王 瑋 潘福敏 孔 超 孫祥耀 侯曉飛 魯世保

(首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院骨科 國(guó)家老年臨床醫(yī)學(xué)研究中心，北京 100053)

經(jīng)后路椎間融合術(shù)(posterior interbody fusion，PIF)是治療腰椎間盤(pán)突出癥和腰椎管狹窄癥等退變性腰椎疾病(degenerative lumbar disease，DLD)最常見(jiàn)的手術(shù)方法。然而，PIF術(shù)后受累節(jié)段的活動(dòng)能力喪失，鄰近節(jié)段負(fù)荷增加，增加了鄰近節(jié)段退變(adjacent segment degeneration，ASD)的風(fēng)險(xiǎn)[1-4]。既往研究[5]指出經(jīng)開(kāi)放或微創(chuàng)入路的PIF術(shù)后出現(xiàn)ASD的發(fā)生率高達(dá)30%，且有部分患者需要手術(shù)干預(yù)，影響患者健康，加重社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在臨床上，如何避免ASD發(fā)生是研究熱點(diǎn)之一。而ASD的危險(xiǎn)因素眾多，主要包括患者年齡較大、體質(zhì)量較大、椎旁肌萎縮、術(shù)前已經(jīng)出現(xiàn)鄰近節(jié)段椎間盤(pán)退變表現(xiàn)、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷或不對(duì)稱(chēng)、腰椎固定節(jié)段過(guò)長(zhǎng)、骶骨傾斜角過(guò)小、術(shù)后矢狀位脊柱序列異常等[6-9]。因此，改進(jìn)相應(yīng)技術(shù)，避免或延緩ASD發(fā)生至關(guān)重要。

既往生物力學(xué)研究[10]以及相關(guān)臨床研究[11]均指出Coflex非融合動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)為治療DLD的有效方法。Coflex等棘突間非融合動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)的應(yīng)用能夠使手術(shù)節(jié)段保持一定的活動(dòng)度，避免PIF手術(shù)融合節(jié)段活動(dòng)度喪失的缺點(diǎn)，進(jìn)而降低ASD的發(fā)生率[4, 10, 12]。在此基礎(chǔ)上，Topping-off手術(shù)為在PIF手術(shù)的上位節(jié)段采用Coflex非融合動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)，從而預(yù)防ASD的一種治療方法[13-14]?；仡櫼酝墨I(xiàn)，鮮有研究探討Topping-off技術(shù)對(duì)鄰近節(jié)段保護(hù)作用的研究。因此，本研究旨在比較Topping-off技術(shù)與傳統(tǒng)PIF手術(shù)在治療DLD方面的臨床治療效果及影像學(xué)參數(shù)，分析其各自的特點(diǎn)，探討ASD發(fā)生的可能機(jī)制及預(yù)防手段。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究以2015年12月至2017年12月在首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院因DLD接受手術(shù)治療的患者為研究對(duì)象，選擇其中采用Topping-off術(shù)式治療的40例患者為T(mén)opping-off組，按照組間主要基線特征匹配的原則選擇采用PIF術(shù)式治療的60例患者為PIF組。納入標(biāo)準(zhǔn)為：患者術(shù)前有腰痛，并伴有下肢放射痛或間歇性跛行等神經(jīng)壓迫癥狀，保守治療至少6個(gè)月無(wú)效；術(shù)前癥狀、體征及腰椎磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)提示責(zé)任節(jié)段為L(zhǎng)4/5；術(shù)前腰椎MRI提示L3/4節(jié)段椎間盤(pán)退變嚴(yán)重，改良Pfirrmann評(píng)分≥4分；術(shù)前X線檢查包含腰椎正側(cè)位及屈伸位片。排除標(biāo)準(zhǔn)為：退變性腰椎側(cè)彎或者后凸畸形；腰椎外傷或腫瘤病史； Ⅱ度及以上腰椎滑脫；嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松；既往腰椎手術(shù)史。該研究獲首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(XW2018007)，所有患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 手術(shù)方式

