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椎间盘源性下腰痛临床治疗研究

　　下腰痛是困惑人类的常见疾病，能做出正确诊断及治疗的仅占15%〔1〕,椎间盘源性下腰痛首先由Crock描述，是指单纯椎间盘的病变刺激椎间盘疼痛感受器引起的功能丧失性下腰痛。2002年Cohen等〔2〕研究结果显示，有慢性腰背疼痛症状的人群中，椎间盘源性疼痛占65%。随着椎间盘造影术及腰椎磁共振技术的不断发展，椎间盘源性下腰痛的诊断率不断提高，而椎间盘源性下腰痛的治疗仍存在较大争议。

　　1 保守治疗

　　对椎间盘源性下腰痛的患者至少3～6个月保守治疗，包括卧床休息、锻炼、推拿按摩、针灸、经皮电刺激、生物反馈、药物治疗、L2神经根封闭、工作演练和功能恢复等，也可作为手术治疗的辅助措施。其治疗时间长，有效率低，复发率高，仅仅适应于部分疼痛不是特别严重且发病时间短的患者。
2 微创手术
经皮激光椎间盘减压术、椎间盘内电热疗法、椎间盘射频消融术、经皮髓核切吸术等对责任椎间盘进行减压或去神经支配，适用于椎间盘退变早期纤维环完整性未完全破坏者。文献报道有一定的疗效，但各有其优缺点〔3、6、7〕。
经皮激光椎间盘减压术
通过激光汽化髓核组织，降低椎间盘内压、纤维环回缩,从而缓解其对神经根及周围痛觉感受器的压迫和刺激；治疗基础是椎间盘具有明显的体积弹性模量特征〔3〕；激光可产生光生物学活性反应，通过温热效应扩张血管、减少致痛炎性物质、平衡免疫功能而达到局部抗炎、改善微环境的作用。
目前很少有PLDD并发症的报道，文献报道292例中有1例术后出现椎间盘炎；但也有学者认为，在经皮穿刺过程中，有发生多种并发症的潜在可能，如神经损伤、血管损伤、椎体感染，或椎体坏死等。
椎间盘内电热疗法
Saal等〔4、5〕于2000年2月首次报道了椎间盘内电热疗法治疗椎间盘源性下腰痛的初步临床结果。IDET的作用机理尚未完全清楚，据文献报道〔6〕主要有3个方面的作用：局部热疗使纤维环组织中的胶原纤维收缩、再塑形，由胶原组织自身完成撕裂处愈合；维持胶原纤维三维螺旋结构的共价键破裂,胶原分子收缩变厚，纤维环裂隙重新连结、加固，从而使纤维环的生物力学状态得到改善，提高脊柱运动节段的稳定性，故又称纤维环成形术。灭活纤维环外层的痛觉神经末梢，使之失去接收和传递疼痛信号的能力。加热灭活椎间盘内炎症因子及降解酶，从而消除化学性致痛因素。
严格的病例选择是IDET成败的关键。IDET的初期临床疗效报道令人鼓舞，特别对多间隙或椎间融合术后邻近节段出现椎间盘退变者IDET是一种较好的治疗选择。
目前，IDET尚处于起步阶段，缺乏长期的临床随访资料，且尚无随机双盲、前瞻性设计的临床试验，临床疗效尚需进行更严格的评价。此外，IDET技术有一定的盲目性，若能与内窥镜结合，直视下探查到撕裂的纤维环加以热凝可能会提高疗效。
椎间盘射频消融术
椎间盘射频消融术是一种控制性组织消融方法。应用100 kHz射频使组织内的离子形成等离子体，并将其加速，这种加速的等离子体将髓核组织内的肽键打断，形成元素分子和低分子气体，这些气体从穿刺通道逸出，从而达到减压的目的。消融过程中仅产生40 ℃的温度，而在应用另外一个程序进行精确加热时，胶原蛋白分子螺旋结构收缩，髓核内的胶原纤维汽化、收缩、固化，髓核的总体积缩小，降低椎盘内的压力，从而达到内减压的目的〔7〕。Sharps等报道髓核成形术治疗椎间盘源性下腰痛有效率可到80%，并认为需进一步临床研究。
髓核成形术适用于椎间盘造影阳性，椎间盘高度＞75%，中央型椎间盘膨出的盘源性下腰痛者，当纤维环尚未破裂时减压效果最好，如果纤维环和后纵韧带均已破裂，则手术基本无效。

