摘 要：腰椎間盤突出症、腰椎管狹窄症等腰椎退行性疾病是臨床上引發患者腰腿痛的常見病因，腰椎融合術是腰椎退行性疾病保守治療無效後的常見手段。但脊椎融合術對患者創傷大，且易致融合節段畸形、疼痛、螺釘斷裂、再手術率高、加速鄰近節段退變等問題，這些問題迫使研究者們去探尋其他的治療手段，非融合動態固定系統是大家目前研究較為廣泛的一種替代治療方案，椎弓根動態固定系統和棘突間撐開系統是常見的動態固定系統，且近年來在臨床應用上取得了良好的效果，本文對Isobar TTL系統、Dynesys系統、K.Rod系統、Coflex系統、X-STOP系統和Rocker系統治療退行性腰椎疾病的生物力學、臨床療效、優勢和局限性進行綜述。
關鍵詞:棘突間撐開器;椎弓根動態固定系統;鄰近節段退變;椎體活動度;
Research progress of spinal non-fusion system
Xu Zenghui Yin Jin Huang Jieping Lang Aiqiang He Wei Li Haodong Sun Qizeng Duan
Hong
Department of Orthopedics, Calmette Hospital of Kunming Medical University & The First Hospital
of Kunming
Abstract：
Lumbar degenerative diseases such as intervertebral disc herniation and lumbar spinal stenosis are common causes of low back pain. Lumbar fusion is a common method after conservative treatment of lumbar degenerative diseases being ineffective. However, spinal fusion is traumatic to patients, and it is easy to cause fusion segment deformity, pain,screw fracture, high reoperation rate, accelerated adjacent segment degeneration and so on. These problems force researchers to explore other treatment methods. Non-fusion dynamic fixation system is a widely studied alternative treatment. Pedicle dynamic fixation system and interspinous process distraction system are common dynamic fixation systems. In recent years, good results have been achieved in clinical application. This paper reviews the biomechanics,clinical efficacy, advantages and limitations of Isobar TTL system, Dynesys system, K. Rod system, Coflex system, XSTOP system and Rocker system in the treatment of degenerative lumbar diseases.
Keyword：
Lumbar interspinous process distraction device; Intervertebral non-fusion pedicle; Adjacent segment degeneration; Vertebral kinematics;
