)退變的程度相關(guān)，而腰椎旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定與小關(guān)節(jié)退變沒有相關(guān)性；同樣 Goda 等[21]采用CT 掃描評(píng)估小關(guān)節(jié)退變情況，發(fā)現(xiàn)小關(guān)節(jié)退變與腰椎峽部裂存在相關(guān)性；有研究對(duì)腰椎不穩(wěn)的患者進(jìn)行腰椎 MRI掃描，發(fā)現(xiàn)小關(guān)節(jié)中充滿大量關(guān)節(jié)液，并且關(guān)節(jié)內(nèi)測(cè)量＞1.5 mm 的滲出是發(fā)生腰椎滑脫的危險(xiǎn)因素[22]；Lattig 等[23]發(fā)現(xiàn)雙側(cè)小關(guān)節(jié)的滲出差異性越大，越容易發(fā)生腰椎旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。Hasegawa 等[24]研究證明小關(guān)節(jié)的間隙增大以及關(guān)節(jié)體積增大可以作為腰椎不穩(wěn)定的先兆跡象；同樣有研究證明伴隨著椎間盤退變而發(fā)生小關(guān)節(jié)囊松弛，會(huì)造成節(jié)段性不穩(wěn)定[15]。筆者認(rèn)為小關(guān)節(jié)退變初期發(fā)生關(guān)節(jié)滲出增多以及關(guān)節(jié)間隙增大是發(fā)生腰椎不穩(wěn)的危險(xiǎn)因素，隨著小關(guān)節(jié)退變的進(jìn)展以及關(guān)節(jié)骨贅形成和其它增生等形式進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)重塑，而達(dá)到腰椎再穩(wěn)定的狀態(tài)。

5. 骨骼?。汗趋兰∈蔷S持腰椎穩(wěn)定性的惟一動(dòng)力結(jié)構(gòu)，有證據(jù)表明脊柱僅依靠骨關(guān)節(jié)及韌帶結(jié)構(gòu)只能負(fù)載90 N 的力，而正常人在此基礎(chǔ)上外加肌肉結(jié)構(gòu)可以負(fù)載1500 N 的力，因此骨骼肌被認(rèn)為是維持腰椎穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu)，并且對(duì)維持軀干正常形態(tài)及脊柱正常曲度有重要意義[25]。雖然骨骼肌有重要作用，但許多腰椎穩(wěn)定性測(cè)試模型都對(duì)骨骼肌進(jìn)行去除或破壞[24,26]，常常忽略骨骼肌的作用。有研究認(rèn)為包括多裂肌、半棘肌在內(nèi)的橫突棘肌群通過自身感受器的刺激而發(fā)生反射性收縮，以此起到穩(wěn)定腰椎的作用[6,27]，雷小平等[28]通過對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)腰椎不穩(wěn)的患者腰背肌厚度低于正常人，并且其多裂肌呈現(xiàn)出不飽滿的形態(tài)，認(rèn)為腰椎不穩(wěn)與腰背肌退變具有相關(guān)性。郭旭朝等[29]通過研究椎旁肌 MRI 橫截面，同樣發(fā)現(xiàn)豎脊肌、多裂肌和腰大肌退變與腰椎不穩(wěn)定存在相關(guān)性，而且豎脊肌退變?cè)谘挡环€(wěn)患者中更為顯著。除了椎旁肌群外，腹部肌群作為椎旁肌的拮抗肌同樣在保持腰椎穩(wěn)定性方面發(fā)揮巨大作用，劉邦忠等[30]通過肌電研究的方法發(fā)現(xiàn)，以腹橫肌為主的腹部肌群在脊柱失平衡的瞬間可以通過收縮增加腹內(nèi)壓來達(dá)到穩(wěn)定脊柱的目的。并且劉邦忠等[31]通過總結(jié)椎旁肌群及腹部肌群在腰椎穩(wěn)定中的作用及機(jī)制，認(rèn)為軀干肌退變是發(fā)生腰椎不穩(wěn)的重要因素之一。Fraser等[32]發(fā)現(xiàn)女性多次妊娠與腹部手術(shù)史等因素造成腹部肌肉力量減退與退變性腰椎滑脫相關(guān)。此外許多研究提出了腰背、腹部及臀部骨骼肌鍛煉作為一種保守治療方法能夠維持腰椎穩(wěn)定性并緩解下腰痛癥狀[33-35]。這也間接證明了足夠的骨骼肌強(qiáng)度是維持腰椎節(jié)段穩(wěn)定的重要保證。

