動態(tài)固定系統

1、動態(tài)固定系統（Dynamic stabilization system）在腰椎退行性疾患中的應用在 治療由椎間盤退行性變引起的慢性下腰痛的方法中, 脊柱融合術已得到廣泛接受, 但一些研究認為：雖然在放射學上取得了融合率的改善，患者的臨床癥狀卻沒有得到相應程度的改善；再者，強直固定和脊柱融合存在潛在并發(fā)癥，如繼發(fā)性鄰近節(jié) 段退變的發(fā)生率增加，可導致不穩(wěn)和椎管狹窄；還有螺釘斷裂、假關節(jié)形成等風險。這些促使脊柱外科醫(yī)生思考引起慢性下腰痛的真正原因及應用動態(tài)固定系統治療 腰椎退變性疾病的可能性。動態(tài)固定系統的概念“動態(tài)固定（dynamic stabilization）”(又稱“軟固定soft stab

2、ilization”）是指改變腰椎運動節(jié)段的活動范圍及負荷而不進行融合的一種固定方式, 即應用動態(tài)固定將運動節(jié)段的活動限制在正?；蚪咏７秶鷥? 避免異常載荷的產生。動態(tài)固定系統治療腰椎退行性疾患的理論依據脊 柱融合術治療慢性下腰痛基于的理念退變的腰椎運動節(jié)段常表現為不穩(wěn)定, 這種不穩(wěn)定是產生疼痛的原因, 消除受累節(jié)段的運動可消除不穩(wěn)定, 進而使疼痛消失。然而, 有些腰痛可能是由于異常負荷而不是由于穩(wěn)定性差引起?；颊咭宰藙莼蝮w位性疼痛為主要癥狀，而在動力位X 線片上常常無法發(fā)現異常的活動；且部分患者在腰椎融合術后腰痛不能改善，說明異常負荷可能是導致腰痛的關鍵。正常椎間盤由膠原和蛋白多糖組成,

3、 就象一個均勻的水囊可把在不同姿勢或體位的負荷進行均勻的傳導。椎間盤退變改變了力學上均勻一致的化學成分及其物理特性, 從而導致了傳導至終板上的負荷不一致, 并進一步導致了終板及終板下骨的破壞。椎間盤的病理改變會造成異常負荷傳導到終板, 椎間盤高度的丟失還可導致纖維環(huán)結構的折疊及結構破裂。McNally 和Adams 進行了退變間盤的壓力測定, 退變椎間盤疼痛的產生與應力傳導形式有關, 而與絕對應力負荷無關。這個理念解釋了某些椎間盤病變患者有其特殊的疼痛體位, 退變程度與腰痛沒有明顯的相關性的現象。進一步的退行性改變將導致椎間盤逐漸整體膠原化, 從而使老化的間盤重新達到均勻一致的負荷分布, 患者

4、也有了自發(fā)的疼痛緩解。因此, 改變退變間盤的負荷傳導可能對緩解疼痛有所幫助。動力性固定系統設計的主要理念就是改變負荷, 通過把后方結構置于張力位產生局部的前凸, 這樣可轉移負荷使椎間盤更易于耐受某種體位, 并限制那些導致疼痛的體位。動力性固定設計上的另一個特點在于其不需要進行脊柱融合操作, 既可限制運動到達某個疼痛位置或者進入疼痛性運動范圍, 同時又保留了運動范圍, 減少了對相鄰節(jié)段負荷的影響。動態(tài)固定系統治療腰椎退行性疾患的分類目前治療腰椎疾病的動態(tài)穩(wěn)定系統主要有三大類：  棘突間固定系統 (inter-spinous process, ISP)Ø &

5、#160;Wallis系統ü  X-STOP系統ü  Coflex系統ü  DIAM系統ü  經椎弓根固定系統 (transpedicular dynamic stabilization)Ø  Graf 韌帶ü  動態(tài)中和固定系統( dynamic neutralization system，DYNESYS )ü  杠桿輔助的軟固定系統(fulcrum- assisted soft st

6、abilization system，FASS )ü  Twinflex 動態(tài)固定系統ü  人工腰椎間盤/髓核置換(total disc or nucleus replacement)Ø  人工腰椎間盤置換ü  人工髓核置換ü棘突間固定系統棘突間固定系統的解剖學基礎近 年來,隨著對脊柱后部結構的生物力學研究的進展,人們逐漸認識到在同一椎間平面,腰椎后方雙側關節(jié)突關節(jié)和前方椎間盤形成三關節(jié)復合體是維持腰椎穩(wěn)定的基 礎結構,其解剖特點與功能相互關聯,相互影響。小關節(jié)損傷

7、后可使椎間盤受累,椎間盤損傷后可使椎小關節(jié)受累,逐漸形成退變性腰椎不穩(wěn),而腰椎不穩(wěn)又加重腰 椎間盤退變,形成惡性病理過程。若手術摘除突出椎間盤的髓核,盡管改善神經壓迫和刺激的臨床癥狀,但術后更加重腰椎不穩(wěn),主要是術后椎間盤與上、下椎體所 形成的堅強統一體被破壞,病變間隙高度喪失,前后縱韌帶松弛,椎管及神經根管容積減小,小關節(jié)突壓力增加,半脫位及其它退行性變很快出現。棘突間內固定器 的作用在于減少腰椎間盤摘除術后關節(jié)突的負荷和活動度,從而減少關節(jié)突的退變,減少關節(jié)突的增生,減少甚至消除因椎間隙減小而導致的神經根管變小變窄。歷史發(fā)展過程腰 椎棘突間內固定即“棘突間撐開器”并不是一個新的概念。根據W