全球老年化問題日益突出，腰椎退行性疾病是老年人的常見疾病之一，包括腰椎間盤突出症、腰椎滑脫、腰椎管狹窄等，使患者在活動時出現腰腿疼痛、活動受限、肌力下降等症狀，嚴重影響患者的生活質量[1]，保守治療、微創治療、手術治療是比較常見的治療手段[2]。保守治療一般效果不理想[3]。微創治療目前應用很少，缺乏臨床相關數據支持。手術治療中的固定和植骨融合是大家比較推崇的治療方法[4]，但融合固定術對患者創傷大，且易致融合節段畸形、疼痛、螺釘斷裂、再手術率高、加速鄰近節段退變（adjacent segment degeneration,ASD）等問題，其中ASD最為突出[5]，這些問題迫使研究者們去探尋其他治療手段，非融合動態固定系統近年來在臨床應用上取得了良好的效果，本文將分別挑選4種經典的和2種新興的動態內固定系統對椎弓根動態固定系統和棘突間撐開系統治療退行性腰椎疾病的生物力學、臨床療效、優勢和局限性進行綜述。
1 椎弓根動態固定系統
本文中介紹的椎弓根動態固定系統包括Isobar TTL系統、Dynesys系統、K.Rod系統，其適應證主要有腰椎間盤突出症、腰椎管狹窄症、腰椎退行性滑脫或不穩、腰椎退行性側凸及椎間盤源性腰痛。禁忌證主要有腰椎峽部裂型滑脫症、結構性反屈、椎間隙嚴重狹窄。重度骨質疏鬆症、椎體冠狀面失平衡、椎間孔重度狹窄、不要求完全復位的腰椎退行性滑脫症及鄰近節段不穩的腰椎退行性側凸是其相對禁忌證。併發症主要有內固定移位、斷裂，ASD，感染[6]。下面對這3個系統逐個進行綜述。
1.1 Isobar TTL系統
1.1.1 原理
Isobar TTL系統是一種非常具有代表性的椎弓根動態固定系統，1993年Perrin就有報道[7,8]。它是由1個椎弓根螺釘和和2個動力杆組成的半剛性穩定系統，動力杆是由鈦環組成的減震原件，其ROM與脊柱的生理運動相近，限制軸向運動和角度，但不限制軸向旋轉，從而既可以承載固定節段不同方向和活動平面的載荷，還可以保留手術節段的ROM，從而從理論上達到治療腰椎退行性疾病而保留腰椎ROM的目的[7]，國內外大量生物力學研究都證實了其生物穩定性不差於融合固定術，同時在抗軸向旋轉和側屈方面優於固定融合術[9,10]。
1.1.2 臨床療效
Isobar TTL系統從應用於臨床來就取得了不錯的臨床效果，在手術出血量、住院時間上優於融合固定術，在緩解臨床症狀等方面不亞於融合固定術[7,8,9,10,11]。曹宗銳等[12]對130例患者進行隨機分組，在長達8年的隨訪中，也證實了上述觀點。Isobar TTL系統在預防ASD目前還存在些許爭議[13]，不過大部分學者還是持支持態度，認為Isobar TTL系統保護了未融合節段的椎間關節，分散了椎間盤上的軸向載荷和屈伸剪切力。在保持一定腰椎活動度的同時，穩定了腰椎。此外，它還分散了相鄰節段上的應力，在術中能適當增加椎間隙高度，從而減少或延遲了ASD[14]，不過Isobar TTL系統在術中抬高的間隙會逐漸降低，但鄰近節段的椎間隙高度丟失會慢於融合固定手術[7]，從而論證了Isobar TTL系統在治療腰椎退行性疾病對於融合固定術的優勢。目前尚未發現Isobar TTL系統和內鏡系統治療腰椎退行性疾病的對比研究。Isobar TTL系統嚴格掌握其手術適應證，其療效與併發症發生率均優於融合固定術[6]，目前主要應用於：(1)輕中度椎間盤變性的腰椎間盤突出症和腰椎滑脫、腰椎不穩、腰椎椎管狹窄、單純腰椎峽部裂或伴有I°腰椎滑脫；(2)腰椎多節段病變，對施行融合固定術的鄰近節段進行保護。
1.2 Dynesys系統
1.2.1 原理
Dynesys系統是一種穩定腰椎的椎弓根動態固定系統，其椎弓根螺釘之間通過聚酯繩索和間隔器工作，間隔器是小關節的補充部分，間隔器與聚酯繩索和彈性管套共同調節壓力和限制手術節段的過度前屈或後伸[15],Más等[16]在對使用Dynesys系統、椎體融合術治療腰椎退行性疾病的58例患者進行三維有限元模型對照研究分析，Dynesys系統比腰椎融合術能更好地保留手術節段的ROM。
1.2.2 臨床療效
