王華東 侯樹勛 史亞民 李利 任東風(fēng)

腰椎后路椎體間融合治療椎間盤源性腰痛的療效觀察

王華東 侯樹勛 史亞民 李利 任東風(fēng)

目的 探討腰椎后路椎體間植骨融合的手術(shù)技術(shù)，觀察中、遠(yuǎn)期療效并評價其在椎間盤源性腰痛治療中的應(yīng)用價值。方法 對明確診斷椎間盤源性腰痛的 71 例患者行后路雙側(cè)椎板間開窗，椎弓根螺釘固定，單側(cè)切除椎間盤，保留側(cè)方及前方的纖維環(huán)，刮除終板的軟骨層，植入足量的自體松質(zhì)骨。術(shù)后不同隨訪時間觀察癥狀改善及植骨融合情況。結(jié)果 平均隨訪 37.3 （ 23～67 ） 個月，原有癥狀改善，腰痛視覺模擬評分 （ visual analogue scale，VAS ） 術(shù)前 （ 7.9±0.4 ） 分，術(shù)后 （ 1.1±0.3 ） 分，改善率 83.52%；Oswestry 功能障礙指數(shù) （ oswestry disability index，ODI ） 術(shù)前 （ 61.7±5.5 ） 分，術(shù)后 （ 22.8±4.4 ） 分，改善率 72.66%。術(shù)后 6～9 個月移植骨間隙輪廓不清，CT 示椎體與植入骨塊交界處未見明顯透亮區(qū)。其中 12 例影像學(xué)檢查提示融合不良，植入骨塊出現(xiàn)吸收，但術(shù)前癥狀獲得改善。結(jié)論 腰椎后路椎體間植骨融合術(shù)結(jié)合椎弓根固定是治療椎間盤源性腰痛及腰椎穩(wěn)定性重建的理想方法。

腰椎；脊柱融合術(shù)；骨移植；椎間盤；腰痛；矯形外科手術(shù)

脊柱外科領(lǐng)域關(guān)于椎間盤源性下腰痛的治療一直是存有眾多爭議。臨床上，大多數(shù)椎間盤源性下腰痛患者可以通過藥物、理療、臥床等保守治療的方法得到治愈。但對于一些腰痛癥狀較為嚴(yán)重的患者，采用正規(guī)非手術(shù)方法治療效果不佳，仍考慮通過手術(shù)治療進(jìn)行干預(yù)。其中運(yùn)用椎間盤切除和椎體間融合術(shù)可能是治療椎間盤源性下腰痛最有效的手術(shù)方法。后路椎體間植骨融合術(shù)后腰椎的結(jié)構(gòu)符合其自然生物力學(xué)特征，椎體的壓力支撐原則以及后結(jié)構(gòu)的張力帶原則均獲得有效加強(qiáng)，植骨融合較其它手術(shù)方法更為可靠，因此成為近年來治療椎間盤源性下腰痛的首選手術(shù)方法。回顧性分析 2003 年1 月至 2005 年 7 月，我院采用腰椎后路椎體間植骨融合治療明確診斷為椎間盤源性腰痛的 71 例患者，評價其在椎間盤源性腰痛治療中的應(yīng)用價值，報告如下。

資料與方法

一、一般資料

本組 71 例，其中男 28 例，女 43 例，年齡34～77 歲，平均 45.6 歲，病程 7 個月～16 年，平均 6.6 年。其中單節(jié)段 47 例，包括 L2～34 例，L3～410 例，L4～518 例，L5～S115 例；雙節(jié)段 23 例，包括 L3～58 例，L4～S115 例；多節(jié)段 L3～S11 例。

二、手術(shù)指征

（ 1 ） 頻繁發(fā)作的下腰痛，伴或不伴臀部、大腿等處的牽涉痛，久站、久坐或彎腰時腰痛明顯加重；（ 2 ） X 線片未見腰椎異常表現(xiàn)，CT 或 MRI 檢查未見腰椎間盤突出，但 MRI T2加權(quán)信號通常減低，觀察到部分患者椎間盤后方出現(xiàn)高信號區(qū)；（ 3 ） 腰椎間盤造影顯示纖維環(huán)破裂，造影劑由髓核處漏出至纖維環(huán)外 1 / 3 或硬膜外腔，推注造影劑時患者產(chǎn)生準(zhǔn)確的腰痛復(fù)制；（ 4 ） 腰椎動態(tài)位片提示椎間不穩(wěn)。

