腰椎經(jīng)棘突后正中椎管切開(kāi)復(fù)位術(shù)的解剖學(xué)研究及臨床應(yīng)用

王潤(rùn)培，張恒柱，王曉東，李育平，嚴(yán)正村，余磊

切開(kāi)椎板是切除椎管內(nèi)腫瘤的必要步驟，目前主流的手術(shù)方式包括全椎板切除、半椎板切除、椎板切除復(fù)位等，各種方式有其適應(yīng)證和局限性[1-4]。2004年匈牙利塞姆維斯大學(xué)附屬醫(yī)院的Vajda教授[5]報(bào)道了一種新型的椎板打開(kāi)方式——正中椎板切開(kāi)復(fù)位術(shù)。該術(shù)式是將棘突沿正中切開(kāi)，然后用專用的兩把椎板撐開(kāi)器于上下兩端撐開(kāi)至可操作的空間，通過(guò)該入路進(jìn)行椎管內(nèi)手術(shù)操作。該技術(shù)被用于椎管內(nèi)腫瘤的切除手術(shù)，在盡可能地保留脊柱結(jié)構(gòu)完整性和穩(wěn)定性的同時(shí)，達(dá)到腫瘤切除的目的[6]。腰椎椎體高大，上承胸椎，下接骶椎，是身體應(yīng)力的高度集中部位[7]。因此，腰椎術(shù)后并發(fā)脊柱失穩(wěn)或畸形的風(fēng)險(xiǎn)也將越大[8]。本課題組既往的研究表明，采用經(jīng)棘突正中椎板劈開(kāi)復(fù)位術(shù)行腰椎椎管內(nèi)腫瘤切除手術(shù)，取得良好的療效[9-11]。但椎板撐開(kāi)多少是安全且有效的，目前尚無(wú)從基礎(chǔ)解剖到臨床應(yīng)用的研究報(bào)道。本研究通過(guò)對(duì)新鮮冰凍尸體的解剖實(shí)驗(yàn)，對(duì)采用經(jīng)棘突后正中椎板劈開(kāi)復(fù)位術(shù)進(jìn)行腰椎椎管內(nèi)手術(shù)時(shí)，椎板撐開(kāi)寬度的有效性及安全性進(jìn)行量化分析；并報(bào)告1例應(yīng)用該術(shù)式行腰椎椎管內(nèi)腫瘤切除手術(shù)的臨床典型病例；旨在為該技術(shù)的臨床應(yīng)用提供更好的解剖標(biāo)志參數(shù)和理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 設(shè)備及儀器 高清數(shù)碼相機(jī)(Nikon COOLPIX S570)；椎板撐開(kāi)器(德國(guó)Medicon醫(yī)療器械生產(chǎn)有限公司)；脊柱手術(shù)顯微器械(復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院解剖實(shí)驗(yàn)室提供)；高速磨鉆，銑刀(美國(guó)美敦力公司)；顯微鏡(德國(guó)蔡司公司)；C臂X光機(jī)，CT機(jī)(美國(guó)通用電氣公司)；游標(biāo)卡尺(無(wú)錫錫工量具有限公司)；克氏針(蘇州吉美瑞醫(yī)療器械股份有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)標(biāo)本 新鮮冰凍成人尸體標(biāo)本9具。其中男5例，女4例；年齡24～68歲，平均(46.67 ± 14.71)歲。死者的死亡原因明確，生前無(wú)骨質(zhì)疏松、腰椎手術(shù)史，腰椎及其附著韌帶、肌肉等組織保留完整，皮膚完好；且經(jīng)X線攝片檢查排除脊柱畸形、骨質(zhì)疏松、脊柱骨折等。

