頸椎后路椎板成形術的研究進展

劉天植 敖俊

對于患有嚴重的多節段頸椎間盤突出或頸椎后縱韌帶骨化(ossification of posterior longitudinal ligament,OPLL)而出現椎管獲得性狹窄癥的患者，手術治療是直接而有效的治療方式，其目的為通過切除病灶或擴大髓腔從而直接解除脊髓的壓迫，使得癥狀能夠獲得緩解并為在后續的康復治療中為神經功能恢復提供條件[1,2]。常規的手術治療使用包括前路和后路及前后路聯合等入路。而在早期的頸椎后路手術中，臨床上使用較多的手術方式就是后路頸椎椎板切除術。在后續的發展中，伴隨如高速磨鉆及超聲骨刀等醫療器械的發明和發展，該術式安全性較其剛發明時大大提高，臨床應用愈發廣泛。然而，椎板切除術的術后并發癥較多，尤其是椎板切除術后頸椎生理曲度丟失(25%)和椎體前半脫位(40%)發生較多，甚至局部硬膜外瘢痕形成等并發癥也時有發生。而這些并發癥即使在神經根型頸椎病患者中也會嚴重影響手術療效。頸椎椎板成形術就是由日本神經外科醫師為減少上述并發癥的發生而在20世紀70年代前后從椎板切除術改良而來的。經過數十年的發展，頸椎椎板成形術已逐漸成為日本乃至亞洲地區用于治療嚴重的多節段頸椎間盤突出及頸椎后縱韌帶骨化癥主要頸椎后路的最常用的手術方式[3]。近年來，為減少對頸椎后路肌肉侵犯，伴隨解剖學研究的進展和臨床經驗的不斷豐富，頸椎椎板成形術而獲得了進一步改進，這些改進能有效減少頸部軸性癥狀的發生和最大限度的保留術后頸部功能。在此，以回顧文獻的方式描述頸椎椎板成形術自發明以來數十年的歷史和發展，討論部分如手術入路和內植物等為改進手術而做的改變和嘗試，并介紹一種較新的椎板成形術術式。

1 頸椎椎板成形術的歷史和發展

頸椎椎板成形術的原始理念誕生于對OPLL而設計的多節段椎板切除術的進一步改進，手術操作流程的設計也是從椎板切除術改良而來。最初，由Miyazaki和Kirita于1968年提出并于1986年報道[4]，此術式先削除部分椎板，并于椎板中線行椎板切開，隨后于椎板開槽并將開槽后的椎板抬升并彎曲，塑形后切除多余的椎板。為避免出現減壓后脊髓后移以致術后神經功能改善不滿意甚至惡化，快速的多節段椎板成形是術中首要的注意事項?；谶@種廣泛多節段同事減壓的理念，在后續的臨床實踐中，臨床醫師們探索并提出了數種針對性的手術改進方案以便避免切除抬高后的椎板。

1.1 Z型頸椎椎板成形術 首先被提出的改良的椎管擴大椎板成形術是于1973年提出的椎管擴大Z型椎板成形術[5]。該改良術式將椎板開槽改良為Z型，并將抬升后的椎板于中線處進行縫合固定，通過以上改良方式避免術后瘢痕形成壓迫硬膜囊，并減小對脊柱穩定性影響。在此改進中，高速磨鉆的引入起到了極大的作用[6]。

1.2 全椎板成形術 全椎板切除術是沿椎管外緣行雙側椎板切開后，自小關節邊緣分離椎板以擴大椎管，由Tsuji等發明并于1978年初次報道[7]。自報道以來，該術式作為后路多節段減壓的主要術式曾一度在臨床上獲得了廣泛應用。在后續的技術發展中，這種技術逐漸被改良為全椎板成形術，即將椎板修整為骨瓣，從而使其可在無需縫合固定或植骨的情況下懸浮于硬膜囊表面[8]。在進一步的臨床應用技術發展中，全椎板成形術又得到了優化改良，即通過骨塊和鋼絲捆扎固定以穩定椎板骨瓣，從而獲得穩定的椎管減壓效果[9]。而開門椎板成形術的術式既是由這種改良的全椎板成形術術式上的基礎上改良發展而來[10]。

