聚醚醚酮棒椎弓根螺釘系統(tǒng)在多節(jié)段腰椎退行性疾病治療中的應(yīng)用

黃偉敏 許小多 韓志偉 宋若先 于秀淳*

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展使人平均壽命延長，腰椎退行性疾病如腰椎間盤突出癥、腰椎管狹窄癥、腰椎滑脫癥等逐漸成為導(dǎo)致勞動力喪失的首要因素[1]。腰椎椎間融合輔以鈦棒椎弓根螺釘是傳統(tǒng)治療腰椎退行性疾病的有效措施[2]。但長期隨訪過程中，一些并發(fā)癥如內(nèi)固定斷裂松動、椎間融合失敗及相鄰節(jié)段退變（ASD）等報道逐漸增多[3,4]。腰椎退變常為廣泛退變，臨床常見多節(jié)段腰椎退行性疾病[5,6]。對于多節(jié)段腰椎退行性疾病，長節(jié)段的鈦棒椎弓根螺釘固定椎間融合，潛在的增加了這些并發(fā)癥的發(fā)生率[3,7]。為了預(yù)防或減少這些并發(fā)癥，椎弓根螺釘彈性內(nèi)固定逐漸設(shè)計應(yīng)用于臨床，如Dynesys,ISObar TTL及Cosmic等[8,9,10,11]。

PEEK棒椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)于2007年為美國FDA批準(zhǔn)應(yīng)用于腰椎后路手術(shù)，同傳統(tǒng)鈦棒相比，PEEK棒形態(tài)上相近，但材料上完全不同。低彈性模量的PEEK棒能改變脊柱應(yīng)力傳導(dǎo)方式，增加前柱應(yīng)力，減少后柱負(fù)載[12,13]。同時PEEK棒固定后能夠保留一定的椎間活動度，減少了固定節(jié)段的堅強(qiáng)度[14]。既往文獻(xiàn)報道 PEEK棒應(yīng)用于腰椎的融合手術(shù)可以取得滿意的治療效果和椎間融合率[3]。自2012年2月起，在融合手術(shù)和生物力學(xué)實驗的基礎(chǔ)上，課題組開始應(yīng)用 PEEK棒非融合手術(shù)和雜交手術(shù)治療腰椎退行性疾病，取得了良好的治療效果[18-20]。自2014年9月至2015年5月，課題組開始應(yīng)用PEEK棒長節(jié)段固定治療多節(jié)段腰椎退行性疾病，共11例，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 研究設(shè)計

納入標(biāo)準(zhǔn)：①多節(jié)段腰椎退行性疾?。ā?節(jié)段）導(dǎo)致的腰部或下肢癥狀；②口服藥物、理療等保守治療3個月無效。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①Meyeding 2度或2度以上滑脫；②退變型脊柱側(cè)凸；③脊柱矢狀面失平衡；④脊柱原發(fā)腫瘤或轉(zhuǎn)移瘤；⑤重度骨質(zhì)疏松（T＜-2.5）；⑥體重指數(shù) (BMI)＞30kg/m2；⑦強(qiáng)直性脊柱炎。

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，納入2014年9月至2015年5月應(yīng)用PEEK棒椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)治療的多節(jié)段腰椎退行性疾病患者共11例，其中男5例，女6例，平均年齡60.4±8.7歲。其中9例患者固定4個節(jié)段，5例患者固定范圍為 L3-S1，4例患者固定范圍為L2-L5，2例患者固定5個節(jié)段，均固定范圍為 L2-S1。根據(jù)病變的情況在固定節(jié)段內(nèi)選擇性行椎間融合，其中2例患者融合了2個節(jié)段，7例患者融合了1個節(jié)段，2例患者未行椎間融合。

1.2 臨床評價指標(biāo)

臨床療效的評價應(yīng)用歐式功能障礙指數(shù)（ODI）和視覺模擬評分（VAS），隨訪時間為術(shù)后3、6、12和24個月。

1.3 影像學(xué)觀察指標(biāo)

⑴通過腰椎側(cè)位 X線觀察融合節(jié)段的椎間高度指數(shù)（DHI），DHI以椎間隙高度/上位椎體高度來計算。

⑵腰椎過伸過屈X線觀察椎間活動度（RangeofMotion,ROM）變化情況。

⑶通過術(shù)后2年CT二維重建觀察椎間融合情況，椎間融合定義為終板間有連續(xù)骨痂形成，無內(nèi)固定松動，無終板下囊性變[21,22]。

⑷術(shù)后2年CT三維重建觀察有無PEEK棒斷裂或變形[23]。

⑸X線結(jié)合CT觀察有無螺釘?shù)臄嗔押退蓜?，松動的判定?biāo)準(zhǔn)為螺釘周圍透亮帶的形成，即有無"光圈征"來判斷是否有螺釘松動[24]。

