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脊柱退行性疾病
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疾病介紹

脊柱退行性疾病是指脊柱隨著年齡增大而自然老化、退化的生理及病理過程,后縱韌帶、前縱韌帶、椎間盤等退變、脫水引起的各種骨質增生、黃韌帶肥厚、椎間盤后突等一系列疾病統(tǒng)稱為脊柱退行性病變。共同因素常見于勞損后出現(xiàn)的椎間盤突出,黃韌帶增厚、鈣化,骨質增生、肥大等腰椎退行性改變的原因。建議患者及時到??漆t(yī)院就診治療。

癥狀表現(xiàn)

脊柱退行性疾病,臨床主要表現(xiàn)為脊椎僵硬、酸痛,活動范圍縮小。有時會伴隨著頭暈、頭痛、手臂、腿腳麻木及脊椎相關性疾病。

脊椎的退化分為四個階段:

第一階段,椎體間存在無菌性炎癥,病人會有酸痛的癥狀。此階段尚無骨刺與椎間盤退化等永久改變,神經(jīng)根受壓的機會較少,一般始于25歲以前。此階段以預防為主,主張健康的生活方式和適度體育鍛煉。

第二階段,椎間盤有少量退化,骨刺開始少量出現(xiàn),病人會有關節(jié)僵硬,偶爾會有頭暈、頭痛、手腳麻木的癥狀;脖子痛與落枕是常發(fā)生的事;早晨起床后會有關節(jié)不靈活的感覺,需經(jīng)過一定的活動后才能緩解;坐的時間長了會腰背酸痛;做電腦工作容易疲勞,上背部疼痛,開始出現(xiàn)脊椎相關性疾病。此階段多發(fā)生在25歲~45歲之間。此階段以生活及工作方式調整為主,癥狀嚴重時可做理療,急性期可服用對癥治療的藥物,對存在不穩(wěn)或不穩(wěn)趨勢的,建議避免按摩推拿。

第三階段,椎間盤退化加劇,骨刺增生明顯,上述的癥狀更為嚴重,并且由間斷性發(fā)作轉為持續(xù)性發(fā)作。尤其是各種脊椎相關性脊椎更多而頻繁。年齡多為45歲~65歲。需及時就醫(yī)系統(tǒng)治療。

第四階段,一個以上的椎間盤完全退變,脊柱不穩(wěn)明顯,骨刺開始搭橋,各種癥狀持續(xù)而嚴重。椎間盤在退變、變薄的過程中,神經(jīng)根受壓的可能性越來越大,至椎間盤完全退變時,如果神經(jīng)根已受壓,只有進行手術。如果未壓迫神經(jīng),則該脊椎也就不會迫壓神經(jīng)了。但是,該椎間盤的上一個或下一個椎間盤則會以更快的速度退化,更多的神經(jīng)根就會受到干擾。一般此階段多發(fā)生在65歲以上。此階段對人的健康與壽命的影響最大。

檢查診斷

檢查

無論是X線、CT或MRI檢查均顯示典型的退行性變征象,并依據(jù)其退變所處的階段不同而呈現(xiàn)出相應的改變。

1.X線檢查

(1)椎節(jié)不穩(wěn) 屬病變早期,或同一病例病變較輕的椎節(jié)。在動力性攝片時(側位)可顯示出松動與不穩(wěn)征,一般是上一椎體的下緣在下一椎體的上緣前后滑動,并出現(xiàn)梯形變。側向松動與不穩(wěn)則較少見。

(2)椎間隙狹窄 由于椎間盤退變,早期即可顯示患節(jié)間隙變窄,并隨著脫水加劇,以及軟骨面受累而使椎間隙的垂直高度明顯降低,甚至僅為正常椎間隙的1/3或1/4。

(3)椎節(jié)骨質增生 在椎體邊緣可顯示出大小不一、形態(tài)各異的骨質增生。

(4)小關節(jié)骨質增生 除椎體邊緣骨刺外,小關節(jié)骨質增生亦較多見,因該處骨組織重疊密集而難以判定。因此,當懷疑該處有骨質增生,且伴有根性受壓癥狀需定位選擇術式時,則需行CT檢查。

