【doc】腰椎椎弓崩裂临床研究进展

【doc】腰椎椎弓崩裂临床研究进展 腰椎椎弓崩裂临床研究进展 ?104?国际骨科学杂志2009年3月第3O卷第2期IntJOrthop,March25,2009,Vo1.30,No.2 腰椎椎弓崩裂临床研究进展 樊健俞光荣 摘要腰椎椎弓崩裂是构成症状性腰背痛的主要原因之一.对经正规保守治疗无效的患者需手术 治疗.传统的跨节段固定植骨融合可取到良好的治疗效果,但对青少年患者行直接修复峡部缺损是合乎 逻辑的术式,可保留腰椎活动度,减小相邻节段退变的发生,但须严格控制手术适应证.该文就近年来腰 椎椎弓崩裂的临床研究及进展作一综述. 关键词腰椎弓崩裂;跨节段内固定;直接修复 腰椎峡部由腰椎后弓的小关节突之间一条狭长的皮 质骨桥梁构成,它将椎板和椎弓根与上关节突连接在一 起,成为脊柱运动过程中的传递中轴.各种原因造成骨 折后,病损的脊椎因受体重挤压和移位分力的作用,使峡 部不连趋向分离,不易愈合,形成椎弓崩裂.持久负重和 反复剪切可导致假关节的形成和脊柱向前滑脱.人类对 腰椎椎弓崩裂的认识始于公元前6000年,但到1858年才 由I.amber正式使用椎弓崩裂这名词.如今,腰椎椎弓崩 裂已属骨科常见病之一,在成人中的发病率为60/oo,但在 青少年,尤其是运动员中的发病率更菏.近来,随着对 椎弓崩裂的深入研究及脊柱内固定技术的发展,椎弓崩 裂的治疗取得很大发展,现就有关文献内容综述如下. 1解剖,生物力学研究及损伤机制 孙广林等报道对500例腰椎椎弓峡部形态和结构 进行观察,结果显示形态学上I.和峡部与其他腰椎峡 部相比有差别,I,峡部多为三棱柱,四棱柱或椭圆柱,而 在I中约26,L中约96为新月形,这种形态在应力 作用下易发生断裂.l峡部骨密质前后均匀一致,松 质部骨小梁呈纵向排列,与躯干部向下传递的方向基本 一 致,而I峡部的背内侧骨密质菲薄,松质部骨小梁呈横 向排列,与重力传递方向相垂直,使之缺乏坚固性.郝毅 等[3在试验研究中发现,下腰椎峡部的上缘和下缘长度 变异较大,其中以L峡部的变异最大.I峡部内偏角和 尾偏角也偏大,提示峡部的解剖结构比其他椎体节段 薄弱.Masharawi等一在对腰椎峡部斜径与相邻上下关 节突距的三维测量中发现,L椎弓断裂者峡部较细, 相邻上下关节突距离较近.这些均,腰椎尤其是 峡部解剖结构上的弱点,是发生峡部裂的内在因素. 峡部作为椎弓枢轴中心,承受椎体所受的大部分应 力或张力.表层应力分析显示,椎旁肌韧带所产生的应 力首先集中在椎弓根的下缘,当力量增加时,应力进一步 集中到整个峡部.光弹模型进一步证实峡部的上部为脊 柱高应力集中区.损伤试验表明除峡部骨折外,椎体其 他部分并无破坏.用三维有限元建立腰椎屈伸运动 时,椎弓峡部均出现明显应力集中,故从生物力学角度 作者单位:21)1)1165上海,同济大学附属同济医院骨科 讲,腰椎椎弓崩裂属疲劳性骨折,其发生机制是反复的应 力作用于椎弓峡部,而峡部是解剖结构上的弱点,致使 发生疲劳性骨折多见于峡部. 2分类及诊断 根据解剖及病因特点,将椎弓崩裂分为三类:?峡部 疲劳性骨折.最常见于50岁以下患者(<5岁的患儿很 少见),其中7,15岁患者最常见,这与他们开始进行剧 烈活动和长时间取背伸位的坐位有关.背伸时,腰峡部 要承受更大的压力和剪切应力.?峡部急性骨折.常继 发于严重创伤,发生率一般较低.?峡部形变(未断裂). 这种病变也是由疲劳性骨折引起,峡部重复多次的疲劳 性微小骨折愈合时有时使峡部延长而未断裂,但薄弱的 峡部最终会断裂. 椎弓崩裂的一般症状主要是腰背痛,其出现是渐进性 的,且与运动有关,休息后明显缓解,很少有神经和胭绳肌 紧张,很少出现阳性体征.较重者可压迫神经根,硬脊膜及 马尾神经而引起腰痛,放射性痛,肌肉运动乏力,大小便功 能障碍,甚至瘫痪等神经功能障碍的症状和体征.x线平 片尤其是斜位片有助于发现骨折,但有时较难发现新鲜损 伤.对可疑病例,应对所怀疑区域进行CT扫描,而对同侧 椎弓根MRI扫描中加权相是否有高信号表达对椎弓崩 裂早期诊断很有帮助.