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唐恒涛 三甲
唐恒涛 副主任医师
郑大一附院 骨科

椎间盘源性腰痛的外科阶梯治疗

    腰痛是人群中常见的一种疾患,椎间盘源性腰痛(Discogenic low back painDLBP)是下腰痛的主要原因之一。现在趋向认为,广义椎间盘源性腰痛概念是指伴有或不伴有下肢反射痛的慢性腰痛,起自椎间盘本身,由椎间盘内部正常结构破坏和生化改变引起的腰痛或反射痛。包括椎间盘破裂(Interior discal disruption, IDD)和其他椎间盘退行性疾病(Disc degeneration disease, DDD),如:椎间盘退变、椎间盘突出、椎间不稳等。郑州大学第一附属医院骨科唐恒涛

    对于椎间盘源性腰痛,一般均先采用3个月左右的保守治疗,保守治疗包括口服止痛药、牵引、理疗、推拿按摩、针灸、封闭、针刀疗法等。迄今为止尚无高质量的临床研究证明某项某项保守治疗方法与其他或者手术治疗相比具有优越性。

    对于盘源性腰椎疼痛手术治疗,以往通常采用椎间盘摘除手术。近20年来,随着各种微创介入手术技术和非融合固定技术的出现及发展,逐渐出现微创手术-常规开放手术-非融合固定治疗方式-融合固定治疗的阶梯治疗模式。

    一、微创介入技术:

微创介入技术分为后外侧入路的经皮介入技术和后路纤维内窥镜椎间盘切除技术(MED),前者包括化学溶核术、经皮自动椎间盘切除术、经皮激光椎间盘减压术、等离子消融髓核成形术、经皮椎间盘臭氧注射术、经皮椎间盘内电热疗技术等。各种后外侧介入技术处理椎间盘的方法不同,但均采用后外侧入路利用“安全三角区”来工作。MED技术入路和间盘处理方法与常规椎板间开窗椎间盘切除术没有本质区别。

1、化学溶核术:1941JansenBall从番木瓜汁内提炼出木瓜凝乳蛋白酶,1964Smith首次应用木瓜酶治疗腰椎间盘突出症患者并取得成功,并首次提出化学溶核术(Chem-onucleolysis)名词。1968Sussman用另外一种溶核酶-胶原酶,并在1981年首次报告胶原酶治疗29例腰椎间盘突出症患者并取得成功。化学溶核术用于治疗腰椎间盘突出症适应证为保守治疗3个月无效、症状体征明显,影像学证实的腰椎间盘突出症患者,禁忌证为胶原酶过敏、骨性椎管狭窄、椎间盘脱出椎管外或已钙化、严重脊髓功能障碍、出血倾向及严重心血管疾病、孕妇及14岁等下儿童等等。Poynton等报道化学溶核术87例,平均随访12年,优良率67%,25例治疗无效,其中15例因椎间盘钙化或合并椎管狭窄,5例突出间盘巨大,指出疗效与病例选择有关。Javid报告100例腰椎间盘突出症化学溶核治疗与100例腰椎椎板切除术治疗的对照随访研究:1年后,溶核组的有效率为87%,椎板切除组为82%,表明化学溶核术与椎板切除术均为有效治疗方法。而溶核术住院时间短,费用也较低。国内对于化学溶核术相关报道很少,尚未见长期随访结果。金今等用木瓜凝乳蛋白酶治疗43例,随访217个月,平均10.3个月,优良率89%,杨述华等应用胶原酶治疗腰椎间盘突出症100例,平均随访6.6个月,优良率达到90%。髓核溶核术的主要并发症为过敏反应、脊髓损伤、灼性神经痛、椎间盘炎及继发性椎间孔或椎管狭窄等。并发症虽少但后果严重,一定程度上限制了该技术的临床推广。