⑥通過腰椎側(cè)位片椎間高度，骨贅，終板下骨質(zhì)硬化來判斷有無相鄰節(jié)段退變（ASD）的發(fā)生[4,25]。

1.4 手術(shù)方法

患者取俯臥位，取后正中切口，依次切開皮膚、皮下、淺深筋膜，沿棘突雙側(cè)骨膜下剝離，顯露關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)，定位準(zhǔn)確后以人字脊頂點為進(jìn)針點，開口、鉆孔、攻絲、置入椎弓根螺釘。C臂透視位置、深度、方向滿意后，選取合適金屬模棒，置入后予以撐開。對受累神經(jīng)根進(jìn)行減壓松解，合并椎間盤明顯突出的壓迫神經(jīng)根的同時椎間盤摘除。對于行椎間盤摘除且關(guān)節(jié)突廣泛切除的節(jié)段可能造成醫(yī)源性不穩(wěn)的節(jié)段，術(shù)前存在節(jié)段不穩(wěn)表現(xiàn)的節(jié)段及Ⅰ型 Modic改變的節(jié)段行椎間融合，摘除椎間隙內(nèi)髓核組織，刮出軟骨終板，試模，將咬除的椎板和關(guān)節(jié)突骨質(zhì)修成骨粒，椎間隙內(nèi)植骨并打壓夯實，安放大小合適的椎間融合器。徹底減壓后，于雙側(cè)分別更換長短合適的PEEK棒。徹底止血，沖洗，放置引流管1根，逐層關(guān)閉手術(shù)切口。

術(shù)后視情況預(yù)防性使用抗生素。患者于術(shù)后第二天拔出引流管后下床活動。腰圍保護(hù)3個月。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)處理應(yīng)用采用SPSS13.0軟件。計量資料用均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差表示,應(yīng)用配對 檢驗，設(shè)＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

11例患者平均隨訪24.6±1.7（22～28）月。平均手術(shù)時間 152±25（120～ 210）分鐘，平均術(shù)中失血 518±248(300～1000）mL?；颊咭话闱闆r具體見表1。

2 .2臨床療效

ODI評分術(shù)前49.6±12.2，末次隨訪15.5±3.7，同術(shù)前相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義（p=0.000，=9.573）（見圖 1）；VAS評分術(shù)前8.1±0.8，末次隨訪時1.7±0.6，同術(shù)前相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義（p=0.000,=22.831）（見圖 2）。

表1，患者一般資料

圖1，隨訪過程中歐式功能障礙指數(shù)（OswestryDisabilityIndex）變化情況。

圖2，隨訪過程中疼痛視覺模擬評分（VisualAnalogueScore）變化情況。

2.3 影像學(xué)變化

融合節(jié)段的 DHI術(shù)前 0.343±0.091，末次隨訪 DHI 0.327±0.057，變化無統(tǒng)計學(xué)差異（p=0.205,=1.357）（見圖3）。在24個非融合節(jié)段中，ROM術(shù)前平均9.3°±1.5°，末次隨訪2.3°±0.5°，術(shù)前術(shù)后變化差異有統(tǒng)計學(xué)意義（p=0.000,=15.519）（見圖4）。行椎間融合的11個節(jié)段在術(shù)后2年隨訪時共8例患者獲得骨性融合，融合率為72.7%。術(shù)后2年隨訪時無螺釘松動，無PEEK棒斷裂或變形情況出現(xiàn)（見圖5）。采用UCLA標(biāo)準(zhǔn)觀察固定節(jié)段的相鄰節(jié)段無ASD的發(fā)生。

圖3，隨訪過程中椎間高度指數(shù)（Disc Height Index）變化情況。

圖4，隨訪過程中椎間活動度（Range of Motion）變化情況。

2.4 并發(fā)癥

1例患者術(shù)后拔管后出現(xiàn)切口粉紅色滲出液，考慮腦脊液漏，給與補(bǔ)液，俯臥位，床尾抬高，2天后切口無滲液，切口愈合順利。

3 討論

本研究結(jié)果顯示PEEK棒長節(jié)段固定治療腰椎退行性疾病術(shù)后2年的隨訪結(jié)果較為滿意，臨床治療效果滿意，且本組病例中未見器械相關(guān)并發(fā)癥的出現(xiàn)，也無相鄰節(jié)段退變的影像學(xué)表現(xiàn)。

