楊雪飛,康友偉,陳俊鑫,石 巖,于濱生*
1. 深圳市脊柱外科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京大學(xué)深圳醫(yī)院脊柱外科,深圳 518036
2. 深圳市骨科疾病再生技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室,北京大學(xué)深圳醫(yī)院骨科研究中心,深圳 518036
腰椎峽部裂是指一側(cè)或兩側(cè)峽部骨質(zhì)不連續(xù),在一般人群中發(fā)生率為6%,男女比例為2∶1[1]。腰椎峽部裂是引起青少年腰背痛的常見原因,與腰椎反復(fù)過伸及旋轉(zhuǎn)活動(dòng)密切相關(guān)[2-5]。有研究[6]表明,青少年腰椎峽部裂有一定遺傳傾向。大部分有癥狀的青少年腰椎峽部裂患者可通過規(guī)范的非手術(shù)治療恢復(fù)日常生活和運(yùn)動(dòng),尤其對(duì)于發(fā)現(xiàn)較早的單純性腰椎峽部裂應(yīng)首先考慮非手術(shù)治療[7-9]。目前腰椎峽部裂非手術(shù)治療包括系統(tǒng)物理治療、腰背肌鍛煉、佩戴支具及封閉治療等[10]。手術(shù)治療包括節(jié)段內(nèi)內(nèi)固定和節(jié)段間融合內(nèi)固定[11]。傳統(tǒng)節(jié)段內(nèi)內(nèi)固定技術(shù)包括Scott 橫突棘突間鋼絲環(huán)扎技術(shù)、Buck 峽部螺釘技術(shù)、Morscher 椎板鉤螺釘技術(shù)等。Buck峽部螺釘直接穿過斷裂峽部,使植骨量減少,影響植骨融合;Morscher椎板鉤螺釘技術(shù)易發(fā)生松動(dòng)或斷裂,且假關(guān)節(jié)形成發(fā)生率高[12]。而節(jié)段間融合內(nèi)固定技術(shù)雖然重建了脊柱穩(wěn)定性,但犧牲了融合節(jié)段椎體活動(dòng)度,有加速鄰近節(jié)段退行性變的可能[13]。1999年,Gillet等[14]首次報(bào)道應(yīng)用椎弓根螺釘-V形棒內(nèi)固定技術(shù)治療青少年腰椎峽部裂;2011年,Altaf等[15]對(duì)椎弓根螺釘-V形棒內(nèi)固定技術(shù)進(jìn)行了改良,提出椎弓根螺釘-U形棒內(nèi)固定技術(shù)的概念,并在臨床應(yīng)用中取得了良好的效果。因該技術(shù)的內(nèi)固定樣式在正位X線片上的投射形如笑臉狀,故許多學(xué)者將其命名為smiley face rod(SFR)技術(shù)。SFR技術(shù)修復(fù)峽部裂,創(chuàng)傷小且操作簡(jiǎn)便,既能保留病變節(jié)段運(yùn)動(dòng)功能,又能顯著緩解疼痛,使患者能盡早恢復(fù)正常生活和運(yùn)動(dòng)[12]。本文對(duì)SFR技術(shù)的生物力學(xué)、臨床應(yīng)用及并發(fā)癥等進(jìn)行總結(jié),為臨床采用SFR技術(shù)治療青少年腰椎峽部裂提供參考,現(xiàn)綜述如下。
腰椎峽部是腰椎椎板上下關(guān)節(jié)突之間的骨性連接部分,是維持脊柱穩(wěn)定性的重要結(jié)構(gòu)[16-18]。根據(jù)峽部受力情況,承接上部脊柱的重力可分解成平行分力和垂直分力,結(jié)果峽部形成了剪力集中點(diǎn)。作用于屈曲和軸向旋轉(zhuǎn)方向上的應(yīng)力是形成腰椎峽部裂的主要因素[19]。SFR 技術(shù)為單節(jié)段內(nèi)固定,根據(jù)人體腰椎正常解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù),不破壞正常解剖關(guān)系,保留腰椎正常活動(dòng)范圍,符合脊柱生物力學(xué)原則,也可避免手術(shù)鄰近椎間盤退行性變[20]。