三、手術(shù)方法

所有患者均采用氣管插管全麻俯臥位。后正中入路，顯露相鄰節(jié)段的椎弓根處進(jìn)釘點(diǎn)，對棘突、棘上韌帶、棘間韌帶復(fù)合體予以保留，植入直徑合適的椎弓根螺釘，然后行雙側(cè)椎板間開窗。首先完整切除雙側(cè)下關(guān)節(jié)突，切除暴露的黃韌帶、椎間隙平面的上位椎板下緣以及棘突基底部，切除上關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)部分結(jié)構(gòu)，充分開放側(cè)隱窩。然后使用椎弓根螺釘系統(tǒng)工具將椎間隙緩慢撐開至所需要的高度。用硬膜囊拉鉤將硬膜囊與神經(jīng)根一同向內(nèi)側(cè)拉開并顯露椎間隙，將椎間盤后方纖維環(huán)切開，使用扁形椎間隙擴(kuò)張絞刀由淺入深進(jìn)一步撐開椎間隙，同時處理纖維環(huán)、髓核及終板的軟骨板，處理范圍深度到達(dá)腹側(cè)的纖維環(huán)和前縱韌帶為止，內(nèi)側(cè)應(yīng)超過中線，外側(cè)達(dá)本側(cè)的纖維環(huán)。最后可用髓核鉗、終板刮除器處理殘留于椎間隙內(nèi)的組織，并暴露終板的骨質(zhì)層。

對一側(cè)椎弓根螺釘系統(tǒng)進(jìn)行臨時固定，要求椎間隙高度恢復(fù)至較正常略高，以便于進(jìn)行椎間內(nèi)植骨。為便于暴露植骨窗口，可將神經(jīng)根與硬膜囊適當(dāng)牽向?qū)?cè)，用自體髂骨和椎板間開窗的碎骨充填至前方和側(cè)方，最后再將下關(guān)節(jié)突骨塊矢狀位植入椎間隙內(nèi)。為有效防止骨塊向后脫出，植骨邊緣低于椎體后緣約 3～5 mm，位于椎間隙的后穹窿部即可。術(shù)中可通過側(cè)位透視對植骨塊的位置、植骨量以及椎間隙復(fù)位情況進(jìn)行判斷分析，同法進(jìn)行雙側(cè)加壓固定。此法與通常做法有差異，椎間隙的高度通過植骨塊得以維持，加壓固定有利于植骨塊位置的維持以及提高植骨融合的成功率，而椎弓根螺釘系統(tǒng)發(fā)揮等同張力帶的功能。術(shù)后患者常規(guī)應(yīng)用脫水藥物治療，同時預(yù)防性使用抗生素和營養(yǎng)神經(jīng)等治療。負(fù)壓引流管留置 48 h 便于觀察術(shù)后出血量。術(shù)后臥床 1～2 周，其后佩戴支具下床活動，并且逐漸配合腰背肌功能鍛煉。術(shù)后 3 個月、6 個月、1 年、2 年分別影像學(xué)復(fù)查。

四、療效評價

全部病例手術(shù)前后分別對疼痛和功能障礙情況采用腰痛視覺模擬評分 （ visual analogue scale，VAS ）和 Oswestry 功能障礙指數(shù) （ oswestry disability index，ODI ） 進(jìn)行評價。術(shù)后改善率=［ （ 治療前分?jǐn)?shù)-治療后分?jǐn)?shù) ） / 治療前分?jǐn)?shù) ］ ×100%。療效評定標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)，改善率≥75%；良，改善率～75%；可，改善率～50%；差，改善率＜25%。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用 SPSS 11.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，采用 t 檢驗(yàn)分析方法對患者手術(shù)前后 VAS 與 ODI 評分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、臨床療效

