李想 王以朋
脊柱融合术自1911年问世以来,已经取得很大进步,并得到广泛应用。特别是内固定技术出现后,其植骨融合率显著提高,适应证也由最初的治疗脊柱感染、畸形、创伤等扩大到用于治疗脊柱的各种退变性疾病,特别是因腰椎间盘退变以及椎间不稳引起的腰部疼痛[1]。近年来“脊柱功能重建”理念的提出以及微创脊柱外科技术的迅猛发展,使脊柱融合的方式发生了很大的变化,并对传统的融合观念提出了新的挑战。目前通过各种途径可以实现的腰椎融合方式包括后外侧融合(posterolateral fusion,PLF)和腰椎椎体间融合(lumbar interbody fusion,LIF);根据不同的手术入路,LIF又分为后路腰椎椎间融合(posteriorlumbar interbody fusion,PLIF)、经椎间孔腰椎椎间融合(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)、前路腰椎椎间融合(anterior lumbar interbody fusion,ALIF)、360°环形融合、极外侧入路椎间融合(extreme lateral interbody fusion,XLIF)、经皮经骶前入路轴向椎间融合(axial lumbar interbody fusion,AxiaLIF)等。本文主要对上述融合方法以及与融合有关的问题作以简要回顾。北京博爱医院脊柱脊髓外科李想
一、 腰椎融合方式
常用的腰椎融合方式为后外侧融合(PLF)和腰椎椎间融合(LIF),目前的LIF即可以通过传统的开放手术,也可以通过微创手术完成,现分述如下。
(一)后外侧融合(posterolateral fusion,PLF)
1911年Hibbs实施了第1例脊柱融合术,术中取自体棘突作为植骨材料植于椎板间达到植骨融合的目的[1]。1948年Cleveland为治疗单纯后侧融合术后假关节形成将植骨部位向外侧延伸至关节面的外侧和横突基底部[2]。1959年Watkins将上述方法推广,植骨融合的部位包括横突间、峡部以及关节突关节[3] [5]。Moe强调在所有进行后侧及后外侧融合的病例中都应进行关节突关节融合[4]。目前在临床实际应用中常在椎板切除、神经根管减压后进行后外侧融合,因此多采用后正中切口[6]。多数文献已经证实,后外侧融合对于腰椎管狭窄合并轻度腰椎滑脱的患者可取得比保守治疗及单纯减压更好的治疗效果,植骨融合率及临床满意率均超过90%[7] [8] [9],且因为其手术入路简单,容易暴露,并发症发生率低,因此临床应用较为广泛。但其对于椎间盘源性腰痛的治疗效果一直存在较大争议。
(二)前路腰椎椎间融合(anterior lumbar interbody fusion,ALIF)
1933年Burns最早将ALIF用于治疗腰椎滑脱[11],1986年Crock报道了将这一方法用于椎间盘源性腰痛的治疗效果[12]。与其他两种椎间融合方法相比,ALIF的优势主要在于可更直接彻底地切除椎间盘;避免后路手术对椎旁肌的破坏及失神经支配。但同时也存在较大的风险,包括术中易损伤大血管及内脏神经,术后出现腹胀、逆向射精、小便功能障碍等并发症。而存在血管结构变异以及既往有腹部手术史者也不适合ALIF。Penta和Fraser经过10年的随访发现,ALIF融合率为72%,其中单节段融合率91%,多节段融合率51%,总体满意率为68%[13]。Rajaraman 等报告60 例ALIF 患者, 38%发生并发症,其中交感神经功能障碍6例,血管损伤4 例,运动神经损伤3 例,性功能障碍3 例,肠梗阻3 例,静脉血栓、急性胰腺炎、肠管损伤各1 例,腹肌收缩无力2 例[14]。
(三) PLIF和TLIF
后路椎间融合技术出现于上世纪中叶,最初用于治疗脊柱结核。1953年Cloward将上述方法用于治疗因椎间盘退变引起的腰痛,取得了良好的效果并得到快速推广[10]。PLIF手术可通过单纯后方入路完成360°融合,避免了ALIF手术中大血管损伤以及逆向射精等风险,因此应用更为广泛。Yashiro比较了PLIF与PLF对腰椎退变性疾病的治疗效果,结果发现PLIF的融合率(91%)要高于PLF组(60%),同时PLIF在维持滑脱复位效果以及后凸畸形的矫正方面也具有一定优势[15]。Brantigan 应用碳纤维椎间融合器治疗腰椎退变性疾病,2年随访结果显示植骨融合率100%,,满意率87%,而10年随访时上述结果分别为96.7%和87%[16]。Jutte和Castelein总结了13例脊柱融合术后发生椎弓根钉折断的患者,其中有8例发生在腰5骶1节段滑脱复位后未行椎间融合的患者,而行椎间融合的38例患者无一例出现内固定失败。因此作者建议拟对腰5骶1节段滑脱复位的患者最好辅以椎间融合[17]。
