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有关脊柱不稳的诊治进展

来源:中国矫形外科杂志 作者:谭远超,朱正兵 2006-12-19
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摘要: 正常情况下,维持脊柱稳定的基本单位是运动节段(motion segment),即脊柱的功能单位(function of spinal unit,FSU),包括相邻的两节椎骨及其椎间盘、关节突关节和韧带结构等。在生理条件下,脊柱的活动受各种外部载荷(外力)以及内部载荷(应力)的共同作用,由此产生相应部位的生理变形(应变)和脊柱的生理活动。......


    正常情况下,维持脊柱稳定的基本单位是运动节段(motion segment),即脊柱的功能单位(function of spinal unit,FSU),包括相邻的两节椎骨及其椎间盘、关节突关节和韧带结构等。在生理条件下,脊柱的活动受各种外部载荷(外力)以及内部载荷(应力)的共同作用,由此产生相应部位的生理变形(应变)和脊柱的生理活动。在生理载荷下,FSU不会出现异常应变,因而保证了脊柱的稳定。

    Pope及Pajabi于1985年提出,脊柱的稳定性反映了载荷与其作用下所发生位移之间的关系。在同样的载荷下,位移越小,稳定性就越强。因此,脊柱的不稳意味着在正常载荷下即出现了异常活动、应变和变形。1987年,White等提出了临床稳定(clinical stability)和临床不稳(clinical instability)这一概念。认为在生理载荷下,脊柱各结构能维持其与椎体之间的正常位置关系,不会引起脊髓或脊神经根的损伤或刺激,故称为临床稳定;当脊柱丧失这一功能时,就称为临床不稳。

    “脊柱不稳”目前尚无统一的定义。但多数学者认为,这一概念主要应包括以下两方面的内容:(1)在生物力学上,脊柱不稳是指运动节段的刚度下降、活动度增加,与正常结构相比,不稳的脊柱在同样载荷作用下发生更大的位移;(2)在临床上,不稳脊柱的过度活动可导致疼痛,潜在的脊柱畸形可能导致脊髓及脊神经组织受压损伤。也有学者提出,上述两方面的含义可以分别命名为“脊柱不稳”和“脊柱不稳征”。生物力学的试验表明,正常人体脊柱的稳定性系由两大部分来维持。一是内源性稳定,包括椎体、椎弓及其突起、椎间盘和相连的韧带结构,为静力性平衡;二是外源性稳定,主要为脊柱两侧肌肉的调节与控制,它是脊柱运动的原始动力,为动力性平衡。上述任何一个环节遭受破坏,均可能引起或诱发脊柱正常结构及平衡功能的丧失,从而导致脊柱不稳。

    1  病  因

    11  创  伤

    根据脊柱在损伤后立即移位或是在愈合修复过程中逐渐发生的畸形,可大致分为急性和慢性不稳定损伤。无论是从Holdsworth的二柱理论(1970年)还是从Denis的三柱理论(1983年)出发,椎节的任何解剖部位受损均将波及脊柱的稳定性,其中包括周围的韧带与肌群损伤。因此,对脊柱骨折脱位及软组织损伤的治疗应特别强调早期复位、确实制动和积极的功能锻炼这一基本原则,以避免由早期的急性失稳转变为后期的慢性失稳,从而导致严重后果。

    12  退行性变

    在引起脊柱不稳的诸多病因中,退行性变最为常见。退行性变是人体生长发育停止后出现的自然规律。椎间盘是人体组织中发生退行性变最早的部位,主要表现为蛋白多糖和水分含量的减少以及非胶原蛋白成分的增加。KirkaldyWillis等将脊柱退行性变分成3个阶段:(1)早退变期,也称功能失常期或功能障碍期,此期椎间盘退行性变程度较轻,小关节囊稍松弛,关节软骨纤维化,临床症状一般较轻;(2)不稳定期,此时椎间盘退行性变进一步加重,纤维环松弛、膨出,关节软骨退行性变明显,小关节囊松弛加重,影像学检查可见椎体及小关节轻度骨质增生。此期最容易发生椎间盘突出,并出现相应临床症状;(3)固定畸形期,此时椎间盘高度明显减低,椎间隙变窄,椎体边缘骨质增生,小关节软骨退变、纤维化。由于关节突关节及椎间盘周围骨赘的形成,可以使脊柱重新获得稳定。从某种意义上讲,这可以视为机体的一种保护性反应。但固定畸形的出现可能导致或加剧中央椎管和神经根管的狭窄,从而使脊髓和神经根受压。