2、经皮激光椎间盘汽化减压技术:1984年美国的Choy首先提出经皮激光椎间盘汽化减压技术(Percutaneous laser disc decompression, PLDD)治疗椎间盘突出症的理念,该技术主要作用机制在于经激光汽化部分髓核组织后,椎间盘内压大幅度下降,甚至引起突出的椎间盘组织回纳,从而减轻或消除神经根及痛觉感受器的压迫和刺激,从而缓解临床症状。1987年首先应用于临床,1992年报告333例应用该技术治疗的腰椎间盘突出症患者,随访62个月,无1例发生严重并发症且效果较佳。临床常应用Nd:YAG激光、KTP激光以及半导体激光等。PLDD主要适用于保守治疗3个月无效、症状体征明显,影像学证实的腰椎间盘突出症患者,以及IDD患者。禁忌证类似于化学溶核术。Choy等从19861999年进行了518752个椎间盘PLDD手术,成功率75%-89%,Gevargez等用半导体激光对26例患者行PLDD手术,其中12例(46%)疼痛完全缓解,术后2周重返工作岗位,8例(31%)腿痛完全缓解,4例(15%)轻度缓解,2例(8%)完全无效。并发症包括术中、术后腰部痛、脊髓损伤、腰部肿胀、椎间盘炎等等。

3、经皮髓核成形技术:20世纪90年代,射频消融技术已经广泛应用于美容手术和关节外科,直到1999FDA才正式批准在脊柱微创外科的应用,称为髓核成形术(Necleoplasty),因髓核成形术是一种控制性组织消融方法(Coblation),故也称射频消融髓核成形术。该技术作用机制在于利用冷融切的低温(约40℃)汽化技术,移除部分髓核组织,并利用加温(70℃)技术使髓核内的胶原纤维汽化、收缩和固化,使椎间盘总体积缩小,从而使椎间盘内压降低并使椎间盘核组织重塑,从而达到治疗目的。与传统的电烧、激光等热切割(300℃-600℃)方式相比较,冷融切过程是一种低温的细胞分子链断裂,其结果可移除大量病变组织而不引起不可逆热损伤。美国于2000年用于治疗腰椎间盘突出症及IDD,取得成功。国内外报告腰椎间盘突出症髓核成形术近期有效率为80%-93%,腰椎间盘突出症术后即时疗效令人满意,但中远期随访疗效回退较为显著。考虑原因为腰椎负荷较大,有限消融不易维持疗效。但据Welch初步报道髓核成形术能有效缓解IDD性腰痛。治疗IDD的适应证为持续腰痛6个月,保守治疗3个月无效、神经系统检查无明显异常发现,直腿抬高试验阴性,MRI影像学证实无脊髓受压表现患者。

4、经皮椎间盘内电热疗技术(intradiscal electro-thermal therapy,IDET):20世纪90年代美国康复医师Jeffrey SaalJoel Saal首先将IDET技术设计并应用于临床,作为治疗IDD的微创技术,近年来发展迅速。与椎间融合术相比,IDET具有明显的优势,如微创、费用低、疗效显著及并发症少等。特别对于多椎间隙或椎间融合术后邻近节段出现的腰痛患者,IDET是一种较好的选择。IDET早期效果令人鼓舞,但随着研究深入,却出现不同结果。Spruit等对20IDET患者术后6个月随访发现,IDET在减轻疼痛及改善功能方面没有明显疗效。Freeman等研究表明IDET与安慰组相比疗效无明显差异。总之,IDET尚处于起步阶段,临床疗效尚需进行严格的评价。IDET禁忌证包括椎间盘感染、严重椎管狭窄、椎体滑脱、椎间盘高度小于正常50%,椎间盘造影不能诱发症状以及出血倾向及严重心血管疾病。

5、经皮自动椎间盘切除技术:Hijikata1975年发明经皮腰椎间盘切除术后,腰椎间盘突出症的微创治疗得到迅速发展,基本原理都是通过经皮穿刺技术,在病变腰椎间盘内置入工作套管并通过特殊器械对椎间盘髓核组织进行机械切除。1985OnikHijikata基础上研制了经皮自动腰椎间盘切除述(percutaneous automated discectomy,PADT),并成功应用于临床。PADT的基本原理是通过机械切除减少髓核的体积是椎间盘内压力降低,从而减轻对神经根的压迫和刺激。20世纪90年代初该技术在国内得到发展,主要缺点是手术在透视下切除椎间盘,难以得到彻底减压。该技术没有注射酶类药物所导致的并发症。目前该技术在国内外均少有报道。文献报告PADT的优良率为30%-86%,Chatterjee等报道29例,有效率为30%,Revel等报道69例,有效率为44%,Hijikata报道136例,有效率为72%,有效率的差异原因可能是与适应证掌握不同及髓核切吸量不同有关。常见并发症为腹腔内脏器血管损伤、腰大肌血肿、神经根损伤、椎间隙感染以及术后复发等。

