腰椎峽部裂修補的手術治療研究進展

黎景源,梁金龍,王玉壘,沈俊宏,馮凡哲,蔡芝軍,邵能琪,崔 軼

1.大理大學臨床醫學院,云南 大理 671000; 2.中國人民解放軍聯勤保障部隊第920醫院骨科,昆明 650032

腰椎峽部裂通常表現為頑固性腰痛,部分患者也可無任何不適[1]。其最常見于L5,其次是L4[1],其中有腰痛癥狀的患者中約80%是雙側峽部裂[2]。其病因可為先天性或后天創傷性因素:先天性因素和種族有關,如愛斯基摩人的發病率較高[1];而后天創傷性因素主要包括劇烈和周期性運動致其應力性骨折,如摔跤和舉重運動員的峽部裂患病率顯著升高[1]。目前,腰椎峽部裂的治療可分為非手術和手術,研究顯示,非手術治療后,49.8%的患者可獲骨性愈合[3],非手術治療6～12個月是金標準[1],其恢復周期較長,如何提高其愈合速率依然是一個技術難題。若非手術治療無效則考慮手術治療[4]。本文就目前腰椎峽部裂的手術治療作一綜述,以供臨床參考。

1 直接峽部裂修補術

椎弓根峽部修補適用于單純峽部裂患者,其未出現椎間盤退變,重度椎體滑脫且骨折部位的間隙不超過4mm[1]。直接修復的優點包括良好的運動功能恢復和保留峽部裂椎體的運動功能,避免了鄰近節段退變的問題,但手術效果在25～30歲以下的患者中更好[1]。

1.1局部植骨直接修復 局部直接修復最初是由Kimura[5](1968年)用單純植骨的方法修復腰椎峽部裂,其使用了無內固定的骨移植,即經腰后路暴露患椎的椎板和峽部,將峽部的瘢痕纖維骨痂、硬化骨及纖維組織用骨鑿清除干凈,最后取自體髂骨進行植骨。術后患者臥床2個月,需佩戴石膏腰骶部支撐4個月。該技術恢復了受累椎體的正常解剖和運動功能,且操作簡便、創傷小、損傷神經的風險較小[1]。對于無滑脫或輕度滑脫的年輕患者,尤其是多節段缺損患者,這似乎是一種更合理的治療方法。后來,Dai等[6]對46例患者使用了該方法,平均隨訪時間為50個月,發現僅3例患者未達到骨性融合。盡管有研究發現老年患者也能得到有效的修復,但大多數研究表明年輕患者比老年患者具有更好的臨床效果。該方法僅適合青少年患者,且術后需要長時間的臥床和石膏模型佩戴,其臨床療效很大程度上取決于該節段椎間盤的退變程度[6]?？紤]到這些缺點,近年來很少有人使用該術式?，F有研究發現于峽部裂斷端使用骨形態發生蛋白2的愈合速率高于自體骨移植[7]。

1.2單拉力螺釘固定(Buck技術) 在局部植骨直接修復的基礎上,考慮到術后峽部固定不穩等因素,Buck[8]于1970年首次描述了在患側椎板下緣咬除部分骨質并在克氏針的引導下打入2枚拉力螺釘,螺釘通過椎板穿過峽部裂斷端并行髂骨植骨以達到固定修復的目的。在16例患者中,僅1例在術后3個月內復發,另外2例在術后有不同程度的坐骨神經痛,這是最早、最經典的手術方案。Buck認為該術式適用于峽部裂間隙不超過3～4mm且無椎體滑脫的患者[9]。Debnath等[10]報道36例雙側峽部裂患者接受該術式,93%的患者術后取得了良好的臨床效果且手術創傷較小。但Berjano等[11]的研究表明該術式的學習周期長且并發癥發生率高達40%,最常見的是螺釘松動和錯位。此外,螺釘本身也占據了峽部缺損的大部分空間從而減少了植骨區域[1]。所以,現較少使用這種方法。