但无论选择何种治疗手段,CT对 确定椎弓崩裂的进展或是否愈合最有帮助J. 3治疗 通常认为,并非所有腰椎椎弓崩裂的患者都需手术 治疗.对于体育运动所致,不伴有脊椎滑脱的青少年应 力性疲劳骨折,给予保守治疗常能获得预期效果.相当 多年龄较大患者虽有某些症状,也应首选保守治疗.保 守治疗包括加强腹部和腰部肌肉训练,佩戴腰围或简易 支具适度而有效的保护等,一般均能受到良好效果. Sairyo等把保守治疗分为早,中,晚三期,经对23例年轻 椎弓崩裂患者进行保守治疗并随访,早期患者的治愈率为 87,中期为32,而晚期无成功者,结果显示保守治疗对 于早期患者最有效.然而若峡部存在假关节,同侧椎弓根 MRI扫描中加权相无高信号表达,保守治疗则很难使 骨折愈合.一般认为保守治疗时间不应超过6个月. 对于经正规的保守治疗无效患者,应考虑手术治疗. 国际骨科学杂志2009年3月第3O卷第2期IntJOrthop,March25,2009,Vo1.30.No.2 具体指征为:?腰部持续疼痛并呈进行性加重;?短期(3 , 6个月)内观察发现椎体有滑脱倾向;?伴发腰椎间盘 突出及椎管狭窄.手术治疗的目的是恢复和保持解剖结 构的稳定性,促进峡部愈合,防止或加重椎体滑脱,神经 ,手术方法可归纳分 组织受压及邻近椎问盘退变.目前 为两大类:脊柱跨节段融合固定和脊柱单节段融合固定 (直接修补). 最先采用的是单纯脊椎融合术.1911年Albeeh使 用后路融合,其后产生附件问融合,椎体问融合等多种融 合方法.附件问融合术包括横突间融合术,峡部嵌入式 植骨融合术,带肌蒂骨瓣移植融合术,椎体问融合术包括 前路椎体间植骨融合术,侧路椎体间植骨融合术,后路椎 体间植骨融合术及360.椎体问植骨融合术等.但单纯融 合术后往往需要外固定(如石膏床,支架等)较常时间,生 活质量较低,更为重要的是融合假关节发生率较高.以 后许多研究显示坚强的内固定可以提高腰骶部植骨融合 的成功率,同时也减少了卧床时间.随着20世纪70年 代椎弓根螺钉应用于脊柱外科,减压植骨融合加合适内 固定这一方法得到广泛应用,脊柱重建的稳定性及植骨 融合率明显提高,同时缩短了术后康复时间.内固定器 的应用是近年来治疗上的一大进展,即从脊柱二维稳定 到三维稳定,以及更为先进的动力性生物固定,跨节段固 定稳定性越来越合理,植骨融合率也得到有效提高.然 而随着上述方法的广泛使用,许多学者发现多节段固定 虽有良好的脊柱稳定性及较高的融合率,但会破坏腰骶 部的正常生理,减少腰椎活动度,易并发迟缓性脊柱疾 患.生物力学研究表明,脊椎跨节段内固定在对固定 区域有应力遮挡的同时,还会导致邻近上下节段应力的 显着性增高,而这种高应力会引发或加速其椎间盘退变, 导致椎间盘相应的生化及代谢变化.实验研究]表明, 椎弓崩裂后其上下节段活动度均明显增大,跨节段融合 后邻近上缘节段的活动度更加加大,增大的活动度导致 椎间盘病变,产生临床症状,这可能是跨节段融合使得原 有临床症状未得到缓解反而加重的缘故,而采用单节段 直接修补后邻近上缘节段的活动度则有所减低.因此, 目前大多数学者主张在条件允许的情况下,尽可能少地 固定融合脊拄节段,不但可减少创伤,保留脊柱的活动 度,同时还可避免多节段固定对脊柱造成的力学及生理, 生化等方面的不利影响,降低脊柱继发性疾患. Debusscher等"认为,恢复椎弓崩裂患者,尤其是青少年 患者的正常解剖结构,比破环一节正常的运动节段更可 取,更科学.对已较明确的青年性腰椎椎弓崩裂患者采 用单脊柱功能单位(FSU)的复位固定与融合术,是合理的 治疗方法. 自Kimura于1968年首次描述直接修补椎弓崩裂 后,许多学者有选择地将其应用于青少年腰椎弓崩裂的 治疗.Dai等]改进了融合方式,进一步验证了直接修复 的可行性.目前认为,直接修补系单脊柱植骨融合,使峡 ? 105? 部直接修复,更符合正常生理解剖,不干扰邻近节段的活 动度,减少相邻节段椎问盘的退变率,对运动生理影响 小,手术创伤小,内固定操作简单.