腰椎不稳症的诊治进展

1 定义和发病机制

1.1 定义

腰椎不稳症目前尚无统一的定义。K u n t s o n在腰痛患者行屈伸位拍片时发现, 部分患者腰椎节段存在过渡活动, 而提出腰椎不稳的概念。但这一概念描述的是腰椎不稳时病变椎体节段的一种状态, 不能完整描述腰椎不稳引起疾病的临床特点。因而有的学者提出了腰椎不稳症的概念。赵定麟[1]认为, 应该将腰椎退变、不稳和不稳症区别开, 腰椎退变是普遍现象, 当退变引起正常活动时腰椎节段发生异常活动才被成为腰椎不稳, 但腰椎不稳并不都引起临床症状, 当引起临床症状时, 被称为腰椎不稳症。他认为, 将腰椎不稳与腰椎不稳症区分开, 临床医生才不会把腰椎不稳的人当成正常人, 同时也会重视无症状的腰椎不稳, 有利于采取手段防治腰椎不稳和腰椎不稳症的发生和发展。

1.2 发病机制

脊柱功能单位 (functional spinal unit, FSU) 由相邻的两个椎体以及与之相连的椎间盘、小关节和韧带构成。腰椎的稳定性由椎间盘、小关节和韧带共同维持, 同时也受神经和周围肌肉的影响。任何原因导致上述结构的损害都可能导致腰椎不稳。年龄的增长和慢性损伤, 导致椎间盘及关节软骨退变, 关节间隙变窄, 韧带和关节囊松弛, 导致其稳定性下降。椎间盘退变的机制尚不十分明确, 椎间盘营养供应下降可能是一个重要原因[2], 其中一个明显改变是椎间盘水含量明显下降。水是维持细胞结构和功能不可缺少的部分。曹国永[3]等通过动物模型研究发现, 大鼠腰椎间盘退变与水通道蛋白1 (Aquaporin 1, AQP1) m RNA的表达下降有关。

从腰椎不稳的病理过程看, 腰椎不稳有退变、不稳和腰椎稳定重建3个阶段。椎间盘及关节面的退变, 导致韧带和关节囊松弛, 关节软骨纤维化。当退变进一步加重时, 可出现腰椎节段的异常移位, 即腰椎不稳, 这一阶段最容易出现腰椎间盘突出。由于椎间盘退变, 纤维环破裂、椎间盘高度下降, 可导致周围骨赘的形成和纤维组织增生, 可以使腰椎重新获得稳定。

2 诊断

腰椎不稳症的诊断, 目前尚无统一标准。国内为比较一致的意见认为, 腰椎不稳症的诊断主要依靠全面询问病史、详细体格检查并结合影像学检查。

2.1 临床表现

腰椎不稳症的临床表现较为复杂, 且无特异性, 主要表现为腰痛和坐骨神经痛, 但有时难以与其他原因引起的腰痛相鉴别。其疼痛特点为动力性痛, 平卧后可缓解或消失。其疼痛通常表现为双侧性、急性发作、疼痛剧烈, 经制动及理疗可快速缓解, 容易复发, 在腰椎屈伸是可出现交锁现象。

腰椎不稳症的临床阳性体征较少。站立时可出现骶棘肌紧张而成条索状, 俯卧时减轻或消失;腰椎屈伸时突然受限;体位改变时可诱发腰痛。K asa i等[4]提出腰椎被动牵拉试验:腰椎不稳症患者俯卧位被动牵拉腰部时可出现剧烈疼痛, 停止牵拉时疼痛缓解, 其敏感性和特异性分别为84.2%和90.4%.

2.2 影像学检查

腰椎的影像学检查对腰椎不稳症的诊断有重要意义, 尤其是动力性X线片。 (1) X线片: (1) 常规腰椎平片可见小关节、棘突不对症, 小关节退变和半脱位, 牵引性骨刺, 椎间隙变窄。 (2) 过伸位病变腰椎椎体间移位距离大于上一腰椎矢状径的9%或过曲位病变椎体间移位距离大于上一椎体矢状径的6%可结合临床诊断为腰椎不稳症。也有学者[5]认同腰椎不稳的动力性X片表现为矢状位病变椎体间移位超过4 mm;或成角>10°;或L1, 2、L2, 3、L3, 4旋转超过15°、L4, 5超过20°、L5S1超过25° (2) CT、MRI可发现椎间盘及椎间关节退变并有助于排出其他疾病。

