退變性腰椎管狹窄癥微創化治療策略研究進展

張磊 方向前

腰椎管狹窄癥是指腰椎管、神經根管或椎間孔狹窄導致馬尾或神經根受壓引起的腰腿痛和間歇性跛行癥狀。隨著我國逐步進入老齡化社會，多節段退變性腰椎管狹窄癥患者越來越多，許多經嚴格保守治療的老年患者療效不佳，為改善生活質量，最終仍選擇手術治療。但是部分患者合并諸多內科疾病，不能耐受傳統開放手術，而且傳統腰椎后路手術會造成椎旁肌的損傷，出現術后持續腰背痛及功能障礙，稱之為“融合病”或“腰椎手術失敗綜合征”。因此微創化、個體化、精準化、多樣化治療成為了脊柱外科醫師們不懈努力的方向。近年來，伴隨微創理念的不斷深入，設備和相應技術的不斷提升，微創化治療的方式、方法有了顯著的進展。本文從融合、減壓、內固定3方面對退變性腰椎管狹窄癥的微創化治療策略作一綜述。

1 融合技術

1.1 傳統的融合術 脊柱融合術是脊柱外科中最經典的手術方式，其最關鍵的原則是植入物能夠保證融合節段的穩定并促進骨性愈合。針對不同的腰椎疾患采用不同的融合方式，傳統的融合方式包括后外側融合（posterolateral lumbar fusion，PLF）、后路腰椎椎體間融合（posterior lumbar interbody fusion，PLIF）、前路腰椎椎體間融合（anterior lumbar interbody fusion，ALIF）、360°融合，相關定義見表1。其中PLF是脊柱融合術中最常見的手術方案，其通過對橫突間、關節突關節進行植骨完成融合來穩定病變的腰椎節段。PLF廣泛應用于腰椎節段不穩及關節突關節源性疼痛，并取得良好的臨床效果，具有手術風險小、手術技術要求低、損傷硬膜神經根概率小等優點[1]。但是隨著PLF術后殘存頑固性腰痛、假關節形成、繼發內固定失敗、加速相鄰節段退變等情況的發生[2]，顯然已不能很好解決腰椎的相關疾病和恢復腰椎生理曲度及矢狀面平衡[3]。同時傳統PLF需廣泛剝離椎旁肌至橫突，術中損傷椎旁肌，影響了脊柱的動力性穩定結構，同樣也會導致腰椎手術失敗綜合征的發生[4]。Madan等[5]認為PLF并沒有完全清除椎間盤組織，而術中殘存的髓核組織將成為術后疼痛的原因。Barrick等[6]通過ALIF來解決PLF術后頑固性腰痛，術后疼痛緩解，其原因在于去除了PLF節段水平相應的椎間盤組織。與PLF相比，椎體間融合（包括PLIF和ALIF）可以全部清除椎間盤組織來緩解椎間盤對神經根及馬尾神經機械性的壓迫和化學性的刺激。此外Mcafee等[7]使用椎間融合器來實現對腰椎滑移的復位，恢復脊柱的正常力線，最后實現椎間骨性融合。通過椎間融合可以恢復腰椎前柱的載荷能力，恢復椎間隙的高度及脊柱矢狀面平衡，更符合脊柱生物力學的原理。通常認為椎間融合時融合節段越多，對腰椎正常的活動功能影響越大，鄰近節段受到的異常應力負荷越強，鄰近節段發生退變的可能性則隨之增加。與PLF相比，臨床上采用椎間融合技術可以減少融合的節段，極大保留脊柱后方結構，大大降低鄰近節段退行性疾病的發生。此外，椎體間隙存在較大的植骨面積和血液供應，融合率將更高。Suk等[8]提出360°融合，即在前路或后路椎間融合的基礎上加PLF來提高融合率。但Kim等[9]通過病例對照研究發現，單純椎間融合與360°融合相比在臨床效果和融合率上比較差異均無統計學意義，但有手術時間短、術中出血少、對椎旁組織損傷小等優點。綜上所述，通過手術治療老年退變性腰椎管狹窄癥時，在神經根及硬膜囊充分減壓及有效撐開椎間隙恢復腰椎正常生理弧度的情況下，進行椎間融合就能達到脊柱骨性融合、重新建立脊柱穩定的目的，因此也就無需再行PLF甚至360°融合。