1.3 方法

1.3.1 模擬手術(shù) 基于本研究前期研究成果[9-11]，將標(biāo)本的椎板撐開(kāi)寬度設(shè)定為8、10、12 mm。應(yīng)用隨機(jī)數(shù)字表法將9具新鮮冰凍尸體標(biāo)本隨機(jī)分為8、10、12 mm三組，每組3具標(biāo)本，進(jìn)行經(jīng)棘突后正中腰椎椎管切開(kāi)復(fù)位手術(shù)模擬操作與觀察。標(biāo)本取俯臥位，以相鄰兩個(gè)腰椎為目標(biāo)節(jié)段，采取后正中入路做一縱行直切口，逐層切開(kāi)皮膚、肌肉、棘上韌帶，顯露棘突尖部。在不剝離棘上韌帶以及棘突兩側(cè)韌帶、肌肉的附著支點(diǎn)的前提下，以顱骨銑刀自目標(biāo)腰椎棘突間向上下兩端縱行切開(kāi)，形成約3 mm骨縫。咬除黃韌帶及脂肪組織，顯露硬脊膜。置入兩把撐開(kāi)器撐開(kāi)椎板至目標(biāo)等級(jí)寬度。然后進(jìn)行顯露，在腰部沿中線切開(kāi)硬脊膜約3～4 cm，并向雙側(cè)懸吊牽開(kāi)，探查馬尾神經(jīng)，再嚴(yán)密縫合硬脊膜等。記錄模擬手術(shù)完成情況和硬膜縫合所需時(shí)間(圖1)。同時(shí)，每個(gè)寬度組隨機(jī)選取1具標(biāo)本在術(shù)前、銑開(kāi)后、撐開(kāi)時(shí)及術(shù)后行腰椎CT掃描和三維重建，觀察椎管切開(kāi)復(fù)位術(shù)后腰椎有無(wú)椎板或椎弓根骨折，以及有無(wú)關(guān)節(jié)囊撕裂(圖2)。

A：定位L2～3，切開(kāi)皮膚及皮下組織，懸吊皮膚暴露棘突尖部；B：用銑刀緩慢磨開(kāi)上下兩個(gè)棘突，咬除黃韌帶，暴露硬脊膜囊；C：棘突被銑刀磨開(kāi)后形成約3 mm的縫寬；D：緩慢放入撐開(kāi)器，并緩慢撐開(kāi)至10 mm縫寬；E：調(diào)整顯微鏡視角，可觀察到左側(cè)邊神經(jīng)根鞘；F；再次調(diào)整顯微鏡視角，可觀察到右側(cè)邊神經(jīng)根鞘；G：切開(kāi)后方硬脊膜囊并懸吊后，可觀察到馬尾神經(jīng)束；H：調(diào)整顯微鏡視角后可觀察到左側(cè)神經(jīng)根進(jìn)入左側(cè)椎間孔；I：再次調(diào)整視角后可觀察到右側(cè)神經(jīng)根前進(jìn)入右側(cè)椎間孔；J：顯微鏡下縫合硬脊膜；K：硬脊膜縫合后緩慢取出椎板撐開(kāi)器，兩側(cè)椎板依靠自身彈性自然回復(fù)，縫寬縮小為約6.0 mm；L：逐層縫合各層至皮膚

A：術(shù)前CT三維重建；B：銑開(kāi)后三維重建；C：撐開(kāi)至約10 mm三維重建；D：復(fù)位后三維重建；E：軸位，銑開(kāi)后CT掃描；F：撐開(kāi)后CT掃描；G：復(fù)位后CT掃描

1.3.2 解剖觀察與測(cè)量 對(duì)9具尸體標(biāo)本共45個(gè)腰椎節(jié)段在各撐開(kāi)寬度等級(jí)下逐級(jí)撐開(kāi)，進(jìn)行解剖觀察與測(cè)量，以獲得具體的手術(shù)相關(guān)解剖學(xué)參數(shù)。在每個(gè)等級(jí)寬度的條件下，以克氏針刺破硬脊膜囊、脊髓抵達(dá)椎管前壁模擬手術(shù)視線，并標(biāo)記克氏針交點(diǎn)及克氏針與椎管內(nèi)板的交點(diǎn)(圖3)。用游標(biāo)卡尺測(cè)量，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)節(jié)段下經(jīng)棘突后正中腰椎椎管切開(kāi)復(fù)位手術(shù)入路的最大可視角度和視線內(nèi)抵達(dá)椎管前壁的最大椎管橫徑顯露寬度等。

可視角度是指術(shù)者從不同方向清晰地觀察術(shù)區(qū)內(nèi)容的角度，即術(shù)者視線左極限和右極限之間的角度；最大椎管橫徑顯露寬度是指椎體后壁術(shù)者視線左極限點(diǎn)和右極限點(diǎn)兩點(diǎn)間的水平距離。視線左極限以克氏針AC模擬，視線右極限以克氏針BD模擬，AC、BD標(biāo)記克氏針交點(diǎn)以O(shè)點(diǎn)標(biāo)記。以兩側(cè)克氏針AC、BD及交匯點(diǎn)(O點(diǎn))建立一個(gè)平面，在平面上形成兩個(gè)三角形(圖3)。根據(jù)實(shí)際模擬手術(shù)過(guò)程中游標(biāo)卡尺測(cè)量獲得的AC、BD、AB、OC、OD長(zhǎng)度值，算得AO、BO長(zhǎng)度值，用反三角函數(shù)公式計(jì)算出最大可視角度∠COD和最大椎管底壁顯露寬度CD。術(shù)后椎板自然復(fù)位寬度是指在顱骨銑刀切開(kāi)所形成的原始骨縫寬度基礎(chǔ)下，完成所有操作后椎板在骨性應(yīng)力回彈作用下的復(fù)位后寬度。