Hoppe等[17]對39例L4-L5節段的退行性腰椎滑脫症患者行減壓術和Dynesys系統植入術，平均隨訪7.2年，在末次隨訪中腰腿痛較術前改善86%及以上，長期隨訪效果良好，保留了手術節段ROM，併發症少，ASD發生率低，可信度高，一些大樣本研究和Meta分析也證明Dynesys系統相比椎體融合術，臨床效果類似，但Dynesys系統手術時間短，對患者的創傷小，術後併發症少，ASD發生率低，可以保留手術節段的ROM[15,18]。不過Strube等[19]在研究中表明植入Dynesys系統的鄰近節段ROM還是增加了一些，但Denmir在研究中認為Dynesys系統對鄰近節段的ROM影響可以忽略不計[20]。因此，相比椎體融合術，關於Dynesys系統的ASD發生率，用「更低」加以描述會更準確一些。該治療手段的併發症還包括螺釘鬆動、斷裂、移位，彈性套管磨損等。到現在為止未發現Dynesys系統和內鏡系統治療腰椎退行性疾病的對比研究，從現有文獻來看，Dynesys系統主要應用於：(1)繼發性腰椎椎管狹窄，緩解青年患者的腰椎側彎症狀，腰椎間盤突出症，腰椎滑脫；(2)腰椎多節段病變，對施行融合固定術的鄰近節段進行保護。雖然Dynesys系統的具體療效還需要進一步研究，但只要嚴格掌握其適應證，還是能給患者性價比極高的療效。
1.3 K.Rod系統
1.3.1 原理
K.Rod椎弓根動態固定系統是非融合系統里新型治療手段，它由椎弓根螺釘、硬棒、動態纜繩彈性棒組成，彈性棒可以插入中空結構的硬棒末端，再通過螺帽固定在一起，如果在K.Rod結合杆上加裝金屬環，可以使K.Rod系統失去彈性，成為一種能夠將剛性固定和彈性固定結合的經椎弓根固定系統。
1.3.2 臨床療效
K.Rod系統是在非融合系統里是一種新型治療手術，研究的深度和寬度都低於Dynesys系統和Isobar TTL系統，不過在臨床應用上也取得了不錯的成果。Wang和Lv[11]對98例患者分組行K.Rod系統和椎間融合術，至少觀察2年。發現相比腰椎融合組，K.Rod組的手術時間短，出血量少，同時可以保留手術節段的ROM。關於K.Rod與椎體融合治療腰椎退行性疾病的報道表明，兩種手術方法在改善患者的臨終症狀方面無明顯差異[21]。K.Rod與內鏡的對比研究目前較少，Qu等[22]在一項小樣本研究中顯示，K.Rod與內鏡治療腰椎間盤突出療效基本一致，但K.Rod組的椎間隙改善情況和椎間盤退變情況明顯優於內鏡組。但並不能因此而認為K.Rod優於內鏡治療，還需要更多強有力的證據。Wang和趙毅等[11,23]在研究中報道K.Rod的併發症發生率不高於腰椎融合組。可見K.Rod在治療退行性腰椎疾病方面具有一定優勢。針對預防ASD的問題，總體上是支持能降低ASD發生這一觀點，但還存在爭議。Fu等[21]在臨床治療中發現，相比椎間融合，K.Rod系統鄰近節段ROM的變化幅度小於椎間融合。Wang和Lv[11]還在研究中發現術後椎間盤高度指數（disc height index,DHI）和椎間孔高度（foramen height,FH）明顯改善，在末次隨訪時仍高於術前。不過Lin等[24]在生物力學分析中指出，K.Rod增加了相鄰節段的小關節接觸力，Huang等[25]發現DHI在術後增加了，但慢慢下降到了比術前更低的水平。現有的總體研究表明，K.Rod在治療腰椎退行性疾病和腰椎融合擁有一致的臨床效果，在手術時間和術中出血量方面還優於腰椎融合，且相比腰椎融合，ASD的發生率更低[25]。現有的研究還過少，目前主要應用於腰椎間盤突出症、腰椎椎管狹窄症、腰椎滑脫等，還需要進一步研究以明確K.Rod的治療效果和減少ASD發生的具體機制。
2 棘突間動態固定系統
常用的棘突間動態系統有Coflex系統、X-STOP系統、Rocker系統。目前其適應證尚未完全明確，棘突骨折是棘突間動態系統最為關注的手術併發症，平均發生率為2.05%[26]，下文將逐個對此3種系統進行綜述。
2.1 Coflex系統
2.1.1 原理
Coflex系統是在U型裝置的基礎上改造而成，它能在限制腰椎後伸的同時增加棘突間間隙，繃緊鬆弛的黃韌帶，從而增加神經根管間隙，緩解臨床症狀，生物力學研究表明，Coflex系統能保留手術節段的ROM，鄰近節段的代償作用可以忽略不計[27]。
2.1.2 臨床療效