3 治疗

对腰椎不稳症的治疗, 一般首先采取保守治疗, 当保守治疗无效时, 再采用手术治疗。邢时通等[6]通过后路手术与保守治疗退行性腰椎不稳症的对比研究发现, 两组治疗1年后的效果无显著差异, 3年后手术组优于保守组。

3.1 保守治疗

腰椎不稳症的保守治疗包括腰椎支具保护、限制腰椎的旋转活动、持久的腰背肌功能锻炼、卧床休息、肥胖患者减轻体重、推拿按摩以及药物治疗等。邢时通等[6]采取保守治疗的患者, 1年后的优良率达89.36%, 3年后的优良率仍可达82.98%。陈世忠报道[7]对112例腰椎不稳症患者采取非手术治疗, 有效率为96.4%, 治愈率为74.4%, 且对治愈的患者进行最长28个月的随访, 无复发。

3.2 手术治疗

3.2.1 手术指证

秦汉兴等[8]认为腰椎不稳症患者有以下指证经过严格保守治疗3~6个月无效的, 考虑采取手术治疗: (1) 腰痛伴有或不伴有腿痛及间歇性跛行, 严重影响工作、生活的; (2) 腰椎动力性X片支持腰椎不稳的; (3) 腰椎CT、MR I提示椎间盘退变、黄韧带增厚、小关节退变、椎体前骨赘形成、椎间隙变窄的。

手术方法大体可分为椎弓根钉内固定系统、植骨融合和椎间置入物融合3种。

3.2.2 手术方法及特点

3.2.2.1椎弓根钉内固定系统

腰椎经椎弓根螺钉内固定系统因具有刚度大、抗屈伸强度高、抗疲劳度强等特点, 能够为椎体提供坚强的固定, 从而能有效的改善腰椎不稳症患者的临床症状, 增加病变椎体的融合率及减少复发率, 因而受到国内外骨科学者的广泛使用。严冬雪[9]报道2 4例腰椎不稳症患者采用椎弓根钉内固定系统治疗, 优良率达100%。椎弓根钉内固定系统为病变椎体节段提供了稳定, 但会加速临近节段的退变。有学者提出动态固定系统可防止临近节段腰椎的退变, 但目前尚无相关研究报道。

3.2.2 植骨融合

由于椎弓根钉系统内固定时应力过多集中于内固定物, 易出现内固定物断裂, 因而, 对病变椎体节段采取植骨融合是十分必要的。常用的融合方式有椎体间融合、横突间融合、棘突椎板间融合和关节突关节融合。横突间融合、棘突椎板间融合和关节突关节融合具有手术操作简单、创伤小、神经并发症少等优点。但对要进行椎管探查的患者, 无法行棘突椎板间融合。横突间融合、棘突椎板间融合及关节突关节融合均位于脊柱张力侧, 不融合率发生高, 若不同时行内固定, 容易导致假关节形成, 且保留退变的椎间盘, 可能成为潜在的疼痛源, 难以保证术后临床症状的改善。杨文昌[10]等采用棘突间H植骨融合预防腰椎术后不稳病例21例, 经随访, 优良率在80%以上。农鲁明等[11]使用In-Space经皮棘突间撑开系统替代棘突间植骨融合治疗腰椎不稳也取得了满意的效果。周焯家等[12]通过横突间植骨融合治疗腰椎不稳症患者35例, 优良率为77.14%, 其中5例出现假关节, 2例翻修过程中发现横突间大量瘢痕纤维组织。

腰椎椎体间融合位于腰椎的应力侧, 可有效回复椎间隙高度, 更符合腰椎的生物力学, 结合后路坚强的椎弓根螺钉内固定系统, 能提供植骨融合的最佳环境, 使病变椎体节段融合更快、融合率更高。目前椎体间融合结合内固定系统治疗腰椎不稳症已被广泛采用。