    13  医源性脊柱不稳

    脊柱的各种减压手术虽可切除占位病变,解除对脊髓、神经根的压迫,但却使脊柱赖以获得稳定的结构遭受不同程度的破坏,从而影响了脊柱的稳定或使原来已处于不稳状态的脊柱更加不稳定。鉴于这一情况,除术前应明确判定患者是否伴有脊柱不稳并采取相应的措施外,对术中无法避免破坏其稳定性者,应辅以融合。

    14  其  他

    感染、肿瘤、先天性畸形均可引起脊柱不稳。但大多由于原发病的严重性掩盖了脊柱不稳的病情,一般不大引起重视。

    2  诊  断

    大多数学者都把神经系统的损害作为脊柱不稳的最重要的表现,但脊柱不稳常与其他脊柱疾患同时存在。换言之,脊柱不稳常常是脊柱疾患病理过程的一个重要阶段,故其临床症状比较复杂且多无特异性,物理检查往往也难以发现脊柱的异常活动,因此应把X线检查作为诊断脊柱不稳的主要依据。根据X线片一般可发现脊柱的先天性畸形及肿瘤、结核等引起的骨质破坏,而退变引起的脊柱不稳常同时呈现牵张性骨刺、真空现象、椎间隙狭窄等征象。但由于个体差异大、测量方法不统一,而且迄今为止尚未发现临床症状与X线之间量的相关性,所以只有结合病史、临床表现、物理检查和影像学检查进行综合分析,才有可能作出较为准确的诊断。必要时,还应辅以X线断层片、CT扫描、MRI等检查手段。其中X线检查(包括中立位的正、侧、斜位片和过屈、过伸位的侧位片)对脊柱不稳的诊断具有重要意义。目前,应用于临床的许多诊断标准大都以X线片上的一些测量数值作为主要依据。

    3  治  疗

    脊柱不稳的治疗主要有以下3个目的:(1)使脊柱被破坏的节段在理想的功能位充分愈合;(2)防止对脊柱的其他组成部分及神经组织的进一步损伤,并使原已损伤的神经组织尽可能恢复功能;(3)防止脊柱原有畸形进一步加重或出现新的畸形。

    31  非手术治疗

    包括卧床、牵引、石膏固定和配戴支具等,大多数病人经非手术治疗后即可获得满意疗效。

    32  手术治疗

    尽管非手术治疗大多有效,但仍有一部分患者需要进行手术治疗,如骨折脱位、小关节交锁等,必须行手术复位。还有某些疾病造成的椎体不稳定,需采用椎体融合术。近年来随着各种内固定器械的问世和不断改进,融合术常与内固定手术共同施行,提高了手术成功率。

    321  颈椎不稳的内固定治疗

    颈椎内固定的目的在于对颈椎施行减压手术后,提供即刻稳定,为植骨融合创造条件,只有骨性融合才能达到长期稳定。选择前路还是后路内固定,应从减压和固定两方面考虑。具体的术式很多,后路固定主要适用于脊髓后方压迫如黄韧带肥厚、钙化等,及无法彻底解除或风险较高的前路压迫如椎间盘突出合并连续后纵韧带骨化,各种原因导致的颈椎后柱、三柱不稳等。后路主要有颈椎后路切开复位与钢丝内固定术、颈椎钩状钢板固定术、颈椎钢板固定术、颈椎椎板切除与脊髓探查术、椎板切除后的颈椎融合术、颈椎椎弓根钉固定术等。后路内固定中侧块螺钉钢板因其简单易行最为常用,但按照三柱理论侧块钢板仅固定了后柱,固定不够坚固。也有研究表明,侧块螺钉钢板固定不适用于骨质疏松以及需要多节段融合的患者〔1〕。经颈椎弓根螺钉固定具有牢固的三维稳定性〔2〕,前路固定主要适用于脊髓前方的压迫及颈椎前柱不稳。前路主要有经口腔、咽后壁入路的内固定技术〔3〕、颈椎前路钢板内固定术〔4〕、颈前路螺钉内固定术〔5、6〕。据实验证实,前路钢板固定可维持矢状面上颈椎的排列,促进植骨的融合,特别对于多节段植骨的融合更为重要〔7〕,但自体骨的获取不可避免地会给患者带来一系列的并发症,诸如术后长时间不同程度的髋部疼痛、股部感觉障碍、出血、骨折和感染等,且术后可发生植骨块塌陷、移位以及术后假关节形成等并发症。椎间融合器具有撑开和压缩张力带效应,Cage位于颈椎瞬时旋转中心,由于表面螺纹的咬合作用,使其具有抗弯曲、抗滑移性能。联合颈椎前路钢板具有获得术后颈椎即刻稳定,固定可靠,骨性融合率高等优点。我们报道36例颈椎骨折脱位及失稳患者行椎间融合器联合颈前路自锁钢板术,术后3~4个月内均达到骨性融合〔8〕。