AC、BD：左、右兩側(cè)克氏針模擬手術(shù)視線；∠COD：最大可視角度；CD：最大椎管底壁顯露寬度

1.3.3 腰椎撐開(kāi)斷裂實(shí)驗(yàn) 模擬手術(shù)后，對(duì)9具標(biāo)本的共計(jì)45個(gè)腰椎節(jié)段進(jìn)行逐級(jí)逐個(gè)撐開(kāi)，直至發(fā)生骨折；觀察記錄骨折發(fā)生時(shí)的椎板撐開(kāi)寬度和骨折發(fā)生位點(diǎn)。骨折發(fā)生位點(diǎn)是指任何椎管環(huán)形骨性結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂骨折的位置，分為椎弓根骨折、椎板骨折及椎體骨折。

2 結(jié) 果

2.1 模擬手術(shù)中，當(dāng)椎板撐開(kāi)寬度至8 mm時(shí)，僅能顯露、切開(kāi)和懸吊硬脊膜，無(wú)法完成神經(jīng)探查和硬脊膜縫合等操作。當(dāng)椎板撐開(kāi)至10 mm和12 mm時(shí)，可通過(guò)變換顯微鏡的觀察角度，完成腰椎椎管內(nèi)手術(shù)模擬操作，可順利完成硬脊膜嚴(yán)密縫合過(guò)程。模擬手術(shù)共計(jì)完成6具標(biāo)本，其中椎板撐開(kāi)8 mm組、10 mm組與12 mm組各完成0具、3具和3具標(biāo)本，完成率分別為0%、100%和100%；且12 mm組與10 mm組相比，操作自由度更大，硬脊膜嚴(yán)密縫合所需時(shí)間更短[(11.22±2.25)minvs.(13.58±3.40)min，t=4.240，P=0.036]。8、10、12 mm隨機(jī)各1例標(biāo)本行術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后腰椎CT掃描和三維重建顯示，均未出現(xiàn)椎管骨折及關(guān)節(jié)囊撕裂。

2.2 3個(gè)撐開(kāi)等級(jí)組腰椎各節(jié)段的椎管最大可視角度比較 椎板逐級(jí)撐開(kāi)至8 mm、10 mm和12 mm時(shí)，腰椎各節(jié)段的椎管最大可視角角度(∠COD)見(jiàn)表1。L1、L2、L3、L4、L5、L1～5在撐開(kāi)寬度8 mm、10 mm和12 mm組的椎管最大可視角角度逐漸增大，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05～0.001)。

表1 3個(gè)撐開(kāi)等級(jí)組腰椎各節(jié)段的椎管最大可視角度(∠COD)比較

2.3 3個(gè)撐開(kāi)等級(jí)組腰椎各節(jié)段的椎管底壁最大暴露寬度比較 椎板逐級(jí)撐開(kāi)至8 mm、10 mm和12 mm時(shí)，腰椎各節(jié)段的椎管底壁最大暴露寬度(CD)見(jiàn)表2。L1、L2、L3、L4、L5、L1～5在撐開(kāi)寬度8 mm、10 mm和12 mm組的椎管底壁最大暴露寬度逐漸增大，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01～0.001)。

表2 3個(gè)撐開(kāi)等級(jí)組腰椎各節(jié)段的椎管底壁最大暴露寬度(CD)比較

2.4 腰椎撐開(kāi)斷裂實(shí)驗(yàn)結(jié)果 致使椎管骨性結(jié)構(gòu)發(fā)生骨折的椎板撐開(kāi)寬度為12.34～16.82 mm，平均為(14.56 ± 1.73)mm。發(fā)生骨折的位點(diǎn)中，椎弓根的比率占68.9%(31/45)，椎板占26.7%(12/45)，椎體占4.4%(2/45)；以椎弓根骨折的比率最高。

