Cosmic动态非融合系统治疗腰椎退变性疾病的短期疗效分析

刘伟，王杰*，蔡凯文

(解放军第113医院骨一科，浙江 宁波 315040)

摘要: [目的] 探讨Cosmic动态非融合系统在腰椎退变性疾病治疗中的短期疗效。[方法] 22例腰椎退变性疾病患者在后路减压的同时行Cosmic动态非融合系统内固定术，并评价术后疗效。 [结果] 术后随访8~24个月，平均14.5个月，术后临床疗效优17例(77%)、良4例(18%)，可1例(5%)。VAS疼痛评分术前6.74±0.59分，末次随访时2.13±0.61分。术前病变脊柱运动节段过伸过屈活动度(ROM)8.39±2.72度，术后末次随访时ROM为 8.17±2.58度。随访期间未见内固定松动和螺钉断裂现象。[ 结论] Cosmic动态非融合内固定系统治疗腰椎退变性疾患具有手术操作简便、安全性高等优点，可减少对脊柱生理结构的破坏，维持节段稳定，减少远期腰椎退变和再次手术的风险，有很好的临床应用前景。

【关键词】 动态非融合固定;腰椎退变性疾病;治疗结果

Analysis of the short-term surgical outcome of lumbar degenerative disease treated with cosmic dynamic non-fusion system

Liu Wei, Wang Jie*, Cai kaiwen.

(Department of Orthopaedics, PLA 113 Hospital, 377 Zhongshandonglu Road, 315040 Ningbo ,China)

Abstract：-ive To analyze the short-term efficacy of the Cosmic dynamic non-fusion system in the treatment of lumbar degenerative disease. Methods we conducted posterior decompression and simultaneously internal fixation with cosmic dynamic non-fusion system in 22 patients suffered from lumbar degenerative disease, and evaluated the curative effect. Results The postoperative outcomes showed excellent in 17 cases(77%),good in 4 cases(18%)and fair in 1 cases(5%)after mean follow-up of 2.6 years.VAS scores were decreased from 6.74 ± 0.59 points preoperative to 2.13 ± 0.61 points the last follow-up.The preoperative segmental range of motion(ROM) of the Operative segments was 8.39 ± 2.72 degrees, and was 8.17 ± 2.58 degrees at the last follow-up.There was no screw loose or rupture during the follow-up. Conclusion Cosmic dynamic non-fusion system for the treatment of lumbar degenerative disease has many advantages such as easy to operate, high safety, etc., and it can reduce the destruction of the spine, maintain segmental stability, reduce long-term lumbar degeneration and reoperation risk. Cosmic dynamic non-fusion system has a good clinical application prospect.

Key words：dynamic non-fusion stabilization; degenerative lumbar disease; surgical treatment

脊柱融合术概念的提出至今已有约百年历史，在临床上得到广泛应用，是治疗各类脊柱退变性疾病的“金标准”，近年随着脊柱内固定材料的应用，脊柱融合率不断提高，但脊柱融合后出现融合节段运动功能丧失、邻近节段的应力传导异常，导致脊柱融合邻近节段椎间盘退变加速，即临椎病的发病率不断升高，严重者往往需要再次手术治疗[1-2]。为了解决脊柱融合术导致的脊柱生物力学改变，尤其是随着材料学科的不断进步，近年来脊柱动态非融合系统取得了较大发展。我院近年使用Cosmic后路经椎弓根动态非融合系统治疗腰椎退变性疾病，取得了满意疗效，现将初步结果报告如下。

1 资料和方法

1.1 临床资料

研究对象为2010年9月至2012年2月收治的一组腰椎退变性疾病患者共22例，男14例，女8例，年龄32~51岁，平均41岁，病程 8个月~7年，平均2.6年。其中单纯椎间盘突出11例，腰椎间盘突出单纯摘除术后复发2例，腰椎管狭窄9例。所有患者均有不同程度的下腰痛，椎间盘突出患者伴有病变侧下肢疼痛麻木，椎管狭窄患者除典型的间隙性跛行症状外，可同时合并有一侧或双侧下肢疼痛、麻木。术前常规拍摄腰椎正侧位、过伸过屈侧位X线片，腰椎CT以及MRI检查，明确病变节段和确定手术范围。手术部位位于L3-4节段2例，L4-5节段12例，L5-S1节段7例，L3-4和L4-5二节段1例。