    322  胸腰椎、腰椎不稳的内固定治疗

    也有前后路之分,根据不同原因所致的脊柱不稳采用前路与后路及前后路联合内固定术,但各有其优缺点〔9~11〕。从脊柱生物力学角度来看,椎体主要支撑压缩载荷,脊柱前中柱是其主要的承重区,而脊柱各运动中心位于椎间盘内,越接近运动中心部位,其质点的运动范围越小,所以在接近运动中心部位固定和植骨有利于骨愈合〔12〕。前路内固定在生物力学上正好固定在运动节段的负重区,为畸形的矫正和植骨融合创造了有利的条件〔13〕。

    最初Kostuik采用改良的Harrington和Dwyer器械进行前方固定。此后用于胸腰椎前路固定的器械类型相继增多。目前临床应用的前路固定器种类较多。例如Zplate前路钛钢板、Anteres、AO的Ventrofix、Profile钛钢板等,但不外乎是钉板或钉棒结构两大类,其螺钉与钢板或螺棒具有刚性连接,均有直接承重和内固定作用,且一个椎体内置入2枚螺钉,使其抗旋转的能力增强。而谭远超〔14〕等采用侧前方椎管减压椎体间植骨,中柱、前柱重建,并用自行设计制作的双凤尾档板螺钉固定术治疗胸腰椎爆裂型骨折伴不完全性截瘫48例,随访2 a以上23例,经临床观察疗效满意。

    自1962年Paul Harrington报道使用哈氏棒治疗脊髓灰质炎后遗症和脊柱侧弯取得满意效果后,开创了现代脊柱后路固定的新纪元。但通常只能限制一部分脊柱活动,且对旋转的固定性较差。Luque棒对脊柱损伤固定确切,但两端的稳定性较低,而且难以承受脊柱长轴方向的压缩和牵伸应力。在钩棒系统中,CD的优点是具有三维稳定性以及能够进行节段性固定。

    随着脊柱内固定器械的发展,自上世纪90年代以后,应用椎弓根螺钉逐渐成为脊柱外科后路手术中较为成熟的方法,应用各种内固定器械治疗脊柱不稳的报道很多,诸如RF、Steffee钢板、Dick、Roycamille、CD及Scon等内固定系统。近年来又相继出现了不少新设计的内固定器并已应用于临床,如RFⅡ系统、槽式椎弓根钢板系统、“U”型椎弓根螺钉、弧轨自锁椎弓根矫形固定器〔15〕、单钉-沟槽柱翼钢板〔16〕等。经椎弓根的固定器材具有三维空间的多重矫正力、能与下腰椎生理弯曲良好适应、最少的内固定节段、坚固可靠不受平面限制等优点,成为目前临床应用较为广泛的内固定方法。

    4  脊柱微创内固定

    随着微创概念、理论和影像技术的提高,借助于特殊手术器械、内窥镜和影像仪器进行脊柱疾患诊治的微创脊柱外科(minimally invasive spine surgery,MISS)得到令人瞩目的进展。目前开展的微创脊柱内固定技术包括从颈椎到腰椎的整个脊柱,如经皮椎弓根内固定、胸腹腔镜辅助下脊柱侧凸矫形术、经皮齿突螺钉、关节突螺钉内固定〔17、18〕等。此类手术具有组织创伤小、出血少、对脊柱稳定性破坏小、术后疼痛轻、住院时间短等优点,易于为患者接受。

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    (山东省文登整骨医院,264400)


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