1.2.1 PIF手術(shù)

患者在全身麻醉后取俯臥位，按照常規(guī)要求進(jìn)行消毒鋪巾。采用后正中入路暴露手術(shù)區(qū)域，沿著棘突向兩側(cè)剝離椎旁肌，顯露L3-5的椎板及雙側(cè)關(guān)節(jié)突，在剝離椎旁肌的過(guò)程中需要注意保護(hù)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)囊。分別在L3、L4和L5的上關(guān)節(jié)突外側(cè)置入雙側(cè)椎弓根螺釘，透視觀察螺釘位置及長(zhǎng)度合適。去除L4棘突下1/2、L5棘突上1/2和L4/5棘間韌帶，同時(shí)根據(jù)減壓需要去除部分L4椎板下緣和L5椎板上緣，仔細(xì)分離黃韌帶、顯露硬膜，沿著雙側(cè)L5神經(jīng)根進(jìn)行減壓，順著L5神經(jīng)根找到L4/5節(jié)段椎間隙，切除椎間盤(pán)，仔細(xì)刮除軟骨終板，用試模一次測(cè)試后選擇合適大小椎間融合器(cage)，將自體骨填入cage后置入椎間隙。采用同樣的方法處理L3/4節(jié)段，減壓雙側(cè)L4神經(jīng)根，試模測(cè)試后放入大小合適cage。透視觀察L3/4和L4/5節(jié)段的cage深度和位置合適。放入雙側(cè)連接棒，擰緊螺帽，沖洗后再進(jìn)行雙側(cè)關(guān)節(jié)突植骨，將自體骨和人工骨混合后放在雙側(cè)關(guān)節(jié)突及橫突間，放置引流管，逐層縫合。

1.2.2 Topping-off手術(shù)

患者全身麻醉下取俯臥位，常規(guī)消毒鋪巾，后正中入路切口，沿著棘突向兩側(cè)剝離椎旁肌，顯露L3-5的椎板及雙側(cè)關(guān)節(jié)突，在剝離椎旁肌的過(guò)程中需要注意保護(hù)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)囊，分別在L4和L5的上關(guān)節(jié)突外側(cè)進(jìn)釘，置入雙側(cè)椎弓根螺釘，透視觀察螺釘位置及長(zhǎng)度合適。在L4/5節(jié)段進(jìn)行PIF手術(shù)，放入大小合適cage。去除L3/4節(jié)段棘間韌帶，仔細(xì)分離椎板間黃韌帶、顯露硬膜，同時(shí)對(duì)雙側(cè)側(cè)隱窩進(jìn)行潛行探查，減壓雙側(cè)L4神經(jīng)根，完成神經(jīng)根松解之后，修整L3/4棘突間，依次測(cè)試試模，將大小合適的Coflex放入棘突間，深度為Coflex的U型部位距硬膜囊約2 mm。沖洗后再進(jìn)行雙側(cè)L4/5關(guān)節(jié)突植骨，將自體骨和人工骨混合后放在雙側(cè)關(guān)節(jié)突及橫突間，放置引流管，逐層縫合。

所有患者術(shù)后24 h內(nèi)佩戴腰圍下地，常規(guī)預(yù)防性使用抗生素48 h，并且在術(shù)后3 d拔除引流管，出院后佩戴腰圍3個(gè)月。

1.3 臨床治療效果及影像學(xué)評(píng)估

所有患者在術(shù)前及術(shù)后2年使用視覺(jué)模擬評(píng)分法(Visual Analogue Scale，VAS)評(píng)估腰痛程度，使用Oswestry評(píng)分(Oswestry Disability Index，ODI)評(píng)估腰椎功能。

通過(guò)腰椎過(guò)屈過(guò)伸位X線片，測(cè)量鄰近節(jié)段(L2/3)活動(dòng)度(range of motion，ROM)，植入Coflex非融合動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)的L3/4節(jié)段的活動(dòng)度及L2-4節(jié)段整體活動(dòng)度(圖1)。使用改良Pfirrmann分級(jí)系統(tǒng)對(duì)術(shù)前及術(shù)后L2/3節(jié)段的腰椎間盤(pán)退變程度進(jìn)行評(píng)估[15]。ASD判斷標(biāo)準(zhǔn)如下：腰椎過(guò)屈過(guò)伸位X線片顯示鄰近節(jié)段ROM改變>10°[15]；鄰近節(jié)段椎間盤(pán)改良Pfirrmann分級(jí)增加[16]。

圖1 腰椎過(guò)伸(A)過(guò)屈(B)位X線片F(xiàn)ig.1 The extension (A) and flexion (B) X-ray images of the lumbar spine