二、非融合固定治疗方式:

非融合固定概念:至今尚无统一的定义。概括而言是指在不植骨融合的情况下,通过控制脊柱节段异常活动,保证脊柱稳定性, 最大限度地恢复节段间的正常活动度,并允许更多的生理性负荷传递以缓解疼痛并预防或减缓邻近节段退变。椎间盘也有可能在非融合技术的保护下得到自身修复。

非融合技术的分类:目前已报道了众多非融合技术,大致分为经棘突间、经椎弓根、经椎体间固定(人工髓核或人工椎间盘)三大类:

经棘突间固定作用原理撑病变节段棘突间隙并将该节段维持在轻度屈曲位置,阻止伸展,而能缓解椎管狭窄症状,患者不必弯腰来缓解症状。代表器械如X-STOP IPD (Interspinous Process Distraction) 系统Zucherman等研究结果表明其临床疗效优于非手术治疗,与椎板切除减压手术疗效相当,但能在局麻下微创操作,手术时间和失血量明显减少。随访患者有73.1%的满意率,而保守治疗对照组的满意率仅为35.9%。因此认为是一种安全有效,能够代替非手术治疗和椎板切除减压术的良好的治疗方式。Swanson等到发现在脊柱处于中立或过伸位时X-STOP能明显减少椎间盘内和后纤维环的压力,从而缓解腰椎问间盘源性疼痛,缓解相邻竹段的压力,所以他们认为X -STOP不会导致相邻竹段的退变。建议的临床指证为:经过至少6个月的保守治疗无效,50岁以上患有腰椎管狭窄患者继发神经源性间歇性跛行症状,尤其适用于伴或不伴有腰痛,轻中度功能障碍而屈曲体位出现下肢疼痛症状缓解的患者。

其他还有美国 Medtronic 公司Diam 法国Fixano公司的Coflex系统等。

经椎弓根固定的非融合技术包括软固定系统及半坚强动态固定系统。

经椎弓根软固定系统以Graftgament系统为代表,由HenriGraff 1988[9]年首先报道它由高分子聚乙烯非弹力带跨越固定节段连接椎弓根钉尾部通过拉紧而起到稳定节段并维持前凸的作用。理论基础在于Graff认为椎节不稳与椎节之间不断进展的异常旋转活动有关,也是疼痛产生的原因。通过将椎间小关节加压将起到锁定作用。系统虽然限制了屈曲,但是仍在正常的活动范围之内,因此不会出现疼痛。Graf 韧带固定虽可降低邻近节段退变的风险,临床应用表明由于后部纤维环的皱缩,会导致25%的神经根受压和神经根管狭窄,对已存在关节突关节退变和黄韧带肥厚的患者, 其长期效果不佳。如果适应证选择恰当, Graf 韧带应用于存在腰椎退变不愿行保守治疗的年轻患者,长期疗效尚令人满意。

Dynesys( dynamic neutralization system) 1994年由Dubois设计,该系统与Graf 韧带相似。系统的稳定源于连接椎弓根螺钉的非弹性聚乙烯索,不同的是韧带外面的弹性套管。在屈曲位时,弹力带提供张力带作用;在过伸时,弹性套管提供部分支撑并限制过伸,这样可以缓解椎间盘后部的负荷。Grob [11]等报告50例退行性腰椎疾病病人2 年随访结果, Dynesys固定早期临床效果满意, 但再手术率较高,患者满意率仅50%。认为Dynesys并不能证明较融合手术更好的临床疗效。Rajaratnam[12]回顾了60例患者的临床应用情况,认为疗效不佳的原因在于固定节段没有恢复腰椎前凸。尽管在临床应用很多年,还没有足够的证据表明Dynesys系统的临床疗效较标准融合手术优越。