8、hitesides的評論，早在1958年Knowles就報道在棘突間置入“圓柱形鋼質金 屬塞（plugs）”治療腰椎管狹窄癥(LSS)，但這種設計因經常移位且必須二次取出所以結果并不令人滿意。Minns系統是第一個報道的“軟”棘突間 內固定物，這種內置物由硅酮（silicone）制成啞鈴狀，置于棘突間時可在軸向負荷下阻止棘突互相靠近，棘突間偏離程度的大小隨著內置物直徑的增大而 增大，體外試驗結果表明可卸載關節(jié)突關節(jié)的負荷和減小椎間盤內的壓力，但沒有進一步的臨床應用報道。作為設計革新的先驅者之一，Senegas于 二十世紀80年代中期開始逐漸發(fā)展了第二代腰椎棘突間內固定物Wallis系統。隨著其

9、他脊柱工業(yè)技術的不斷革新，以舊設計為基礎的新固定物如X- STOP系統、Coflex系統和DIAM系統等開始在腰椎內植物市場出現，正在國內外進行大規(guī)模的臨床試驗。它們的設計理念包括從“靜態(tài)間隔物 （space）”到“動態(tài)彈簧鎖（springlike）”各不相同，由不同的材料包括同種異體骨移植物、鈦、聚醚醚酮 （Polyetheretherketone，PEEK)和人造橡膠復合物（elastomeric compounds）制成，總的設計產生撐開（distract）棘突和防止腰椎后伸的力學目的而影響相鄰椎體間的相對關系。撐開力維持在一定的閾值以 上，撐開力大小不同的臨床目的是為了治療不同的腰椎疾

10、病，包括退變性椎管狹窄、椎間盤原性下腰痛、關節(jié)突綜合征、椎間盤突出癥和腰椎不穩(wěn)。棘突間固定系統的生物力學研究  對神經管結構的影響ü  腰椎棘突間內固定產生的撐開力可在手術節(jié)段產生相對的后凸，使內折的黃韌帶反向張開以減少其對椎管的侵入；椎體間產生的縱向撐開力還可增加椎間孔的大 小。不管是尸體標本或人體內的研究數據均支持這些結論。Lee等在10位老齡（61-79歲，平均71歲）腰椎管狹窄癥患者中應用X-STOP系統發(fā)現手 術后硬膜囊橫切面面積增加約16.6mm2（73.6-90.2mm2，增加了22.3%），椎間孔面積增加22mm2（60.3-8

11、2.3mm2，增加 了36.5%）。Richards等在8具人尸體標本（L2-5）中應用X-STOP系統發(fā)現在后伸位時可使腰椎相應節(jié)段的椎管面積增加18%（231- 273 mm2），椎管直徑增加10%（17.8-19.5mm），椎間孔面積增加25%（106-133 mm2），椎間孔寬度增加41%（3.4-4.8mm）。Siddiqui等在12例患者中應用X-STOP系統并在手術前后行動態(tài)MRI掃描，結果發(fā)現 硬膜囊橫切面的平均面積在站立位時由術前的78mm2增加到術后的93 mm2，在坐立后伸位時由術前的85mm2增加到術后的107mm2，坐立中立位時由93mm2增加到術后的108mm2，但

12、在坐立屈曲位時手術前后無顯 著差異（106mm2 VS 114mm2）；同樣椎間孔的面積于坐立后伸位時由術前23mm2增加到術后的26mm2，而在坐立屈曲位時無明顯增加；手術前后的矢狀位力線（后凸）也 無明顯改變。Zucherman等也報道了一項多中心、前瞻性對照研究應用X-STOP系統治療伴有神經性間歇性跛行的腰椎管狹窄癥患者的臨床結果，在最 終隨訪時有96%患者維持了撐開效果（定義為：術后6周和隨訪2年時的手術節(jié)段棘突間距離無顯著差異）。  對后方韌帶結構的影響ü   腰椎棘突間內固定物的置入必須移除或破壞腰椎后方韌帶復合體（PLC）的一個

13、或更多部分，所有系統都必須犧牲棘間韌帶。棘間韌帶雖然不是PLC的關鍵 結構，但其對生物力學也有一定的影響。Dicky等在人和豬的尸體標本中檢查了棘間韌帶連續(xù)縱剖面的解剖結構，推測橫行纖維束可能會影響韌帶穩(wěn)定。但通過 所謂的嚴重破壞（同時對韌帶行7個縱行切開），結果在撐開負荷作用下仍然有一半的正常剛度得以保留。因此結論認為不完全移除棘間韌帶會對軸向撐開力產生部 分對抗作用。一些學者認為棘上韌帶是PLC中維持力學穩(wěn)定的關鍵結構，但傳統的椎板切除減壓術常規(guī)移除棘上韌帶，在Coflex和Wallis系統也需要 移除之，對生物力學帶來的影響有待于進一步研究。腰椎棘突間內固定術后一個潛在的并發(fā)癥就是棘突骨