三、退變性腰椎不穩(wěn)發(fā)展過程

退變性腰椎不穩(wěn)的發(fā)展有三個(gè)階段：功能障礙階段、腰椎失穩(wěn)階段、再穩(wěn)定階段[36]。在退變性腰椎不穩(wěn)的功能障礙階段，筆者認(rèn)為高齡導(dǎo)致的軀干肌退變及椎間盤退變是誘發(fā)因素，Sebro 等[37]研究發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長，軀干肌中脂肪滲入會(huì)逐漸增多，并且臀大肌以及腹橫肌中脂肪滲入增加與椎間盤退變具有相關(guān)性。Urrutia 等[38]發(fā)現(xiàn)椎旁肌及腰大肌脂肪浸潤與椎間盤退變相關(guān)。Hangai 等[39]通過超聲測(cè)量軀干肌肉及四肢肌肉的體積發(fā)現(xiàn)大腿前方肌肉體積減小與腰椎間盤退變相關(guān)。在腰椎失穩(wěn)階段，由于軀干肌及椎間盤退變，導(dǎo)致腰椎相關(guān)韌帶及關(guān)節(jié)囊松弛，小關(guān)節(jié)應(yīng)力增加并誘發(fā)關(guān)節(jié)炎癥出現(xiàn)，使得腰椎節(jié)段穩(wěn)定性減退并出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。而在再穩(wěn)定階段，黃韌帶等腰椎相關(guān)韌帶出現(xiàn)代償性增厚及纖維化，腰椎間盤重度退變并且椎間隙進(jìn)一步減小，小關(guān)節(jié)增生甚至出現(xiàn)骨橋等結(jié)構(gòu)，此狀態(tài)下腰椎通過重塑再次恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。

四、退變性腰椎不穩(wěn)的治療

退行性腰椎不穩(wěn)的主要癥狀是腰痛及坐骨神經(jīng)痛，目前對(duì)于具有臨床癥狀的退行性腰椎不穩(wěn)的治療方法主要包括保守治療和手術(shù)治療兩類。對(duì)于臨床癥狀的初期一般以保守治療為主，主要包括制動(dòng)臥床休息、口服或外用非甾體抗炎藥、理療、封閉等，對(duì)于保守治療無效或出現(xiàn)下肢肌肉萎縮甚至馬尾綜合征的患者，應(yīng)采用手術(shù)治療。對(duì)于腰椎滑脫為主要表現(xiàn)的退行性腰椎滑脫腰椎失穩(wěn)節(jié)段，椎板減壓和融合術(shù)是解除神經(jīng)卡壓癥狀恢復(fù)腰椎穩(wěn)定性的主要手術(shù)方法。