另一種由日本神經外科醫師改良的椎板成形術是在劈開的椎板間植入羥基磷灰石間隔器從而達到維持開門狀態的目的[11]，因手術流程復雜且存在明顯缺陷，此術式不作為常規術式推薦。

1.3 開門椎板成形術 單開門椎板成形術是由Hirabayashi等[12,13]于20世紀80年代首次介紹的另一種改良術式，在臨床中廣泛應用，且至今仍是頸椎后路手術多節段減壓的最常用術式之一。該術式在頸椎雙側關節突和椎板交界處以高速磨鉆開槽，將壓迫較重的一側于開槽處做椎板完全切斷形成開門側，將壓迫較輕的一側做為鉸鏈側，將棘突和椎板向鉸鏈側橫向翻開并以風險固定于鉸鏈側的小關節囊上。因頸椎骨性結構被打開，手術節段對應的椎管擴大，使被壓迫的頸髓可通過“弓弦效應”向后漂移從而解除從頸髓前方出現的壓迫，減壓效果確切而穩定[13]。此術式優點在于可對多個節段同時進行減壓，且相較于傳統術式其顯著的降低了對頸后肌群的侵犯，可有效降低頸椎術后生理曲度丟失和節段性不穩定等術后并發癥的發生概率[14]。這項技術在剛提出時存在兩大缺點，即因椎管重建手術流程的復雜而導致的較長手術時間以及因術后椎管矢狀徑丟失而導致的椎管再狹窄(也稱為“再關門”現象)。為維持術后椎管矢狀徑的穩定，如微型鈦板[15]和羥基磷灰石間隔器[16,17]等材料被發明并引入臨床實踐，并且被發現有助于保持椎板開門后的術中即刻穩定性并降低術后“再關門”現象的發生[18]。而固定方式的改變，也成功的減少了因縫線或鋼絲等傳統固定方式導致的小關節囊損傷誘發的炎性反應，避免了局部疼痛、肌肉僵硬、活動度下降等對長期療效有較大影響的不良并發癥的發生[15]。

1.4 雙開門椎板成形術 頸椎后路雙開門椎板成形術是于1982年介紹的另一種重要的頸椎椎板成形術的改進術式[19]。伴隨著后續的技術發展和內植物的改進，該術式也逐漸成為了頸椎后路椎板成形術的常用術式之一。在顯露棘突雙側小關節后，以高速磨鉆于中線縱進行全層椎板切開，并在雙側椎板和側塊交界處做鉸鏈槽，從而可向雙側對稱的掀開椎板，并可保證充足而適當的椎管減壓，并在開門后，于棘突開門處應放入合適的支撐物并固定從而維持椎管的矢狀徑。常用以維持椎板撐開的的內植物包括多種形狀的羥基磷灰石間隔器、人工骨塊、自體髂骨骨塊和迷你金屬板等[20-23]。

為了改進術中棘突處全椎板切開的操作流程，Tomita等[24]介紹了一種改良的中線全椎板切開策略，即通過使用0.54 mm直徑的T型線鋸達到縮短手術時間并減少術中出血的目的。在將線鋸穿過椎管的操作中，尤其是在后縱韌帶骨化導致的重度椎管狹窄患者身上，需注意精細操作以避免損傷硬膜囊或造成脊髓損傷進一步加重[6]。

2 椎板成形術相關的問題和并發癥

頸椎椎板成形術后最常見的并發癥是硬膜外血腫、頸部軸性癥狀、C5神經根麻痹和頸椎生理曲度丟失，相對于頸椎前路減壓融合的術式，這些術后并發癥雖然常于局部發生，但仍可被認為是主要的后路手術的主要缺點，而且是臨床醫師主要的改進目標。