PEEK材料有很多優(yōu)點，如生物相容性好，可透X線等等，用于PEEK棒主要是應(yīng)用其彈性模量低，同皮質(zhì)骨彈性模量相近[26]。這種低彈性模量應(yīng)用于腰椎后路固定能夠改善應(yīng)力傳導(dǎo)，同鈦棒相比減少了后柱的應(yīng)力，增加了脊柱前柱的應(yīng)力，從而理論上能夠促進(jìn)椎間植骨融合[15,27,28]。同時PEEK棒在改善應(yīng)力傳導(dǎo)的同時，并不明顯影響脊柱的穩(wěn)定性。Ponnappan等學(xué)者的生物力學(xué)測試結(jié)果顯示，PEEK棒應(yīng)用于腰椎后路固定后，能夠提供同傳統(tǒng)鈦棒相似的生物力學(xué)穩(wěn)定性[27]。同其他后路非剛性椎弓根螺釘固定系統(tǒng)相比，PEEK棒設(shè)計更為簡潔，是從材料學(xué)上的改變，手術(shù)操作無學(xué)習(xí)曲線。

同傳統(tǒng)鈦棒相比，PEEK棒也有自身的一些缺點。首先，手術(shù)中應(yīng)用的PEEK棒均為預(yù)彎好弧度的，可以選擇不同弧度的PEEK棒，但是不能對成型后的PEEK棒進(jìn)行整體或局部弧度的調(diào)整，這使得PEEK棒可選擇的弧度有限，且不能用于脊柱畸形的矯正。其次，PEEK材料雖然有良好的生物相容性，但 PEEK棒表面易有劃痕，且容易形成微小的碎屑，這些碎屑易引起無菌性炎癥，這使得手術(shù)操作中應(yīng)盡量避免直接在 PEEK棒表面進(jìn)行撐開加壓等操作[26]。此外PEEK材料由于其可透X線，使得其在普通X線及CT上不顯影，不方便觀察術(shù)后有無斷裂及變形等情況，只能通過CT重建的方式來觀察PEEK棒的形態(tài)。

隨著各種彈性固定在腰椎后路的應(yīng)用，其相關(guān)的一些并發(fā)癥的報道也逐漸增多，如螺釘松動、無菌性炎癥、內(nèi)固定斷裂等等[29-31]。PEEK棒由于其透X射線，使得術(shù)后普通X線或CT上不方便觀察PEEK棒有無斷裂。而通過CT重建的方式，我們觀察了本組病例術(shù)后PEEK棒情況，在術(shù)后2年的隨訪過程中未見PEEK棒斷裂的情況出現(xiàn)，在既往文獻(xiàn)中也未見PEEK棒斷裂的報道，由此可見PEEK棒應(yīng)用于后路固定斷棒的情況很少出現(xiàn)。通過CT及X線的觀察，本組病例也未發(fā)現(xiàn)螺釘松動的情況，這些影像學(xué)的表現(xiàn)支持PEEK棒應(yīng)用長節(jié)段腰椎固定的可行性。

從臨床治療效果來看，PEEK棒長節(jié)段固定的效果是滿意的。Wang等學(xué)者報道了Dynesys治療多節(jié)段腰椎間盤突出癥的情況，共45例患者，經(jīng)過平均30.6±8.6個月的隨訪，ODI評分由術(shù)前的平均67.5±6.4降至術(shù)后末次隨訪的12.0±4.7，腰痛的VAS評分由術(shù)前的平均6.3±0.9降至術(shù)后末次隨訪的1.5±0.8，腿痛的VAS評分由術(shù)前的平均7.1±0.8降至術(shù)后末次隨訪的1.3±0.8。也顯示了良好的治療效果[32]。王利元等報道了24例應(yīng)用Dynesys治療的腰椎退行性疾病的患者，平均隨訪26.2個月，ODI評分和VAS評分在隨訪過程中的各個時間點均較術(shù)前有明顯改善，且同融合手術(shù)組比較Dynesys保留了更多的活動度，同時減緩了相鄰節(jié)段退變的發(fā)生[33]。

從影像學(xué)變化結(jié)果來看，PEEK棒融合節(jié)段的椎間融合率為72.7%，同國內(nèi)其他研究相比融合率較低。國內(nèi)孫治國等報道術(shù)后6個月鈦棒組融合即可達(dá)到率79.17%，PEEK棒組融合率 (87.50%)[34]。分析其中原因可能，本組病例中對椎間融合的觀察主要是應(yīng)用CT重建來判斷，融合標(biāo)準(zhǔn)為上下終板間有連續(xù)骨痂形成，同時無內(nèi)固定松動、Cage沉降等一些表現(xiàn)，這同孫治國應(yīng)用的 Brantigan標(biāo)準(zhǔn)有所不同，同時兩項研究的入組患者的年齡及性別構(gòu)成，應(yīng)用的融合器，手術(shù)具體操作等均有所差異。這些因素均可能影響最終的融合情況。

本研究通過2年隨訪觀察，顯示了PEEK棒椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)治療多節(jié)段腰椎退行性疾病的可行性。但由于樣本量較小，隨訪時間較短，其長期隨訪結(jié)果及并發(fā)癥有待于進(jìn)一步觀察研究。