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腰椎融合術(shù)是目前臨床治療腰椎退變性疾病的主要手術(shù)方式,，隨著其臨床廣泛應(yīng)用,，腰椎融合術(shù)后鄰近節(jié)段退變(adjacent segment degeneration, ASD)日益引起臨床醫(yī)師的關(guān)注,。融合手術(shù)后脊柱運動學(xué)及運動力學(xué)都將不可避免地發(fā)生改變，鄰近椎間盤和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)產(chǎn)生應(yīng)力集中,，關(guān)節(jié)突負(fù)荷加大，椎間盤內(nèi)壓增高,，從而導(dǎo)致術(shù)后鄰近節(jié)段退變及鄰近節(jié)段退變疾病的發(fā)生[1],；其中融合節(jié)段上位椎體節(jié)段較下位椎體節(jié)段更易出現(xiàn)ASD[2,3]，并以相鄰于融合部位上方的第一個節(jié)段最常見[4,5],。Lee等[2]對1 069例行腰椎后路融合內(nèi)固定手術(shù)患者進(jìn)行10年的隨訪研究發(fā)現(xiàn),，年齡并非導(dǎo)致ASD的主要因素，腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的嚴(yán)重增生退變才是導(dǎo)致ASD及再次手術(shù)的最重要原因,。
關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)是維持腰椎運動節(jié)段穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu),，其損傷可導(dǎo)致小關(guān)節(jié)的攣縮、僵硬,、強直以及骨性關(guān)節(jié)炎,，從而加速運動節(jié)段脊柱增生退變的發(fā)生；因此,，保留關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)尤其是鄰近上位椎體關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的完整性,，對于確保術(shù)后鄰近節(jié)段穩(wěn)定性和預(yù)防ASD的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要,。手術(shù)創(chuàng)傷是造成關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的重要因素，尤其以術(shù)中植入椎弓根螺釘時內(nèi)置物損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)為甚[6]?，F(xiàn)對腰椎融合術(shù)中椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的生物力學(xué),、發(fā)生率及相關(guān)影響因素的研究予以綜述。
1 關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的解剖學(xué)及功能學(xué)研究
關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)也稱小關(guān)節(jié),，由椎弓根與椎板相連處的上,、下關(guān)節(jié)突構(gòu)成，屬滑膜關(guān)節(jié),；關(guān)節(jié)面由軟骨覆蓋,，大體上呈橢圓形，外部由關(guān)節(jié)囊包繞[7],；腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)面方向自上至下由矢狀位逐漸轉(zhuǎn)向冠狀位,，同時關(guān)節(jié)面形態(tài)也由凹形變?yōu)槠教筟8,9]。人體關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)有十分重要的生物力學(xué)意義：雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)和椎間盤共同構(gòu)成的三角結(jié)構(gòu),，與脊柱周圍韌帶一起維持脊柱的運動,、穩(wěn)定、抗扭轉(zhuǎn)及承載,；同時,，還參與椎管的構(gòu)成，保護(hù)椎管內(nèi)容物[10,11,12],。任一關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的破壞都會加速腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(facet joint osteoarthritis,，F(xiàn)JOA)的發(fā)生[13]。而FJOA可導(dǎo)致腰腿痛,，其發(fā)生與局部炎癥因子釋放,、軟骨局部壞死及關(guān)節(jié)囊過度牽拉刺激等因素有關(guān)。Tachihara等[14]通過對大鼠FJOA模型研究,，提出了FJOA引發(fā)神經(jīng)根癥狀的機制：反復(fù)的應(yīng)力或積累性微小創(chuàng)傷可以導(dǎo)致FJOA,，引起關(guān)節(jié)積液和腫脹、滑膜增生,、軟骨退變,，并且產(chǎn)生和釋放炎癥因子，炎癥因子通過椎間孔刺激脊髓神經(jīng)和滲透到背根神經(jīng)節(jié)而導(dǎo)致坐骨神經(jīng)痛,。關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷還會導(dǎo)致脊柱運動節(jié)段活動度增加,，穩(wěn)定性下降，引起脊柱失穩(wěn)[15,16],。
2 椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的生物力學(xué)研究
腰椎融合術(shù)中植入椎弓根螺釘時,，內(nèi)置物是造成關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的重要因素。Kim等[17]通過對螺釘影響關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的有限元模型進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：椎弓根螺釘?shù)闹冕斘恢门c椎間盤的壓力及關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的接觸力密切相關(guān)；當(dāng)螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)時,，屈伸和旋轉(zhuǎn)時的椎間盤壓力及關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的接觸力明顯增加,，而取出損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的椎弓根螺釘可減少屈伸和旋轉(zhuǎn)時的椎間隙壓力及關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的接觸力。大體標(biāo)本生物力學(xué)證實,，腰椎融合術(shù)后鄰近上位椎體關(guān)節(jié)突被椎弓根螺釘破壞后,，在旋轉(zhuǎn)測試中上位相鄰節(jié)段的活動范圍的變化更加顯著，且在屈曲和軸向旋轉(zhuǎn)應(yīng)力下的失穩(wěn)也進(jìn)一步加重[18],。