隨訪 23～67 個月，平均 37.3 個月，63 例腰痛明顯緩解，8 例腰痛減輕不明顯，未見癥狀加重病例。手術(shù)前后 VAS 和 ODI 評分及改善情況見表 1。按 VAS 評分療效評定標(biāo)準(zhǔn)，本組優(yōu) 29 例，良28 例，可 10 例，差 4 例；按 ODI 評分療效評定標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu) 21 例，良 39 例，可 7 例，差 4 例；總體優(yōu)良率為 81%。典型病例見圖 1。

表 1 患者手術(shù)前后 VAS 和 ODI 評分及改善率 （±s ）Tab.1 VAS and ODI scores with improvement rate of 71 cases pre and post operation （±s ）

表 1 患者手術(shù)前后 VAS 和 ODI 評分及改善率 （±s ）Tab.1 VAS and ODI scores with improvement rate of 71 cases pre and post operation （±s ）

注：a與術(shù)前比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （ P＜0.05 ）Notice:aDifferences were statistically significant comparing with preoperative scores （ P＜0.05 ）

項(xiàng)目　術(shù)前　術(shù)后　改善率 （ % ）VAS （ 分 ） 7.9±0.4 1.1±0.3a83.5±2.4 ODI （ 分 ）61.7±5.522.8±4.4a72.7±4.1

二、影像學(xué)檢查

術(shù)后正位 X 線片提示植骨寬度達(dá)到椎弓根內(nèi)側(cè)界，側(cè)方距離椎體前方約 2～7 mm，后方均控制在低于椎體后緣 3～5 mm 范圍內(nèi)。59 例術(shù)后 6～9 個月影像學(xué)可見移植骨間隙輪廓不清，術(shù)后 12 個月有明顯骨小梁通過；CT 檢查并行二維重建，從椎間隙斷面觀察骨融合過程。植骨融合以植骨塊與椎體交界處是否有透亮帶和椎間隙的活動度來判定。本組59 例顯示椎間隙無活動度，椎體與植骨塊交界處無透亮區(qū)；12 例未融合，可見植骨塊吸收，但內(nèi)固定物無松動，術(shù)前癥狀改善。

圖 1 患者，女，55 歲，慢性腰痛2 年 a：MRI 示三個節(jié)段高信號區(qū)（ L3～4，L4～5，L5～S1）；b～c：椎間盤造影正側(cè)位顯示 3 個間隙纖維環(huán)均為 2 級以上破裂，L4～5，L5～S1疼痛反應(yīng)陽性，而 L3～4間隙疼痛反應(yīng)陰性；d～e：固定、融合 L4～5，L5～S1間隙而保留 L3～4間隙，術(shù)后腰痛癥狀完全緩解Fig.1 A 55 year old female patient，chronic low back pain for 2 years a: High intensity zone （ HIZ ） on MRI at L3-4， L4-5and L5-S1； b-c: Discography demonstrated Dallas grade 2 annulus tear at L3-4， L4-5and L5-S1with positive pain at only L4-5and L5-S1； d-e: Clinical symptom relief after fusion with instrumentations at L4-5and L5-S1

三、并發(fā)癥

4 例發(fā)生腦脊液漏，均在術(shù)后 10 天內(nèi)經(jīng)處理后腦脊液滲出停止，采用的措施包括抑制腦脊液產(chǎn)生、患者體位的改變、局部壓迫和早期拔出引流管并封閉引流口以及延長血腦屏障透過性抗生素的使用。出現(xiàn)神經(jīng)根牽拉刺激 4 例，主要表現(xiàn)為肢體嚴(yán)重的麻木、疼痛和肌力下降，出院前 3 例上述癥狀基本緩解，1 例術(shù)后 CT 復(fù)查發(fā)現(xiàn)椎弓根螺釘導(dǎo)致椎弓內(nèi)側(cè)皮質(zhì)骨爆裂內(nèi)突約 2 mm，未做特殊處理，術(shù)后 3 個月患者僅存在局部麻木。