1.3Morscher螺釘固定結構 Morscher等[12]提出了螺釘鉤技術,該技術是移除峽部裂處的結締組織并于斷端行髂骨植骨后,在患椎椎板下緣插入椎板鉤并經椎板鉤上的釘道朝向上關節突基底部置釘,經螺紋旋轉螺帽鎖緊峽部斷端,使峽部斷端和骨塊之間緊密結合,有利于峽部融合。該技術對輕度腰椎滑脫也有復位作用,故適用于腰椎無滑脫和部分I°滑脫的峽部裂患者[12]。Mohammed等[13]發現使用該技術的并發癥發生率高達27.42%并認為該技術與融合率低和并發癥發生率高相關。Kumar等[14]分析認為與其他技術相比,Morscher技術不需要廣泛的解剖,創傷較小,該技術最大的難點在于螺釘的放置和螺釘松動發生率高[9]。該術式存在醫源性椎管狹窄和椎板骨折的風險[15],因此不利于廣泛開展。

1.4橫突-棘突鋼絲固定(Scott技術) Nicol和Scott[16]在1986年將鋼絲固定在橫突和棘突之間,先暴露病椎的椎板和兩側橫突,用鋼絲繞過兩側橫突并穿過棘突,再將自體髂骨鋪設在缺損周圍,通過拉緊鋼絲間接固定峽部兩端。該術式在當時有操作安全、簡便的優點,但其缺點是暴露橫突可能會大量出血且有橫突骨折的風險[16]。后來有研究表明該術式推薦用于25歲以下的患者,在平均隨訪期為10.9年的患者中86%給出了較高評價[17]。據報道,用Buck技術治療的患者修復成功率為86%,用Scott技術修復成功率則≥90%[14]。然而,相比于Buck技術,該技術在橫突下放置金屬絲困難,創傷較大并有損傷神經根的風險[18]。此外,有研究還報道了Scott技術的幾起斷線案例[13]。后來Salib和Pettine[19]對該術式進行了改良,于病椎兩側椎弓根各置入1枚椎弓根螺釘,用鋼絲將椎弓根螺釘與棘突進行捆綁,從而減少了對橫突的暴露,手術創傷也明顯減小,即椎弓根釘鋼絲固定(又叫改良Scott技術)。但該方法也需要鋼絲纏繞來實現加壓固定,其操作難度高且鋼絲易發生斷裂,故現臨床應用較少。

1.5椎弓根釘鉤棒固定結構 考慮到Morscher螺釘結構的松動發生率高,Tokuhashi和Matsuzaki[20]對Morscher的螺釘鉤技術進行了改進,即目前臨床上所熟知的椎弓根釘鉤棒固定,通過將活動的峽部及椎體固定在一起,使椎體應力分布恢復自然狀態,減輕關節突關節以及椎間盤的應力刺激,逐步改善患者腰痛癥狀。同時,通過清除峽部裂處的纖維組織,咬除硬化骨,取髂骨松質骨植入峽部裂缺損處,促進峽部裂愈合,遠期可預防峽部裂滑脫的發生,延緩脊柱退變速度,其主要優點是可在峽部大量植骨,且術后無需支具固定[21]。但手術適應證有限,對于腰椎滑脫Ⅰ°及以上,或腰椎間盤退變Pfirrmann MRI 分級(T2WI)≥3級的患者療效欠佳且術中創傷較大[22]。Zayan等[21]使用該技術發現在86.4%的患者中顯示出良好的臨床結果。近年來蔡芝軍等[22]采用上述釘鉤棒方法治療雙側腰椎峽部裂患者20例,其中19例達到峽部骨愈合,骨愈合率達到了95%。越來越多的研究表明腰后路釘鉤棒固定是一種安全簡便、有效治療腰椎峽部裂的手術方法。