表1 傳統融合術定義

1.2 微創化椎間融合術

1.2.1 傳統PLIF的微創化 傳統PLIF治療退變性腰椎管狹窄時對脊柱后方韌帶復合體減壓破壞較大，對多裂肌的剝離和牽拉范圍較大，導致其缺血壞死和失神經支配，最后出現術后腰背部頑固性疼痛的癥狀。隨著相關研究的深入和臨床病例的不斷積累，范順武等[10]開始關注到多裂肌因醫源性損傷后出現的相關問題，并深刻認識到椎旁肌的重要性，隨后逐步采用擴張通道管系統輔助下微創PLIF和雙側棘突旁小切口進行椎間融合等微創椎間融合術式來減少對多裂肌的損傷。同時鑒于傳統PLIF存在的問題，脊柱外科醫師通過對手術入路進行了微創化改進，出現了經椎間孔腰椎椎體間融合術（transforaminal lumar interbody fusion，TLIF）。TLIF 通過單側椎間孔實現減壓及椎間融合，不破壞減壓對側關節突關節，對側采用肌間隙入路進行置釘，對椎旁組織剝離牽拉損傷小，具有對椎管內硬膜及神經根干擾小、術中出血少、并發癥少等優勢[11]。范順武等[12]采用擴張通道管系統逐級撐開椎間隙，快速有效地建立手術通道來暴露手術視野，減少對脊柱后方椎旁軟組織的破壞，使TLIF更加微創化。

1.2.2 斜外側入路腰椎間融合術（oblique lateral interbody fusion，OLIF） OLIF經腰大肌和腹主動脈（或髂總動脈）之間的間隙進入，暴露椎體及前側方椎間盤來完成椎間盤摘除和椎間融合[13]。經前側方入路直接將融合器置入脊柱的前中柱來實現對脊柱最大承重軸的椎間融合，同時具有不破壞脊柱后方結構，減少對硬脊膜和神經根干擾，避免椎板切除術后瘢痕與硬膜的廣泛粘連及神經根周圍纖維化，避免對腹腔大血管的分離與牽拉，降低對腰大肌和腰叢神經損傷等優點。OLIF經前側方入路進行髓核摘除，并采用椎間融合器進行椎間隙的撐開，使后縱韌帶和黃韌帶拉伸開，擴大椎間孔，最終達到間接減壓的目的[14]。因此OLIF對神經根的減壓主要是間接減壓，不能對椎管內嚴重的骨性狹窄、鈣化、黃韌帶增生等情況進行直接減壓，需嚴格把握手術適應證。OLIF可恢復椎間隙高度，矯正側彎、旋轉、滑脫等畸形，恢復脊柱的生理曲度，因此有時與后路微創減壓聯合治療復雜性的腰椎管狹窄。

1.2.3 脊柱內鏡下椎間融合術 隨著微創脊柱外科的發展，脊柱內鏡廣泛用于治療腰椎間盤突出癥及腰椎管狹窄，但是傳統椎間融合器體積大，無法進行鏡下融合，因而無法實現椎間融合。可膨脹式椎間融合器（B-twin）的研發成功及臨床應用改變了腰椎間盤鏡（micro endoscopic discectomy，MED）下不能進行椎間融合的難題。B-twin體積小，能通過MED置入椎間隙，配合植入自體骨及異體骨來提高其融合率，并且膨脹后融合器的高度可以達到椎間隙需要恢復的高度要求。Tsantrizos等[15]通過對比研究發現單純應用椎間融合器即可達到脊柱的穩定性，實現椎間的骨性融合。Park等[16]認為使用椎弓根內固定融合術較其他內固定或不用內固定的椎間融合術更容易出現鄰近節段退行性疾病的發生。可膨脹式椎間融合器的椎間穩定機制依賴于Badby提出的“撐開-壓縮”穩定效應和自身穩定能力。其“撐開-壓縮”穩定效應是指融合器進行膨脹擴張后使椎間隙高度恢復正常，撐開力能夠使腰背肌、前后縱韌帶、纖維環等結構保持持續張力壓縮狀態，實現置入后的椎間穩定[17]。自身穩定能力是指B-twin的表面是鋸齒狀結構，置入椎間隙膨脹后，抗拔出性強，能夠防止融合器位移，利于椎間融合[18]。B-twin技術是一種在脊柱內鏡下進行的微創椎間融合技術，通過MED將B-twin置入椎間隙，有效恢復腰椎生理性前凸，重建脊柱矢狀面平衡，實現椎間骨性融合，達到椎間穩定的目的，無需再進行腰椎椎弓根螺釘內固定。