14、折，特別是對那些老齡骨質疏松的患者，骨折可能 發(fā)生在術中置入過程中或由于術后內置物和宿主骨模量不匹配所致。Talwar等研究發(fā)現在人尸體脊柱標本中置入X-STOP系統必須施加的側方壓力平均為 66N（11-150N），而引起棘突骨折時的側方壓力必須為317N（95-786N），雖然在統計學上有顯著差異，但兩者數據之間有重疊，當側方壓力 達150N時則有可能造成棘突骨折。  對腰椎間盤退變和下腰痛的影響ü  椎間盤與關節(jié)突關節(jié)退變是是引起下腰痛和腰椎不穩(wěn)的主要原因。椎間隙塌陷是腰椎退變的一個常見放射學和病理學改變，長期以來都認為不管是通過椎間融合

15、 還是人工椎間盤置換術恢復椎間隙的高度是一個重要治療目的。但傳統的植骨融合和(或)內固定的方法會使相應節(jié)段的運動功能喪失、鄰近節(jié)段超負荷而出現椎體 間的活動度代償性增加，導致應力異常集中于鄰近椎間盤和關節(jié)突關節(jié)，產生轉換綜合征(transition syndrome)，引起繼發(fā)性椎管狹窄、關節(jié)突關節(jié)退變和滑脫。  對手術和鄰近節(jié)段的影響ü作為一種“動態(tài)穩(wěn)定”和“非融合”技術，腰椎棘突間內固定造成手術節(jié)段相對后凸的性質及其對鄰近節(jié)段的影響備受關注。已證明脊柱的力線和平衡時是引起鄰近節(jié)段功能障礙的一個危險因素，因此手術節(jié)段的相對后凸可能增加了鄰近節(jié)段退變的危險。

16、60; 為了更好理解棘突間撐開造成的力學影響，Lindsey等于7具人尸體腰椎標本上在使用或不使用X-STOP系統情況下測試腰椎的活動度，結果發(fā)現雖 然在非手術節(jié)段的上、下關節(jié)突關節(jié)活動度無變化，但手術節(jié)段的屈伸活動度明顯下降而軸向旋轉、側方運動不受影響。Tsai等2006年報道一項評價 coflex系統應用后的相關生物力學研究，研究使用8個成人腰椎標本（L4-5節(jié)段），每個標本被固定在測試儀上，經受一系列縱向擠壓、前屈/后伸、左 右側屈和左右軸向旋轉。按五個不同的載荷狀態(tài)測試每個運動節(jié)段：完整標本狀態(tài)、部分不穩(wěn)定狀態(tài)（切除所有韌帶、黃韌帶、椎間關節(jié)囊、雙側椎間關節(jié)的下 部）、使用c

17、oflex系統加固狀態(tài)、全椎板切除后的完全不穩(wěn)狀態(tài)、用椎弓根釘棒系統固定狀態(tài)。結果顯示：失穩(wěn)的運動節(jié)段安放coflex后無論 是前屈/后伸或者軸向旋轉，與完整標本狀態(tài)相比無明顯區(qū)別；在前屈/后伸狀態(tài)下，安放coflex的運動節(jié)段（狀況）僅允許有意義的微動；與部分失 穩(wěn)（狀況）或完全失穩(wěn)（狀況）相比，安放coflex運動節(jié)段（狀況）的軸向旋轉不穩(wěn)也明顯減輕；使用coflex可使部分不穩(wěn)的標本在前屈/后 伸和軸向旋轉狀態(tài)下恢復到完整標本的狀態(tài)。研究結論認為：coflex系統提供一種非剛性的固定，在前屈/后伸和軸向旋轉上可使一個不穩(wěn)定的標本恢復到完 整標本狀態(tài)的程度；在部分失穩(wěn)的腰椎棘突間置入cof

18、lex，生物力學研究結果顯示要優(yōu)于傳統的全椎板切除加椎弓根釘棒系統內固定手術。腰椎棘突間內固定系統的分類介紹腰椎棘突間內固定物可分為靜態(tài)系統和動態(tài)系統靜 態(tài)系統 是一種不可壓縮的系統，如X-STOP(St. Francis醫(yī)學技術公司)和Wallis (雅培公司)等內固定系統，是不可壓縮的間隔器（spacer）。盡管它們是由不同的材料制成，但其設計意圖都是在棘突間持續(xù)維持一定程度的撐開力，撐開 程度隨著腰椎的屈伸活動不斷變化，這些設計適合在腰椎屈曲時適當松開而在腰椎后伸時適當收緊。一些靜態(tài)系統如Wallis系統通過應用堅硬有彈性的滌綸帶 使其在腰椎活動過程中始終維持一定緊張度，除限制后伸外，允

19、許腰椎在其他所有方向的活動。  Wallis系統ü該系統經歷過很多次設 計，是一種研究歷史最悠久的腰椎棘突間內固定物。第一代Wallis系統開始于1986年，材料為鈦合金。Senegas等在第一代的基礎上發(fā)展了第二代 Wallis，目前該系統由棘突間間隔物和兩條堅硬有彈性的滌綸帶組成，整個系統在棘突間形成一個“漂浮”裝置，對椎體沒有永久的固定，可增加失穩(wěn)階段的 穩(wěn)定性。和第一代的主要區(qū)別是間隔物材料改為聚醚醚酮（PEEK)，因為PEEK的彈性模量和椎體后方結構更匹配。  作用原理：Ø  適應證：輕中度退行性椎間盤疾