討 論

一、椎間盤源性腰痛的發(fā)病機(jī)制與診斷方法

腰椎間盤已被認(rèn)為是導(dǎo)致下腰痛的主要起源部位［1］。原則上，導(dǎo)致腰痛的部位可能是任何接受神經(jīng)支配的腰椎結(jié)構(gòu)。椎間盤源性下腰痛的解剖基礎(chǔ)主要是由于椎間盤的纖維環(huán)外 1 / 3 和終板均有大量神經(jīng)支配［2］。通過分子生物學(xué)分析，椎間盤組織出現(xiàn)退變或者損傷，組織內(nèi)多種炎性細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)產(chǎn)生并釋放，如 IL-8，PGE2等。這些物質(zhì)可以直接作用于椎間盤的傷害感受器引發(fā)腰痛，或者致敏傷害感受器的敏感性增加，使機(jī)械性刺激更容易激發(fā)疼痛的出現(xiàn)［3-4］。椎間盤源性腰痛并不包括由腰椎間盤突出引發(fā)的腰腿痛，它主要是指由腰椎間盤自身組織結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化引起的腰痛，而椎間盤外部結(jié)構(gòu)是正常的。該疼痛過程的病理學(xué)特征是在纖維環(huán)的放射性裂隙中，血管化肉芽組織以及疼痛神經(jīng)纖維沿著撕裂間隙長入的組織并且完成修復(fù)的過程［5］。Schwarzer 等［6］的臨床研究表明椎間盤源性下腰痛是慢性下腰痛的主要類型，約占慢性下腰痛比例的 39%。

盡管爭議眾多，但目前診斷椎間盤源性腰痛和確定損傷椎間隙水平的最重要手段和方法仍為腰椎間盤造影術(shù)，該方法的關(guān)鍵點(diǎn)是利用了患者對椎間盤刺激的主觀反應(yīng)，而不是椎間盤的外觀結(jié)構(gòu)。椎間盤造影術(shù)是最終用于診斷椎間盤源性腰痛的惟一方法。在椎間盤造影術(shù)時，病原處的椎間隙表現(xiàn)為在纖維環(huán)的后方有一放射性裂隙，當(dāng)造影劑通過此裂隙時可以產(chǎn)生腰痛復(fù)制，這是該檢查的特征性表現(xiàn)。正規(guī)的椎間盤造影術(shù)應(yīng)注意以下 4 方面的內(nèi)容：（ 1 ） 椎間盤的組織形態(tài)；（ 2 ） 椎間盤內(nèi)壓力或容量變化；（ 3 ） 患者對疼痛的主觀反應(yīng)；（ 4 ） 鄰近椎間盤的疼痛反應(yīng)［7-8］。

MRI 檢查是另一種有價值的檢查方法。在 T2加權(quán)上纖維環(huán)后方可觀察到的高信號區(qū) （ high intensity zone，HIZ ） 被認(rèn)為是有診斷意義的影像表現(xiàn)。但也有研究者認(rèn)為 HIZ 存在敏感性高和特異性低的問題，即部分無腰痛癥狀者 MRI 檢查也可出現(xiàn) HIZ，因此對其形成的病理基礎(chǔ)也存在不同的觀點(diǎn)［9］。郭繼東等［10］的研究顯示 HIZ 實(shí)質(zhì)上是椎間盤后方沿著纖維環(huán)裂隙形成的炎性血管肉芽組織。

二、椎間盤源性腰痛手術(shù)適應(yīng)證與方法選擇

在脊柱外科領(lǐng)域，對椎間盤源性下腰痛的治療一直是存有爭議。大多數(shù)椎間盤源性下腰痛患者可通過藥物治療、理療、臥床、按摩等保守治療而治愈。但對于一些進(jìn)行性發(fā)展的慢性失能性椎間盤源性下腰痛患者，通過正規(guī)非手術(shù)方法難以得到有效的治療，對此仍應(yīng)考慮積極展開外科手術(shù)治療。本組手術(shù)適應(yīng)證包括反復(fù)發(fā)作的下腰痛，伴臀部、大腿等處的牽涉痛，久站、久坐或彎腰時腰痛加重；X 線片提示無腰椎異常表現(xiàn)；CT 或 MRI 檢查排除腰椎間盤突出，但 MRI-T2加權(quán)信號通常減低；腰椎間盤造影顯示有纖維環(huán)的破裂，由髓核處漏出的造影劑可達(dá)纖維環(huán)外 1 / 3 或硬膜外腔處，并且在推注造影劑的同時患者出現(xiàn)準(zhǔn)確的腰痛復(fù)制。