Fan等[21]比較了SFR固定與其他節(jié)段內(nèi)內(nèi)固定技術(shù)之間的生物力學(xué)特性,對(duì)8 具小牛尸體L3~5標(biāo)本進(jìn)行測(cè)試,在L4制備雙側(cè)峽部裂模型,分別采用改良Scott 法、椎弓根螺釘-椎板鉤技術(shù)、SFR 技術(shù)、Buck 螺釘技術(shù)修復(fù)峽部,在施加相同載荷情況下測(cè)量各組標(biāo)本L3/L4和L4/L5在前屈、后伸、左右側(cè)曲及左右旋轉(zhuǎn)6 個(gè)方向的活動(dòng)度,結(jié)果表明,4 種技術(shù)均能顯著增加脊柱穩(wěn)定性,而椎弓根螺釘-椎板鉤技術(shù)、SFR 技術(shù)比改良Scott 技術(shù)和Buck 螺釘技術(shù)在維持屈伸穩(wěn)定性上更具優(yōu)勢(shì)。顧曉民等[22]通過人體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)評(píng)估SFR技術(shù)治療不伴椎體滑脫的腰椎峽部裂的力學(xué)特性,該實(shí)驗(yàn)在相同載荷下分別測(cè)試在正常狀態(tài)、L5雙側(cè)椎弓峽部裂狀態(tài)、置入SFR狀態(tài)下的應(yīng)變量變化,結(jié)果顯示,SFR 能恢復(fù)腰椎峽部裂造成的不穩(wěn)定,且能夠增加相應(yīng)關(guān)節(jié)突的穩(wěn)定性。生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)也證實(shí),直接修復(fù)可降低鄰近節(jié)段椎間盤壓力負(fù)荷,防止鄰近結(jié)構(gòu)退行性變[23]。Axelsson 等[24]的相關(guān)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,脊柱內(nèi)固定在對(duì)固定區(qū)域有應(yīng)力拮抗作用的同時(shí),跨節(jié)段內(nèi)固定及椎間植骨還會(huì)導(dǎo)致鄰近節(jié)段應(yīng)力顯著增高。綜上,在生物力學(xué)方面,SFR 技術(shù)既能提供足夠力學(xué)穩(wěn)定性,又能最大程度保留脊柱活動(dòng)度。
Altaf 等[15]采用SFR 技術(shù)治療20 例青少年腰椎峽部裂患者,平均隨訪4 年,術(shù)后腰痛視覺模擬量表(VAS)評(píng)分、Oswestry 功能障礙指數(shù)(ODI)均較術(shù)前明顯改善,療效優(yōu)良率達(dá)90%;術(shù)后80%患者峽部裂植骨處獲得融合,未發(fā)生內(nèi)固定相關(guān)并發(fā)癥。謝世明等[25]采用SFR技術(shù)治療28例青少年單純性腰椎峽部裂患者,平均隨訪26個(gè)月,所有患者峽部均獲得骨性愈合,療效優(yōu)良率達(dá)98%,腰背疼痛明顯緩解,無切口感染、內(nèi)固定物斷裂、神經(jīng)根損傷等并發(fā)癥。Chen 等[26]使用SFR 技術(shù)治療24 例14 ~ 58 歲腰椎峽部裂患者,21例患者隨訪24個(gè)月并納入分析,除2例久坐后出現(xiàn)腰痛外,余患者無腰痛,證明SFR技術(shù)能夠直接修復(fù)峽部裂,減少腰部疼痛,防止患椎滑脫,維持椎間隙高度。