20、病引起的下腰痛Ø  青年患者巨大腰椎間盤突出/椎間盤突出復發(fā)/椎間盤突出伴腰椎骶化n  相鄰節(jié)段已融合的椎間盤退變性疾病n  孤立Modic病變導致的慢性下腰痛n  接受椎板部分切除術的腰椎管狹窄患者n  禁忌證：Ø  嚴重腰椎滑脫n  骨質疏松n  非特異性腰痛n  Modic II、Modic III型腰椎退變n  手術操作：Ø  臨床應用：&

21、#216;  n 從1988年到1993年，Senegas等開展了一項前瞻性、非隨機、對照的臨床試驗，80例L4-5突出椎間盤切除術后復發(fā)的患者分為兩組：A組 （40例）接受第二次椎間盤切除術，B組（40例）接受椎間盤切除術的同時置入第一代Wallis系統。術后平均隨訪3年4個月，評價患者的臨床和放射學 結果，臨床評價包括神經系統檢查、疼痛VAS評分、Oswestry功能評分。在最終隨訪時，A組的下腰痛VAS評分改善了52%，B組改善了74%；A 組根性痛VAS評分改善了87%，B組改善了92%；A組的Oswestry功能評分從術前的54.7分改善到22分，B組由術前的58

22、.2分改善到 16.4分；A組有20%患者而B組有42.5%不需再服用止痛藥。結論為：Wallis系統的應用可有效地緩解殘留的下腰痛和改善臨床功能。  Boeree等報道應用Wallis系統治療137例下腰痛患者經1年隨訪時結果為患者疼痛程度明顯減輕。n  Pointillartn 在今年一月剛剛舉行的APSAS上報告了Wallis臨床2年隨訪結果，在這項多中心研究中，262例病例在術前及術后3、6、12、24月時使用 JOA、VAS、Odom和SF-36評價，顯示術后在各項評價上都有明顯的改善，其中只有4例與置入物相關的并發(fā)癥發(fā)生。認為Wallis是一

23、種簡單、 安全、有效的治療手段。Wallis產品手冊（鏈接）-pdf文檔  X-STOP系統üX-STOP系統是美國弗朗西斯醫(yī)療 技術公司于2001年開發(fā)的專用于治療腰椎管狹窄的一種動力性穩(wěn)定裝置。它由由橢圓形襯墊（中軸）、組織擴張器以及兩側的擋翼組成, 在患者局麻、處于輕度屈曲的側臥位下將X-STOP系統叩系統置于狹窄節(jié)段的棘突之間, 它使狹窄節(jié)段處于輕度屈曲的狀態(tài)并限制伸直, 附加在間隔物上的兩個側翼可防止內固定向側方或前方移動由于腰椎管和椎間孔在伸直位變得狹窄而在屈曲位擴大, 所以置人后能減輕腰椎管狹窄的癥狀。  X-STOP系統的優(yōu)點：

24、Ø  手術創(chuàng)傷小, 不需要去除任何組織n  手術不需要全身麻醉n  術后恢復快n  不會發(fā)生嚴重的并發(fā)癥n  手術費用低n  生物力學研究：Ø  X-STOP系統不會明顯增加相鄰椎間盤內的壓力, 但會降低固定節(jié)段在中立位和伸直位時的椎間盤內壓力n  X-STOP系統可明顯降低穩(wěn)定節(jié)段的載荷而不增加相鄰節(jié)段小關節(jié)的載荷n  X-STOP系統可有效防止椎管和椎間孔伸直位時的變窄n  

25、;作用原理：Ø通 過限制腰椎伸展保持椎管空間,從而緩解椎管狹窄導致的腿部、臀部、腹股溝以及背部等的疼痛。術中將X-STOP塞入棘上韌帶和黃韌帶之間，其擋翼可以防止 前移，棘上韌帶可以為器械提供遮擋，防止其后移。它分散了椎體間的壓力，使腰椎處于輕度屈曲位，允許患者保留一個相對正常的體位而非過度的屈曲。雖然它并 沒有同棘突等骨質相連接，但是襯墊可在矢狀面上限制脊柱的活動，它的置入起到了穩(wěn)定脊椎的作用  適應證：Ø  伴輕、中度神經性間歇性跛行的腰椎管狹窄癥(LSS)n  患者年齡在50歲以上n  不

26、超過兩個節(jié)段以上的腰椎管狹窄n  已經接受物理治療、非類固醇類抗炎藥口服和(或)脊柱注射等非外科治療至少6個月n  其中關鍵的入選標準是：患者的癥狀可在腰椎屈曲時緩解。這種現象的病理基礎是腰椎屈曲使增生肥厚的黃韌帶（是主要致病因素之一）伸展并使椎間孔撐開。n  禁忌證：Ø  馬尾綜合征n  嚴重腰椎滑脫、側彎畸形（Cobb角大于25°）n  嚴重骨質疏松n  手術操作：Ø  手術器械：nX-STOP sur

27、gical instruments - Small dilator, Large dilator, Sizing distractor, Implant spacer inserter ,Wing inserter and Hex head driver  體位：n  手術過程：nFluoroscopic view of 18guage spinal needle in between L4 and L5 spinal processes Incision of lumbar fascia paraspinally leaving 1.5 cm widt

28、h of supra spinous ligament Dilator to create a pilot hole anteriorly at interspinous ligamentFluoroscopic confirmation of the dilator in the pilot hole anteriorly at interspinous ligamentThe sizing distractor: closed on left and open on the right The sizing distractor openedFluoroscopic confirmatio

