腰椎失稳症患者腰椎间隙X线解剖分型及其临床意义

2016-02-03   文章来源:张春霖 王若愚 李莹 王闯建 严旭    点击量:3007 我要说

来源:中华解剖与临床杂志2015年12月第20卷第6期

  椎间融合术治疗腰椎失稳症已被公认为金标准,椎间融合器在椎间融合术中具有重要作用,但术后椎间融合器可能发生移位、下沉等并发症,导致融合失败、神经根损伤等严重后果。目前融合器依据其自身能否发生形变可分为非膨胀融合器与膨胀融合器两类。有文献报道,非膨胀融合器即便是联合椎弓根钉内固定使用,术后移位的发生率仍可达0.8%~4.7%,可能与其通常的置人位置选择在椎间隙盘状小凹有关。虽然椎间隙盘状小凹的凹状形态有较好地限制移位的作用,但是在椎间隙盘状小凹中的非膨胀融合器会受到非纵轴方向的压力,当脊柱发生过伸、过屈或过度侧弯时这个压力会更大,当椎体后缘高度大于6mm时,其移位的概率就会明显上升。

  膨胀融合器具有创伤小、安装简便等优势,现有B-Twin和端膨胀融合器两种。B-Twin自身的尖刺状结构可防止其移位,但易发生沉陷,已逐渐被临床淘汰;端膨胀融合器承载面积大,不易下陷,但自身防移位结构功能不强,移位风险相对较大。因此深入研究的解剖因素与融合器稳定性的关系具有十分重要的意义。

  本研究提出一种新的腰椎间隙X线解剖分型方法,并探讨此分型对后路镜(双牵开摆动式椎间盘镜)下微创椎间盘切除术(micro-endoscopic discectomy,MED)端膨胀融合器置入融合术治疗腰椎失稳症的临床应用价值。

  1资料与方法

  1.1诊断、纳入与排除标准

  腰椎失稳症的诊断标准:(1)明显、反复的腰痛及有严重的酸痛或无力感。(2)局限性腰痛和/或伴下肢牵涉痛。(3)X线片:椎体前缘有骨赘形成或椎间隙明显狭窄;在腰椎动力位片(过伸过曲位X线片)示病变相邻2个椎体间滑移>3mm,但不超过1°,病变不超过2个节段,成角≥11°。(4)MRI、CT等检查发现有明显腰椎间盘、椎间关节等退变,并排除其他疾病。纳入标准:(1)经临床和影像学检查确诊为腰椎失稳症,临床表现与影像学表现相符者;(2)腰腿痛6个月以上者;(3)保守治疗无效者。排除标准:(1)随访资料不完整患者;(2)非腰椎失稳症患者。

  1.2 一般资料

  纳入2013年1月一2015年1月郑州大学第一附属医院骨科收治的130例腰椎失稳症患者的资料进行回顾性分析,其中男69例,女61例;年龄15~76岁,平均49岁。共209个病变节段:L1/28例;L2/39例;L3/434例;L4/590例;L5/S168例。

  端月合器其由台湾全合生医科技股份有限,规格为26mm×9mm×9mm或26mm×10mm×10mm(批号为:0D0901、0D0902、0D0302等)。形状为表面有小齿的长方体结构,膨胀后为楔形结构,前端高出后端3~4mm。材质为医用钛合金材料(Ti6A1-4V)。

  1.3 测量方法

  依据椎间隙盘状小凹将腰椎间隙分为前纤维环部、Disc Pit和后纤维环部3个部分。使用Philips Dicom Viewer软件对术前的209个病变椎间隙的X线影像进行测量,测量项目包括椎间隙前缘高度(a)、椎间隙盘状小凹前端高度(b)、椎间隙后缘高度(c)。见图1。使用Philips Dicom Viewer软件对术前的209个病变椎间隙CT影像的椎间隙盘状小凹前端中心处与两侧的高度差值进行测量。见图2。

  1.4分型标准

  依据上述测量指标进行分型。(1)AD型:a/b>1且c/b>0.5;(2)AE型:a/b>1且c/b≤0.5;(3)BD型:a/b=1且c/b>0.5;(4)BE型:a/b=1且c/b≤0.5;(5)CD型:a/b<1且c/b>0.5;(6)CE型:a/b<1且c/b≤0.5。见图3。

  图1 腰椎失稳症患者侧位X线影像测量腰推间隙参数 a:椎间隙前缘高度,为相邻两椎体前缘点间的直线距离; b:椎间隙盘状小凹前端高度,为椎间隙盘状小凹两前缘点间的直线距离;c:椎间隙后缘高度,为相邻椎体两后缘点间直线距离 图2 测量方法 2A 将Philips Dicom Viewer软件的定位线工具定位于椎体横断面CT影像 2B 与2A相对应的椎体冠状面CT影像 2C 在椎体冠状面影像上做中心线,取椎体两侧最高点(双头箭)做连线,测量椎体中心线与椎体接触点至椎体两侧最高点连线的垂直距离 图3 腰椎失稳症病变椎间隙X线测量分型 3A AD型 3B AE型 3C BD型 3D BE型 3E CD型