Coflex系統是較為成熟的棘突間撐開系統，進行了大量的臨床研究並取得了大部分學者的認可。Fan和Zhu[28]對946例參與隨機對照試驗的患者進行分析，發現Coflex系統緩解患者臨床症狀的效果並不差於融合固定術，但卻在手術損傷及住院時間上占據絕對優勢[28]，相比Coflex系統，經皮椎間孔鏡椎間盤切除術（percutaneous transforaminal endoscopic discectomy,PTED）避免了肌肉和韌帶結構的破壞，但PTED技術需要更長的學習曲線，並且缺乏固定來提高腰椎的穩定性[29]，因此Coflex系統擁有更好的療效[30]，但Coflex系統的花費及住院時間更長，老年人可能更傾向PTED[31]。目前對於Coflex系統能否預防ASD的發展還存在爭議。爭議方認為Coflex系統在軸向旋轉時，植入節段的剛度較高，相鄰節段的應力也較大[26]。不過大部分學者還是持支持態度，在一項大樣本研究中也表示：Coflex系統承擔了部分腰椎近端活動度和壓力，這有助於緩解ASD[32]。現有報道的併發症主要有硬膜囊破裂，內固定鬆動、斷裂，棘突骨折，但發生機率較融合固定術低[28]。美國食品藥品監督管理局（FDA）批准的Coflex適應證是從L1到L5的一個或兩個節段腰椎狹窄，但目前在三個階段腰椎狹窄，腰椎間盤突出症也有應用，特別適合於腰椎多節段病變，對施行融合固定術的鄰近節段進行保護，禁忌證為責任節段有融合或減壓手術史，腰椎壓縮性骨折，重度小關節增生骨切除引起的不穩定，腰椎Ⅱ級以上滑脫，腰椎峽部裂引起的腰椎滑脫，Cobb角>25°的腰椎側凸，骨質疏鬆和體重指數>40 kg/m²[27]。
2.2 X-STOP系統
2.2.1 原理
X-STOP（美國Medtronic公司）系統早在2005年就通過FDA的認證。植入物的每個末端都有2個側翼，可將其固定以防止植入物的橫向遷移。X-STOP可以通過簡單的步驟在棘突間韌帶上開孔植入。橢圓墊片將棘突隔開，並可以限制固定節段的後伸。兩個側翼可以防止植入物向前或向側面移動。錐形組織有助於側向插入，因此可以保留棘上韌帶，從而更好地避免了植入物的後移。谷雪蓮等[33]對X-STOP系統進行生物力學分析，發現X-STOP系統可以限制植入節段後伸的75.35%，減少後伸時椎間盤受力的80.75%，但對鄰近節段的ROM和椎間盤應力無明顯影響，保留了手術節段的大部分ROM。
2.2.2 臨床療效
Zucherman等[34]報道了第一個X-STOP的隨機臨床試驗，在2年的隨訪中發現X-STOP系統優於保守治療。Mo等[32]對27項研究（2 241例患者）進行meta分析表明X-STOP系統與腰椎融合相比，在改善ODI、VAS、JOA評分和椎間盤高度無明顯差別。而且Phan等報道與傳統的減壓融合術相比，X-STOP系統手術併發症少，手術時間短，術中出血量少，但成本高以及面臨較高的再手術率[35]。Lønne等[36]報道X-STOP系統的翻修率達33%。X-STOP系統擁有和減壓融合一致的臨床效果，而且在手術時間、術中出血量上優於腰椎融合，不過存在成本效益差和無指南明確手術適應證等問題。這些問題就要求我們在選擇X-STOP系統手術方式時應該慎重，其主要適用於腰椎椎管狹窄，同樣適用於腰椎小關節退變，腰椎間盤突出症，且對於重度骨質疏鬆症應該禁用，不然容易導致棘突骨折不良後果。目前尚未發現X-STOP系統與內鏡系統的對比研究。針對預防ASD，大多數學者還是持支持態度[32,37]，不過也有學者持懷疑態度[38]。X-STOP系統可以保留手術節段ROM，減少鄰近ROM的變化，減少了ASD發生的危險因素，但ASD的危險因素並不只是這一個，因此，預防ASD並不合適，只能表達為，相比於腰椎融合，X-STOP系統ASD的發生率更低。
2.3 Rocker系統
2.3.1 原理
Rocker系統是一種新型棘突間撐開系統，臨床應用還較少，採用聚醚醚酮材質，在撐開器前端叉銷插入Rocker系統中心間隙處，用手指搬動前端與尾端雙鰭，即可讓Rocker系統鎖定或者解鎖，鎖定狀態下，前端與尾端雙鰭分別位於上下棘突根部，從而提供強力支撐，穩定椎體，恢復脊柱的自然生物結構。最大的創新點在於單側植入，保留棘上韌帶，患者的手術創傷更小。
2.3.2 臨床療效