2.1 硬膜外血腫 頸椎術后硬膜外血腫是頸椎椎板成形術后的一個主要并發癥，通常發生于術后48 h內。臨床報道其發生率約0.44%[25,26]，術前應用抗凝劑、術中過多的硬膜外出血及罹患高血壓是該并發癥的主要危險因素。因延遲診斷和再次手術兩項因素與患者術后恢復效果不佳呈高度相關，外科醫師應對術后硬膜外血腫影響術后神經功能恢復的現象提高警惕，應盡早診斷并及時移除血腫，避免神經功能惡化。

2.2 頸部軸性癥狀 頸部軸性癥狀臨床上多表現為難治性的頸部和(或)肩部疼痛，多于頸椎椎板成形術后出現且癥狀可維持最長達數年的時間，經常極大影響患者生活質量，甚至對患者頸精神健康狀況造成不良影響。該癥狀的發生及嚴重程度與患者神經功能恢復間無明確因果關系，臨床統計其發生率可達45%～80%，是后路頸椎椎板成形術后最常見的并發癥[27]。軸性癥狀的發生機制尚未明確，但臨床學者針對其的研究已有初步理論解釋：Iizuka等[28]的研究顯示頸部軸性癥狀的發生與手術對頸后部肌肉韌帶結構的侵犯，尤其是與C2和C7棘突附著的肌肉止點和韌帶的剝離相關。為減少該并發癥的發生，臨床上應用了多種針對術中操作和術后康復的改進，包括術中減少對頸后部肌肉韌帶等結構的剝離，術后早期開始等長肌肉運動訓練等，而在所有措施中，手術流程的改進尤為重要。Shiraishi等[29]的研究中，為減少頸椎術后軸性癥狀的的發生，于2002年介紹了一種新的術式，通過手術流程優化，成功的保留了C2棘突所有的肌肉附著，效果令人滿意。一項由Ono等[30]進行的解剖研究顯示，如不切除C7棘突，則小菱形肌、上后鋸肌及頭夾肌的功能可得到充分保留。隨著臨床及解剖研究的不斷深入，目前臨床醫師傾向于盡量避免過多損傷頸椎后部肌肉及韌帶結構，尤其避免損傷C2和C7棘突周圍軟組織，而臨床實踐中的結果也表明，伴隨著手術理念和技術的改進，患者術后頸部軸性癥狀的發生率總體呈下降趨勢。

2.3 C5神經根麻痹 C5神經根麻痹是另一種臨床工作中常見的術后并發癥，主要表現為C5神經根支配區域的三角肌無力和感覺障礙，由Stoops等[31]歸納為頸椎版切除術后的神經系統并發癥并于1961年首次報道。隨著椎板成形術的發展和在臨床的廣泛應用，臨床醫師對該術式及該術式術后的患者的觀察和研究也不斷深入，針對術后C5神經根麻痹的報道和研究因此也愈發多見。多數患者在術后1周內出現癥狀，但在部分病例報道中，也可見發病時間從2～4周。目前報道中的C5神經根麻痹的發生率約為5%～8%[32]，而根據Sakaura等[33]的研究顯示，C5神經根麻痹發生率在頸椎后路單開門椎板成形術后的發生率為5.3%，在頸椎后路雙開門椎板成形術后的發生率為4.3%，且在頸椎前路頸髓減壓融合術式術后也有C5神經根麻痹發生，發生率平均約為4.3%，略低于后路頸椎減壓手術。由此大膽提出一個推論，即C5神經根麻痹的發生不僅局限于頸椎后路術式，在大部分進行椎管減壓的手術中均有可能出現，其可能與針對頸髓減壓這一操作本身存在相關性，此推論尚需進一步研究加以證實。

