55 中医正骨 2018 年 4 月第 30 卷第 4 期 JTradChinOrthopTrauma,2018,Vol.30,No.4 ( 总 295) [5] 节段性高运动性和椎间盘内压力增加等因素最终 [13] 加速相邻节段退变的发生 Kim 等的研究表明, 椎间盘本身的退变和融合会导致相邻节

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谛陈
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1 54 ( 总 294) 中医正骨 2018 年 4 月第 30 卷第 4 期 JTradChinOrthopTrauma,2018,Vol.30,No.4 综述脊柱融合术后相邻节段退变原因及预防措施的研究进展陈岩松 1, 陈哲 2 1, 王硕凡 (1. 浙江中医药大学, 浙江杭州 ; 2. 浙江中医药大学附属第二医院, 浙江杭州 ) 摘要脊柱融合术后出现的相邻节段退变会严重影响手术疗效, 探讨脊柱融合术后相邻节段退变的原因及预防措施十分必要近年来的研究表明, 患者自身因素局部解剖改变相邻节段的生物力学性能改变手术方式外固定及功能锻炼等均与脊柱融合术后相邻节段退变有关, 而使用弹性内固定材料或可降解的内固定材料被证实可以减少脊柱融合术后相邻节段退变的发生脊柱外科医生在制定临床治疗方案时可从以上这些方面综合考虑, 以降低脊柱融合术后相邻节段退变的发生率关键词脊柱融合术 ; 相邻节段退变 ; 手术后并发症 ; 综述尽管脊柱融合手术治疗腰椎退行性疾病的疗效已得到广泛认可, 但术后远期出现的相邻节段退变将严重影响手术疗效和患者满意度目前, 脊柱融合术后相邻节段退变的发生率在逐年增加 [1], 相关的研究也越来越多在临床上, 融合术后一些相邻节段的退变 ( 包括椎间盘退变关节突关节退变椎体稳定性降低等 ) 仅表现为影像学上的改变, 而未引发临床症状, 而部分患者则会出现相邻节段与影像学改变相关联 [2] 的临床症状 Xia 等的系统评价研究发现, 脊柱融合术后出现影像学退变的发生率为 29.3%, 而出现相 [3] 应症状的为 7.4% Ghiseli 等的回顾性研究表明, 自后路腰椎融合术到出现相邻节段退变症状的时间平均为 6~7 年 ; 从后路腰椎融合术后第 1 年开始, 因相邻节段退变需要接受手术治疗的患者以每年 3.9% 的速率增加 ; 后路腰椎融合术后 5 年和 10 年未因相邻节段退变接受手术治疗的比例分别为 83.5% 和 [4] 63.9% Ahn 等的研究表明, 胸腰段脊柱融合术后 10 年内相邻节段功能以每年 0.6% 的速率下降 [5] Zhang 等研究表明, 胸腰段脊柱融合术后, 每年仅出现相邻节段影像学退变表现的发生率为 5.9%, 出现相邻节段退变症状的发生率为 1.8% 因此, 探讨脊柱融合术后相邻节段退变的原因及预防措施十分必要本文就脊柱融合术后相邻节段退变的原因及预防措施的研究进展作一综述 1 脊柱融合术后相邻节段退变的原因 1.1 患者自身因素有不少学者认为相邻节段退变通讯作者 : 陈哲 E mail:cz6851@sina.com 的发生与患者的年龄性别体质量指数生活习惯等 [6] 因素有关 Ma 等回顾性分析了 2006 年至 2011 年中国北方地区报道的行颈椎椎间融合手术的例患者, 发现相邻节段退变的发生率随年龄的增加而增加,51~60 岁的发生率最高 (55.08%); 相邻节段退变 [7] 的发生与性别无关 Radclif 等认为吸烟会增加发生相邻节段退变的风险, 且年龄越大的患者融合术后 [8] 相邻节段退变的发生率越高 Wang 等对 237 例患者进行回顾性研究, 发现体质量指数 >25kg m -2 的 [9] 患者相邻节段退变的发生率显著增加, 这与 Ou 等 [10] 的研究结论一致 Ha 等认为, 雌激素受体表达显著增加会导致关节突关节炎, 从而加重关节突关节软骨退变, 被认为是绝经后妇女相邻节段退变的致病因素之一 [11] 1.2 解剖学因素 Maruenda 等的研究已经表明, 椎弓根螺钉插入相邻节段关节面导致的损伤引起小平面承载能力改变, 可能会潜在地造成相邻节段退变, 这很有可能是导致相邻节段退变的原因 Anand [12] jiwala 等通过前瞻性研究对接受腰椎融合的患者进行了 5 年 ( 最少连续 74 周 ) 的随访, 研究结果表明, 术前相邻节段椎间盘已存在退变的患者腰椎融合术后发生相邻节段退变的风险更高当相邻节段已存在椎间盘退变时, 在融合节段的选择上存在争议如果相邻节段不在融合范围内, 融合手术可能会加重其退变 ; 如果已退变的相邻节段包含在融合节段中, 则会导致新的相邻节段退变的风险增加 [13-14] 1.3 生物力学因素腰椎融合术后腰椎弹性下降, 相邻节段过度运动, 应力增加, 运动负荷不规则分布,