  1.5手术方法

  130例患者手术均有同一主刀医师操作完成。均采用后路双牵开摆动式椎间盘镜技术。行全身麻醉,C形臂X线机定位后,取失段椎间隙体表对应处作后正中切口,长约2cm。逐层切开,沿棘突旁单侧或双侧切开腰背筋膜置入工作通道,置入内窥镜。椎板安全钻开一小骨窗后,用椎板咬骨钳扩大骨窗。分离并切除黄韧带,显露硬膜囊和神经根。根据实际情况,用单或双牵开器牵开神经根显露椎间盘,切除髓核组织并刮除上、下终板。将人工骨植入失稳的椎间隙。双侧减压者于两侧各放置1枚端膨胀融合器,单侧减压者于一侧置入2枚融合器,令端膨胀融合器前置,使其前缘与椎体前缘基本齐平,正侧位透视融合器位置满意后,旋转融合器的螺栓使其膨胀并固定稳定。其中9例合并I度(7例)或域度(2例)腰椎滑脱者联合经皮椎弓根钉内固定术。术后彻底止血,放置引流管,关闭切口。

  1.6术后处理及随访疗效标准

  术后48h常规预防感染并使用脱水治疗,48h内拔除引流管并下床活动,术后佩戴腰围2个月。术后3、6、12个月及以后每年门诊复查1次,摄腰椎正侧位和过屈过伸侧位片以及CT扫描。采用日本骨科学会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分评价手术疗效:

  改善率=[(治疗后评分-治疗前评分/(29-治疗前评分)]×100%。

  疗效分级标准:改善率为100%为治愈,>60%~<100%为显效,25%~60%为有效,<25%为无效。

  融合情况依据术后复查CT结果采用Suk标准评判。(1)坚固融合:植骨与椎体间有连续骨小梁,伸屈侧位椎体活动度<4°;(2)可能融合:植骨与椎体间连续骨小梁观察不清,伸屈侧位椎体活动度<4°;(3)未融合:未见连续骨小梁,融合区有间隙或骨小梁观察不清,伸屈侧位椎体活动度>4°。

  1.7统计学方法

  应用SPSS17.0统计学软件对数据进行分析。

  各参数测量值服从正态分布,采用c±s表示。

  2结果

  2.1腰椎间隙X线解剖分型

  130例209个腰椎间隙中,AD型占78.0%(163/209),AE型10.5%(22/209),BD型占8.6%(18/209),BE型占2.4%(5/209),CD型0.5%(1/209),CE型未见。各型参数值见表1~4,其中1例L4/L5节段CD型椎间隙女性患者a、b、c值分别为4.70、5.30、3.40mm。

  2.2临床资料

  130例患者手术均顺利完成,209个椎间隙共植入418枚端膨胀椎间融合器,9例合并I度(7例) 或II度(2例)腰椎滑脱患者联合经皮椎弓根钉内固定术共9个节段。术后随访3~24个月,平均14个月。末次随访平均J0A改善率为86.4%。按疗效分级标准:治愈91例,显效31例,有效8例。209个椎间隙中,86个(41.1%)达到坚固融合,123个(58.9%)达到可能融合。见图4、5。末次随访时,414枚端膨胀椎间融合器位置稳定;2例术后3个月复查时共3枚融合器下沉,其中AD型2枚,分别下沉1.25mm、1.45mm;BD型1枚,下沉1.89mm,总下沉率0.7%(3/418);1例CD型术后3个月复查时1枚融合器向后移位3mm,但未超过椎体后缘,总移位率0.2%(1/418)。融合器下沉和移位患者均无症状,未作特殊处理。

  图4 患者女,56岁,腰椎失稳症患者,行后路镜下端膨胀融合器置入融合术。术后3个月X线片示端膨胀融合器在AD型椎间隙中的置入位置,稳定性好 图5 患者男,52岁,腰椎失稳症合并I度腰椎滑脱患者,行后路镜下端膨胀融合器置入融合术联合经皮椎弓根钉内固定术 5A 术前侧位X线显示为AD型 5B 术后3个月侧位X线片显示转为AE型

  3讨论

  腰椎间隙的解剖结构由上下终板、纤维环及髓核3部分组成。以往的研究表明,进行腰椎融合术时,椎间隙的解剖特征与其内的融合器稳定性有一定关系,如椎间隙盘状小凹的凹状结构可限制与其形状一致的非膨胀梭形融合器,防止其发生移位;凹状结构的凹陷程度越深,其防移位的能力越强。本研究采用的端膨胀融合器,规格为26mmX9mmX9mm或26mmX10mmX10mm表面有小齿的长方体结构,膨胀后为楔形结构,前端高出后端3~4mm,自身缺乏较强的防移位结构。因此,椎间隙的解剖形状对其形成可靠的“吻合阻挡”作用至关重要。