2 減壓技術

2.1“精準式”開窗減壓

2.1.1 MED減壓技術 1997年Foley和Smith醫師研制出了MED手術系統。它的出現代表著全新脊柱微創時代的到來，并推動了脊柱外科技術的進一步發展。MED手術具有皮膚切口小（僅1.8～2.0cm），術中采用擴張管從小到大逐級擴張開椎旁肌，肌纖維的排列順序不會出現明顯的改變，術后肌肉間不會形成明顯的瘢痕組織，同時術中無需廣泛剝離椎旁肌，保留了椎旁肌的生理功能及脊柱后方結構，術中進行靶點式精準減壓，保留大部分關節突關節，保持脊柱的穩定性，無需安裝內固定，術中出血少，術后恢復快等優點。MED手術通過脊柱內鏡將手術視野放大數十倍，視野更清晰，減少了硬膜囊和神經根損傷的風險，對神經根和硬膜囊進行精準地減壓，減壓范圍包括增生的黃韌帶、增生內聚的關節突關節、突出的髓核等組織[19]。隨著手術器械的改進與操作技術的不斷進步，MED已由最初應用于單純的椎間盤突出擴展至多節段的腰椎管狹窄。目前張春霖等[20]自主研制雙牽開擺動椎間盤操作系統，對傳統的MED進行了技術的改進，實現了單切口下對多節段腰椎管狹窄鄰近節段的減壓操作。葉春平等[21]使用磨鉆配合MED對老年性神經根管狹窄進行有效減壓，減壓定位準確，并且能保留大部分關節突關節，術后能維持良好的脊柱穩定性，術后癥狀緩解明顯，術后恢復快，取得良好的臨床效果。

2.1.2 經皮內鏡減壓術（percutaneous endoscopic decompression，PED） 近年來，椎間孔鏡技術作為最新一代的脊柱內鏡微創技術廣泛應用于臨床來解決椎間盤突出的相關問題，因其微小的創傷和即時顯著的臨床效果得到廣大患者的認同。隨著鏡下磨鉆、環鋸和咬骨鉗等器械的改進，PED得到快速發展。PED是一種全內鏡下腰椎管微創減壓手術，其通過內鏡配合鏡下磨鉆、環鋸等器械對椎管狹窄的部位進行有限精準減壓，包括增生的關節突關節、肥厚的黃韌帶、突出的髓核及后方的骨贅等，并根據腰椎管狹窄的不同類型來選擇不同的手術入路。中央管狹窄選擇椎板間入路，側隱窩狹窄選擇椎板間或椎間孔入路，神經根管或出口區狹窄選擇椎間孔入路[22]。與傳統開放減壓手術相比，PED具有手術視野清晰、出血少、有限精準減壓、對脊柱穩定性影響小、避免術后瘢痕與硬膜廣泛的粘連以及神經根周圍的纖維化等優點[23]。Ruetten等[24]采用經椎板間入路對椎間盤突出合并側隱窩狹窄患者進行減壓，其短期臨床效果滿意，74.5%的患者術后腿痛癥狀完全緩解，術后并發癥及翻修率明顯低于顯微鏡下側隱窩減壓手術組。雖然PED減壓技術擁有許多優點，但是目前大多數脊柱外科醫師還不太熟悉脊柱內鏡技術，學習曲線較為陡峭，畢竟內鏡下操作技術的全面掌握是手術順利進行的保證[25]。此外，目前PED減壓技術治療腰椎管狹窄癥的文獻報道還不多，長期療效還有待進一步觀察。