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 2組患者基本特征比較

Topping-off組共納入40例患者，其中男性20例，女性20例，年齡為52～65歲，平均(59.4±4.2)歲；PIF組共納入60例患者，其中男性24例，女性36例，年齡為54～66歲，平均(60.2±3.8)歲。2組間性別、年齡及骨密度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。2組患者隨訪時(shí)間為24～26個(gè)月，平均(24.2±2.8)個(gè)月。

2.2 2組患者手術(shù)指標(biāo)比較

Topping-off組手術(shù)時(shí)間為110～160 min，平均(127.5±26.3)min，術(shù)中出血量為110～220 mL，平均(177.6±63.8)mL；PIF組手術(shù)時(shí)間為120～195 min，平均(155.0±34.3)min，出血量126～285 mL，平均(203.0±72.8)mL。組間比較，Topping-off組手術(shù)時(shí)間明顯短于PIF組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；Topping-off組術(shù)中出血量小于PIF組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，詳見(jiàn)表1。Topping-off組術(shù)后1例出現(xiàn)椎管內(nèi)血腫；PIF組術(shù)后1例出現(xiàn)皮下切口感染，1例發(fā)生椎管內(nèi)血腫，組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.000，P=1.000)。

表1 2組患者手術(shù)指標(biāo)比較Tab. 1 The comparison of the surgical parameters between groups

2.3 2組患者臨床效果比較

2組患者術(shù)前腰痛VAS評(píng)分及ODI評(píng)分比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；術(shù)后2年，2組腰痛VAS評(píng)分及ODI評(píng)分均降低，但2組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，詳見(jiàn)表2。

表2 術(shù)前及術(shù)后2年腰痛VAS評(píng)分及腰椎ODI評(píng)分比較Tab. 2 The comparison of the VAS and ODI before and 2 years after surgery

Topping-off組Coflex置入節(jié)段(L3/4)術(shù)后2年ROM較術(shù)前明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。而2組間鄰近L2/3節(jié)段和L2-4節(jié)段，術(shù)前和術(shù)后ROM變化趨勢(shì)一致，且均差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見(jiàn)表3。

表3 Topping-off組與PIF組術(shù)前術(shù)后腰椎各節(jié)段活動(dòng)度比較Tab. 3 The comparison of segmental ROM between the Topping-off group and the PIF group before and after surgery

2組患者術(shù)前L2/3節(jié)段椎間盤(pán)改良Pfirrmann分級(jí)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，術(shù)后2年，2組患者Pfirrmann分級(jí)均有提升，但PIF組提上幅度大于Topping-off組，Topping-off組L2/3節(jié)段Pfirrmann評(píng)分低于PIF組，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，詳見(jiàn)表4。術(shù)后2年，Topping-off組有2例(5%)患者L2/3椎間盤(pán)改良Pfirrmann分級(jí)增加1級(jí)，而PIF組中14例(23.33%)患者中出現(xiàn)L2/3椎間盤(pán)改良Pfirrmann分級(jí)增加，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.002,P=0.014)。

表4 2組患者術(shù)前術(shù)后L2/3節(jié)段改良Pfirrmann分級(jí)比較Tab. 4 The comparison of the L2/3 modified Pfirrmann grade between the Topping-off group and the PIF group

3 討論

在保守治療無(wú)效后，腰椎減壓融合術(shù)是治療DLD的主要方式。然而，融合節(jié)段活動(dòng)度消失，鄰近節(jié)段活動(dòng)度代償性增加，從而增加ASD發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[1-3, 6-8]。因此，如何預(yù)防或延緩PIF術(shù)后ASD的發(fā)生有重要的臨床意義，而Coflex等棘突間非融合動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)的應(yīng)用能夠使手術(shù)節(jié)段保持一定的活動(dòng)度，術(shù)后ASD發(fā)生率下降。在此基礎(chǔ)上，Coflex裝置聯(lián)合PIF手術(shù)的Topping-off手術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。而本研究旨在比較Topping-off手術(shù)與PIF手術(shù)在治療DLD的臨床治療效果，并探討Topping-off手術(shù)預(yù)防或延緩ASD發(fā)生的可能機(jī)制。