29、n of the sizing distractor: closed on top image and open on the bottom imageSelection of X-STOP implantX-STOP implants: 6mm 14mm sizesX-STOP implants with a locking universal wing in placeAn implant in the storage cassetteX-STOP spacer component of the implant is engaged to the handle for insertionI

30、nsertion of the X-STOP spacer through the pilot hole at the interspinous ligamentSide view of insertion of the X-STOP spacer through the pilot hole at the interspinous ligamentFluoroscopic confirmations of insertion of the X-STOP spacer through the pilot hole at the interspinous ligamentUniversal lo

31、cking wing to be engaged to the handle for applicationUniversal locking wing engaged to the handle for attachment onto the spacerUniversal locking wing engaged to the handle for attachment onto the spacer, closer viewUniversal locking wing engaged to the handle for attachment onto the spacer, and is

32、 tightened and locked in place with the hex head screw driver Lateral view of fluoroscopic confirmation of the X-STOP implant at L4 L5 in proper position AP view of fluoroscopic confirmation of the X-STOP implant at L4 L5 in proper position  臨床應用：ü  Lee等報道了應用X-STOP系統治療10例老齡腰

33、椎管狹窄患者的結果，通過最少9個月的隨訪，臨床評價采用SSS（Swiss Spinal Stenosis）問卷調查，結果為70%的患者滿意其臨床效果。n  Zuchermann 等報道了一項多中心、前瞻性隨機對照臨床試驗應用X-STOP系統治療伴中度神經性間歇性跛行的退變型腰椎管狹窄患者的臨床結果。X-STOP組共100 例，關鍵入選標準是：年齡50歲；小腿、臀部或腹股溝區(qū)疼痛，伴或不伴腰痛，臨床癥狀在腰椎屈曲時可緩解；步行距離50步。對照組共91例，采用保守 治療。X-STOP組術中沒有相關并發(fā)癥，術后并發(fā)癥包括：棘突骨折1例、內固定脫出1例和內固定移位1例。在隨訪2年時

34、的臨床評價主要采用Zurich 跛行問卷（ZCQ）評分系統，其中癥狀嚴重程度評分在X-STOP組改善了45.4%，對照組只有7.4%；軀體功能評分在X-STOP組改善了 44.3%，對照組只有0.4%；X-STOP組的臨床滿意率為73.1%，對照組只有35.9%。  Anderson等報道一項隨機對照試n 驗治療伴有神經性間歇性跛行的退變型腰椎滑脫和椎管狹窄的結果，患者分兩組，一組接受X-STOP內固定手術治療（ISP組），另一組（對照組）采取保守 治療（包括硬膜外注射）。在2年隨訪時，ISP組的Zurich跛行問卷（ZCQ）評分、病人的滿意率和SF-36評分均明顯優(yōu)于保守

35、組；ISP組總的臨 床成功率為69.2%，而對照組只有9.1%；ISP組的滑脫程度沒有明顯改變。  Bilolikar在08年1月舉行的APSAS會議上報n 道了41例使用X-STOP系統2年隨訪結果。所有患者診斷均為腰椎管狹窄癥，手術前后使用Zurich問卷、VAS評分、ODI評分以及SF-36進行 評價。24個月隨訪結果顯示，Zurich問卷中的癥狀嚴重程度、生理功能、滿意度三個方面分別有77%、62%、71%的改善；VAS評分由術前5.3 下降至4.1；ODI評分平均由43%降至31%；平均住院1.6天；無重大手術并發(fā)癥出現。動態(tài)（可壓縮）系統 是一種可壓縮的系統。作

36、為另一種設計理念，動態(tài)棘突間內固定物開始發(fā)展并引起重視。Coflex內固定系統(Paradigm公司)主要是一種插入棘突間 的軸向可壓縮的“U”形金屬片，以一種預壓縮的狀態(tài)置入棘突間，在腰椎屈曲時進一步伸展（撐開）。其他的動態(tài)設計如DIAM內固定系統(美敦力樞法模丹 歷公司)，它由彈性材料制成，在棘突間起到彈力緩沖器（rubbery bumper）的作用。  Coflex系統ü由Samani在 1994年設計并提供的，目前的系統材料為鈦合金，從側面觀系統呈“U”形，在U形主結構上下端有兩個“夾狀”固定翼結構（一個偏前，一個偏后）可夾緊固 定上、下棘突。系統允許在相

37、鄰連續(xù)節(jié)段的棘突間同時使用，術中必須移除棘上和棘間韌帶，以一種先張（預壓縮）模式置入棘突間，這樣可在腰椎屈伸活動中都能 對抗上下棘突間的壓迫，從而盡可能維持內固定物的位置。正確置入后該假體能維持棘突間高度,在脊柱后伸位時表現為動態(tài)壓縮，允許腰椎屈曲，旋轉中心靠近椎 管，增加了旋轉的穩(wěn)定性。適應證：較廣，包括椎間盤突出、退行性椎間盤疾病、退行性脊柱側凸、腰椎管狹窄癥和腰椎不穩(wěn)；它還有一個獨特的適應癥：作為一種填充“過渡地帶（從僵硬融合節(jié)段向活動非融合節(jié)段）”的方法，用于器械內固定融合的鄰近節(jié)段棘突間的內固定。手術操作：可以允許包括部分椎板切除、椎間關節(jié)切除、椎間孔擴大，以及黃韌帶、棘間和棘上韌帶