(5)其他改變 除骨贅外,X線片上尚可發(fā)現(xiàn)鄰近椎節(jié)松動與不穩(wěn)征,此乃由于相鄰椎節(jié)活動量增加之故。并應注意第5腰椎椎弓根有無退變性斷裂,其可伴發(fā)。同時,酌情測量椎管和(或)根管的矢狀徑以判定有無繼發(fā)性椎管狹窄癥。

2.CT檢查

對下腰椎傷病的診斷意義較大,其陽性發(fā)現(xiàn)率明顯高于普通X線檢查,尤其是在對椎管及側隱窩形態(tài)與大小的判定上具有較高的臨床價值。三維椎管形態(tài)重建更有助于對椎管及根管狀態(tài)的判定,而且可作為手術選擇的依據(jù)之一。

3.MRI檢查

此項檢查主要用于對硬膜囊狀態(tài)的判定,因此凡具有脊髓、脊神經(jīng)根癥狀者,應常規(guī)予以檢查。

診斷

診斷主要依據(jù):

1.臨床癥狀

一般均有前述臨床癥狀特點中的大部或全部,療程均較長,可從中年起發(fā)病(多為重體力勞動者)。

2體格檢查

除腰部僵硬、活動受限及叩擊有舒適感外,約半數(shù)病例可能并無其他特別體征。

3.患者年齡

一般多在55歲以上,50歲以下除重體力勞動者或舉重運動員(包括芭蕾舞男演員)外,其他甚為少見。然而近年來,脊柱退行性變有年輕化的趨勢。

4.影像學檢查

X線上呈典型的退變性改變。并可行CT或MRI檢查。

治療方法
治療方法

脊柱退行性疾病,尤其是頸椎、腰椎退行性疾病,是中老年人群常見病、多發(fā)病。

近年發(fā)病率逐年上升,并呈現(xiàn)年輕化趨勢。脊柱融合術安全可靠,已成為治療此類疾病的常用方法,包括前路融合、后路椎間融合、小關節(jié)融合、椎板間融合等術式。椎間融合器是一種新興的融合椎體方法,旨在解除神經(jīng)壓迫、恢復椎間孔高度和脊椎正常生理曲度。椎間融合器術后即可提供早期的前柱穩(wěn)定性,為椎間成骨創(chuàng)造良好的生物力學條件,因而能顯著提高椎間融合率,同時減少并發(fā)癥。目前已有多種材質、不同結構的椎間融合器應用于頸腰椎不穩(wěn)定、滑脫和椎間盤疾病等保守治療無效者,獲得廣泛認可。其中同種異體骨椎間融合器以其良好的成骨活性和臨床療效得到了越來越多關注?,F(xiàn)將同種異體骨椎間融合器的研究進展及臨床應用現(xiàn)狀作一綜述。

椎間融合器發(fā)展簡介

Badgy和Kuslich最早設計出適用于人體的椎間融合器,即BAK(BagbyandKuslich)系統(tǒng),并用于治療退變性下腰痛。在該融合器中填充自體骨后植入椎間隙,再輔以鋼板或椎弓根釘固定,能維持椎間隙高度、恢復前中柱支撐、增加椎間孔容量、解除神經(jīng)根受壓,并減少了椎間隙塌陷及假關節(jié)形成。此后,隨著脊柱生物力學的發(fā)展和椎間融合術的廣泛應用,頸椎、腰椎椎間融合器發(fā)展迅速,種類日益繁多。

現(xiàn)有的椎間融合器材料類型包括鈦合金、碳纖維、聚醚醚酮(PEEK)、可吸收生物材料等。由于材料本身性能所限,制備的椎間融合器均存在各自弊端。鈦合金的彈性模量遠大于人骨,植入后會產(chǎn)生應力遮擋,影響成骨。Wang等回顧了64例使用鈦合金B(yǎng)AK融合器的前路頸椎融合患者臨床資料,發(fā)現(xiàn)隨時間推移椎間高度逐漸丟失,9例患者出現(xiàn)融合器下沉,2例患者甚至需再次手術。