1.6釘棒固定結構 1999年,Gillet和Petit[23]為了避免對椎管的損傷和提供術后的支撐作用,提出了置入椎弓根螺釘及加壓穿過棘突下方的V形棒使得峽部斷端對合的方法,并在臨床上取得了較好的療效且手術創傷較小。后來Linhares等[24]使用該技術治療22例患者,結果顯示3例患者需要翻修,成功率為81.8%。但是該技術需要破壞部分棘間韌帶,為一種間接加壓,受力點在棘突根部與雙側椎弓根螺釘之間,因此,V形棒加壓力量不易控制,且V形棒需要不斷調試彎棒,延長了手術時間[25]。后來,Altaf等[18]改良了Gillet的方法,通過用U形棒內固定系統聯合峽部植骨治療20例峽部裂患者,結果患者峽部骨性愈合率達80%。之后Barakat等[26]用此方法對25例患者進行峽部裂修復并在24個月的隨訪中發現所有患者在術后12個月斷端愈合,愈合率為100%?？梢?用U形或V形鈦棒以棘突為支點對雙側峽部進行加壓,加壓對稱,且該技術學習曲線短,操作簡單,但棘突可能會因受力過大而發生骨折,因而對于棘突發育不良或棘突受損者不適用[27]?，F有研究表明椎弓根釘鉤棒固定的生物力學性能優于U形棒內固定[28]。

1.7記憶合金節段內固定 記憶合金固定是一種彈性固定,能對斷裂的峽部進行持續穩定地加壓且能隨著活動度的增加而增大固定力,該方法是充分暴露橫突根部、椎板下緣后將記憶合金固定器浸在0℃的冰水中3min,使記憶合金變軟,將固定器上鉤固定于橫突上緣根部,下鉤固定于椎板下緣,用37℃生理鹽水紗布在其表面濕敷,使其充分恢復記憶形態[29]。張輝等[29]自行研制了記憶合金節段內固定器,并用該技術治療23例腰椎峽部裂患者,術后軟腰圍固定3個月,結果優良率為95.65%,X線片示峽部愈合率為97.65%,隨訪中未發現并發癥發生。該裝置適用于腰椎峽部裂Ⅰ°滑脫以內的患者[30]。生物力學實驗研究表明記憶合金內固定器可維持峽部裂腰椎正常的三維運動穩定性,操作簡單,具有很好的應用前景[31],但由于其材料及設計的獨特性與復雜性,且術中暴露橫突創傷較大,目前國內的臨床應用較少。

1.8臨時短節段固定 Huang等[15]為了不損傷脊柱運動功能單元,采用了“臨時性”短節段椎弓根螺釘聯合橫向裝置固定及峽部植骨治療峽部裂患者,30例患者于術后2年腰痛癥狀完全消失,X線片和CT斷層掃描顯示所有患者峽部已實現骨融合,提示這種方法可以在臨床上廣泛推廣。該術式適用于椎體I°滑脫的患者,其優點是術后1～2年峽部裂愈合,行內固定拆除后,固定節段的活動度可以恢復,不增加相應節段的椎間盤退變,患者癥狀緩解滿意、治愈率高且并發癥發生率低[15]。近來,Li等[32]通過Quadrant牽開器進行臨時短節段固定腰椎峽部裂,減少了椎旁肌肉的損傷,具有植骨面積大和生物力學效果好等優點。該技術安全且操作簡便,但相比于其他術式創傷更大,需要進行第2次手術取出內固定[15,33]。

1.9微創治療 隨著醫療研究技術的不斷發展,目前,可使用熒光鏡[34]、顯微鏡[35]、內窺鏡[36-37]、帶管狀牽開器[38](經Wiltse入路)、機器人[39]或導航輔助[40]等技術進行峽部裂修補。與傳統開放手術相比,微創手術的創傷小、術后恢復快且無需全身麻醉的優點使患者更容易接受[37,41]。微創技術可在手術通道下通過改良的Buck螺釘、臨時短節段固定、椎弓根釘鉤棒固定、椎弓根釘鋼絲固定峽部裂[37,41-42]。ü?erer[43]對18例患者經皮直接修復峽部缺損,94%的患者都取得“完美”或“良好”的治療效果,14例(77%)在最后一次影像學檢查中顯示峽部裂均獲得骨性融合。微創能最大限度地減少肌肉和軟組織剝離、緩解患者的疼痛、縮短恢復時間并有著良好的臨床療效。盡管如此,微創技術視野暴露不足、解剖結構不易辨認、操作難度高,對術者也是巨大的挑戰[36]。其仍需要大規模的前瞻性研究以不斷完善,更高效、精準治療峽部裂[42]。