(1) 前路腰椎椎间融合术 (Anter ior Lumbar Interbody Fusion, ALIF) :ALIF是一种成熟的腰椎融合技术[13]。前路手术能很好地显露椎间盘, 有利于椎间盘的摘除, 能方便地撑开和恢复椎间隙高度, 且融合较为可靠。但前路手术有其固有的缺点, 其对椎管的减压不如后路, 且容易出现并发症, 可能导致腹膜后器官和重要血管的损伤, 以及骶前自主神经丛损伤导致男性逆行性射精等。因而限制了AL IF更广泛的应用。目前, 微创及小切口AL IF的研究、结合椎弓根钉内固定系统、椎间融合器及骨形态发生蛋白联合应用是AL IF研究的新进展。Aebi等[14]报道, 小切口AL IF, 尤其是经腹膜后ALIF, 可在减少手术出血、住院天数及减轻术后疼痛的同时, 不降低甚至增加融合率和临床有效性, 还可以降低大血管损伤和逆行行射精等并发症的发生率。

(2) 后路腰椎椎间融合术 (Posterior Lumbar Interbody Fusion, PL I F) 该术式目前在国内应用最为广泛。PL I F可在行椎体间植骨融合的同时经同一切口行椎管的减压和探查。联合应用椎弓根螺钉内固定系统, 可以为植骨提供良好的融合环境, 提高融合率, 还可以很好地稳定脊柱的前柱和中柱, 分载椎体间的轴向载荷, 减少椎弓根螺钉断裂的发生率。相比于ALIF, 可以避免大血管损伤和逆行性射精等并发症, 但术中的牵拉可能造成神经根和硬膜囊的损伤。傅廷友等[15]报道对41例腰椎不稳症采用后路椎弓根顶固定、椎间融合进行治疗显示PLIF是治疗腰椎不稳症的较理想手术方式, 优良率达95.2%, 融合率达97.5%。万豫尧等[16]报道采用后路椎体间植骨治疗腰椎不稳症, 取得理想的疗效, 融合率95%, 单节融合率达98.2%。

(3) 经椎间孔入路腰椎椎间融合术 (Transforamial Lumbar Interbody Fusion, TL IF) 该术式是采用经单侧椎间孔入路进入椎间隙完成椎间盘摘除并植骨, 同样可以为腰椎前、中柱提供支撑。术中保留棘突、棘上和棘间韧带, 对后柱结构破坏小, 缩短了患者的恢复时间[17]。其优点是对神经结构损伤小、出血少。缺点是难以显露椎间盘对侧部分, 可能出现椎管减压不充分。罗远明等[18]通过腰椎后路椎间融合与经椎间孔椎间融合治疗腰椎滑脱与不稳症对比分析发现, 两者术后功能恢复与融合率均无显著差别, T L I F组术后功能改善优良率85.5%, 融合率92.1%。但TLIF组手术时间段、术中失血少、术中并发症少, 与PLIF组对比差异有统计学意义。陈兵乾等[19]采用TLIF治疗腰椎失稳症31例, 术后1年, 椎间融合率高达10 0%, 临床疗效优良率为95.2%。

此外, 带血管蒂骨瓣植骨融合术也被用于治疗腰椎不稳症, 但临床应用相对较少。李书奎等[20]采用带第四腰动脉蒂髂骨瓣植骨治疗腰椎不稳症16例, 融合率10 0%, 临床疗效优良率为93.8%。目前, 经骶前间隙轴向腰椎椎体间融合术 (Axial Lumbar Interbody Fusion, ALIF) 受到脊柱外科医生的广泛关注。该手术不损伤脊柱本身及脊柱后的周围结构, 极大程度的减少了手术造成的损伤, 是真正意义上的微创腰椎椎间融合术。但由于其有效性和安全性缺乏足够的研究, 临床应用十分少见。李向明等[21]通过尸体解剖发现, 该术式的入路存在较大的安全风险。

(3) 椎间置入物椎间融合器 (Ca ge) 首先由美国纽约州立大学脊柱外科中心Hansen A.Yan教授于1991年用于颈椎, 当初的形状为螺钉装, 后来用于腰椎, 被称为螺纹装通透性融合器。经过20多年的发展, 腰椎融合器已由最初的惰性金属材料发展为可吸收、可降解的生物材料, 形状也由当时的螺纹状发展为立方形和长方形等。Cage有较大的强度, 能有效地恢复椎间高度, 提供初始的稳定性, 为其中的植骨提供了良好的融合环境。但术后如何判断椎体间的融合情况和如何防止Cage移位仍有待进一步研究。目前临床多采用后路椎弓根螺钉内固定系统联合椎间融合器使用, 能同时发挥两者的优点。程宗敏等[22]采用椎间融合器联合内固定治疗腰椎间盘突出症伴不稳23例, 取得良好疗效, 且融合率达100%。

摘要：腰椎不稳症是指在生理负荷下, 运动椎体节段不能保持正常位置关系而发生异常活动并产生相应的临床症状。腰椎不稳既可以是一种独立疾病的表现, 也可以表现在其他腰椎疾患中。其发生多因腰椎退变引起, 也可由外伤、发育异常、医源性损伤、椎旁肌肉功能障碍等引起。

关键词：腰椎不稳症,诊断,治疗进展

参考文献

[1] 赵定麟.脊柱外科学[M].上海科学技术文献出版社, 1996:541-574.