可見,就長期保持椎間隙高度和脊柱生理彎曲而言,鈦合金B(yǎng)AK融合器不是一理想選擇。

另外,有研究表明在骨質疏松患者中,金屬融合器更容易發(fā)生下沉,可能加劇神經(jīng)壓迫癥狀。碳纖維彈性模量更接近正常骨組織,但生物相容性差,長期使用會產(chǎn)生小碎屑,引發(fā)無菌性炎癥??晌丈锊牧先诤掀鞫嘤删廴樗嶂瞥?,其降解產(chǎn)物會造成局部酸性環(huán)境,不利于成骨。此外,可吸收生物材料的吸收時間與人體成骨時間常不匹配,容易在椎體達到骨性融合前失效,導致椎間隙下降。PEEK材料機械強度高、惰性高、生物相容性好、加工方式靈活,是目前臨床應用最廣泛的椎間融合器材料。但其作為一種聚合材料,本身不可吸收,只能作為一種異物存在于椎間隙中,占據(jù)了正常骨組織融合所需空間,可能會影響融合速度和力學強度。Lee等觀察了使用PEEK融合器行后路腰椎融合術的49個融合節(jié)段,結果提示PEEK融合器術后形成穩(wěn)固融合的時間較晚。由于上述材料的不足,臨床上需要一種強度與骨接近,并具有良好骨傳導性和骨誘導性的椎間融合器。因此,同種異體骨椎間融合器得到了越來越多關注。

同種異體骨椎間融合器的原理和發(fā)展

1908年Axhausen提出了“爬行替代”理論并沿用至今,認為移植骨塊具備成骨活性,能為新骨形成提供成骨環(huán)境和支架作用,新生骨組織可沿其表面生長,同時移植骨塊逐漸降解并被新骨完全替代。臨床上使用的同種異體骨包括松質骨和皮質骨,均具有天然三維網(wǎng)孔結構,富含成骨所需的各種生長因子,兼具骨傳導和骨誘導優(yōu)勢,可被爬行替代。單純松質骨行椎間植骨的融合率在46%~90%之間,且術后易發(fā)生椎間隙下降,需要前路鋼板或后路椎弓根釘?shù)葍?nèi)固定物提供額外的生物力學支持。同種異體皮質骨制成的椎間融合器在保留良好成骨能力同時,可提供前柱軸向支撐,避免椎間隙下降,國外已有使用同種異體股骨環(huán)治療下腰痛的研究報道,均取得了良好療效。

同種異體骨椎間融合器的生物力學原理

同種異體骨通常在供體死亡24h內(nèi)獲取,并立即加工,采用新鮮冷凍或冷凍干燥保存。同種異體骨移植后主要通過骨傳導和骨誘導促進移植部位形成新骨,并且移植骨逐漸降解直至被新骨完全替代。免疫排斥反應是同種異體骨存活的主要障礙,經(jīng)冷凍處理后骨的抗原性降低,可大大降低免疫排斥反應發(fā)生率。目前推薦使用深低溫(―80℃)保存,在此溫度下,酶的活性基本消失,對降低免疫原性有一定作用,且力學強度保持不變,可使同種異體骨保存數(shù)年。

椎間融合器的力學穩(wěn)定性主要來源于撐開-壓縮效應和界面負荷均分作用。植入椎間融合器后,撐開力使融合節(jié)段周圍的軟組織處于持續(xù)張力狀態(tài),融合節(jié)段和融合器達到三維超靜力學固定,獲得抗剪切、旋轉效應,發(fā)揮自穩(wěn)作用,因此椎間融合器可為脊柱提供即刻和早期的融合穩(wěn)定性。此外,椎間融合器具有解剖學支架作用,即通過恢復椎間隙高度,重建脊柱前中柱的力學和解剖學穩(wěn)定性,恢復并維持脊柱的生理彎曲,擴大椎間孔,緩解神經(jīng)根受壓。

早期的環(huán)狀同種異體骨椎間融合器

早期的同種異體骨椎間融合器,只是采用同種異體腓骨、股骨等長骨簡單加工后形成的環(huán)狀融合器。Liljenqvist等報道了41例患者使用同種異體股骨環(huán)椎間融合平均隨訪30.6個月的結果,平均融合率高達95%,平均融合時間為8.7個月。Janssen等使用同種異體股骨環(huán)治療137例患者,并平均隨訪18個月,94%患者獲牢固融合。他們認為同種異體骨可提供滿意的生物學環(huán)境。