一項Meta分析[13]對比了這幾種固定方法的臨床效果,Buck組、Scott組、Morscher組和椎弓根螺釘組(包括釘棒固定結構、椎弓根釘鉤棒固定結構、改良Scott技術)融合率分別為83.53%、81.57%、77.72%和90.21%。結果顯示椎弓根螺釘組修復的融合率最高,而Morscher螺釘的融合率最低。4個組的并發癥發生率分別為13.41%、22.35%、27.42%和12.8%。Buck組更容易出現神經根刺激,鋼絲斷裂和橫突骨折是Scott修復所特有的,Morscher螺釘的假體松動發生率高,而椎弓根螺釘組并發癥發生率最低。Li等[28]研究發現釘鉤棒比釘棒固定結構更具有穩定性。然而,Crawford等[44]表示沒有足夠證據表明特定的治療方式適用于哪些患者?？梢?這些固定方法在不同的研究小組中得出的臨床效果并不完全一致,這可能和患者的疾病嚴重程度、年齡以及生活習慣等相關,但也提示這些固定方法需要進一步在臨床實踐中不斷完善,針對不同的患者實施個性化治療。

2 椎間融合術

對于單純峽部裂修補失敗、合并嚴重的椎間孔狹窄、嚴重椎間盤退行性改變、椎管狹窄、神經根或脊髓受壓、椎間盤突出、Ⅱ°或Ⅱ°以上腰椎滑脫的患者,則考慮行腰椎椎間融合術[4,26]。有研究表明,對于峽部裂性滑脫的患者選擇椎間植骨融合可恢復腰椎的生理曲度及減小骶骨后傾角[45]。但術中需清理椎間盤且常需減壓椎管及神經根,手術難度較高、耗時長且創傷大。劉滔等[46]認為選擇椎間融合術是保證手術長期穩定的關鍵,也是避免術后斷釘的關鍵。椎間融合術可有效固定椎體,防止病椎進一步滑脫,但同時也喪失了固定節段的活動度,加速了鄰近節段的退變[6]。

總之,若非手術治療后仍有頑固性腰痛、Ⅰ°腰椎滑脫的患者建議采用微創治療,若該院無相關設備及相關技術的開展則建議行椎弓根釘鉤棒固定術。而對于單純峽部裂修補失敗、合并嚴重的椎間孔狹窄、嚴重椎間盤退行性改變、椎管狹窄、神經根或脊髓受壓、椎間盤突出、Ⅱ°或Ⅱ°以上腰椎滑脫的患者,則考慮行腰椎椎間融合術[4,26]。

3 總結與展望

綜上所述,腰椎峽部裂的治療可分為非手術和手術,非手術治療后部分患者能自愈,若非手術治療6～12個月后仍有頑固性腰痛、神經損傷、脊柱滑脫和動態不穩等需考慮手術治療。目前臨床上應用較為廣泛的是椎弓根釘鉤棒固定結構,此種術式具有解剖結構破壞少、植骨更加充分、內固定牢靠、術后愈合快、保留脊柱運動單元且延緩鄰近節段退變等優點。微創修復峽部缺損具有創傷小、術中出血少、術后恢復快等優點,越來越受到廣大醫師的青睞和患者的認可。當下在峽部裂處的加壓力量多是憑借臨床醫師的經驗來確定,并沒有一種裝置可以實現在峽部裂處用可控的力量進行加壓固定來促進峽部裂愈合?？梢?如何實現峽部裂處的可控加壓依然是尚待解決的科學和技術難題。近年來,隨著干細胞研究技術的不斷發展,利用干細胞強大的自我更新能力、多向分化潛能、分泌細胞因子和釋放外泌體、炎癥與免疫調節、組織損傷修復等生物學特性和功能,可改善組織微環境、補充替代受損、促進組織損傷修復,未來可能成為腰椎峽部裂治療的新方法。

作者貢獻聲明：黎景源、王玉壘、邵能琪:文章撰寫;梁金龍、沈俊宏、馮凡哲、蔡芝軍:文章審閱及修訂;崔軼:文章構思及設計