38、切除在內的減壓術。作用：棘突以及大部分椎板保留，提供了對硬脊膜的保護。系統有助于減少軟組織環(huán)狀卡壓、椎管變窄和減輕已退變椎間盤的負載。應用結果：Kong 等報道了分別應用腰椎棘突間內定Coflex系統和后路腰椎椎間融合術（PLIF）治療伴有輕度節(jié)段不穩(wěn)定的腰椎管狹窄患者的臨床結果，42例成人患 者病變均在L4-5間隙， PLIF組24個例（8男16女），年齡3878歲(平均56.0歲)；Coflex組18例（3男15女），年齡4071歲(平均61.7歲)。通 過12個月的隨訪，臨床評價使用VAS (Visual Analogue Scale) 評分對下腰痛和小腿痛進行計分，并用ODI (Osw

39、estry disability index)系統進行計分、量化。結果顯示兩組術后小腿痛和下腰痛在VAS和ODI兩項評分上均有明顯進步。但PLIF組術后的L3-4運動幅度明顯大于 coflex組。結論認為對伴有輕度節(jié)段不穩(wěn)定的腰椎管狹窄患者，棘突間內固定可替代PLIF，并且由于術后對相鄰節(jié)段的應力減小而優(yōu)于PLIF。Samani 等在一項未發(fā)表的報告中報道了應用Coflex系統治療106例患者的初步結果，手術適應癥包括不同的退變性疾?。杭怪鶄韧?、腰椎管狹窄癥、腰椎不穩(wěn)和椎 間盤突出，在某些病例中合并使用椎弓根螺釘融合。結果為74%患者的臨床結果優(yōu)良，但有10%的手術翻修率。翻修手術包括椎板切除

40、減壓治療殘留的椎管狹窄 和二次手術取出脫出的Coflex內固定。Rudolf最新報告了應用Coflex2年隨訪結果。在所研究的110個病人（144個假體）中，適 應證為繼發(fā)性腰椎管狹窄伴或不伴小關節(jié)增生，患者的平均年齡為65歲。手術前后使用VAS及ODI評價，結果顯示：VAS評分由術前的平均7.8分減少至 術后6個月的4.2，12個月及24個月時4.7分；ODI評分也從術前的40%降至術后6個月的28%、12個月時25%、24個月時25%。超過 83%的患者術后自我評價為完全滿意。  DIAM系統：ü該系統由一個硅酮制成的間隔物外覆以聚脂制成的套管構成，呈“H”型

41、，使用的 材料是真正的可壓縮材料。和Wallis系統相似，它通過三個網帶（mesh band）維持其在棘突間的位置：一個固定于上位棘突的上方，一個固定于下位棘突的下方，還有一個固定于棘上韌帶的后方。推薦的手術適應證為：腰椎管狹窄癥、輕度腰椎不穩(wěn)、年輕患者的腰椎早期退變、椎間盤突出復發(fā)。和Coflex系統相似，DIAM也可合并用于“過渡地帶”。 應用結果：Caserta 等報道了一項應用DIAM治療82例患者的初步經驗，其中57例單獨應用，另25例在器械固定融合的鄰近節(jié)段棘突間合并使用；患者診斷包括退行性椎間盤退 變41例，椎間盤突出癥21例，復發(fā)性椎間盤突出9例，腰椎不穩(wěn)5例，腰椎管狹窄4例和

42、腰椎滑脫2例；61例經過12月-6年（平均20月）的隨訪獲得了 滿意的臨床結果，特別是在那些復發(fā)性椎間盤突出癥單獨應用的病例。結論為DIAM置入是一種安全有效的手術，可獲得較好的臨床結果，并可減少器械固定融合 節(jié)段上方椎間盤的應力。一項來自歐洲912例患者的初步治療結果顯示，DIAM系統可有效地減輕下腰痛并有較高的臨床滿意率；并發(fā)癥發(fā)生率為3.8%，主要為感染和棘突骨折，還有一些患者術后不得不去除DIAM內固定而接受融合術。經椎弓根固定系統Graf韌帶  構成：üGraf韌帶由直徑為5-7mm的鈦質椎弓根釘和直徑為8mm的環(huán)形聚酯帶構成, 聚酯帶加壓連接在椎弓根釘

43、釘尾之間, 使關節(jié)突關節(jié)在完全伸直位上被鎖定而消除固定節(jié)段的異?；顒印?#160; 治療作用原理：ü有觀點認為，脊柱退變、不穩(wěn)定產生的疼痛是由脊柱關節(jié)突關節(jié)異常的旋轉活動引起的。Graf 韌帶固定后可以鎖住關節(jié)突關節(jié)面, 防止關節(jié)間旋轉, 保證正常范圍內的屈伸活動, 減輕了椎間盤前方的壓力, 并重新分布椎間盤內的負荷從而起到緩解疼痛的作用。  適應證：ü  小于25%椎體滑脫n  程度低的椎間狹窄n  關節(jié)突關節(jié)趨向冠狀位n  腰痛癥狀明顯，保守治療無效n 