2 55 中医正骨 2018 年 4 月第 30 卷第 4 期 JTradChinOrthopTrauma,2018,Vol.30,No.4 ( 总 295) [5] 节段性高运动性和椎间盘内压力增加等因素最终 [13] 加速相邻节段退变的发生 Kim 等的研究表明, 椎间盘本身的退变和融合会导致相邻节段椎间盘压力增加, 且近端相邻节段椎间盘内压力和最大 Von Mises 应力的增加幅度大于远端相邻节段 Dahl [15] 等通过尸体标本研究发现, 腰椎内固定术后, 相邻椎体承受的压力增加 45% 左右, 但 Abode-Iyamah [16] 等则发现, 腰椎融合术后相邻椎体压力虽有增加, [17] 但增加并不明显 Hsieh 等通过对腰骶部有限元模型研究表明, 融合部位刚度增加是相邻节段应力集中的潜在来源, 融合后移除脊柱固定器可以减少对相邻节段椎间盘关节突关节关节面的压力 [18] 1.4 手术相关因素 Pan 等认为, 与腰椎融合术相比, 保留运动节段的手术方式能降低相邻节段退变 [19] 的发生率和再手术率 Lee 等发现, 与两个节段都行融合内固定术相比, 单节段融合固定术联合相邻节段弹性固定能显著增加腰椎运动范围, 而且能保留腰 [20] 椎前凸, 延缓相邻节段椎间盘退变 Cho 等发现, 在退变性腰椎侧弯矫正手术中, 长节段融合后, 相邻节段退变螺钉松动假关节形成等并发症的发生率 [21] 高于短节段融合 Wang 等对 283 例颈椎退行性疾病患者的研究发现, 行 2 节段以上颈椎融合术和 C 5 椎体以上融合矫正的患者术后发生相邻节段退变的风险较高 [22] Cabelo 等发现,L 5 S 1 植入刚性固定系统后椎间盘内压力下降 65%, 而 L 4~5 椎间盘内压力则增加 20%; 在 L 4~5 加用动态稳定装置后,L 4~5 椎间盘内压力降低了 50%, 而 L 3~4 椎间盘内压力则会增加 10% 采用不同融合技术后, 脊柱旋转中心发生偏移也有不同 : 双侧横突间融合会导致腰椎旋转中心向头侧移位, 后路椎间融合会导致额外的向后移位, 前路椎间融合则会导致旋转中心向前移位 [23] 椎间孔镜技术对邻近组织破坏小, 可以明显降低相邻节段退变的发生率 [23-24] [25] 1.5 外固定及术后功能锻炼辛兵等发现, 农村重体力劳动居民发生相邻椎体退变的几率是城镇居民的 45 倍, 且生活方式也会对相邻节段退变产生一定的影响 Ghasemi [26] 发现, 腰椎前凸角减少 10, 相邻节段退变的概率就增加 3.2 倍, 腰椎融合术后通过外固定支具维持腰椎前凸角十分重要, 腰椎前凸角改 [27] 变将会刺激相邻节段退变马虎升等的研究证实, 颈椎融合术后睡眠时正确垫枕, 可保持和恢复颈椎生理曲度, 使颈部肌肉放松, 解除颈椎间盘压力, 可以有效防止颈椎间盘突出钙化及椎间隙变窄 ; 颈部肌肉锻炼可加强颈部肌肉的功能, 保持颈部良好的稳定性和生理曲度, 可以有效防止或者延缓颈椎融合术后相邻节段退变 2 预防脊柱融合术后相邻节段退变的措施 2.1 使用弹性内固定材料融合结构的高刚性可能会在相邻节段产生异常应力并导致相邻节段退变 [28] 为了减少相邻节段退变的发生,Liu 等在行腰椎融合手术时使用 Topping-of 技术, 该术式可保留腰椎后路复合体的结构和固定节段的运动功能, 稳定相邻节段椎间隙高度, 保持其活动度, 而且能够通过弹性固定减少相邻节段椎间盘内压力, 允许其有接近正常的运动范围, 可有效防止或减缓相邻节段退变 [29] Durani 等认为, 混合内固定可以减少由于扩大的关节融合引起的相邻节段运动过度, 可能对相邻节段 [30] 椎间盘退变具有一定的预防作用 Jahng 等进行了一项生物力学研究, 发现动态稳定系统具有与融合构造相似的特性, 但该技术的远期效果还有待于深入研究和进一步探讨 [31] Videbaek 等在腰椎融合节段相邻节段 