蒲小兵等[12]應(yīng)用SFR 技術(shù)治療32 例青壯年腰椎峽部裂患者,平均隨訪14個(gè)月,術(shù)后臨床癥狀較前明顯改善,術(shù)后影像學(xué)資料示峽部均骨性愈合,愈合時(shí)間6 ~ 12 個(gè)月,平均9 個(gè)月,隨訪期間無繼發(fā)性椎體滑脫及鄰近節(jié)段退行性變,無內(nèi)固定物斷裂、松動(dòng)。劉金峰等[27]應(yīng)用SFR 技術(shù)治療30 例19 ~ 49 歲單純性腰椎峽部裂患者,隨訪24 個(gè)月,術(shù)后臨床癥狀較術(shù)前明顯改善,所有手術(shù)切口Ⅰ期愈合,植骨融合,未發(fā)生感染、慢性疼痛、內(nèi)固定松動(dòng)等。孫魯琨等[28]應(yīng)用SFR 技術(shù)治療15 例單純腰椎峽部裂伴/不伴輕度椎體滑脫患者,術(shù)后隨訪無繼發(fā)腰椎滑脫及鄰近椎間盤退行性變發(fā)生,無內(nèi)固定斷裂、松動(dòng),無感染、神經(jīng)損傷等并發(fā)癥出現(xiàn);所有患者均獲得骨性愈合,愈合時(shí)間6 ~ 12 個(gè)月,平均8.2 個(gè)月;該組SFR 技術(shù)的手術(shù)切口為4 ~ 6 cm,明顯小于傳統(tǒng)手術(shù)切口,且手術(shù)時(shí)間和手術(shù)出血量亦具優(yōu)勢(shì)。SFR 技術(shù)利用已廣泛應(yīng)用的椎弓根螺釘及其連接鈦棒等已有器械,操作更加簡(jiǎn)便,不需要額外技術(shù)培訓(xùn),學(xué)習(xí)曲線平緩,更利于臨床應(yīng)用推廣。崔尚斌等[11]應(yīng)用SFR 技術(shù)治療18 例L5椎弓峽部裂患者,術(shù)后3 個(gè)月VAS 評(píng)分和ODI 較術(shù)前明顯改善,術(shù)后1 年隨訪峽部均骨性融合。Yamashita 等[29]將SFR 技術(shù)應(yīng)用于1 例Ⅱ度腰椎滑脫患者,術(shù)后3 個(gè)月復(fù)查示滑脫椎體基本復(fù)位,療效良好。Voisin 等[30]采用SFR 技術(shù)治療1 例成人L3和L5雙側(cè)椎弓峽部裂伴腰椎滑脫患者,結(jié)果顯示,SFR 技術(shù)能直接修復(fù),避免融合,為不相鄰的多節(jié)段椎弓峽部裂伴椎體滑脫患者的治療提供新的思路。
Buck 峽部螺釘技術(shù)因拉力螺釘直接穿過峽部,占據(jù)一部分?jǐn)嗝?,植骨量減少,且存在椎板破裂螺釘突入椎管損傷神經(jīng)的風(fēng)險(xiǎn),因此,椎板發(fā)育不良或峽部過細(xì)的患者不適用這種方法[31]。螺釘松動(dòng)、斷裂是Buck 峽部螺釘技術(shù)的常見并發(fā)癥,其發(fā)生率為0% ~ 37.5%[32]。Scott 橫突棘突間鋼絲環(huán)扎技術(shù)需要對(duì)兩側(cè)橫突進(jìn)行暴露,創(chuàng)傷大,操作復(fù)雜,容易損傷雙側(cè)神經(jīng)根,且暴露L5橫突時(shí)需要切斷髂腰韌帶,腰椎的穩(wěn)定性受到破壞,其主要并發(fā)癥是鋼絲斷裂[33]。Morscher 椎板鉤螺釘技術(shù)需要對(duì)椎弓根螺釘和椎板鉤進(jìn)行加壓,存在椎板兩側(cè)加壓不對(duì)稱的可能,且有螺釘松動(dòng)、脫鉤的風(fēng)險(xiǎn)[34-35]。節(jié)段間融合操作相對(duì)復(fù)雜,不僅破壞了正常解剖結(jié)構(gòu),且不可避免地加速鄰近節(jié)段椎間盤退行性變,此外還增加了損傷神經(jīng)的風(fēng)險(xiǎn)。