44、0; 影像學提示輕、中度椎間盤退行性變n  腰背肌功能良好n   禁忌證：ü  度以上的峽部裂性或退變性滑脫n   骶骨前移大于2mmn   嚴重退變性椎間盤疾病(DDD)n   椎體骨折脫位、腫瘤或感染n  腰椎側向滑脫或脊柱側彎、脊柱后凸畸形n  關節(jié)突關節(jié)方向趨向矢狀位n  肥胖患者及重體力勞動者n  缺點：ü  固定節(jié)段的顯著前凸使側隱窩變

45、窄, 可能造成神經根受壓（尤其是小關節(jié)退變患者）n   Graf韌帶加大了纖維環(huán)后部的載荷, 而這正是引起退變椎間盤疼痛的原因。n  應用：ü  Grevitt 等回顧了50 例Graf 韌帶固定患者的隨訪情況, 認為其在短期內可以達到與融合固定相似的效果n  Kanayama等分別對45例下腰痛患者行Graf韌帶固定、椎弓根釘固定、側后方融合手術, 并進行為期至少5年的隨訪觀察, 結果發(fā)現Graf韌帶可以有效降低相鄰節(jié)段退變的風險n  Gardner對31例下腰痛患者行Graf手術并

46、平均隨訪7.4年, 優(yōu)良率達到62%, 認為Graf韌帶的遠期療效值得肯定n  Madan等分別對采用Graf韌帶和前路椎間融合器融合術治療的下腰痛患者進行至少2.1年的隨訪, 患者滿意率分別為93%和77.8%n  Kanayama等應用Graf韌帶治療64例腰椎滑脫患者, 平均67個月的隨訪表明Graf韌帶雖不能減少滑脫程度, 但80%患者的腰椎前凸得到很好維持且固定節(jié)段的運動可得到充分保護, 腰痛及坐骨神經痛癥狀在術后都有很好的改善n  Hadlow等分析隨訪83例分別行G手術和后外側融合椎弓根固定的下腰痛患者發(fā)現,G手術患者術

47、后1年的療效較差, 術后2年翻修率高n動態(tài)中和固定系統( dynamic neutralization system, DYNESYS)   構成：üDYNESYS 以聚乙烯材料為芯, 連接椎弓根釘, 本身產生一定的張力, 其周圍為聚氨酯制成的中空套桿, 此桿可對抗壓縮力。桿和芯通過椎弓根釘連接產生的動態(tài)推拉關系提供固定節(jié)段的穩(wěn)定性, 整套裝置的內在穩(wěn)定性可對抗折彎力和剪切力。系統的穩(wěn)定源于連接椎弓根螺釘的非彈性韌帶, 這與Graf 韌帶相似, 所不同的是韌帶周圍套一個塑料筒。因為屬于彈性固定, 所以允許固定節(jié)段的椎體間有一定的相對運動而不是無活動。 &

48、#160;原理：ü其引進了控制屈伸雙向運動的理念。系統設計為椎弓根釘固定復合位與其后方的椎間張力帶和包裹張力帶的彈性管。在屈曲位時, 彈力帶提供張力帶作用; 在過伸時, 橡膠彈性管提供部分壓縮并限制過伸。At rest: The Dynesys System supports an intervertebral joint   Flexion: The Dynesys System supports the affected joint as the spine bends forward   Extension: It also suppor

49、ts the joints as the spine bends backwards   適應證和禁忌證尚不統一ü  應用情況ü  Stoll等研究了一組83例行DYNESYSn 固定患者的臨床資料, 其手術適應證包括椎管狹窄、退變性椎間盤疾病、椎間盤突出和翻修術后產生的節(jié)段性不穩(wěn), 平均隨訪38.1個月, 術后疼痛和功能評分明顯改善。與植入物有關的并發(fā)癥包括: 2例螺釘位置不良, 其中1例有神經根壓迫癥狀而再次手術; 8例影像學檢查顯示螺釘松動, 其中1例有癥狀而再次手術。其他并發(fā)癥包括: 3例因癥狀不緩解而行翻

50、修手術; 2例改行融合手術; 7例因鄰近節(jié)段退變而行二次手術, 其中5例取出DYNESYS, 改行融合固定, 2例增加了DYNESYS 固定節(jié)段。  Putzier等經過34個月的隨訪觀察,認為DYNESYS 固定可以很好地防止髓核摘除后腰椎運動節(jié)段的進一步退變, 其臨床效果明顯優(yōu)于單純髓核摘除, 但它并不適用于已經存在明顯的骨畸形和需要廣泛減壓的病例。n  Grob等通過2年隨訪觀察認為, 雖然DYNESYS 固定后臨床效果滿意, 但再手術率較高, 且只有一半的患者認為手術后癥狀有所改善。DYNESYS 提供了腰椎減壓手術后的穩(wěn)定性, 理論上能最大限度

51、地減少鄰近節(jié)段退變的發(fā)n生  Rajaratnamn 回顧了60例患者的臨床應用情況, 發(fā)現臨床效果不佳的原因在于沒有恢復腰椎前凸。前凸和負荷大小在于置入橡膠彈性柱的位置和大小。DYNESYS系統應在嚴格技術要求下進行, 一些臨床結果分析表明了由于應用不當導致的局部后凸畸形。該系統較單純的張力帶優(yōu)勢在于其減輕了后方纖維環(huán)的壓迫。生物力學分析指出在L3/4 水平其有較堅強固定有1°3°活動范圍。與正常脊柱比較, 它允許類似過伸, 但限制屈曲達30%。  Grob回顧了31例2年隨訪結果, 67%的患者背痛改善?？傮w改善率僅50%，19%