C5神經根麻痹的發病機制尚未完全明確，但目前已存在多位學者基于臨床和基礎研究提出的數種假設：術中操作損傷神經根、脊髓減壓后連續移位牽拉神經根引起的栓系、根動脈供血減少引起的脊髓不完全缺血、節段性脊髓功能紊亂和脊髓再灌注損傷等[33]。因發病機制尚未明確，目前尚沒有針對性的治療方案，臨床上多以消腫、營養神經和功能鍛煉等對癥治療。但C5神經根麻痹發生后的總體預后良好，多數情況下癥狀可于數月內逐漸恢復，恢復率可達78%～100%，僅在有三角肌嚴重運動障礙的患者則需要更長的時間才能完全恢復[6]，出現不可逆損傷的報道較為鮮見。

2.4 頸椎術后生理曲度丟失 頸椎術后生理曲度丟失頸椎后路手術的主要并發癥，嚴重者甚至可出現頸椎后凸畸形，常使減壓效果下降甚至可出現椎管再狹窄導致神經功能再次出現惡化趨勢。作為由椎板切除術發展而來的術式，椎板成形術在初期因其術中重建部分脊柱后部的軟組織結構，被寄以防止頸椎術后生理曲度丟失的希望。然而，隨著術式的推廣，在臨床廣泛應用中，Hukuda等[34]的臨床研究表明，約28%的患者在術后5年內出現了頸椎生理曲度丟失乃至后凸畸形，僅稍低于椎板切除術30%的發生率。即使患者在術后進行早期活動及康復訓練，仍有7.2%的患者出現了頸椎生理曲度丟失的趨勢[35]。有研究者認為，頸椎的生理曲度丟失乃至后凸畸形可能是一種針對脊髓壓迫而增加椎管容積的生理代償機制[10]，而其并未因手術接觸脊髓壓迫而停止代償。在Maeda等[36]的研究中，其認為頸椎術后生理曲度的維持是主要依靠頸后肌群和韌帶等動力性因素而并非依靠骨性融合等結構性因素，后期也有生物力學研究證明了這個觀點[37]。而Sakaura等[38]的另一項研究中表明，在術中保留C6、7的項韌帶的患者群體中，術后發生后凸畸形的患者比例明顯低于未保留C6、7的項韌帶的患者群體中的比例，此研究為Maeda等[36]的理論提供了臨床證據。

目前臨床中接受程度逐漸提高的一個理念是，為維持頸椎術后生理序列曲度，避免頸椎生理曲度的丟失，術中應盡力修復半棘肌并盡少侵犯頸部肌肉韌帶等動力性因素結構。

3 為保存肌肉而進行的手術改進

頸椎椎板成形術在發明之初的手術入路必須分離頸椎后部肌肉，而這種損傷頸部動力結構的操作在后續的臨床研究中被證明對頸部軸性癥狀和頸椎術后生理曲度丟失的發生有顯著的負面影響[28]。針對這一問題，為達到傳統椎板成形術的減壓效果并最大限度的保留頸后肌群，Shiraishi等[29,39,40]發明并報道了保留肌肉的雙開門椎板成形術即TEMPL，而此術式也是為克服這些問題所作出的嘗試中的代表性的成果之一。TEMPL要求最大限度的保持頸椎的肌肉及韌帶等結構的附著不被破壞，在術中保留頸椎棘突的半腱肌和多裂肌的附著點，并盡量減少對棘間肌和回旋肌的侵犯，這種手術操作的理念可擴大并推廣適用于多種頸椎后路術式。TEMPL在臨床實踐中呈現出了對疼痛管理、運動功能和頸椎序列維持的正面影響，而這些結果也進一步推廣了TEMPL的臨床應用。在一項長達2年的針對深部頸伸肌肌量的研究中已表明，與常規的頸椎版成形術術后(56%術前體積)相比，TEMPL術后的肌肉量明顯增多(88%術前體積)[41]。