2.2 單側入路雙側減壓技術 單側入路雙側減壓技術是治療老年性腰椎管狹窄癥的微創化手術方式。該術式是在單側減壓后再行對側潛行減壓，其最大的優點為保留棘突、棘上和棘間韌帶、對側椎板、關節突關節，術后脊柱穩定性好，創傷小，恢復快。1988年Young等[26]首先提出顯微鏡下腰椎經單側椎板間入路對側潛行減壓的手術方式治療腰椎管狹窄癥。2002年Guiot等[27]報道通過MED經單側椎板間入路進行雙側減壓治療退變性腰椎管狹窄癥，取得良好的臨床效果。單側入路雙側減壓的優勢在于對脊柱后方結構的損傷小，術后對脊柱的穩定性影響小，術后恢復快[28]。眾所周知，傳統腰椎后路全椎板減壓手術需完全切除棘突、棘間和棘上韌帶等脊柱后方結構來達到充分減壓的目的，但是常常導致腰椎手術失敗綜合征的發生。生物力學研究證明正常脊柱棘突和棘上韌帶可以承載19%的前屈力量。Kato等[29]通過對比研究發現切除棘上和棘突韌帶后，脊柱需要依靠周邊的肌肉來維持脊柱正常的屈伸活動，長期活動積累導致腰肌勞損，最后遺留腰痛癥狀。相比傳統腰椎后路全椎板減壓手術，單側入路雙側減壓術可以極大保留棘上、棘突韌帶以及脊柱后方骨性結構，保證了脊柱術后的穩定性，從而達到更加滿意的臨床效果。腰椎管狹窄癥手術治療的目的在于對狹窄的椎管進行充分減壓以緩解相應的臨床癥狀。Yasar等[30]認為應對影像學上提示有嚴重狹窄的部位進行預防性減壓，不應該局限于引起臨床癥狀的狹窄范圍。但是Jolles等[31]認為影像學上的狹窄不能成為手術進行減壓的指征，而是需要結合臨床癥狀進行精準減壓，從而可以避免手術對腰椎過度的破壞，影響脊柱的穩定。因此，通過單側入路雙側減壓技術既可以達到椎管有效的充分減壓，實現影像學上狹窄部位的預防性減壓，又可以極大地降低手術的創傷，保留更多的骨性組織及脊柱后方韌帶復合體，患者術后恢復更快速，臨床效果也更加地顯著。

3 內固定技術

退變性腰椎管狹窄癥手術過程中常常需要對狹窄的范圍進行有效的減壓，但由于術中切除了椎板、關節突關節，摘除了全部椎間盤并進行椎間融合，破壞了脊柱的穩定性，常常需要進行椎弓根螺釘來重建脊柱的穩定性。傳統標準的置入椎弓根螺釘的術式需對椎旁肌進行廣泛的分離牽拉，導致對腰椎椎旁肌過度的破壞，而這種損傷又有可能成為患者術后長期殘留腰背痛的最大原因，甚至這種疼痛會抵消融合手術本應達到的臨床療效，出現所謂的“融合病”或“腰椎手術失敗綜合征”。因此對脊柱內固定技術進行了改進，其主要理念在于通過各種微創手術方式最大程度地保護椎旁肌及軟組織，避免術中對椎旁肌的損傷以及因手術導致的肌肉萎縮。

3.1 經椎旁肌間隙行雙側椎弓根螺釘內固定術 椎旁肌由多裂肌、最長肌和髂肋肌組成，屬于脊柱的背伸肌群。多裂肌作為穩定腰骶區最重要的肌群，起自上位椎體的棘突和椎板，斜行向下止于下位椎體的橫突，對脊柱節段間的旋轉運動、剪切力起到穩定控制作用[32]。多裂肌由腰神經后支內側束的內側支支配，并且屬于單節段單一神經唯一支配，無分支間的相互支配[33]。傳統后路手術需廣泛剝離椎旁肌來暴露手術視野進行徹底減壓、來實現椎弓根螺釘置入的內傾角，然而最后卻極大地損傷了椎旁肌的血液供應和唯一的支配神經，導致術后多裂肌與椎板形成瘢痕，多裂肌失神經支配后出現肌肉退行性變、纖維化、脂肪沉著等不可逆的變性，嚴重影響了其正常的生理功能，術后容易出現頑固的腰背痛。Suwa等[34]通過對比各種腰椎手術后認為手術過程中對椎旁肌的創傷是造成肌肉萎縮的重要原因。Hodges等[35]通過對豬進行切斷腰神經內側支的動物實驗，發現實驗后多裂肌在短期內出現萎縮，可能與多裂肌失神經支配后肌纖維蛋白合成減少、血流量下降有關。通過尋找椎旁肌間自然間隙來暴露手術視野是對椎旁肌最小的損傷。Wiltse于1973年首次提出經多裂肌和最長肌間隙入路進行椎弓根置釘。經肌間隙暴露手術區域，不需剝離多裂肌，保護了多裂肌深面唯一神經支配，避免了失神經支配的肌肉萎縮，保留了多裂肌與棘突的起點，術后肌間不形成瘢痕組織，維持了多裂肌的正常生理功能，降低了術后“融合病”或“腰椎手術失敗綜合征”的發生。方向前等[36]術中采用微型椎板拉鉤牽開椎旁組織，從而暴露椎板及關節突關節，最終可以在直視下參照解剖標志擰入椎弓根釘，避免了對內側多裂肌的止點剝離導致的完全性損傷，更加全面實現微創化治療腰椎管狹窄。此外，國內許多學者在MED下進行減壓椎體間融合術治療退變性腰椎管狹窄癥的微創手術方案中同樣通過減壓切口開窗側經多裂肌與最長肌間隙來實現椎弓根釘的置入[37]。