52、的患者在隨訪期間需要行翻修手術。n杠桿輔助的軟固定系統(fulcrum- assisted soft stabilization system，FASS )杠 桿輔助的軟固定系統（FASS）可以說是Graf 韌帶的改進。由Sengupta設計, 用于解決在Graf 系統中遇到的兩個問題: ( 1)Graf 系統形成的前凸可導致側椎管狹窄,神經根受壓, 尤其是存在小關節(jié)病變的情況下( 2)Graf 增加了后方纖維環(huán)的負荷,可導致疼痛性椎間盤病。FASS系統通過杠桿連接在相鄰椎弓根螺釘上撐開后纖維環(huán), 相當于Graf 韌帶的高分子韌帶安放在杠桿的后方壓縮椎弓根帽, 由此杠桿可將后方的壓應力轉換為前

53、方的牽開力, 以此撐開前方纖維環(huán), 增加杠桿后可以有效地防止Graf 韌帶所引起的側隱窩狹窄和后纖維環(huán)應力增加。通過比較FASS、Graf 韌帶和DYNESYS 的體外生物力學測試結果發(fā)現,單獨使用Graf 韌帶固定后可限制椎間異?；顒訁s增加了椎間盤內壓; DYNESYS系統將塑料筒套在韌帶上能防止椎間盤的過度負荷, 卻可能限制了脊柱的伸直和失去其生理前凸; 而FASS 通過聯合使用韌帶和杠桿, 既能卸載一定的椎間盤負荷, 控制椎間活動范圍, 又能保持脊柱的生理前凸。但是，負荷改善情況依賴于支架和韌帶產生的張力和壓力，這使該系統承擔了較大的張應力, 故存在松動的可能。Twinflex 動態(tài)固定

54、系統Twinflex 動態(tài)固定系統由兩對可彎曲的2.5 mm 不銹鋼棒和其間的平頭連接器組成, 椎弓根螺釘通過連接器固定,由其上的擰緊螺釘鎖住。Korovessis 等比較了包括Twinflex系統在內的三種不同內固定器械治療退變性腰椎管狹窄的臨床結果, 另兩種分別屬于硬性和半硬性固定。經過平均( 47±14) 個月隨訪, 三種固定方式的影像學和臨床結果并無明顯不同, 對鄰近節(jié)段椎間盤退變的影響也無顯著性差異,半硬性及動態(tài)固定器械能達到與傳統融合固定同樣的臨床效果。他們比較了融合和動態(tài)固定患者的術前、術后3 個月站立位X 線片, 發(fā)現兩組患者固定后的腰椎前凸、骶骨傾斜、椎間角度、椎體

55、傾斜度和椎間盤指數等參數基本相當, 由此證明動態(tài)固定同樣適用于需融合固定的腰椎退變病例, 既可保證術后腰椎的矢狀位力線, 又可避免固定后的應力遮擋現象。人工腰椎間盤/髓核置換椎 間盤或髓核摘除后相應的椎間節(jié)段會出現活動度增加, 為了減少由此引起的繼發(fā)性不穩(wěn), 除后路的各種非融合固定外, 使用人工椎間盤或髓核在前方椎間穩(wěn)定也是行之有效的方法。因為椎間盤或髓核假體在設計上遵循了動態(tài)固定可以均衡負荷傳遞和保護運動節(jié)段正常活動的生物力學 理念, 所以也可以將其歸入動態(tài)固定的范疇。人工椎間盤置換人體椎間盤是一種黏彈性組織, 主要功能是對抗壓應力, 承擔并分散負荷, 同時和韌帶一起共同提供脊柱的內在穩(wěn)定性

56、, 限制過度活動。腰椎間盤突出癥的傳統治療方法是髓核摘除, 但術后椎間隙變窄, 脊柱生物力學改變, 容易誘發(fā)和加重脊柱的退變, 進一步產生腰椎不穩(wěn)和腰痛。1956 年首次出現了椎間盤假體的概念, 經過40 余年的基礎研究和動物實驗, 人工椎間盤置換術( artificial disc replacement, ADR)已經發(fā)展到臨床應用階段。ADR 的目的在于: ( 1) 恢復椎間盤高度, 從而恢復椎管容積, 使神經根活動更充分; ( 2) 恢復局部解剖前凸和力學特性; ( 3) 恢復脊柱后方的預負荷狀態(tài), 重新調控與后方關節(jié)突關節(jié)相關聯的前凸角。因為假體需在體內長期存留, 所以ADR 所用材

57、料的選擇至關重要。一般說來, 人工椎間盤假體可分為三種類型: 全金屬材料、非金屬材料、金屬與非金屬材料的結合體。全金屬材料和非金屬材料假體在抗疲勞強度、生物力學特性、磨損及與椎體的長期固定等方面的問題仍未得 到很好地解決, 因此這兩種材料的椎間盤假體仍停留在生物力學和動物實驗研究階段, 未應用于臨床。金屬與非金屬材料的結合體制成的假體是目前惟一獲準臨床應用的人工椎間盤假體, 主要有兩種類型: Link SB Charité和Prodisc 椎間盤假體。這兩種假體在設計上大同小異, 都是由上下金屬蓋板和中間的聚乙烯核組成, 不同的是蓋板與核的固定方式。Prodisc 椎間盤假體的聚乙烯核與下蓋板固定, 上面可以活