3 椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的發(fā)生率及影響因素
腰椎融合術(shù)椎弓根螺釘置釘方法主要為直視下置釘和微創(chuàng)置釘兩種：直視下置釘是指開放手術(shù)中剝離椎旁肌，暴露關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)及椎弓根螺釘進(jìn)針點,，然后置入椎弓根螺釘,；微創(chuàng)置釘是指術(shù)中在透視設(shè)備(如C形臂X線機、CT等)的輔助下經(jīng)皮置入椎弓根螺釘,。部分臨床文獻(xiàn)報道這兩種置釘方法中椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的發(fā)生率,，其中微創(chuàng)手術(shù)的發(fā)生率為7%～58%[19,20,21]，開放手術(shù)的發(fā)生率則為15%～100%[22,23,24],。
影響椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的因素有很多,，主要包括以下幾點：
3.1 年齡、性別和體質(zhì)量
Babu等[25]通過對126例經(jīng)椎間孔腰椎間融合術(shù)(transforanal lumbar interbody fusion, TLIF)和153例微創(chuàng)經(jīng)椎間孔腰椎間融合術(shù)(minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion, MIS-TLIF)患者的術(shù)后CT影像學(xué)檢查進(jìn)行觀察,，發(fā)現(xiàn)年齡<65歲的患者容易出現(xiàn)椎弓根螺釘對關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的破壞,，并認(rèn)為其原因是年輕患者肌纖維較發(fā)達(dá)，肌肉厚且強度大,。但Park等[21]對92例腰椎融合術(shù)患者進(jìn)行術(shù)后影像學(xué)觀察,，發(fā)現(xiàn)椎弓根螺釘置釘時損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)與年齡、性別并無直接相關(guān)性,。目前,，大部分研究者認(rèn)為，BMI高的患者容易出現(xiàn)椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)[26,27],，分析原因可能是BMI高的患者置釘時,，容易在較厚的脂肪、肌肉等纖維結(jié)締組織的牽拉下出現(xiàn)進(jìn)針點內(nèi)移和內(nèi)傾角不足等情況,，同時術(shù)中X線透視效果也欠佳,。
3.2 融合節(jié)段和融合數(shù)量
目前，大部分的臨床研究顯示,，下腰椎(L4,、L5)較上腰椎(L1～L3)更容易出現(xiàn)椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)。分析其原因：首先,，腰椎各椎體的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的角度具有差異性,，自L1～L5呈逐漸增大趨勢[8,9]，當(dāng)關(guān)節(jié)面由矢狀位逐漸轉(zhuǎn)至冠狀位時，置椎弓根螺釘易出現(xiàn)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷[28],；其次,，可能與下腰椎生理曲度呈明顯前凸及較厚的椎旁肌肉組織有關(guān)。但是,，置椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)是否與融合數(shù)量有關(guān),，目前存在爭議。Moshida等[23]對204例脊椎融合患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),，多節(jié)段融合者關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷發(fā)生率(38%)是單節(jié)段融合者(14%)的3倍左右,；而Park等[21]對92例微創(chuàng)脊椎融合患者(單節(jié)段融合75例，2節(jié)段融合17例)進(jìn)行研究,，發(fā)現(xiàn)單節(jié)段和2節(jié)段融合患者椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)無差異,。
3.3 手術(shù)方式
有學(xué)者認(rèn)為，相對于直視下置釘,，微創(chuàng)置釘容易出現(xiàn)椎弓根螺釘對關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的破壞[20,25,29],。Patel等[20]發(fā)現(xiàn)，微創(chuàng)置釘中關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生率可高達(dá)58%,；但也有學(xué)者認(rèn)為,，微創(chuàng)置釘出現(xiàn)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的損傷的發(fā)生率明顯較開放手術(shù)低[19]。Wang等[30]進(jìn)行系統(tǒng)綜述研究,，881例患者共置入1 755個椎弓根螺釘,，其中微創(chuàng)置釘中關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生率為18.18%(154/847)，而直視下置釘中關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生率為18.72%(170/908),，結(jié)果顯示直視下手術(shù)和微創(chuàng)置釘關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生率基本相似,。Yson等[31]總結(jié)了6篇臨床文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，開放手術(shù)中椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的發(fā)生率為23%(183/803),，微創(chuàng)手術(shù)的發(fā)生率則為27%(94/354),，微創(chuàng)置釘中關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生率較直視下置釘略高。