  由于端膨胀融合器膨胀后呈楔形,很难与椎间隙盘状小凹的凹状形态吻合形成可“吻合阻挡”关系,故将端膨胀融合器置于椎间隙盘状小凹内是不稳定的,也是不可靠的。文献报道,纤维环对应的终板区域较髓核对应的终板区域(即椎间隙盘状小凹)拥有更好的抗压能力,且椎间隙盘状小凹区域的终板术中易处理不当,造成软骨破坏过多而导致融合器下沉、移位。因此,端膨胀融合器不应再像以往的非膨胀融合器那样置入椎间隙盘状小凹内,而是将其前置,令其前缘与椎体前缘齐平,抗压能力强、终板较厚且平坦易于纵向受力的前纤维环部为“融合器受力区”,以寻求更加可靠的承载及“吻合阻挡”关系。融合器前置还可以让椎间隙盘状小凹作为“植骨融合区”腾出更大空间,有利于大量植骨实现椎间融合。

  在腰椎侧位X线片上,腰椎间隙的3D空间结构被转换为2D平面结构,可划分为3个区域:前纤维环部、椎间隙盘状小凹和后纤维环部。本研究腰椎侧位X线片上测量的a、b、c虽为腰椎间隙的3D空间结构被转换为2D平面后的结果,但a、c位于椎体前后缘切线位置,侧面骨质不参与成像,故精度较高;b线虽相当于椎间隙盘状小凹的切线位置,侧面骨质参与成像,但经CT测量,两侧仅较正中处高出约(0.42±0.14)mm,这样腰椎间隙的3D空间结构转换为2D平面结构的影响可以忽略。再者考虑到X线检查的经济性与便利性,选择腰椎X线测量结果,依据a/b、c/b的比值关系,提出将腰椎间隙X线解剖形态划分为6种类型,因本组未见CE分型,故将前5种腰椎间隙X线解剖形态对端膨胀融合器“吻合阻挡”作用予以分析。

  在本研究中,AD型与AE型腰椎间隙分别占78.0%(163/209)和10.5%(22/209),当端膨胀融合器前置撑开时,前纤维环部的上下终板以及前纵韧带可从不同方免对其限位:融合器上下表面楔形形变与AD型或 AE型前纤维环部上下终板形成的“八字形”结构能够很好吻合,这样可以有效阻挡端膨胀融合器向后移位;前纵韧带的阻挡能够限制端膨胀融合器向前移位,从而使融合器保持稳定。理论上这2种类型是最不易发生融合器移位的类型。

  BD型与BE型腰椎间隙分别占8.6%和2.4%,相对较少。端膨胀融合器前置撑开时,前纵韧带的阻挡虽能够限制端膨胀融合器向前移位,但BD型前纤维环部上下终板的平行结构与端膨胀融合器上下的楔形表面吻合欠佳,椎体后缘高度较大,“吻合阻挡”作用较差,后方移位的风险较高;BE型前纤维环部上下终板的平行结构与端膨胀融合器上下的楔形表面吻合虽然欠佳,但椎体后缘高度较小,椎体后纤维环部的“吻合阻挡”作用较强,融合器后方移位的风险较小。

  CD型椎间隙仅占0.5%,是最为少见的一种类型。端膨胀融合器前置撑开时,CD型前纤维环部上下终板的结构与端膨胀融合器上下楔形表面“八字形”结构刚好相反,具有防止其向前移位的作用,但防止融合器向后方移位的解剖结构却十分薄弱,后方移位的风险大大增加。本病例组发生1例移位即为该型,融合器向后移位3mm,但未超过椎体后缘,患者无症状,未予处理。

  基于上述分型及本组观察结果,笔者认为,对于端膨胀融合器,这种前置的方式更为合理,不同的解剖分型其“吻合阻挡”作用机制也并不完全相同。其中AD型、AE型、BE型参与的“吻合阻挡”的解剖结构较为完整,“吻合阻挡”作用较好,受力均匀,接触面大,不易发生移位;对年龄较大、要求相对较低的这3种类型腰椎失稳症患者,可单纯应用端膨胀融合器进行椎间融合,以达到缩短手术时间,减少手术创伤的目的。对于参与的“吻合阻挡”的解剖结构不够完整的BD型、CD型,以及AD型、AE型、BE型中严重失稳患者如腰椎滑脱症,笔者主张应联合应用椎弓根螺钉,并尤其注意控制椎间隙后缘的高度,置棒时应合拢钉尾使椎间隙后缘的高度尽量减小,以增加其“吻合阻挡”作用。

  综上所述,对腰椎间隙X线解剖结构进行分型,可为椎间融合术融合器的应用提供一定的指导,能减少或避免融合器移位等并发症的发生,从而提高临床疗效。但是,本研究也有不足之处,本分型法比较适用于端膨胀融合器,对于其他类型的融合器是否适用仍需进一步研究。

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