它对椎弓崩裂而无椎 间盘退变的年轻患者是合乎逻辑的手术,是真正意义上 的脊柱重建手术.Kimura当时因未应用内固定,术后患 者需卧床休息2--3个月,然后再用外固定支具半年.为 改变直接修补而不用内固定导致的卧床时间长,融合率 相对低等不足,许多学者试图通过单节段内固定来弥补 这种不足,以寻找一种稳定的单节段内固定,加强融合成 功率,从而减少创伤,保留更多正常节段. 1970年,Buck首次描述由螺钉直接穿过两侧峡部缺损 进行内固定,同时植骨的概念,他把椎弓崩裂作为假关节来 治疗,认为这种治疗可潜在地恢复脊柱正常解剖,维持脊柱 节段原有活动,成为最经典的固定方式,文献报道的成功率 为83,1?Ll.但峡部解剖因素对螺钉位置的要求相 当精确,螺钉有可能损伤下神经根或起不到最佳固定效果, 同时螺钉穿过本已相对面积较小的骨折端后可影响骨折愈 合,减少植骨面.此外脊柱的巨大应力经峡部传递,螺钉承 受着巨大应力,术后螺钉断裂常有报道,而断裂后远端断钉 的取出也是一个比较棘手的问.因此,该方法未获广泛 开展,但给予后来的研究提供了启发.1977年,Nicole等提 出经横突的8字钢丝法,将钢丝穿过两侧横突,然后绕过脊 突进行固定,但存在剥离范围广,出血多,操作不便,且有神 经根损伤之虞,同时这种单纯的钢丝内固定结合相对薄弱 的横突及脊突固定,容易造成钢丝疲劳断裂,横突及脊突断 裂.Salib等对此做出改进,利用椎弓根钉为支点,以钢 丝穿棘突后缠扎固定,可以简化操作,提高固定强度,也称 改良Scott法.这种方法更容易被大多数熟悉椎弓根固定 技术的脊椎外科医生所接受.由于椎弓根螺钉固定为三柱 固定,固定强度明显增大,融合率得到提高.但与Scott法 一 样,临床应用中钢丝断裂时有报道,影响了治疗效果. 1984年,Morscher等首次采用钩螺钉(hook-scrow)概念 进行内固定,与单独螺钉固定相比,具有固定强度大,为峡 部问植骨提供广泛植骨床等优点.可能因等原因,有 研究.发现螺钉固定在上关节突时约有15的技术失误, 相关并发症有时高达44.但在Morscher钩螺钉法的启 发下,经螺杆将椎板钩与椎弓根螺钉连接而成的单节段椎 弓根钩螺钉棒组合解决了Morscher钩螺钉法的相关缺陷, 目前已成为直接修复的首选.Taddonio首次临床应用 CD系统椎弓根钩螺钉以来,许多学者"报道采用不同形 式钩螺钉棒组合的临床疗效均达到优良.椎弓根钩螺钉棒 通过作用于椎板下缘的钩板与打入椎弓根的螺钉和棒的有 力收紧,起到强有力的固定作用,使椎弓崩裂处的张应力转 变成持续轴向的压应力,是一种比脊突钢丝更加牢固的方 法,为峡部骨折愈合及植骨提供更大的面积,能把各种形态 的植骨块嵌入峡部并压迫固定,提高融合率.近期有学 者_1采用钉棒组合(该组合与钩螺钉不同之处在于不使用 椎板钩),将棒塑形成"V"形,经脊突下缘根部后直接与双 ?1O6?国际骨科学杂志2009年3月第3O卷第2期 IntJOrthop,March25,2009,Vo1.30,No.2 侧椎弓根加压锁定,生物力学及临床初步应用良好.但对 于先天性发育不良相关椎弓崩裂,患椎关节突,椎弓多较 细小薄弱,在行单椎体固定时则不可勉强.总之,经过30 多年的发展,椎弓崩裂直接修补内固定术取得了长足进 步,已有越来越多的临床医师采用这种符合生理解剖,不 干扰邻近节段的内固定术. 单节段固定仅融合固定一个节段,应力较为集中,若 适应证选择不当,易造成手术失败.因此,采用单节段融 合内固定的直接修补,应注意以下几点:?年龄一般不超 ,因为年长患者往往发生椎问盘退变及峡部骨折 过3O岁 处硬化,血供改变等变化.可以认为,年龄因素对手术的 影响主要受制于椎间盘及峡部情况,但只要选择合理,年 龄不是一个绝对的制约因素.?保守治疗6个月以上, 症状未见明显缓解.?术前须评估相关椎间盘有无改 变.若椎间盘有退变或病变,采用直接修补即使成功,也 似把房子建在沙土上.椎问盘有无退变,术前采用MRI 可证实.?直接修补不仅适应于椎弓崩裂患者,对轻度 滑脱病例也有效,但椎体滑脱不得超过5rnin. 