　　3 开放手术
融合固定手术
椎间盘源性下腰痛行融合手术的目的是椎间盘切除后通过融合达到稳定腰椎、缓解疼痛症状。融合方式包括后外侧融合、椎体间融合、360°融合。椎间融合术早期用于治疗椎体结核，1953年Cloward首先将其用于下腰痛的治疗，取得了满意的临床疗效。其治疗机理为：清除间盘内致痛因子；消除椎体间微动使病变间盘免受应力刺激。Fritzell等〔8〕的研究支持融合手术。椎间融合术已成为治疗椎间盘源性下腰痛的金标准，但该3种手术方式各有利弊。
　　前路腰椎椎体间融合
可直接切除责任椎间盘，消除疼痛来源，避免对神经根、硬膜囊骚扰，节段稳定性好〔9〕，前路椎体间融合的临床满意度文献报道也不尽相同；随着各种椎间融合器的问世，ALIF被广泛的应用。由于没有后方椎弓根系统等的支撑，易发生椎间融合器下沉，植骨塌陷、吸收，椎间高度丢失、逆向射精等并发症；此外，还容易损伤大血管、交感神经。
　　后路腰椎椎体间融合
后路腰椎融合术彻底去除退变间盘组织，提供前、中柱支撑，恢复脊柱生理弧度及椎间隙及椎间孔高度，并可行360°融合，恢复纤维环和关节囊张力，通过“牵张-压缩”获得即刻稳定性。其优点是可以对退变的后方结构进行处理，减压彻底。因需经椎管放置植骨块或Cage,对椎管内结构有牵拉，可出现术后持续疼痛及腰背肌功能减退等；椎板切除后也可出现黏连、瘢痕形成。
　　经椎间孔腰椎椎体间融合
经椎间孔入路，保留了棘上、棘间韧带、腰背肌肉附着点等后部结构，利于腰背肌康复；仅切除一侧的小关节，对椎骨的完整性破坏相对较少；无须进入椎管，避免了对神经根和硬膜囊的牵拉，缩小手术范围。但TLIF对椎管内病变无法处理，限制了其临床应用。
非融合固定手术
如前所述，椎间融合手术是治疗椎间盘源性下腰痛的金标准，长期临床随访发现高融合率并不能一定取得高的临床成功率；而且，融合术后出现邻近节段退变一直困扰脊柱外科医生。由固定融合的缺点引出了非融合的腰椎固定理念，即在不植骨融合的前提下，帮助脊柱运动节段运动及改变载荷传递。如何分担退变椎间盘的载荷，改变其所处的异常应力环境，同时保留相对正常的腰椎节段活动度是目前脊柱外科医生必须面对的课题。包括经椎弓根螺钉韧带装置、经椎弓根螺钉的半坚强固定装置、人工椎间盘置换术、人工髓核假体置换等。
经椎弓根螺钉韧带装置
Graf系统是最早使用的非融合固定系统，是由椎弓根螺钉和连接于钉尾的高分子聚乙烯带构成，以关节突关节和后部纤维环为支点，通过拉紧高分子聚乙烯带使固定节段锁定于后伸位，牵开前方椎间隙来消除腰椎的异常活动，也可限制脊柱过度前屈，达到稳定的目的。但是Graf系统不具备与椎间盘和关节突关节共同分享载荷，消除由此产生应力集中的特性。临床随访〔10、11〕发现可造成侧隐窝狭窄和神经根卡压；对已存在关节突关节退变和黄韧带肥厚的患者其长期效果不佳。
针对Graf系统椎间盘的载荷的缺点，在其基础上改进的动力中和系统通过增加聚氨酯制成的中空套管，并以此套管为支点，以腰背肌肉主动收缩为动力来保持腰椎前凸；整套装置可对抗折弯力和剪切力。Stoll等〔12〕研究显示应用动力中和系统DYNESYS,手术后随访38个月，疼痛和功能评分明显改善。不过，该系统自身缺乏保持腰椎前凸的稳定机制，螺钉钉尾的撑开可导致腰椎前凸消失。
杠杆辅助的软固定系统该系统在固定带前方椎弓根螺钉之间放置一高密度聚乙烯弹性支撑棒为支点，支撑棒可将后方的压应力转变成前方的拉应力，加大前方椎间隙，分享了椎间盘的载荷。固定带与支撑棒两者的结合可克服Graf系统及动力中和系统不能保持腰椎前凸的缺点，在限制固定节段异常活动的同时，能够分享椎间盘和关节突关节的载荷。支撑棒作为载荷分享装置而非载荷承载装置。相比较而言，FASS可能较Graf系统、动力中和系统有较好的临床应用前景；AO组织正对其长期疗效进行深入的随访和研究〔12〕。