但由于股骨環(huán)的形狀和大小所限,其只能用于前路椎間融合術,且多用于腰椎。同種異體腓骨環(huán)則常用于頸椎前路融合,也有學者將多個同種異體腓骨環(huán)聯(lián)合用于腰椎后路融合。Slosar等在同種異體腓骨環(huán)內(nèi)填充含BMP-2的自體骨,用于椎間盤退變、椎體滑脫和退行性脊柱側彎患者的前路腰椎融合術,所有患者(45例/103個節(jié)段)均在術后6個月達椎間融合,且無嚴重并發(fā)癥發(fā)生。

由于自體髂骨具有良好的成骨活性,其獲得的融合率和臨床療效被視作評價椎間融合術的金標準,因此與自體髂骨比較的結果對臨床工作有重要的參考價值。一項半隨機的前瞻性對照研究中,在前路頸椎融合術中分別使用同種異體腓骨環(huán)和自體髂骨,雖然腓骨環(huán)的椎間融合較自體髂骨延遲(6個月時腓骨環(huán)融合率為63.1%,而自體髂骨達到了89.2%),但二者在24個月時融合率相當,融合器下降發(fā)生率也無差別。

因此在前路頸椎融合術中,同種異體腓骨環(huán)是一種替代自體髂骨的合適選擇。上述同種異體骨椎間融合器由于未采用適合椎間隙解剖形狀的設計,與終板接觸面小,易因應力集中而切割終板,導致融合器下降或退出、假關節(jié)形成等并發(fā)癥增多;同種異體骨環(huán)根據(jù)天然材料加工而成,存在規(guī)格不規(guī)范、力學強度差異大、尺寸常過大或過小、天然外形不便把持操作等問題,難以滿足外科手術的規(guī)范化操作需求,尤其不能適應脊柱外科微創(chuàng)化發(fā)展的趨勢。

解剖型同種異體骨椎間融合器

針對簡單腓骨環(huán)、股骨環(huán)的不足,符合椎間隙解剖學特點的同種異體骨椎間融合器逐漸應用于椎間融合術。此類融合器的主要設計特點包括:上下表面有一定的凸起弧度,與終板略凹陷的解剖外觀相吻合;與椎體終板相接觸部分粗糙或為鋸齒狀,增加了與終板的接觸面積,且不易向后方脫出;部分融合器設計制作中還考慮到了頸椎、腰椎的前凸角;形成外形規(guī)范和規(guī)格齊全的系列產(chǎn)品,配備了專用器械。

經(jīng)過精細加工的同種異體骨椎間融合器在臨床上取得了良好效果。Barnes等和Arnold等分別報道了一種用于后路融合術的同種異體骨椎間融合器,該融合器由上下兩片皮質骨拼接制成,上下表面有齒狀凸起,植入時需將2枚融合器平行植入椎間隙。在一項多中心的前瞻性研究中,解剖型同種異體骨椎間融合器的臨床效果在與PEEK融合器的對照研究中得到了肯定,其融合率為95.2%,患者Oswestry功能障礙指數(shù)顯著改善,與PEEK融合器比較無明顯差異,椎間隙無明顯下降,未發(fā)生椎體滑脫、內(nèi)固定物松動等嚴重并發(fā)癥。另有一項循證研究也證實了解剖型同種異體骨椎間融合器與PEEK融合器有相同的融合率和臨床效果。

解剖型同種異體骨椎間融合器是將皮質骨切割塑型后拼接而成,外形可根據(jù)需要設計加工。

因此其應用范圍不受原材料尺寸和外觀的限制,使有限的同種異體骨原材料得到了最大限度的利用。有研究將一種股骨皮質骨制成的解剖型椎間融合器用于前路頸椎融合術,并與腓骨皮質骨來源的融合器比較,經(jīng)12個月隨訪,雖然疼痛視覺模擬評分(VAS)、頸椎功能障礙指數(shù)(NDI)無明顯差異,但股骨融合器比腓骨融合器更早形成融合,同時股骨融合器出現(xiàn)沉降的情況略少于腓骨融合器;此外,CT檢查發(fā)現(xiàn)股骨和腓骨融合器均有不同比例的形態(tài)改變(骨折或碎裂),發(fā)生率分別為10.8%和53.2%。