此外,临床研究"发现,手术成功与否与疼痛症状来 源的确切定位直接相关.术前一般在透视下向每侧注入 0.1,0.3ml利多卡因,疼痛如能缓解8O并持续6O分 钟以上,即认为该疼痛为椎弓崩裂引起,即主张行直接修 补内固定植骨融合,术后疼痛能得以有效缓解;否则,则 疑伴发有椎问盘退变等其他致痛因素,需行减压或跨节 段内固定等治疗. 4结语 腰椎椎弓崩裂导致腰椎体与其后结构连续性丧失, 这种损伤具有潜在危险性,故对经保守治疗失败患者需 手术治疗.跨节段内固定植骨融合,是相对比较传统和 普遍使用的方法,对于维持脊柱稳定性,提高融合率,促 进峡部融合起到很好的作用.节段内固定植骨融合(直 接修补)对青少年患者是一种更加科学合理的方法,在减 少相关并发症方面有较大意义,但须严格掌握适应证. 相信随着动力性内固定及微创手术等的进展,年长患者 术后相关并发症会越来越少. 参考文献 1HuSS,TribusCB,DiabM,eta1.Spondylolisthesisandspondylolysis.Instr Coru~I.ect,2【X】};;57:431445 2孙广林,孙义清,吴玉琳,等.后天性腰椎峡部不连发生机制的解剖学分析. 中国临床解剖学杂志,1994;12(1):21—23 3郝毅,郑海潮,任国良,等.腰椎峡部的解剖学研究.中华骨科杂志,2000;20 (9):562-565 4MasharawiY,DarG,PelegS,eta1.LumBarfacetanatomychangesin spondylolysis:acomparativeskeletalstudy.EurSpineJ,2【X)7;16(7):993-~) 5SairyoK,KatohS,TakataY,eta1.MRIsigr~changesofthepedieleasan indicatorforearlydiagnosisofspondylolysisinchildrenandadolescents:adinical andbiomechanicalstudSpine,2【X)6;31(2):2【16-211 6谢元忠,L庆奎,公维云,等.多层螺旋CT图像后处理技术对腰椎峡部裂的 诊断价值.中国脊柱脊髓杂志,2008;18(7):526-529 7SairyoK,SakaiT,YasuiNCortservativetreatmentoflumbarspondylolysisin childhoodandadole,~oence:theradiologicalsigr~Milchpredicthealing.JBone JointSurgeBr,2【XX);91(2):2[209 8DischAC,SchrmdzW,MatziolisG,eta1.Higherriskofa~acentsegment degenerationafterfloatingfusions:long-term0utCO1TIeafterlowlumbarne fusiort~.JSpir~Dis0rdTeeh,2008;21(2):85 9HayashiT,Aria)noT,FujimotoT,eta1.E~generativechangeintheadjacent segmentstothefusionsiteafterposterolaterallumbarfusionwithpedidescrew instrumentation:aminimum&yearfollow-up.FukuokaIgakuZasshi,2[X】};;99 (5):1(17_113 10DebusscherF.TrousselSDirectrepairofdefectsinlumbarspondylolysiswitha newpedidescrewhookfixation:clinical,functionaland(assessedstudy.Eur SpineJ,2(~37;16(io):1650-1658 11I,JiaIS,YuanW,eta1.Directrepairofdefectinlumbarspondylolysis