PLIF的缺点主要与手术本身有关。为进行椎间融合,术中对硬膜及神经根的牵拉操作较多,这增加了神经损伤、脑脊液漏以及硬膜外纤维化的风险。文献报道其硬膜损伤的风险为5.4% 到10%[18],而神经损伤的风险可高达16%,伤口深部感染及粘连性蛛网膜炎的发生率约3%[19]。为解决PLIF中常见的硬膜及神经损伤的问题,1983年Harms等介绍了TLIF技术,术中仅通过切除一侧关节突关节暴露椎间隙的后外侧即可完成椎间盘切除及椎间融合等操作,最大限度的减少了对硬膜及神经根的牵拉,降低了硬膜及神经损伤的风险[20]。相比于PLIF,TLIF更适合于后路手术术后翻修以及腰3以上节段需行椎间融合的患者。因术中需行小关节完全切除,所以TLIF更强调应用椎弓根钉来维持术后的稳定性。Lowe等报道应用TLIF治疗40例腰椎退变性疾病的临床疗效,经过3年随访,融合率90%,满意率85%,患者术后疼痛缓解程度及日常生活自理能力均较术前有显著提高[21]。Hackenberg应用TLIF方法治疗52例腰椎疾患病人,包括峡部裂患者22例,腰椎退变性疾病患者30例,经过3-5年随访,融合率达到89%,患者术后腰痛程度较术前均有明显改善[22]。
(四)360°环形融合
所谓360°环形融合是指联合应用上述几种融合方法达到脊柱三柱融合的目的。简而言之, 环形融合主要指ALIF+PLF、PLIF+PLF 与TLIF+PLF 三种形式。其中ALIF+PLF 为分期或一期前后联合入路, 需要两个切口;而 PLIF+PLF 和TLIF+PLF 为一期单纯后入路手术, 只需一个切口即可实现脊柱三柱融合的目的。
(五)微创脊柱融合术
微创脊柱融合术兴起于上世纪90年代,其目的是采用不同的微创入路,结合特殊设计的手术器械与置入物,在取得优于或不低于开放腰椎融合术效果的同时,减少后恢复时间,有利于患者早日康复。目前根据入路不同,微创脊柱融合术可以分为采用腹腔镜辅助或小切口(Mini-open)前路椎间融合、小切口后路椎间融合、小切口经椎间孔入路椎间融合、经皮经骶前入路轴向椎间融合(axial lumbar interbody fusion,AxiaLIF)和极外侧入路椎间融合(extreme lateral interbody fusion,XLIF)等。这里主要介绍后两种技术。
1.AxiaLIF 2004 年Cragg 等首先报道了这一技术,其在尾骨旁切开一个4mm小口,经钝性分离进入骶前直肠后间隙,在透视引导下将导针沿此间隙送至骶1、2水平并建立工作通道。经此通道可切除腰5骶1间盘并进行椎间植骨及轴向内固定操作。手术可同时辅以后路经皮椎弓根螺钉或关节突螺钉固定以获得即刻稳定。这一术式从骶前间隙到达腰骶部,避免暴露脊柱前方、后方及侧方的结构,不损伤后方肌肉、韧带及脊椎后部结构,也不需进入腹腔或牵拉血管、内脏器官[23]。Aryan HE等报道了一组35例因腰椎间盘退变性疾病、退变性滑脱、峡部裂性滑脱而接AxiaLIF的患者。腰5骶1单节段AxiaLIF的平均手术时间42分钟。其中21例患者同时行后路经皮腰5骶1椎弓根螺钉固定,2例患者同时性腰4、5节段XLIF,10例患者单独接受AxiaLIF,还有2例患者因解剖结构变异无法完成前路开放手术而改行AxiaLIF。最终91%的患者获得稳定融合,并取得良好的临床效果。作者认为对腰5骶1节段来说,采用AxiaLIF进行椎间融合是一种安全有效的方法,AxiaLIF既可以单独使用,也可以和其他的微创及开放手术联合使用。对于因局部解剖结构异常而无法行传统前路手术的患者,AxiaLIF是一种可选择的替代的方法[24]。
2. XLIF 2001年Pimenta首次报道内镜下经极外侧入路腰椎间融合术[25]。术中患者取右侧卧位,手术医生首先经后外侧切口分离到达腹膜后间隙,此时在腰大肌上方再作一切口,在之前所作切口的指引下插入撑开器并经腹膜后间隙达到腰大肌表面。撑开器尖端带有电测刺激器并连接肌电图记录仪,以避免在穿过腰大肌的过程中损伤生殖股神经及腰丛等重要神经结构的损伤。自此可建立工作通道并完成椎间盘切除及椎间融合等操作。手术同时可辅以侧方或后方内固定。目前XLIF 的适应证已经扩展到脊柱的各种退变、畸形、滑脱、肿瘤以及翻修手术,并且为胸椎疾病的治疗提供了一种新的手术入路。但因为受体位所限及髂嵴的阻挡,XLIF只适用于腰5以上节段的椎间融合,而对于小关节及黄韧带明显增生的患者为实现充分减压还需行后路手术。与手术有关的并发症主要是生殖股神经及腰丛等重要神经结构的损伤,所以在置入撑开器时需有脊髓检测[26]。有限的临床应用经验显示XLIF是一种相对安全有效的技术[27],但对于其确切的临床效果目前还缺乏大宗的病例报道。
微创脊柱融合术为脊柱融合提供了一种新的思路,但这些方法出现的时间较短,其确切的临床疗效还有待于进一步的临床观察。而且由于其适应证较为局限,学习曲线较长,对设备要求较高,手术本身亦有一定的并发症发生率,因此在具体开展各项微创技术时必须根据自身条件和患者的具体情况谨慎开展。