Ⅲ 级椎间盘 (ThompsonMRI 分级 ) 植入 Coflex 系统, 证明 Coflex 系统能明显限制相邻节段的运动范围, 减小椎间盘和关节突关节的负荷, 维持相邻节段的椎间盘高 [32] 度, 并在一定程度上防止其退变 Li 等研究发现, 与减压加融合手术相比,Coflex 系统在功能性临床结局方面并不逊色, 而且手术失血更少住院时间更短 [33] 器械相关并发症更少 Pintauro 等从 2011 年到 2016 年纳入了 37 项研究对棘突间植入装置进行 2 年的随访, 发现这些装置的设备故障发生率为 3.7%, 植入后 2 年经常出现症状复发, 再手术率为 11.1% [34] Yue 等认为,Walis 系统在减缓患者近端相邻节段椎间盘退变速度方面比后路椎间融合手术略有优势 [35] 但 Zhou 等对 19 例 L 4~5 腰椎退行性变的患者行椎间盘切除联合 Walis 系统植入, 结果表明 Walis 系统不能阻止相邻节段关节突关节退变 DIAM 系统 [36] Dynesys 系统及后路椎间融合手术均可改善多节段腰 [37] 椎退行性疾病的临床和影像学表现 Wu 等的研究表明, 与后路椎间融合手术相比,Dynesys 系统可以保持稳定段的活动性, 对近端相邻节段的影响较小,

3 56 ( 总 296) 中医正骨 2018 年 4 月第 30 卷第 4 期 JTradChinOrthopTrauma,2018,Vol.30,No.4 有助于防止相邻节段退变很多研究表明, 与单纯的后路椎间融合手术相比, 在后路椎间融合相邻节段提供一个植入的动态过渡区不论在影像学上还是在临床表现上都具有良好的疗效, 且这种策略可能有助于降低相邻节段退变和二次手术的风险 [35-36,38] 腰椎弹力棒固定系统也被用于预防相邻节段退变 [39], 从短期观察结果来看, 该手术能有效减轻疼痛, 改善腰部功能 [40] [41] Qu 等的研究发现, 与显微内窥镜腰椎间盘切除术相比, 使用 K-rod 弹力棒固定系统治疗单节段腰椎间盘突出症, 术后手术节段近端相邻节段和远端相邻节段的椎间隙高度更高, 且 [42] 相邻节段退变的发生率更低 Jin 等认为使用半刚性棒可以降低近端相邻节段椎间盘和关节突关节关节面退化的发生率但也有文献报道, 脊柱手术中使用弹性内固定材料会发生棘突骨折植入物移位非感染性浆液排出和排异反应等并发症 [43-45] [46] Lee 等的研究证实, 采用椎间动态稳定系统 (DIAM,X-STOP,Walis, Colfex) 的患者, 术后并发症发生率 (32.3%) 高于单独进行减压治疗的患者 (6.5%), 但大多数并发症不需要临床治疗, 也不会影响手术效果 2.2 使用可降解的内固定材料生物可降解材料是指在特定时间内可降解的内固定材料, 有可能减少脊 [47] 柱手术相邻节段的负荷 Tsuang 等的研究表明, 在腰椎后路融合手术中应用生物可降解杆, 可提供手术后的即时稳定性, 但随着时间的延长, 其刚性逐渐降低 ; 当杆降解时, 前部骨移植物上的压缩负荷可以促进终板和松质骨之间融合, 同时降低相邻节段的应 [48] 力 Savage 等发现, 生物可降解棒产生的应力屏蔽较少, 并能提供更好的动态稳定性除了机械性能优势之外, 可吸收棒固定有利于影像检查, 而且不会出现金属植入物相关的手术并发症但与钛棒相比, 可降解杆的强度和刚度较低, 可能会导致内固定失败 [47] 3 小结脊柱融合手术是治疗各种脊柱退行性疾病的有效手段, 其疗效已得到广泛认可, 但术后远期出现的相邻节段退变将严重影响手术疗效和患者满意度对于脊柱融合术后相邻节段退变是因融合手术产生还是自然发生, 目前尚有争议但已有的研究表明, 患者自身因素局部解剖学改变相邻节段的生物力学性能改变手术方式外固定及功能锻炼等均与脊柱融合术后相邻节段退变有关, 但目前尚无证据表明任何单一因素与脊柱融合术后相邻节段退变直接相关脊柱外科医生在临床中可从以上几个方面考虑, 以尽量减少融合术后相邻节段退变使用弹性内固定材料或可降解的内固定材料被证实可以减少脊柱融合术后相邻节段退变, 但仍存在很多问题, 在广泛应用之前还需要进一步的研究来评估总之, 脊柱外科医生在术前应对患者的情况进行综合评估, 权衡利弊, 选择最合理的治疗方案 4 参考文献 [1] LUNDT,OXLANDTR.Adjacentleveldiskdisease isit realyafusiondisease?