由于PEEK、碳纖維等融合器極少碎裂,同種異體骨椎間融合器發(fā)生碎裂的情況值得關注。股骨融合器發(fā)生碎裂較少的原因可能是:股骨、腓骨密度相同,但股骨的強度指數(shù)比腓骨大;股骨皮質骨更厚,抗壓強度大。當然,這一狀況也可能是同種異體骨被吸收、新骨形成過程中的正?,F(xiàn)象。雖然該報道中融合率令人滿意,也未出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥,但隨著隨訪時間延長是否會出現(xiàn)遠期并發(fā)癥,值得進一步觀察和研究。

同種異體骨椎間融合器的臨床應用

適應證

同種異體骨椎間融合器適用于幾乎全部傳統(tǒng)金屬或人工合成材料的融合器使用范疇。以頸椎間融合器為例:頸椎間融合器臨床應用報道的適應證為保守治療無效的神經(jīng)根型頸椎病、退變性頸椎節(jié)段性不穩(wěn)、非多節(jié)段受壓(3節(jié)段以上)的脊髓型頸椎病等。在禁忌證方面,Harcker等強調,當患者存在骨質疏松癥時,同種異體骨椎間融合器與其他材料融合器一樣容易發(fā)生下降,因此不適用于重度骨質疏松患者。此外,椎間融合器的設計源于撐開-壓縮效應,椎體外傷性骨折脫位破壞了相應的韌帶和纖維環(huán)組織,亦不能被列為手術適應證。

椎間融合器中的充填物

椎間融合術中常將椎間減壓操作時取出的自體松質骨充填于融合器內(nèi),自體骨良好的免疫相容性和促成骨作用有利于骨融合。自體骨不足時則廣泛采用同種異體松質骨填充,并常使用重組人BMP-2促進融合。不少研究者認為BMP-2可使融合率達100%,但同時發(fā)現(xiàn)早期并發(fā)癥增多,主要是骨吸收或一過性椎間隙下降??紤]到VAS評分和融合率無差別,有研究者認為骨吸收應被視作融合的過程而不是并發(fā)癥。

臨床融合的評判

傳統(tǒng)金屬類椎間融合器術后判斷融合十分困難。由于X線不能透過金屬且會在金屬周圍形成偽影,X線片上不能直接顯示融合器內(nèi)部及周圍骨小梁的生長連接,因此難以從影像學上判斷是否實現(xiàn)了椎體間融合。而同種異體骨融合器不會明顯遮擋X線,在影像學判斷上具有顯著優(yōu)勢。一般來說,X線片顯示椎間出現(xiàn)新生骨小梁連接即可認為已融合。新生骨小梁連接至少代表了椎節(jié)間的功能性穩(wěn)定,融合器內(nèi)的骨性纖維連接或鎖卡可能提供了這種穩(wěn)定。此外,患者無痛、椎節(jié)無活動,也可作為判定骨性融合的依據(jù)。

小結

同種異體骨椎間融合器的優(yōu)點可簡單概括為以下五點:

1、融合器結構更符合正常椎間隙形態(tài);

2、彈性模量接近正常人體骨骼;

3、對影像學檢查影響小;

4、可完全吸收;

5、有良好的成骨活性。

雖然同種異體骨椎間融合器在臨床應用中表現(xiàn)出了良好效果,理論上有成骨活性、彈性模量等優(yōu)勢,但目前仍無充足證據(jù)表明同種異體骨椎間融合器比PEEK等其他質材融合器有明顯優(yōu)勢;同時由于同種異體骨椎間融合器投入使用的時間相對較短,缺乏長期隨訪資料判斷其遠期效果;其在融合過程中的病理學變化和影像學表現(xiàn)均與金屬或合成材料融合器不同,值得深入研究。因此,仍需深入研究同種異體骨椎間融合器的最佳適應證和遠期效果,以期為臨床決策提供充足證據(jù)。

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常見病因

病因有原發(fā)性(或稱特發(fā)性)和繼發(fā)性兩類。在我國,以繼發(fā)性者較多見,原發(fā)性者較少。凡正常椎節(jié)無明顯原因而逐漸發(fā)生退行性變即稱為原發(fā)性脊椎骨關節(jié)病;若因某些已知原因導致軟骨破壞或關節(jié)結構改變,以致因關節(jié)內(nèi)摩擦或壓力不平衡等因素而造成退行性變者,稱為繼發(fā)性脊椎骨關節(jié)病。

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