1.2 手术方法

硬膜外麻醉或全身麻醉后，患者取俯卧位于U型垫，保持腹部悬空，双髋、膝关节微屈位。常规消毒铺巾，以病变节段为中心，取腰部后正中切口，沿后正中线切开皮肤，沿棘突及椎板两侧纵行分离暴露至双侧关节突。常规C臂X线机定位病变节段，确定进钉点后于病变节段双侧植入Cosmic动态非融合系统椎弓根螺钉，再次透视确认螺钉位置良好后，安装经预弯的专用钛合金连接棒，旋紧并固定螺栓。对于椎间盘突出患者，病变侧开窗减压，暴露病变椎间盘，摘除突出髓核组织。对于椎管狭窄患者，进行双侧开窗潜行减压或全椎板切除，同时合并椎间盘突出的患者可摘除突出髓核组织，确认无残余致压物和神经卡压后，常规冲洗手术切口，放置引流管，逐层缝合切口。

1.3 术后处理

术后常规应用镇痛剂并预防性应用抗生素4~5d至体温、血象正常。术后次日开始行下肢功能锻炼，3~5d后佩戴腰围逐渐下床活动。术后3个月、6个月、12个月、24个月随诊，拍摄腰椎正、侧位及功能位X线片，应用疼痛视觉模拟量表(visual analogue scale，VAS)进行疼痛评估，应用Oswestry功能障碍指数评价临床疗效。

2 治疗结果

本组患者手术时间45~110 min，平均78min;术中出血量150~560 mL，平均350 mL，术中患者采用自体血回输，均未输注异体血。所有患者创口均一期愈合，平均住院天数11d。疗效评定采用北美脊柱外科学会推荐的Oswestry功能障碍指数(Oswestry Disability Index，ODI)[3]，术后改善率大于75%疗效为优，50%~75%疗效为良，25%~50%疗效为可，小于25%疗效为差。术后随访8~24个月，平均14.5个月，末次随访时术后临床疗效优17例(77%)、良4例(18%)，可1例(5%)。VAS疼痛评分(0~10分)术前6.74±0.59分，末次随访时2.13±0.61分。术前病变脊柱运动节段过伸过屈活动度(ROM)8.39±2.72度，术后末次随访时ROM为8.17±2.58度。随访期间未见内固定松动和螺钉断裂现象。

3 讨 论

腰椎退变性疾病包扩椎间盘源性腰痛、腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症以及腰椎退变性滑脱等多种疾病，1911年Hibbs和Albee首次针对椎间盘与关节突关节退变引起的下腰痛和脊柱失稳提出脊柱融合概念，此后腰椎融合术一直是目前临床治疗下腰痛和脊柱失稳疾患的“金标准”。目前，脊柱融合技术在治疗下腰痛和腰椎不稳方面取得了较好的疗效，融合率达90% 以上，但许多临床研究表明，既往以融合病变节段达到缓解腰痛目的的技术标准正在受到挑战，其临床疗效并未达到期望值，存在手术节段运动功能丧失、邻近节段退变加速以及融合术本身的不可逆性等缺陷[4]。随着材料学的不断进步以及认识到脊柱融合术的缺陷后，脊柱非融合技术应运而生，已成为近年来脊柱外科领域备受关注的话题。目前有一些半刚性或动态的后路内植物已经在临床上开始使用，它们都试图提供一种介于不稳定减压和减压后刚性融合术之间的选择，这些内植物大致可以分为棘间动态非融合系统和经椎弓根动态非融合系统两大类。本组病例使用的内植物材料即为一种非刚性但稳定的后路经椎弓根动态非融合系统。