[j].orthopclinnortham,2011, 42(4): [2] XIAXP,CHENHL,CHENGHB.Prevalenceofadjacentseg mentdegenerationafterspinesurgery:asystematicreview andmeta-analysis[j].spine(philapa1976),2013, 38(7): [3] GHISELLIG,WANGJC,BHATIANN,etal.Adjacentseg mentdegenerationinthelumbarspine[j].jbonejoint SurgAm,2004,86(7): [4] AHNDK,PARKHS,CHOIDJ,etal.Survivalandprognos ticanalysisofadjacentsegmentsafterspinalfusion[j].clin OrthopSurg,2010,2(3): [5] ZHANGC,BERVENSH,FORTINM,etal.Adjacentseg mentdegenerationversusdiseaseafterlumbarspinefusion fordegenerativepathology:asystematicreviewwithmeta- Analysisoftheliterature[J].Clinspinesurg,2016,29(1): [8] WANGH,MAL,YANGD,etal.Incidenceandriskfactors ofadjacentsegmentdiseasefolowingposteriordecompres sionandinstrumentedfusionfordegenerativelumbardisor ders[j].medicine(baltimore),2017,96(5):6032. [6] MAX,DUY,WANGS,etal.Adjacentsegmentdegenera tionafterintervertebralfusionsurgerybymeansofcervical blockvertebrae[j OL].EurSpineJ,2017[ ].htps://dx.doi.org/ /s [7] RADCLIFFKE,KEPLERCK,JAKOIA,etal.Adjacentseg mentdiseaseinthelumbarspinefolowingdiferenttreat mentinterventions[j].spinej,2013,13(10): [9] OUCY,LEETC,LEETH,etal.Impactofbodymasindex onadjacentsegmentdiseaseafterlumbarfusionfordegener ativespinedisease[j].neurosurgery,2015,76(4):396-

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第 2 期钟佳权, 等 :Bioflex 动态内固定术治疗腰椎退变性疾病的中期临床疗效 187 thatofpre operationinbothgroups(p<0 05);TwogroupsofinstrumentedsegmentsROM operation showedsignifican

第 2 期钟佳权, 等 :Bioflex 动态内固定术治疗腰椎退变性疾病的中期临床疗效 187 thatofpre operationinbothgroups(p<0 05);TwogroupsofinstrumentedsegmentsROM operation showedsignifican 第 36 卷第 2 期暨南大学学报 ( 自然科学与医学版 ) Vol.36 No.2 2015 年 4 月 JournalofJinanUniversity(NaturalScience&MedicineEdition) Apr. 2015 Bioflex 动态内固定术治疗腰椎退变性疾病的中期临床疗效钟佳权 1, 叶永恒 1, 李德彦 2, 张国威 1, 纪志盛 1 1, 林宏生 (1. 暨南大学附属第一医院骨科,