Rocker系統由於是一種新型產品，還缺乏相應的生物力學分析，但目前的臨床報道顯示出Rocker系統具有良好的治療效果。Huang等[39]對62例腰椎狹窄患者分組行Rocker系統和X-STOP系統治療，平均隨訪2年，發現Rocker系統和X-STOP系統在保留手術節段ROM和改善ODI評分、JOA評分、DHI指數、FHI指數上擁有一致的效果，術後併發症發生率一致，同時Rocker系統的手術時間、術中出血量和對患者造成的手術創傷更優於X-STOP系統。不過還有文獻指出Rocker系統在DHI和椎間孔高度指數上的恢復上更優於X-STOP系統，它可以間接地提供減壓效果而達到減壓術的效果[40]。可見Rocker系統在治療腰椎退行性疾病上擁有著不錯的臨床效果，同時Rocker系統由於是採用單側植入的手術步驟，保留了棘上韌帶和部分棘間韌帶，術後如需要翻修或者進一步行腰椎融合術都極為方便。目前Rocker系統尚未有明確指南明確其適應證和禁忌證，現有文獻顯示適用於腰椎間盤突出症和腰椎管狹窄症的治療[39,41]，不適用於腰椎間盤重度退化和重度骨質疏鬆的治療。Rocker系統以其單側入路的優勢，嚴格把握適應證能使患者獲得更大的收益，但目前尚未有針對Rocker系統與融合固定術或內鏡系統治療腰椎退行性疾病的系統性研究，本研究團隊正在進行相關研究。
3 小結與展望
相比腰椎融合術，動態非融合固定系統植入術發生ASD的幾率更低，治療腰椎退行性疾病療效一致，且在手術時間、術中出血量和對患者造成的手術創傷上優於腰椎融合，相比內鏡下治療腰椎退行性疾病，目前現有的研究基本肯定動態非融合內固定的優勢，但對比研究較少，證據強度不夠。6種動態非融合固定系統治療效果從現有文獻上未發現明確區別，只要嚴控手術標準，患者就能獲得不錯的收益，不過其成本效益也值得關注。現在需要多中心、大樣本研究明確各種動態非融合固定系統的適應證，以消除醫者和患者的顧慮，同時使患者達到最大的治療效果。
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Keyword：
Lumbar interspinous process distraction device; Intervertebral non-fusion pedicle; Adjacent segment degeneration; Vertebral kinematics;
全球老年化問題日益突出，腰椎退行性疾病是老年人的常見疾病之一，包括腰椎間盤突出症、腰椎滑脫、腰椎管狹窄等，使患者在活動時出現腰腿疼痛、活動受限、肌力下降等症狀，嚴重影響患者的生活質量[1]，保守治療、微創治療、手術治療是比較常見的治療手段[2]。保守治療一般效果不理想[3]。微創治療目前應用很少，缺乏臨床相關數據支持。手術治療中的固定和植骨融合是大家比較推崇的治療方法[4]，但融合固定術對患者創傷大，且易致融合節段畸形、疼痛、螺釘斷裂、再手術率高、加速鄰近節段退變（adjacent segment degeneration,ASD）等問題，其中ASD最為突出[5]，這些問題迫使研究者們去探尋其他治療手段，非融合動態固定系統近年來在臨床應用上取得了良好的效果，本文將分別挑選4種經典的和2種新興的動態內固定系統對椎弓根動態固定系統和棘突間撐開系統治療退行性腰椎疾病的生物力學、臨床療效、優勢和局限性進行綜述。
1 椎弓根動態固定系統
本文中介紹的椎弓根動態固定系統包括Isobar TTL系統、Dynesys系統、K.Rod系統，其適應證主要有腰椎間盤突出症、腰椎管狹窄症、腰椎退行性滑脫或不穩、腰椎退行性側凸及椎間盤源性腰痛。禁忌證主要有腰椎峽部裂型滑脫症、結構性反屈、椎間隙嚴重狹窄。重度骨質疏鬆症、椎體冠狀面失平衡、椎間孔重度狹窄、不要求完全復位的腰椎退行性滑脫症及鄰近節段不穩的腰椎退行性側凸是其相對禁忌證。併發症主要有內固定移位、斷裂，ASD，感染[6]。下面對這3個系統逐個進行綜述。
1.1 Isobar TTL系統
1.1.1 原理
Isobar TTL系統是一種非常具有代表性的椎弓根動態固定系統，1993年Perrin就有報道[7,8]。它是由1個椎弓根螺釘和和2個動力杆組成的半剛性穩定系統，動力杆是由鈦環組成的減震原件，其ROM與脊柱的生理運動相近，限制軸向運動和角度，但不限制軸向旋轉，從而既可以承載固定節段不同方向和活動平面的載荷，還可以保留手術節段的ROM，從而從理論上達到治療腰椎退行性疾病而保留腰椎ROM的目的[7]，國內外大量生物力學研究都證實了其生物穩定性不差於融合固定術，同時在抗軸向旋轉和側屈方面優於固定融合術[9,10]。