而Kim等[42]進一步研究了重建頸后部肌肉系統的方法，并發明了一種稱為肌肉重建脊柱椎板成形術(myoarchitectonic spinolaminoplasty)的新型術式。這種技術沿中線切割棘突，然后在顯露椎板前切除棘突并保留其上附著的包括半棘肌、多裂肌、棘間肌和回旋肌等在內的肌肉結構情況下制備骨肌瓣。在完成使用羥基磷灰石間隔器支撐的雙開門椎板成形術后，將前述中制備的骨肌瓣固定于撐開后的棘突上。在目前的臨床研究中所獲得的結果顯示，在完整的保留了頸后部肌肉韌帶復合體的情況下，因保留了頸部半棘肌、多裂肌、頭半棘肌的同事有效擴大了椎管矢狀徑，并重建了頸夾肌和斜方肌的應力平衡，接受該術式的患者術后NCSS評分增加了87.3%，且明顯減少術后頸部軸性癥狀的發生率(2.36%)，相較于傳統的椎板擴大椎管成形術有了極大的改善。

4 內植物的改進Development Of Implants

頸椎椎板成形術相較于其他傳統頸椎后路術式的一項主要不足在于，其復雜的手術流程和隨之而來的較長的手術時間。有學者發明了一種較為簡單的雙椎板成形術，即在術中通過鈦制螺釘固定羥基磷灰石間隔器用以支撐開門后的椎板及附著其上的頸后部軟組織。相對于傳統術式中通過金屬絲或尼龍縫線固定羥基磷灰石間隔器的操作，使用螺釘固定的改良技術操作更簡單，手術時間更短，且生物力學強度更高[20]。

然而，羥基磷灰石間隔器存在先天性缺陷，即其可塑性低和內植物相關并發癥發生率較高，例如內植物破損或固定困難導致間隔器松動等時有發生。針對這些缺點，Tani等人研發了一種盒狀的鈦制間隔器，并將其命名為為椎板成形吊艙(Laminoplasty Basket)[16]。這種吊艙的優點在于其適應性和可操作性好，可以適應任何需抬高椎板的情況，因此在單開門和雙開門椎板成形術中都可以應用。與羥基磷灰石不同，這種吊艙植入風險較小，且穩定性較傳統的微型鈦板更強。椎板成形吊艙的結構設計對骨傳導有促進作用，而且其手術過程操作簡單，侵入性更低且手術時間明顯可明顯縮短。

文章簡單回顧了頸椎椎板成形術，包括其起源和部分后續的發展。自從后路頸椎椎板成形術問世以來，其令人滿意的臨床療效和相對傳統椎板切除術較低的術后并發癥發生率使其被廣大脊柱外科醫師所接受。早期的后路頸椎椎板成形術的研究大多將研究目標放在對脊髓的充分減壓和防止“再關門”的發生，忽視了對頸后部肌肉韌帶等動力性結構的被保護，使得其術后因長期臥床和佩戴頸圍而使頸椎活動度下降程度與前路融合手術相近。但伴隨著術中減少術中對肌肉結構侵犯的理念也越來越被更多臨床醫師接受，新型保留肌肉韌帶復合體的術式不斷發展，后路頸椎椎板成形術在術后維持頸椎生理曲度、降低頸部軸性癥狀發生率等方面逐漸顯現出了其相對傳統術式的優勢[42]。

筆者向術式的創始人和在后續發展中添磚加瓦的前輩們表示敬意。后路頸椎椎板成形術雖然已經取得了確實的臨床效果，但并不是最完美的手術方式，仍存在著各方面的缺點，但伴隨著不斷的改良和創新，該術式仍有可稱為廣闊的發展空間，隨著新技術的突破和長期的創新，伴隨技術、工具和內植物的進一步發展，伴隨著臨床療效和可行性通過多中心的長期隨訪，新技術會得到最準確的評價。但可以預期的是頸椎椎板成形術可以在頸椎退行性病變患者中獲得更好的術后效果和更少的手術侵襲。