3.2 經皮穿刺椎弓根螺釘內固定技術 傳統手術通過脊柱后路安裝椎弓根螺釘需要充分暴露手術區域并根據直視下解剖標志來判定椎弓根螺釘置入點準確的位置和方向，這樣需要術中剝離椎旁肌，導致多裂肌損傷、失神經支配、肌肉瘢痕纖維化。近年來，經皮穿刺椎弓根螺釘內固定技術發展較快，其中最具有代表的就是Sextant經皮椎弓根螺釘內固定系統（樞法模公司）和Viper椎弓根螺釘系統（強生公司）。該項技術通過C型臂X線機透視椎弓根中心點，經皮穿刺引入導針，并沿導絲安裝椎弓根螺釘，最后使用特殊的連接桿置入裝置安裝連接桿。手術過程中不需要剝離椎旁肌，對椎旁肌和其支配的神經損傷較小，最大程度地保留脊柱后柱結構，減少手術出血量，真正實現了脊柱微創化置釘。經皮微創椎弓根螺釘內固定技術目前已逐步應用于治療腰椎退行性疾病，同時配合精準式減壓術，大大減少了對軟組織的損傷[38]，實現老年性腰椎管狹窄治療的快速康復。

3.3 數字化導航模塊輔助腰椎椎弓根螺釘內固定技術 目前腰椎椎弓根螺釘置釘最常用的方法就是解剖標志法，根據術中解剖標志點和術前影像資料來明確進針點和進針角度，其主要依靠術者經驗來判斷。如果螺釘位置不當和反復調整置入的椎弓根螺釘，不僅增加神經損傷的概率，而且再次置入的螺釘固定強度要明顯弱于首次正確置入的固定強度[39]。近年來，各種數字化導航模塊（3D打印技術）在腰椎椎弓根螺釘內固定中開始逐步應用，該項技術在計算機輔助下進行虛擬測量椎弓根最狹窄處的寬度和高度，模擬釘道的長度、置釘的方向，以便選擇合適規格的椎弓根螺釘，然后通過3D打印出個體化腰椎導航模塊進行現場模擬置釘，置入椎弓根螺釘后可觀察椎弓根螺釘的進針點、進針方向和螺釘在椎弓根內的位置等。采用計算機輔助導航法直視下判斷椎弓根螺釘置入點和方向，其椎弓根皮質穿破率在5%以下，大大提高了椎弓根置釘的準確性和安全性[40]。國內學者采用逆向工程原理和快速成型技術設計出個體化腰椎椎弓根螺釘導航模板，并應用該導航模板實現螺釘的準確置入[41]。由于個體化計算機腰椎模板設計的專業要求較高以及3D打印設備費用成本較昂貴，限制了該項技術的全面推廣普及。但是隨著科技發展和需求的增加，未來數字化腰椎椎弓根導航模板技術將會廣泛應用于臨床中。

綜上所述，目前治療老年退變性腰椎管狹窄癥的微創手術技術得到快速的發展，其微創的理念在于以最小的創傷獲取最大的手術效果，但并不只是過分的追求最小的切口，卻忽略術后療效的要求，需結合患者的癥狀體征及影像學來綜合決定減壓、融合、內固定的方式。由于微創手術暴露的范圍較局限，操作較為困難，容易出現神經根損傷、腦脊液漏等相關手術并發癥，這就要求脊柱外科醫師對脊柱微創解剖結構的全面了解，技術操作的長時間學習積累，手術適應證的嚴格把握。脊柱外科醫師只有真正地認識微創理念的本質，才能實現臨床意義上真正的微創。

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