目前認(rèn)為可能治療椎間盤源性下腰痛的最有效的方法包括椎間盤切除和椎體間融合術(shù)。融合方式主要有 3 種：前路融合、后路融合和前、后路聯(lián)合融合。因?yàn)榧怪鞴?jié)段的運(yùn)動中心位于椎間盤內(nèi)，所以在脊柱發(fā)生運(yùn)動時，質(zhì)點(diǎn)距離運(yùn)動中心越近，其位移越小，而遠(yuǎn)離運(yùn)動中心質(zhì)點(diǎn)的位移范圍越大。故理論上，椎體間植骨效果最好。使植骨塊處于壓力狀態(tài)下的融合是理想的植骨融合［11］。按此理論分析，只有前路植骨是符合上述原則的。但前路手術(shù)的問題是無法直接對椎管進(jìn)行環(huán)形減壓，加上前路可能出現(xiàn)血管并發(fā)癥限制了該方法的應(yīng)用。后路進(jìn)行椎板間以及橫突間植骨均是將移植骨塊置于張力側(cè)，導(dǎo)致植骨融合率較低。根據(jù)腰椎的自然生物力學(xué)特征，后路椎體間植骨融合術(shù)更加適合，同時椎體柱的壓力支撐原則和后結(jié)構(gòu)的張力支持均得到有效加強(qiáng)。

三、椎體間融合的影響因素

植骨的成功需要經(jīng)歷植骨區(qū)骨質(zhì)緩慢的爬行替代過程。植骨床豐富的血供有利于受區(qū)有血運(yùn)的骨與無血運(yùn)的移植骨密切接觸，使有活性的血管肉芽組織向移植骨處生長。因此，在植骨前建立理想的植骨床十分重要，例如修剪硬化骨質(zhì)、充分去除軟骨終板等。相比較皮質(zhì)骨，松質(zhì)骨的成骨誘導(dǎo)能力更強(qiáng)，因此在進(jìn)行皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨混合移植時，應(yīng)把松質(zhì)骨放置于外圍，使之與周圍軟組織組織成分接觸，提高移植骨的血運(yùn)，可以加速骨的形成，利于融合。在腰椎后路融合術(shù)中，與移植自體骨相比，單獨(dú)使用同種異體骨或與自體骨結(jié)合使用，植骨融合的成功率均有所下降［12］。

目前為止，國內(nèi)外大量的前瞻性和回顧性臨床研究已經(jīng)表明各種融合技術(shù)對改善腰痛具有明顯的積極作用［13-14］。但筆者也關(guān)注到脊柱融合術(shù)普遍應(yīng)用后可能帶來的一些新的問題，如固定鄰近節(jié)段的退變加速、植骨融合失敗等。因此，必須嚴(yán)格掌握腰椎融合術(shù)的適應(yīng)證。針對這些可能出現(xiàn)的手術(shù)弊端，近年來隨著腰椎微創(chuàng)技術(shù)的飛速發(fā)展，這種新方法開始應(yīng)用于治療椎間盤源性的下腰痛，如射頻消融髓核成形術(shù)、椎間盤內(nèi)電熱纖維環(huán)成形術(shù)（ intradiscal electrothermal therapy，IDET ） 等。這些方法經(jīng)初步臨床觀察具有較好的療效，但更長期的治療結(jié)果還有待于進(jìn)一步的臨床隨訪結(jié)果驗(yàn)證。

［1］ Izzo R， Popolizio T， D'Aprile P， et al. Spinal pain. Eur J Radiol，2015， 84（5）:746-756.

［2］ Aoki Y， Nakajima A， Ohtori S， et al. Increase of nerve growth factor levels in the human herniated intervertebral disc: can annular rupture triggerdiscogenic back pain？ Arthritis Res Ther，2014， 16（4）:R159.

［3］ Molinos M， Almeida CR， Caldeira J， et al. Inflammation in intervertebral disc degeneration and regeneration. J R Soc Interface， 2015， 12（108）:20150429.