[2] Buckwalter J A Aging and degeneration of the human intervertebral disc[J].Apine, 1995, 20 (11) :1307-1314.

[3] 曹国永, 曹兴, 周跃, 等.椎间盘退变时水通道蛋白1表达变化研究[J].颈腰痛杂志, 2008, 29 (4) :300-303.

[4] Kasai Y, Morishita K, Kawakita E, et al.A new evaluation method for lumbar spinal instability:passive lumbar extension test[J].Phys Ther, 2006, 86:1661-1667.

[5] 范顺武, 赵兴.腰椎不稳和腰椎滑脱的相关问题[J].中国骨伤杂志, 2010 (4) :241-244.

[6] 邢时通, 王丹, 袁永健, 等.后路手术与保守疗法治疗退行性腰椎不稳症的对比研究[J].浙江临床医学, 2007, 9 (6) :755-756.

[7] 陈世忠.非手术治疗退行性腰椎不稳症112例疗效观察[J].中医药临床杂志, 2010, 22 (7) :598-599.

[8] 秦汉兴, 何克云, 唐建东.退行性腰椎不稳的诊治进展[J].中国矫形外科杂志, 2012, 20 (3) :235-237.

[9] 严冬雪.椎弓根钉系统治疗腰椎不稳症24例[J].华夏医学, 2001, 6 (14) :851-852.

[10] 杨文昌, 杨文成.棘突间H植骨预防腰椎术后不稳的临床观察[J].美国中华骨科杂志, 1996, 2 (2) :134.

[11] 农鲁明, 高栋, 高共鸣, 等.In-Space经皮棘突间撑开系统治疗腰椎不稳的初步效果分析[J].中华骨科杂志, 2013, 33 (1) :26-31.

[12] 周焯家, 张美心, 田晓滨, 等.椎体间与横突间植骨融合内固定治疗退行性腰椎不稳症的比较[J].天津医药, 2007, 35 (11) :867-868.

[13] Johnson WM, Nichols TA, Jethwani D, et al.Invitro biomechanical comparison of an anterior and anterolateral lumbar plate with posterior fixation following single-level anterior lumbar interbody fusion[J].J Neurosurg Spine, 2007, 7:332-335.

[14] Aebi M, Parthasarathy S, Avadhani A, et al.Minimal invasive anterior lumbar interbody fusion (mini ALIF) [J].Eur Spine J, 2010, 19:335-336.

[15] 傅廷友, 张春明, 修先伦, 等.改良后路椎间融合术治疗腰椎不稳[J].中国伤残医学, 2011, 19 (4) :3-5.

[16] 万豫尧, 刘毅.后路椎体间自体椎板碎块植骨融合治疗腰椎不稳[J].医学信息, 2010, 23 (2) :356-358.

[17] Chastain CA, Eck JC, Hodges SD, et al.Transforaminal lumbar interbody fusion:a retrospective study of long-term pain relief and fusion outcomes[J].Orthopedics, 2007, 30:389-392.

[19] 陈兵乾, 薛峰, 盛晓文, 等.经椎间孔人路椎问融合治疗腰椎退变伴不稳症[J].实用骨科杂志, 2012, 18 (3) :244-245.

[20] 李书奎, 李建博, 李民, 等.带第四腰动脉蒂髂骨瓣植骨治疗腰椎不稳[J].中国骨伤, 2001, 14 (5) :270.

[21] 李向明, 张玉松, 侯致典, 等.轴向腰椎椎间融合术入路的临床应用解剖[J].中国临床解剖学杂志, 2011, 29 (1) :34-38.

[22] 程宗敏, 杨俊, 李亚伟, 等.改良经后路单枚椎间融合器加内固定治疗腰椎间盘突出症伴不稳的临床观察[J].临床外科杂志, 2012, 20 (11) :829-830.