2.5 臨床應(yīng)用典型病例 患者女，53歲，因“腰痛伴右臀部疼痛半年余”于2019年4月1日入院。查體：意識(shí)清楚，四肢自主活動(dòng)和肌力、肌張力正常，雙側(cè)下肢跟腱、膝腱反射稍減弱。腰椎MRI檢查示，L3水平椎管內(nèi)髓外硬膜下占位，增強(qiáng)掃描呈均勻強(qiáng)化，考慮神經(jīng)源性腫瘤(圖4)。嚴(yán)格按照以上手術(shù)方法切開(kāi)L2～3棘突及椎板，撐開(kāi)椎板至約10 mm縫寬，顯露并切開(kāi)硬脊膜。探查見(jiàn)硬脊膜下約0.8 cm×0.8 cm×1.0 cm的囊樣腫瘤組織；腫瘤為實(shí)性、紫紅色、邊界尚清、質(zhì)軟，予以完整切除。術(shù)區(qū)充分、認(rèn)真止血后縫合脊髓硬脊膜，撤除撐開(kāi)器，使棘突骨縫自然閉合；逐層縫合棘上韌帶、皮下及皮膚；手術(shù)結(jié)束(圖5)。患者術(shù)后48 h下床活動(dòng)，無(wú)明顯不適；術(shù)后腰腿痛癥狀明顯緩解，無(wú)新發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，無(wú)手術(shù)并發(fā)癥。術(shù)后病理診斷為脊髓神經(jīng)鞘瘤。患者于術(shù)后1周出院。術(shù)后半個(gè)月行腰椎三維CT檢查未見(jiàn)椎板、椎弓根及椎體骨性結(jié)構(gòu)骨折，術(shù)區(qū)棘突復(fù)位良好，棘突骨縫趨于愈合。術(shù)后9個(gè)月行腰椎MRI掃描示椎管內(nèi)腫瘤全切，無(wú)腫瘤復(fù)發(fā)(圖6)，門(mén)診定期復(fù)査，患者的癥狀無(wú)反復(fù)，無(wú)脊柱失穩(wěn)表現(xiàn)。

A：T1WI；B：T2WI，L3水平椎管內(nèi)髓外硬膜下占位；C：增強(qiáng)掃描，病變呈均勻強(qiáng)化(黃色箭頭所指)

A：銑刀銑開(kāi)棘突；B：撐開(kāi)椎管，暴露硬膜；C：切開(kāi)硬脊膜；D：顯露腫瘤；E：完整切除腫瘤

A：MRI增強(qiáng)掃描示腫瘤全切，未見(jiàn)腫瘤復(fù)發(fā)；B：CT三維重建未見(jiàn)椎板、椎弓根及椎體骨性結(jié)構(gòu)骨折；C：CT平掃示術(shù)區(qū)棘突骨縫趨于愈合(黃色箭頭所指)

3 討 論

合理的椎管手術(shù)方式應(yīng)在滿足切除腫瘤、充分減壓的同時(shí)，盡可能地保護(hù)脊柱結(jié)構(gòu)完整性和穩(wěn)定性[12]。脊柱后部的骨性結(jié)構(gòu)及其肌肉-韌帶復(fù)合體顯著影響著脊柱的穩(wěn)定性和其應(yīng)力分布[13-14]。2004年匈牙利塞姆維斯大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)脊柱科的Vajda教授首次應(yīng)用并報(bào)道了椎管切開(kāi)復(fù)位技術(shù)；結(jié)果顯示椎板切開(kāi)自然復(fù)位技術(shù)治療多節(jié)段椎管內(nèi)病變具有良好臨床療效，患兒可在手術(shù)后第2 d進(jìn)行活動(dòng)，術(shù)后傷口反應(yīng)(炎癥、疼痛、動(dòng)作受限等)最小；在術(shù)后5～15個(gè)月的隨訪時(shí)間里，患兒脊椎術(shù)區(qū)椎板骨縫趨于完全愈合的平均時(shí)間為8.6個(gè)月[5]。在此基礎(chǔ)上，匈牙利布達(dá)佩斯國(guó)家神經(jīng)外科研究所神經(jīng)外科醫(yī)生Banczerowski進(jìn)一步改善了該技術(shù)，并將其應(yīng)用于19例不同病理類型的椎管內(nèi)腫瘤成年患者，經(jīng)手術(shù)切除腫瘤后所有患者均取得了良好療效，術(shù)后脊柱MRI檢查示所有患者均達(dá)腫瘤全切或次全切；出院后神經(jīng)病學(xué)和脊柱三維成像隨訪檢查，也均未發(fā)現(xiàn)任何這項(xiàng)新手術(shù)入路所致的相關(guān)不良反應(yīng)及嚴(yán)重并發(fā)癥[6]。盡管該術(shù)式提供的手術(shù)可視空間較小，但是大量的臨床應(yīng)用已證明此術(shù)式所形成的手術(shù)操作空間能為椎管內(nèi)后中線病變提供充足的暴露，達(dá)到病變切除的要求[6,15-17]。基于目前相關(guān)報(bào)道，采用經(jīng)棘突正中椎板切開(kāi)復(fù)位術(shù)治療椎管內(nèi)病變具有一定的可行性，但椎板具體撐開(kāi)多少是安全且有效的，目前尚無(wú)相關(guān)研究報(bào)道。本研究依托復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院解剖教研室，在新鮮冰凍尸體標(biāo)本上模擬經(jīng)后正中切開(kāi)入路椎板切開(kāi)復(fù)位技術(shù)的實(shí)際操作過(guò)程。發(fā)現(xiàn)當(dāng)椎板撐開(kāi)至10 mm和12 mm時(shí)，可實(shí)現(xiàn)硬脊膜清晰顯露、切開(kāi)和懸吊，完成腰椎椎管內(nèi)手術(shù)模擬操作，且12 mm組的操作自由度更大，硬脊膜嚴(yán)密縫合所需時(shí)間更短。并同樣發(fā)現(xiàn)椎板撐開(kāi)寬度8 mm、10 mm和12 mm組的∠COD、CD逐漸增大，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05～0.001)。因此，本研究結(jié)果初步證實(shí)了椎板撐開(kāi)寬度在10～12 mm時(shí)，可安全有效地完成椎管內(nèi)手術(shù)。