半坚强动态固定系统ISOBAR TTL由法国Perrin1993年报道 [15],其设计思想包括:⑴尽量允许运动节段生理活动,减少异常活动,防止临近节段的不稳定;⑵在坚强固定和融合节段之上代偿性高活动节段之间产生一个过渡带(transition zone),消除由于腰部僵硬引起的疼痛;⑶减少应力遮挡,分散应力,保护内置物;⑷减少临近椎间盘的过度负荷,维持椎间高度与活动度,预防进一步退变;⑸保证纵向微运动促进植骨良好愈合。ISOBAR系统关键部件为一独特的减震元件,其内部由叠加的钛环构成,ISOBAR具有±2°的伸屈活动度和±0.2mm的纵向位移; Perrin[16]34L5/S1 L4/L5退行性腰椎滑脱患者PLIF后在融合之上椎节应用ISOBAR固定,进行了平均8.27年的长期随访,全部患者都达到椎间融合,临近节段的得到了保护, 91%的患者对疗效表示满意,没有内固定失败病例。作者认为远期临床结果优良,半坚强固定在临近节段产生力学过渡区,在恢复生理性前凸和腰椎平衡显得非常重要,为防止临近节段退变有效的措施。

轴相椎间盘入路行L5-S1椎间盘置换或融合技术Cragg等描述了一项微创、沿人体纵轴方向入路到达L5-S1间盘间隙的技术,该技术在尾骨旁作一小切口,使用探针从骶骨前直肠后间隙上行至平骶前L5-S1间盘中点水平。这样可建成一个通入间盘间隙的轴相工作通道,经由此通道放入髓核摘除器械,并可经此通道植骨并放置固定棒。脊柱轴相融合手术保留了肌肉、韧带核椎间盘纤维环的完整性,符合脊柱生物力学特性。

TransS1PNRTM技术与轴相融合模式理念同源,PNRTM植入物由两个不等距螺纹钛椎体锚钉和连接它们的柱状硅胶膜组成,通过使用螺距不等的植入物,椎间间隙在置入时即可撑开,并由传送装置的导管,将液态硅胶注入椎间内的硅胶膜中,这种硅胶可以原位成形,硅胶膜可以扩张,直至撑开的椎间隙被充满。PNRTM适用于单纯L5-S1或合并L4-L5的退变性间盘病变(DDD)IDD,且骨骼发育成熟的患者,保守治疗6个月失败者,病史及影像学证实为间盘退变疾病。禁忌证包括脊柱滑脱大于Ⅰ度或脊柱侧弯大于10°的患者,患者纤维环断裂时应谨慎使用。20059月至20066月,26例患者进行了临床、功能和影像学评估,所有的随访者出院时疼痛都明显缓解,与术前椎间高度相比,术后增加了18.3%。与其他髓核置换术相比,术后12月影像上没有发现Modic改变。长期随访正在进行中。

人工腰椎间盘(Artificial disc replacement,ADR 与其他传统手术方法比较ADR具有以下优点:恢复了椎间隙的高度和椎间孔的容积;恢复腰椎正常的生理前凸、运动度及其生物力学特性;消除椎间盘切除对椎间关节内压力改变的负面影响;恢复椎间关节内近似正常的压力;不增加相邻节段的应力载荷;术后可维持一定活动度,避免了融合术后的腰椎制动;彻底清除椎间盘组织,消除了炎性刺激和自身免疫反应来源;不损伤脊柱后部结构等等。A D R 在临床上应用已有10 多年,取得了令人满意的疗效,床最常用的人工腰椎间盘假体是SB Charite  (DePuy)ProDiscL(Synthes)ZEEG ER S [10]报告50 SB Charite "型假体2 a随访结果,优良率为70.0% 国内刘尚礼等[11]报告31例优良率为93.7%。但人工腰椎间盘同样存在远期并发症,主要为假体移位、假体下沉和椎间高度丢失、易位骨化、输尿管或交感神经干损伤、腹膜后血肿等。

目前尚无长期随访的证据表明非融合固定技术优于已广泛采用的融合固定技术。长期疗效尚有待临床随访观察。

三、融合固定:

    长期随访资料说明脊柱融合固定技术安全有限,已成为治疗脊柱退行性疾病、脊柱不稳定等疾病的金标准。并且成为前述各种治疗方法失败后的最终补救措施。

相邻阶段退变问题日益受到人们重视,1988年,Lee首先报告了一组病例,患者均系因下腰痛和/或腰骶部间盘突出而行腰椎融合术,经平均8.5年(138年)的无症状期后,出现邻近节段退变的症状。Park等通过文献综述分析发现腰椎或骶椎融合后5.2%-100%的患者发生相邻节段退变,其中5.2%-18.2%的患者有症状。此外植骨不融合、假关节形成、取骨区疼痛或骨折等并发症都是必须面对的问题。

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唐恒涛
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