3.1 Cosmic系统的生物力学评价

生物力学研究显示，棘间动态非融合系统对于减压节段的伸张活动有稳定效果，但是几乎不能稳定减压节段的轴向旋转[5]，对很多后路设备的实验室体外研究显示其对屈/伸和侧屈有稳定效果，但是对轴向旋转的稳定效果有局限性[6,7]，因此其远期疗效也受到一定的质疑[8,9]。Cosmic系统作为一种后路经椎弓根非融合系统自2002年就开始了临床应用，其由传统的钉棒和一个铰链组成，铰链位于钉头和钉体之间，体外允许在矢状面单平面上下各20度的活动范围。铰链螺钉的设计允许腰椎屈/伸和侧屈的受限活动，但是限制轴向旋转。6.25mm的棒确保了其稳定性，铰链螺钉头确保了非刚性特征。螺钉头和螺纹之间有铰链连接，可使内植物系统和椎体前柱共同分担负荷。实验室测试可以看出Cosmic系统和健康的运动节段有相同的旋转稳定性。0.3-3.0KN/1Hz下进行循环载荷试验，1千万次循环摆动后未发现内植物断裂或任何碎屑(图2)。

Schmoelz[10]等使用新鲜冷冻的腰椎样本(L2-5)在脊柱检测机上检测多种固定状态下的生物力学稳定性。采用最大的减压方案(包括L3+L4椎板切除和L3-4及L4-5内侧小关节切除)并导致医源性引起的严重不稳，特别是轴向旋转方面达完好状态的187-234%，同时应用Cosmic系统进行动态非融合固定。结果显示，与完好样本和减压状态下的脊柱运动范围(ROM)相比较，Cosmic系统显著降低了屈/伸和侧屈的ROM。在轴向旋转方面，减压后活动度增加，而Cosmic系统非融合固定后能够将ROM降低到完好样本的范围之内。而如果采用刚性后路内固定系统则进一步降低在所有活动平面中的ROM。同时，Schmoelz还使用Dynesys经椎弓根脊柱动态非融合系统进行研究，使用Dynesys进行固定后，并没有使缺陷脊柱标本明显增加的轴向旋转度降低到完好样本的范围之内。

3.2 Cosmic系统适应症的选择

患者的筛选是达到良好临床结果的决定性准则。结合本组病例手术经验以及Strempel等的观点[11]将Cosmic的适应症界定为：(1)有症状的腰椎椎管狭窄症，椎管单纯减压可导致临床不稳性增加，腰痛和畸形也随之严重，有椎管狭窄复发的风险;(2)椎间盘源性疼痛和小关节综合症情况下的慢性复发性腰痛，如MRI发现椎间盘脱水，高度丢失和阳性Modic指征，椎间盘造影疼痛复制阳性的患者;(3)椎间盘突出症或复发性椎间盘突出症;(4)结合脊椎融合，如功能位X片上腰椎明显滑脱，另一节段有症状的椎间盘退变，在退变部位用SSCS/Cosmic进行固定，滑脱的部位可同时融合;(5)脊椎融合后相邻节段疼痛性退变性疾病(临椎病)的延伸治疗。值得注意的是，Cosmic系统最多只能用于三个节段，如果复位和矫形需要较大的力，或存在前柱缺损时则不适合进行非融合固定。

3.3 Cosmic系统治疗腰椎退变性疾患的优点及安全性

由于非融合内植物如同稳定的假关节，铰链螺钉能够提供足够的活动度，并且使内植物和椎体分担负荷，同时防止任何旋转和平移，旋转稳定性与完好椎体一致[12]，在没有融合保护的情况下也能够维持较长时间，同时该系统也使手术过程变得简单，不必过多地切除关节突关节和进行椎间融合器的植入，有效降低了手术风险和操作难度，缩短了手术时间，减少了术中出血和神经损伤等并发症的发生几率。Strempel等采用多中心的方式评价该技术治疗退变脊椎时的技术难度、创伤、失血量、及手术时间，结果显示，非融合技术可对退变的腰椎进行稳定但不僵硬的固定，并可以做到微创，多数患者无需输血，症状缓解明显，可早期活动，目前随访得出的临床结果同常规融合一样好，这与我们的初步临床结果相一致。

尽管，本组病例数量有限，还缺乏大宗病例的积累和长期的随访结果，但根据我们有限的经验和相关文献，Cosmic作为一种新型非融合材料，用于治疗腰椎退变性疾患，具有手术操作简便、创伤小，安全性高，可减少对脊柱生理结构的破坏，维持节段稳定，减少远期腰椎退变和再次手术的风险，有很好的临床应用前景。

作者简介：刘伟(1982- )，男(汉族)，主治医师，医学博士

研究方向：脊柱外科