andmildisthroicspondylolisthesisbybonegrafting,withorwithoutfacetjoint fusiorLEurSpineJ,2cxj1;10(1):78-83 12DebnathUK,Freeman13I,GregoryP,eta1.CIi血caloutcomeandreturnto sportafterthesurgicaltr~tmentofspondylolysisinyoungathletes.JBoneJoint SurgBr,20(B;85(2):244-249 13.hRM.PettineKAIVbdifiedrepairofadefectinspondylolysisorminimal spondylolisthesisbypediclescrew,segmentalwirefixation,andbonegrafting. Spine,1993;18(4):440443 14MorscherE,GerberB,FasdJ.Surgicaltreatmentofspondylolisthesisbyhone graftingand~rectstabilizationofspondylolysisbyInean.%ofahookscrew,Acta ()rthopTraunxaSurg,1984;1(B(3):1'7}17}{ 15DreyzinV,E.~sesSI.Acomparativeanalysisofspondylolysisrepair.Spine, 1994;19(17):1~X}%1915 16"PaddonioRF.Isthmicspondylolisthesis[A].In:BridwellKH,DeWaldRFeels, eTexttmokofSpineSurgery[M~.Lippincott:Philaddphia,1991:56~584 17ChungCH,ChiuHM,WangSJ,eta1.Dir~trepairofmultiplelevelslumbar spondylolysisbypedidescl'ewlaminarhookandbonegrafting:dinical,cT,and MRI-assessedstudJSpirDisordTech,2007;(5):3~)-402 18ReitmanCA,F.ssesSI.Dir~trepairofspondylolyticdefectsinyoung competitiveathietes.SpineJ,2(X)2;2(2):142-144 19UibaJA,AndersonPA,EscarcegaT,etaI.BiomechanicaIandclinical evaluationofanoveltechniqueforsurgicalrepairofspondylolysisinadolescents. Spine,2【X)6;31(18):20672072 20I.undinDA,WisemanD.日lenbogenRG,eta1.DirectreF~irofthepars interarticularisforspondylolysisandspondylolisthesis.PediatrNeurosurg,2(1(13; 39(4):195-2f30 (收稿:2008—12—29;修回:200%02—07) (本文编辑:边估) …''…''"""""..……""…''…''""…"………"''…''….'"…''…''""……""………"………… ""…" 欢迎订阅欢迎来稿欢迎刊登广告i….........…...…....?......….…...….........…... 一.....,.......……....…..……....…......….........."......…...…...…...…...........……....,.........