1.1.2 臨床療效
Isobar TTL系統從應用於臨床來就取得了不錯的臨床效果，在手術出血量、住院時間上優於融合固定術，在緩解臨床症狀等方面不亞於融合固定術[7,8,9,10,11]。曹宗銳等[12]對130例患者進行隨機分組，在長達8年的隨訪中，也證實了上述觀點。Isobar TTL系統在預防ASD目前還存在些許爭議[13]，不過大部分學者還是持支持態度，認為Isobar TTL系統保護了未融合節段的椎間關節，分散了椎間盤上的軸向載荷和屈伸剪切力。在保持一定腰椎活動度的同時，穩定了腰椎。此外，它還分散了相鄰節段上的應力，在術中能適當增加椎間隙高度，從而減少或延遲了ASD[14]，不過Isobar TTL系統在術中抬高的間隙會逐漸降低，但鄰近節段的椎間隙高度丟失會慢於融合固定手術[7]，從而論證了Isobar TTL系統在治療腰椎退行性疾病對於融合固定術的優勢。目前尚未發現Isobar TTL系統和內鏡系統治療腰椎退行性疾病的對比研究。Isobar TTL系統嚴格掌握其手術適應證，其療效與併發症發生率均優於融合固定術[6]，目前主要應用於：(1)輕中度椎間盤變性的腰椎間盤突出症和腰椎滑脫、腰椎不穩、腰椎椎管狹窄、單純腰椎峽部裂或伴有I°腰椎滑脫；(2)腰椎多節段病變，對施行融合固定術的鄰近節段進行保護。
1.2 Dynesys系統
1.2.1 原理
Dynesys系統是一種穩定腰椎的椎弓根動態固定系統，其椎弓根螺釘之間通過聚酯繩索和間隔器工作，間隔器是小關節的補充部分，間隔器與聚酯繩索和彈性管套共同調節壓力和限制手術節段的過度前屈或後伸[15],Más等[16]在對使用Dynesys系統、椎體融合術治療腰椎退行性疾病的58例患者進行三維有限元模型對照研究分析，Dynesys系統比腰椎融合術能更好地保留手術節段的ROM。
1.2.2 臨床療效
Hoppe等[17]對39例L4-L5節段的退行性腰椎滑脫症患者行減壓術和Dynesys系統植入術，平均隨訪7.2年，在末次隨訪中腰腿痛較術前改善86%及以上，長期隨訪效果良好，保留了手術節段ROM，併發症少，ASD發生率低，可信度高，一些大樣本研究和Meta分析也證明Dynesys系統相比椎體融合術，臨床效果類似，但Dynesys系統手術時間短，對患者的創傷小，術後併發症少，ASD發生率低，可以保留手術節段的ROM[15,18]。不過Strube等[19]在研究中表明植入Dynesys系統的鄰近節段ROM還是增加了一些，但Denmir在研究中認為Dynesys系統對鄰近節段的ROM影響可以忽略不計[20]。因此，相比椎體融合術，關於Dynesys系統的ASD發生率，用「更低」加以描述會更準確一些。該治療手段的併發症還包括螺釘鬆動、斷裂、移位，彈性套管磨損等。到現在為止未發現Dynesys系統和內鏡系統治療腰椎退行性疾病的對比研究，從現有文獻來看，Dynesys系統主要應用於：(1)繼發性腰椎椎管狹窄，緩解青年患者的腰椎側彎症狀，腰椎間盤突出症，腰椎滑脫；(2)腰椎多節段病變，對施行融合固定術的鄰近節段進行保護。雖然Dynesys系統的具體療效還需要進一步研究，但只要嚴格掌握其適應證，還是能給患者性價比極高的療效。
1.3 K.Rod系統
1.3.1 原理
K.Rod椎弓根動態固定系統是非融合系統里新型治療手段，它由椎弓根螺釘、硬棒、動態纜繩彈性棒組成，彈性棒可以插入中空結構的硬棒末端，再通過螺帽固定在一起，如果在K.Rod結合杆上加裝金屬環，可以使K.Rod系統失去彈性，成為一種能夠將剛性固定和彈性固定結合的經椎弓根固定系統。
1.3.2 臨床療效