在本研究中，2組患者VAS與ODI評(píng)分與術(shù)前相比在術(shù)后2年明顯改善。因此，Topping-off手術(shù)和PIF手術(shù)均能夠明顯緩解DLD患者癥狀。但前者在手術(shù)時(shí)間以及術(shù)中出血量等方面優(yōu)于后者，這是因?yàn)镃oflex非融合動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)置入過(guò)程不需要完全暴露關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)以及橫突，且不需要椎弓根螺釘植入、椎間隙處理以及橫突間植骨。但筆者提示，在進(jìn)行Topping-off手術(shù)時(shí)，需要仔細(xì)觀察Coflex置入節(jié)段有無(wú)嚴(yán)重的椎間不穩(wěn)，有無(wú)明顯的椎體間滑移，有無(wú)峽部裂等情況發(fā)生，從而防止Coflex非融合動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)的置入失敗。

本研究發(fā)現(xiàn)Coflex置入節(jié)段能夠保持一定的ROM。由于Coflex非融合動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)置入的作用，術(shù)后2年上位鄰近節(jié)段ROM未有明顯改變，而在融合組中，上位鄰近節(jié)段ROM較術(shù)前明顯增加。既往生物力學(xué)研究[11-12, 17]顯示，Coflex非融合動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)有極好的壓縮剛度和延展剛度，因此能夠?qū)S持脊柱穩(wěn)定有極好的作用。在本研究中，Topping-off手術(shù)包括了黃韌帶的部分切除以及關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的部分切除，并且松解神經(jīng)根結(jié)構(gòu)。在Coflex非融合動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)置入節(jié)段應(yīng)該重點(diǎn)保護(hù)外側(cè)部分，并減少椎板的切除以保證棘突的穩(wěn)定。其目的在于盡可能保護(hù)脊柱后部結(jié)構(gòu)的完整性。在保留屈伸活動(dòng)的情況下，脊柱的應(yīng)力并不會(huì)集中在上位椎間盤(pán)高度，這有助于保護(hù)鄰近節(jié)段，延緩ASD的發(fā)生[11-12, 17]。

筆者還發(fā)現(xiàn)Topping-off組的L2-4整體活動(dòng)度與PIF組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。可能原因是采用Topping-off手術(shù)情況下，L2/3節(jié)段ROM的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷由置入Coflex系統(tǒng)的L3/4節(jié)段和上位鄰近L2/3脊柱節(jié)段共同承擔(dān)，因此降低了Topping-off手術(shù)后L2/3脊柱節(jié)段ASD的發(fā)生率。PIF組有2例患者出現(xiàn)了L2/3脊柱節(jié)段ROM改變超過(guò)10°，Topping-off組中有3例患者出現(xiàn)L2-4節(jié)段ROM改變高于10°，然而因?yàn)镽OM由2個(gè)脊柱節(jié)段共同分擔(dān)，每個(gè)脊柱節(jié)段ROM改變均低于10°，對(duì)上位鄰近節(jié)段起到保護(hù)作用。

此外，腰椎MRI資料亦顯示術(shù)后2年上位鄰近節(jié)段椎間盤(pán)退變程度PIF組較Topping-off組嚴(yán)重，術(shù)后2年Topping-off組僅有2例患者上位鄰近節(jié)段改良Pfirrmann分級(jí)增加1級(jí)，而PIF組中共14例患者出現(xiàn)上位鄰近節(jié)段改良Pfirrmann分級(jí)增加，進(jìn)一步驗(yàn)證Topping-off術(shù)式能夠預(yù)防或延緩ASD發(fā)生，具有重要臨床意義。

綜上所述，本研究顯示Coflex非融合動(dòng)態(tài)內(nèi)固定系統(tǒng)的植入能夠保留置入節(jié)段的ROM，并且能夠分擔(dān)脊柱的應(yīng)力。然而，本研究尚有不足。首先，本研究為回顧性分析，并沒(méi)有對(duì)所有患者進(jìn)行隨機(jī)分組，并且隨訪時(shí)間相對(duì)較短，樣本量相對(duì)受限。Topping-off技術(shù)在治療DLD的臨床有效性以及對(duì)ASD的預(yù)防作用仍需要隨訪時(shí)間較長(zhǎng)的大樣本量的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)加以分析。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明王瑋：提出研究思路，設(shè)計(jì)研究方案；潘福敏、孔超：進(jìn)行試驗(yàn)、數(shù)據(jù)測(cè)量；王瑋、孫祥耀、侯曉飛：采集、清洗和分析數(shù)據(jù)；王瑋、潘福敏、孔超：論文撰寫(xiě)；魯世保：總體把關(guān)、審訂論文等。