3.4 術(shù)中CT導(dǎo)航
術(shù)中CT導(dǎo)航技術(shù)作為一項新型術(shù)中影像技術(shù)逐漸在部分醫(yī)院開展,。Lau等[26]對37例術(shù)中輔助CT導(dǎo)航技術(shù)的微創(chuàng)患者進(jìn)行術(shù)后CT影像學(xué)觀察,，發(fā)現(xiàn)4例患者(10.8%, 4/37)中4個鄰近上位椎體的椎弓根螺釘(5.4%, 4/74)出現(xiàn)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷。Tian等[32]也進(jìn)行了一項研究,，在142例術(shù)中輔助CT導(dǎo)航技術(shù)的患者(微創(chuàng)68例,，開放74例)中，20例患者(14.1%, 20/142)27個鄰近上位椎體的椎弓根螺釘(9.5%, 27/284)出現(xiàn)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷,，其中微創(chuàng)患者(68例)中有5例患者(7.4%, 5/68)的5個椎弓根螺釘(3.7%, 5/136)出現(xiàn)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷,；而開放手術(shù)中(74例)15個患者(20.3%, 15/74)22個鄰近上位椎體椎弓根螺釘(14.9%, 22/148)出現(xiàn)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷。Yson等[31]觀察64例術(shù)中輔助CT導(dǎo)航技術(shù)的微創(chuàng)手術(shù)患者(125個鄰近上位椎體椎弓根螺釘),，其中5個椎弓根螺釘出現(xiàn)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷(4%, 5/125),。從以上研究結(jié)果來看，腰椎手術(shù)中輔助CT導(dǎo)航技術(shù)可減少關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生。
3.5 其他影響因素
Moshidar等[23]認(rèn)為對于一名右利手的外科醫(yī)生來說,，右側(cè)置釘時出現(xiàn)椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)較左側(cè)置釘?shù)?。Babu等[25]發(fā)現(xiàn)，椎弓根螺釘置釘過深,，可導(dǎo)致螺釘釘帽及釘體結(jié)合部直接接觸關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié),，從而增加關(guān)節(jié)面的損傷。關(guān)于椎弓根螺釘置釘方法與螺釘類型的一篇文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn),，Roy-Camille置釘方法較Weinstein置釘方法更容易出現(xiàn)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的損傷,；分析原因認(rèn)為，Roy-Camille置釘法中椎弓根螺釘進(jìn)針點偏內(nèi),，置釘時內(nèi)傾角也不足,，從而增加了關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生；同時,，還發(fā)現(xiàn)側(cè)鎖螺釘系統(tǒng)(side-connecting screw)對關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的侵犯明顯高于頂鎖螺釘系統(tǒng)(top-loading screw),，因為側(cè)鎖螺釘系統(tǒng)外側(cè)突出的釘帽及與之連接的鈦棒容易增加關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的損傷[24],。
4 目前研究存在的不足
近年來,，臨床學(xué)者針對鄰近節(jié)段關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的相關(guān)因素進(jìn)行了深入地研究，但是對于這些影響因素的研究結(jié)果尚存在爭議,，且不同關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷后患者臨床療效是否存在差異,、患者遠(yuǎn)期ASD及再手術(shù)的發(fā)生率也未曾報道；同時,，對出現(xiàn)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的患者治療,，目前也沒有標(biāo)準(zhǔn)的治療指南。一項有限元的研究發(fā)現(xiàn),，當(dāng)出現(xiàn)椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)時,，取出損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的螺釘可減少關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的接觸應(yīng)力及鄰近椎間盤的壓力[17]；但該方法是否適用于臨床目前尚未得知,。
總而言之,，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷繼而增生退變是導(dǎo)致ASD的重要危險因素，保留關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)尤其是鄰近上位椎體的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的完整性,，對于確保術(shù)后鄰近節(jié)段的穩(wěn)定性和預(yù)防ASD的發(fā)生發(fā)展是至關(guān)重要的,。無論開放還是微創(chuàng)置入椎弓根螺釘均可增加關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生，且其受到諸多因素的影響,。外科醫(yī)師在椎弓根螺釘置釘時需要注重關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的保護(hù),，規(guī)避不良置釘影響因素。對于腰椎融合術(shù)中椎弓根螺釘損傷關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的影響因素,、預(yù)后及治療方案尚需進(jìn)一步研究,。