K.Rod系統是在非融合系統里是一種新型治療手術，研究的深度和寬度都低於Dynesys系統和Isobar TTL系統，不過在臨床應用上也取得了不錯的成果。Wang和Lv[11]對98例患者分組行K.Rod系統和椎間融合術，至少觀察2年。發現相比腰椎融合組，K.Rod組的手術時間短，出血量少，同時可以保留手術節段的ROM。關於K.Rod與椎體融合治療腰椎退行性疾病的報道表明，兩種手術方法在改善患者的臨終症狀方面無明顯差異[21]。K.Rod與內鏡的對比研究目前較少，Qu等[22]在一項小樣本研究中顯示，K.Rod與內鏡治療腰椎間盤突出療效基本一致，但K.Rod組的椎間隙改善情況和椎間盤退變情況明顯優於內鏡組。但並不能因此而認為K.Rod優於內鏡治療，還需要更多強有力的證據。Wang和趙毅等[11,23]在研究中報道K.Rod的併發症發生率不高於腰椎融合組。可見K.Rod在治療退行性腰椎疾病方面具有一定優勢。針對預防ASD的問題，總體上是支持能降低ASD發生這一觀點，但還存在爭議。Fu等[21]在臨床治療中發現，相比椎間融合，K.Rod系統鄰近節段ROM的變化幅度小於椎間融合。Wang和Lv[11]還在研究中發現術後椎間盤高度指數（disc height index,DHI）和椎間孔高度（foramen height,FH）明顯改善，在末次隨訪時仍高於術前。不過Lin等[24]在生物力學分析中指出，K.Rod增加了相鄰節段的小關節接觸力，Huang等[25]發現DHI在術後增加了，但慢慢下降到了比術前更低的水平。現有的總體研究表明，K.Rod在治療腰椎退行性疾病和腰椎融合擁有一致的臨床效果，在手術時間和術中出血量方面還優於腰椎融合，且相比腰椎融合，ASD的發生率更低[25]。現有的研究還過少，目前主要應用於腰椎間盤突出症、腰椎椎管狹窄症、腰椎滑脫等，還需要進一步研究以明確K.Rod的治療效果和減少ASD發生的具體機制。
2 棘突間動態固定系統
常用的棘突間動態系統有Coflex系統、X-STOP系統、Rocker系統。目前其適應證尚未完全明確，棘突骨折是棘突間動態系統最為關注的手術併發症，平均發生率為2.05%[26]，下文將逐個對此3種系統進行綜述。
2.1 Coflex系統
2.1.1 原理
Coflex系統是在U型裝置的基礎上改造而成，它能在限制腰椎後伸的同時增加棘突間間隙，繃緊鬆弛的黃韌帶，從而增加神經根管間隙，緩解臨床症狀，生物力學研究表明，Coflex系統能保留手術節段的ROM，鄰近節段的代償作用可以忽略不計[27]。
2.1.2 臨床療效
Coflex系統是較為成熟的棘突間撐開系統，進行了大量的臨床研究並取得了大部分學者的認可。Fan和Zhu[28]對946例參與隨機對照試驗的患者進行分析，發現Coflex系統緩解患者臨床症狀的效果並不差於融合固定術，但卻在手術損傷及住院時間上占據絕對優勢[28]，相比Coflex系統，經皮椎間孔鏡椎間盤切除術（percutaneous transforaminal endoscopic discectomy,PTED）避免了肌肉和韌帶結構的破壞，但PTED技術需要更長的學習曲線，並且缺乏固定來提高腰椎的穩定性[29]，因此Coflex系統擁有更好的療效[30]，但Coflex系統的花費及住院時間更長，老年人可能更傾向PTED[31]。目前對於Coflex系統能否預防ASD的發展還存在爭議。爭議方認為Coflex系統在軸向旋轉時，植入節段的剛度較高，相鄰節段的應力也較大[26]。不過大部分學者還是持支持態度，在一項大樣本研究中也表示：Coflex系統承擔了部分腰椎近端活動度和壓力，這有助於緩解ASD[32]。現有報道的併發症主要有硬膜囊破裂，內固定鬆動、斷裂，棘突骨折，但發生機率較融合固定術低[28]。美國食品藥品監督管理局（FDA）批准的Coflex適應證是從L1到L5的一個或兩個節段腰椎狹窄，但目前在三個階段腰椎狹窄，腰椎間盤突出症也有應用，特別適合於腰椎多節段病變，對施行融合固定術的鄰近節段進行保護，禁忌證為責任節段有融合或減壓手術史，腰椎壓縮性骨折，重度小關節增生骨切除引起的不穩定，腰椎Ⅱ級以上滑脫，腰椎峽部裂引起的腰椎滑脫，Cobb角>25°的腰椎側凸，骨質疏鬆和體重指數>40 kg/m²[27]。
2.2 X-STOP系統
2.2.1 原理
X-STOP（美國Medtronic公司）系統早在2005年就通過FDA的認證。植入物的每個末端都有2個側翼，可將其固定以防止植入物的橫向遷移。X-STOP可以通過簡單的步驟在棘突間韌帶上開孔植入。橢圓墊片將棘突隔開，並可以限制固定節段的後伸。兩個側翼可以防止植入物向前或向側面移動。錐形組織有助於側向插入，因此可以保留棘上韌帶，從而更好地避免了植入物的後移。谷雪蓮等[33]對X-STOP系統進行生物力學分析，發現X-STOP系統可以限制植入節段後伸的75.35%，減少後伸時椎間盤受力的80.75%，但對鄰近節段的ROM和椎間盤應力無明顯影響，保留了手術節段的大部分ROM。