［4］ Hou SX， Tang JG， Chen HS， et al. Chronic infammation and compression of the dorsal root contribute to sciatica induced by the intervertebral discherniation in rats. Pain， 2003， 105（1-2）: 255-264.

［5］ Kumar NS， Shah SM， Tan BW， et al. Discogenic axial back pain: is there a role for nucleoplasty？ Asian Spine J， 2013，7（4）:314-321.

［6］ Schwarzer AC， Aprill CN， Derby R， et al. The prevalence and clinical features of internal disc disruption in patients with chronic low back pain. Spine， 1995， 20（17）:1878-1883.

［7］ Hebelka H， Brisby H， Hansson T. Comparison between pain at discography and morphological disc changes at axial loaded MRI in patients withlow back pain. Eur Spine J， 2014， 23（10）: 2075-2082.

［8］ Berg S， Isberg B， Josephson A， et al. The impact of discography on the surgical decision in patients with chronic low back pain. Spine J， 2012， 12（4）:283-291.

［9］ 王子軒， 胡有谷， 陳祥民. MRI上腰椎間盤局限性高信號區(qū)與性別、年齡、體重及腰痛癥狀的相關(guān)性研究. 中國脊柱脊髓雜志， 2007， 17（10）:730-732.

［10］ 郭繼東， 侯樹勛， 吳葉， 等. 椎間盤造影結(jié)合亞甲藍(lán)注射治療椎間盤源性下腰痛的初步療效觀察. 中國疼痛醫(yī)學(xué)雜志，2010， 16（2）:67-69.

［11］ Nystr?m B. Spinal fusion in the treatment of chronic low back pain: rationale for improvement. Open Orthop J， 2012，6:478-481.

［12］ Peng BG. Pathophysiology， diagnosis， and treatment of discogenic low back pain. World J Orthop， 2013， 4（2）:42-52.

［13］ Willems P. Decision making in surgical treatment of chronic low back pain: the performance of prognostic tests to selectpatients for lumbar spinal fusion. Acta Orthop Suppl， 2013，84（349）:1-35.

［14］ Nystr?m B. Spinal fusion in the treatment of chronic low back pain: rationale for improvement. Open Orthop J， 2012， 6: 478-481.

（ 本文編輯：王萌 ）

Posterior lumbar interbody fusion in the treatment of discogenic low back pain

WANG Hua-dong， HOU Shu-xun，SHI Ya-min， LI Li， REN Dong-feng. Department of Orthopaedics， the frst Affliated Hospital of PLA General Hospital，Beijing 100048， PRC

Objective To study clinical results and surgical technique of posterior lumbar interbody fusion in the treatment of discogenic low back pain. Methods A total of 71 patients with discogenic low back pain underwent open discectomy and posterior lumbar interbody fusion with autograft from unilateral side with pedical screw instrumentations. Hospital records were reviewed for patients' improvement of symptoms and fusion rate in different follow up periods. Results The mean follow up time was 37.3 months （ range: 23-67 months ）. Effective pain relief and functional improvement were obtained. Visual analogue scale （ VAS ）: （ 7.9±0.4 ） point preoperatively and （ 1.1±0.3 ）postoperatively （ improvement rate: 83.52% ）. Oswestry disability index （ ODI ）: （ 61.7±5.5 ） point preoperatively and（ 22.8±4.4 ） point postoperatively （ improvement rate: 72.66% ）. Bone graft gap contour was unclear 6-9 months postoperatively. CT showed no obvious bright areas in the junction of the vertebral bone and graft. Fusion failure was found in 12 cases， but preoperative symptoms were relieved signifcantly. Conclusions Posterior lumbar interbody fusion with pedical screw fxation is a sound method in the treatment of discogenic low back pain and it is also an ideal method to reconstruct the stability of the lumbar spine.

Lumbar vertebrae； Spinal fusion； Bone transplantation； Intervertebral disc； Low back pain；Orthopedic procedures

10.3969/j.issn.2095-252X.2015.12.015

R681.5

100048 北京，解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院骨科、北京市骨科植入醫(yī)療器械工程技術(shù)研究中心、全軍骨科研究所

2014-07-23 ）