腰椎棘突间内固定的应用进展

2007-11-23 文章来源:admin 点击量:2181   我要说

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     传统的脊柱融合术(spinal fusion)是治疗下腰痛和腰椎不稳的主要手术方法,生物医学工业技术的发展包括椎弓根螺钉内固定系统和骨形态发生蛋白(BMP)的应用可帮助获得90%-100%的术后融合率。但一些研究[1]认为:虽然在放射学上取得了融合率的改善,患者的临床症状却没有得到相应程度的改善。再者,强直固定和脊柱融合存在潜在并发症,如继发性邻近节段退变的发生率增加,可导致不稳和椎管狭窄;还有螺钉断裂、假关节形成等风险。在此背景下,“动态稳定(dynamic stabilization)”(又称“软稳定――soft stabilization”)的概念遂提出,其定义[2]为:一个保留有益运动和节段间负荷传递的稳定系统,不作椎体节段融合。换言之,这种稳定系统能改变脊柱运动节段的负荷传递方式,阻止产生疼痛的运动方向和运动平面的脊柱运动,但全部保留其他正常的腰椎活动度。目前治疗腰椎疾病的动态稳定系统主要有四类:棘突间内固定撑开装置、经椎弓根固定的动力稳定装置、经椎弓根固定的半坚固装置和人工腰椎间盘置换装置。作为动态稳定系统和非融合技术的一种,本文专门就腰椎棘突间(interspinous process,ISP)内固定的应用进展作综述如下。
1.    历史
      腰椎棘突间内固定即“棘突间撑开器”并不是一个新的概念。根据Whitesides[3]的评论,早在1958年Knowles就报道在棘突间置入“圆柱形钢质金属塞(plugs)”治疗腰椎管狭窄症(LSS),但这种设计因经常移位且必须二次取出所以结果并不令人满意。Minns系统[4]是第一个报道的“软”棘突间内固定物,这种内置物由硅酮(silicone)制成哑铃状,置于棘突间时可在轴向负荷下阻止棘突互相靠近,棘突间偏离程度的大小随着内置物直径的增大而增大,体外试验结果表明可卸载关节突关节的负荷和减小椎间盘内的压力,但没有进一步的临床应用报道。
作为设计革新的先驱者之一,Senegas[5]于二十世纪80年代中期开始逐渐发展了第二代腰椎棘突间内固定物――Wallis系统。随着其他脊柱工业技术的不断革新,以旧设计为基础的新固定物如X-STOP系统[6-11]、ExtenSure系统[11]、Coflex系统[11]和DIAM系统[11]等开始在腰椎内植物市场出现,其中X-STOP和ExtenSure已被FDA批准在美国用于临床,其他系统也正在国内外进行大规模的临床试验。它们的设计理念包括从“静态间隔物(space)”到“动态弹簧锁(springlike)”各不相同,由不同的材料包括同种异体骨移植物、钛、聚醚醚酮(Polyetheretherketone,PEEK)和人造橡胶复合物(elastomeric compounds)制成,总的设计产生撑开(distract)棘突和防止腰椎后伸的力学目的而影响相邻椎体间的相对关系。撑开力维持在一定的阈值以上,撑开力大小不同的临床目的是为了治疗不同的腰椎疾病,包括退变性椎管狭窄、椎间盘原性下腰痛、关节突综合征、椎间盘突出症和腰椎不稳。

2.
腰椎棘突间内固定系统的分类、适应症和理论基础
    腰椎棘突间内固定物可分为静态系统和动态系统。
2.1 静态系统 是一种不可压缩的系统,如X-STOP(St. Francis医学技术公司)、ExtenSure (NuVasive公司)和Wallis (雅培公司)等内固定系统,是不可压缩的间隔器(spacer)。尽管它们是由不同的材料制成,但其设计意图都是在棘突间持续维持一定程度的撑开力,撑开程度随着腰椎的屈伸活动不断变化,这些设计适合在腰椎屈曲时适当松开而在腰椎后伸时适当收紧。一些静态系统如Wallis系统通过应用坚硬有弹性的涤纶带使其在腰椎活动过程中始终维持一定紧张度,除限制后伸外,允许腰椎在其他所有方向的活动。
2.1.1  X-STOP系统:由椭圆形衬垫(中轴)、组织扩张器以及两侧的挡翼组成(图1),内固定材料为钛合金以方便术后影像学的监测。该系统的推荐适应症为:伴轻、中度神经性间歇性跛行的腰椎管狭窄症(LSS),并且患者年龄在50岁以上,已经接受物理治疗、非类固醇类抗炎药口服和(或)脊柱注射等非外科治疗至少6个月。其中关键的入选标准是:患者的症状可在腰椎屈曲时缓解。腰椎管狭窄症患者在腰椎屈曲时可缓解下肢症状,而在站立或腰椎后伸活动时症状加重。这种现象的病理基础是腰椎屈曲使增生肥厚的黄韧带(是主要致病因素之一)伸展并使椎间孔撑开。根据设计,这款钛合金装置可置入腰椎棘突间隙,通过限制腰椎伸展保持椎管空间,从而缓解椎管狭窄导致的腿部、臀部、腹股沟以及背部等的疼痛。术中将X-STOP塞入棘上韧带和黄韧带之间,其挡翼可以防止前移,棘上韧带可以为器械提供遮挡,防止其
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