2.2.2 臨床療效
Zucherman等[34]報道了第一個X-STOP的隨機臨床試驗，在2年的隨訪中發現X-STOP系統優於保守治療。Mo等[32]對27項研究（2 241例患者）進行meta分析表明X-STOP系統與腰椎融合相比，在改善ODI、VAS、JOA評分和椎間盤高度無明顯差別。而且Phan等報道與傳統的減壓融合術相比，X-STOP系統手術併發症少，手術時間短，術中出血量少，但成本高以及面臨較高的再手術率[35]。Lønne等[36]報道X-STOP系統的翻修率達33%。X-STOP系統擁有和減壓融合一致的臨床效果，而且在手術時間、術中出血量上優於腰椎融合，不過存在成本效益差和無指南明確手術適應證等問題。這些問題就要求我們在選擇X-STOP系統手術方式時應該慎重，其主要適用於腰椎椎管狹窄，同樣適用於腰椎小關節退變，腰椎間盤突出症，且對於重度骨質疏鬆症應該禁用，不然容易導致棘突骨折不良後果。目前尚未發現X-STOP系統與內鏡系統的對比研究。針對預防ASD，大多數學者還是持支持態度[32,37]，不過也有學者持懷疑態度[38]。X-STOP系統可以保留手術節段ROM，減少鄰近ROM的變化，減少了ASD發生的危險因素，但ASD的危險因素並不只是這一個，因此，預防ASD並不合適，只能表達為，相比於腰椎融合，X-STOP系統ASD的發生率更低。
2.3 Rocker系統
2.3.1 原理
Rocker系統是一種新型棘突間撐開系統，臨床應用還較少，採用聚醚醚酮材質，在撐開器前端叉銷插入Rocker系統中心間隙處，用手指搬動前端與尾端雙鰭，即可讓Rocker系統鎖定或者解鎖，鎖定狀態下，前端與尾端雙鰭分別位於上下棘突根部，從而提供強力支撐，穩定椎體，恢復脊柱的自然生物結構。最大的創新點在於單側植入，保留棘上韌帶，患者的手術創傷更小。
2.3.2 臨床療效
Rocker系統由於是一種新型產品，還缺乏相應的生物力學分析，但目前的臨床報道顯示出Rocker系統具有良好的治療效果。Huang等[39]對62例腰椎狹窄患者分組行Rocker系統和X-STOP系統治療，平均隨訪2年，發現Rocker系統和X-STOP系統在保留手術節段ROM和改善ODI評分、JOA評分、DHI指數、FHI指數上擁有一致的效果，術後併發症發生率一致，同時Rocker系統的手術時間、術中出血量和對患者造成的手術創傷更優於X-STOP系統。不過還有文獻指出Rocker系統在DHI和椎間孔高度指數上的恢復上更優於X-STOP系統，它可以間接地提供減壓效果而達到減壓術的效果[40]。可見Rocker系統在治療腰椎退行性疾病上擁有著不錯的臨床效果，同時Rocker系統由於是採用單側植入的手術步驟，保留了棘上韌帶和部分棘間韌帶，術後如需要翻修或者進一步行腰椎融合術都極為方便。目前Rocker系統尚未有明確指南明確其適應證和禁忌證，現有文獻顯示適用於腰椎間盤突出症和腰椎管狹窄症的治療[39,41]，不適用於腰椎間盤重度退化和重度骨質疏鬆的治療。Rocker系統以其單側入路的優勢，嚴格把握適應證能使患者獲得更大的收益，但目前尚未有針對Rocker系統與融合固定術或內鏡系統治療腰椎退行性疾病的系統性研究，本研究團隊正在進行相關研究。
3 小結與展望
相比腰椎融合術，動態非融合固定系統植入術發生ASD的幾率更低，治療腰椎退行性疾病療效一致，且在手術時間、術中出血量和對患者造成的手術創傷上優於腰椎融合，相比內鏡下治療腰椎退行性疾病，目前現有的研究基本肯定動態非融合內固定的優勢，但對比研究較少，證據強度不夠。6種動態非融合固定系統治療效果從現有文獻上未發現明確區別，只要嚴控手術標準，患者就能獲得不錯的收益，不過其成本效益也值得關注。現在需要多中心、大樣本研究明確各種動態非融合固定系統的適應證，以消除醫者和患者的顧慮，同時使患者達到最大的治療效果。
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