后路腰椎體間融合 ( posterior lumbar interbody fusion，PLIF ) 是目前常用的手術(shù)方法，此術(shù)式融合確切，融合骨塊可分散置入螺釘?shù)膽?yīng)力并防止螺釘斷裂，同時(shí)聯(lián)合cage 的應(yīng)用可以獲得更好的手術(shù)愈后，所以 PLIF 一直受到外科醫(yī)生的青睞[40-43,36]。但是 PLIF 因廣泛破壞椎旁肌、易造成組織缺血性壞死等原因，會(huì)誘發(fā)椎旁肌肉的萎縮甚至術(shù)后長期背部疼痛[44]，所以更多減少組織創(chuàng)傷的手術(shù)方式被提了出來。比如經(jīng)椎間孔腰椎椎體間融合術(shù)( transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF ) 通過單側(cè)入路完成減壓植骨融合，減少椎旁肌肉組織的破壞，同時(shí)能降低損傷神經(jīng)的幾率，并且相較于 PLIF 可以減少術(shù)中出血以及獲得更高的 Oswestry 功能障礙指數(shù) ( oswestry disability index，ODI )，同時(shí)可以獲得較高的融合率，能保持較好的椎間高度以及融合節(jié)段前凸弧度[45-47]。微創(chuàng)小切口經(jīng)椎間孔腰椎椎間融合術(shù) ( MIS-TLIF ) 采用通道系統(tǒng)通過肌間隙入路進(jìn)行減壓，能夠減少肌肉及韌帶損傷，有效地防止術(shù)后椎旁肌萎縮，同時(shí)手術(shù)操作主要在椎間孔處，神經(jīng)損傷的可能性更小，和 PLIF、TLIF 術(shù)式相比，可以減少術(shù)中出血及手術(shù)時(shí)間，并且術(shù)后發(fā)生感染等并發(fā)癥的幾率更小[48-50]。近些年來出現(xiàn)的斜側(cè)方入路椎體間融合術(shù) ( oblique lumbar interbody fusion，OLIF ) 作為前路手術(shù)的改良，以沿腹外斜肌走行做 5 cm 切口，從腹膜后腹主動(dòng)脈與腰大肌前緣的間隙達(dá)到椎間盤并實(shí)現(xiàn)椎間盤的切除及椎間融合，完全避免了椎旁肌、關(guān)節(jié)突等結(jié)構(gòu)破壞，所以 OLIF 被認(rèn)為其手術(shù)創(chuàng)傷較 PLIF 更小，并能獲得更好的治療效果[51-52]。目前腰椎減壓及融合手術(shù)方案多種多樣，根據(jù) Mobbs 等[53]總結(jié)，雖然不同手術(shù)方式對(duì)于患者的創(chuàng)傷、椎間盤高度恢復(fù)以及矯形程度有所不同，但術(shù)后臨床療效及融合率沒有很大差異。

由于退變性腰椎不穩(wěn)處于動(dòng)態(tài)發(fā)展的變化中，最終會(huì)自身代償而達(dá)到再穩(wěn)定狀態(tài)，筆者認(rèn)為治療方式的選擇應(yīng)考慮腰椎不穩(wěn)的發(fā)展階段，對(duì)于退變性腰椎不穩(wěn)的末期，大部分患者可通過保守治療達(dá)到較好的愈后。手術(shù)治療對(duì)癥狀及影像學(xué)明確的患者有良好的效果，而腰椎不穩(wěn)的早期，動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng) ( dynamic stabilization system ) 作為限制腰椎活動(dòng)及負(fù)荷的非融合治療手段，可保留椎間盤和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)功能的完整性，在保持腰椎正常的運(yùn)動(dòng)功能前提下可以減輕間盤和關(guān)節(jié)應(yīng)力，避免了融合手術(shù)造成的節(jié)段運(yùn)動(dòng)功能喪失，緩解鄰近節(jié)段負(fù)荷，有研究證實(shí)動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)對(duì)于治療腰椎不穩(wěn)具有良好效果[54-55]。臨床上動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)種類較多，比如 Dynesys 作為后路動(dòng)態(tài)非融合內(nèi)固定的手術(shù)方式，在控制出血量與減少手術(shù)時(shí)間方面較 PLIF 有更大優(yōu)勢(shì)，更重要的是在保證臨床療效的前提下，減少鄰近節(jié)段退變的發(fā)生[56-57]，此外 Coflex 作為棘突間彈性固定手術(shù)，同樣術(shù)中創(chuàng)傷較傳統(tǒng)融合手術(shù)更小，并且對(duì)于治療輕度腰椎不穩(wěn)可取得較好的臨床效果[58]。綜上所述，減少術(shù)中創(chuàng)傷已成為手術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)，在保證減壓的前提下，如何減少肌肉及韌帶損傷，更好地保護(hù)脊柱穩(wěn)定性，防止鄰近節(jié)段退變逐漸成為目前需要解決的主要問題。