相較而言,折彎的SFR 以棘突為支點(diǎn),對(duì)雙側(cè)峽部進(jìn)行加壓,加壓更加對(duì)稱,且不侵占峽部植骨區(qū)域,可使植骨更充分,安全性最高。Mohammed 等[36]對(duì)包括900 例患者在內(nèi)的46 項(xiàng)研究進(jìn)行薈萃分析,研究分為Buck 峽部螺釘技術(shù)組、Scott 橫突棘突間鋼絲環(huán)扎技術(shù)組、Morscher 椎板鉤螺釘技術(shù)組、SFR技術(shù)組,結(jié)果顯示,SFR 技術(shù)組具有最高的融合率和最低的并發(fā)癥發(fā)生率。
SFR技術(shù)已知的潛在風(fēng)險(xiǎn)及相關(guān)并發(fā)癥:棘突因受力過大而發(fā)生骨折,因此,鈦棒加壓固定時(shí)力量應(yīng)適中[37]。棘突發(fā)育不良或棘突受損的患者不適用SFR技術(shù)[38]。另外,加壓固定導(dǎo)致峽部縮短、關(guān)節(jié)突咬合關(guān)系紊亂及引發(fā)疼痛,但加壓不足又可增加脫棒風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致內(nèi)固定失敗。目前未見內(nèi)固定物斷裂、神經(jīng)根損傷等并發(fā)癥的報(bào)道。Westacott等[39]比較節(jié)段內(nèi)內(nèi)固定技術(shù)和節(jié)段間融合技術(shù)治療青少年腰椎峽部裂的臨床療效,結(jié)果顯示,節(jié)段間融合組療效優(yōu)于節(jié)段內(nèi)內(nèi)固定組。Linhares 等[40]采用SFR 技術(shù)治療22 例腰椎峽部裂患者,長(zhǎng)達(dá)10 年的隨訪結(jié)果顯示,SFR 技術(shù)能明顯改善患者腰痛癥狀,維持手術(shù)節(jié)段穩(wěn)定性,但仍有3 例患者因持續(xù)腰痛而行翻修手術(shù)。無論節(jié)段內(nèi)內(nèi)固定技術(shù)還是節(jié)段間融合技術(shù),其目的是使受損的腰椎得到穩(wěn)定,所以,有效的峽部骨愈合必不可少,SFR 技術(shù)的固定強(qiáng)度相對(duì)不足,可能會(huì)導(dǎo)致峽部骨愈合率較低,峽部骨不愈合會(huì)造成上下椎體失穩(wěn)甚至椎體滑脫,導(dǎo)致其手術(shù)翻修率較融合術(shù)高。
傳統(tǒng)節(jié)段內(nèi)內(nèi)固定技術(shù)及SFR 技術(shù)都是目前臨床上常用的治療青少年腰椎峽部裂的術(shù)式。SFR技術(shù)在保留腰椎節(jié)段運(yùn)動(dòng)功能的同時(shí),避免了相鄰節(jié)段退行性變,具有術(shù)中創(chuàng)傷小、操作簡(jiǎn)單、對(duì)脊髓及神經(jīng)干擾小等優(yōu)點(diǎn),且患者術(shù)后疼痛明顯緩解,能盡早恢復(fù)正常生活和運(yùn)動(dòng)。在生物力學(xué)方面,SFR 技術(shù)既能提供足夠力學(xué)穩(wěn)定性,又能最大程度保留脊柱活動(dòng)度,避免節(jié)段間融合對(duì)脊柱造成的不利影響。通過對(duì)SFR 技術(shù)的臨床應(yīng)用效果及生物力學(xué)特性進(jìn)行分析總結(jié),筆者認(rèn)為,SFR 技術(shù)是治療青少年腰椎峽部裂的一種相對(duì)安全可靠的選擇。相信隨著相關(guān)研究以及手術(shù)微創(chuàng)理念的逐步深入,SFR技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展。