经椎弓根螺钉的半坚强固定装置
2003年Sengupta DK在脊柱年会上报道了DSS系统〔The dynamic soft stabilizationsystem〕。DSSⅠ由类“C”形钛质弹簧连接椎弓根，DSSⅡ系统由连接椎弓根的类“O”形钛质弹簧构成，两者的弹簧都是通过椎弓根螺钉固定在运动节段，弹簧可分享载荷及降低椎间盘内压力使之处于休息状态，其弹性特质可限制运动节段的运动的灵活性。在运动中椎间盘内压力的卸载依赖弹簧的最适宜的瞬时旋转轴及运动节段的瞬时旋转轴。假如两者的瞬时旋转轴彼此接近，则在运动范围内椎间盘压力的分享将会均衡；椎间盘压力的分享及压力的卸载依赖于弹簧的弹性。另一方面，弹簧可分享载荷及降低椎间盘内压力，同时使固定节段保留一定的活动度。但目前仅有实验报道，尚未正式在临床应用〔13〕。
全椎间盘置换术
由于椎间融合手术存在多种难以克服的弊端，在保留脊柱病变节段运动功能理念的引导下，1966年Fernstrom首先提出人工椎间盘置换的概念；此后，围绕椎间盘置换脊柱外科医生们作出了许多有益的探讨。
全椎间盘置换术可重建正常的载荷分布，达到消除疼痛、维持节段稳定性和运动性、并保持脊柱生理曲度的目的；同时可以去除责任椎间盘，根除疼痛来源。
Lemaire等〔14〕报道105例人工椎间盘假体置换术，平均随访5个月，优良率为79%，87%重返工作岗位。自2001年始，美国FDA在多个医学中心进行了99例接受椎间融合术与205例接受Charite人工椎间盘假体的患者前瞻性随机对照研究，显示术后2年内，两组具有类似的治疗效果和大致相同的并发症发生率〔15〕。
随着TDR的开展，其并发症也令人瞩目。主要包括假体源性并发症，前路手术假体植入并发症与植入物相关的长期并发症。
全椎间盘置换的理念对椎间盘源性病变的治疗具有跨时代的意义，TDR更加符合脊柱生物力学环境，也许TDR会取代椎间融合手术成为治疗椎间盘源性下腰痛的金标准。不过，其远期疗效还不确定，需要进一步前瞻性的、多中心合作、更长随访时间的人工椎间盘置换术的远期疗效研究。
　　人工髓核假体置换
从最初的不锈钢球形假体到硅胶球形假体，直到目前的PDN假体，髓核假体经历了40多年的发展逐渐接近正常髓核的生物力学特性。1996年PDN在德国首先进入临床使用，主要是通过植入髓核假体使纤维环保持张力伸展，吸收负载能量,维持椎间高度及椎体的三柱应力平衡。2003年Sagi等〔16〕报道其临床成功率可达到约90%。Klare等报告经4年随访51例椎间盘源性下腰痛患者，显示良好的近期临床疗效。不过，髓核假体的植入有赖于完整的纤维环，否则容易造成假体脱位，在很大程度上限制了假体的应用范围；此外，假体膨胀不全、椎间盘炎、神经根性症状难以缓解等潜在并发症文献也有报道〔16、17〕。

　　4 基因治疗
椎间盘退变的主要病理特点是蛋白聚糖含量减低，细胞外基质蛋白分解与合成代谢平衡被破坏。基因修饰可维持或增加蛋白多糖含量，恢复髓核中软骨细胞的活力，从而逆转或治疗椎间盘退变，实验结果令人振奋，但走向临床尚有许多困难和需要解决的问题。
　　5 结语
随着对椎间盘源性疼痛发病机理研究的进一步了解，其治疗方法也将会更有针对性。微创手术介与保守治疗和开放手术之间，有一定的临床疗效，但其开展时间短、例数少，临床应慎重选择；椎间融合手术是治疗椎间盘源性下腰痛的金标准，后期出现邻近节段退变等一系列问题值得关注；全椎间盘置换术本质是半关节置换，必然会使关节突的力学环境改变，其疗效不一定优于椎间融合术；两者前瞻性、随机性对比研究有待开展。
经椎弓根螺钉韧带装置、经椎弓根螺钉的半坚强固定装置等可保留脊柱节段的运动功能及提供接近生理状态的载荷传导方式、载荷分享模式，为椎间盘的自身修复或联合基因治疗提供适宜的生物力学环境。非融合固定手术作为当前脊柱外科一种新理念有理论上的优势，需更进一步探索。目前临床应用的非融合固定手术的临床疗效尚无法与融合相比较；两者随机、前瞻性、控制的临床实验尚无报道，然而在循证医学的实践中是非常重要的〔13〕。可以肯定，应用经椎弓根螺钉韧带装置、经椎弓根螺钉的半坚强固定装置后对脊柱运动节段载荷分享、传导特性的影响及所固定节段在脊柱不同运动状态下对退变椎间盘内压的影响将是研究的重点。
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