繼發(fā)性骨折是開(kāi)展經(jīng)棘突后正中椎管切開(kāi)復(fù)位術(shù)必需考慮的重點(diǎn)安全問(wèn)題，屬圍手術(shù)期并發(fā)癥，應(yīng)慎重預(yù)防[6,18]。在實(shí)施椎板撐開(kāi)時(shí)，椎管內(nèi)的顯露主要靠?jī)蓚?cè)椎板、椎弓根的彈性位移實(shí)現(xiàn)，在椎板撐開(kāi)寬度逐漸增大時(shí)，兩側(cè)椎板或椎弓根發(fā)生骨折的可能性也就越大。本研究通過(guò)對(duì)各撐開(kāi)寬度組的3具尸體標(biāo)本的腰椎椎體進(jìn)行CT掃描和三維重建，顯示椎板撐開(kāi)至12 mm時(shí)，腰椎關(guān)節(jié)囊仍保持完好，無(wú)變形、位移；也未觀察到椎板、椎弓根或椎體等部位繼發(fā)性骨折的發(fā)生。此外，在體9具腰椎標(biāo)本過(guò)量撐開(kāi)實(shí)驗(yàn)，共計(jì)45個(gè)椎體節(jié)段，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，椎管環(huán)形骨性結(jié)構(gòu)骨折時(shí)的椎板撐開(kāi)寬度為12.34～16.82 mm，平均為(14.56 ± 1.73)mm。Arocho-Quinones等研究顯示，撐開(kāi)縫寬在10 mm內(nèi)無(wú)椎板骨折發(fā)生，而撐開(kāi)縫寬15 mm時(shí)就會(huì)致部分椎體或椎板骨折發(fā)生[19]。因此，為減少骨折并發(fā)癥的發(fā)生，在臨床應(yīng)用椎板切開(kāi)復(fù)位術(shù)前，對(duì)患者的年齡、有無(wú)骨質(zhì)疏松等因素實(shí)施篩查是必要的，對(duì)于高齡、骨質(zhì)疏松、骨質(zhì)結(jié)構(gòu)不良者應(yīng)慎重選擇該手術(shù)方式。另一方面，有研究[6]指出該術(shù)式雖易發(fā)生脊椎棘突骨折，但經(jīng)院內(nèi)觀察及出院隨訪，未發(fā)現(xiàn)棘突骨折所致的脊椎相關(guān)并發(fā)癥。其原因可能為后正中椎管切開(kāi)復(fù)位術(shù)不會(huì)破環(huán)脊椎后部的韌帶肌肉結(jié)構(gòu)，對(duì)骨折失穩(wěn)有反向支持保護(hù)作用。而且，有研究[20]證實(shí)不合并脊椎椎體骨折的單純棘突骨折一般對(duì)脊椎的穩(wěn)定性沒(méi)有影響，采取保守治療即可。

綜上所述，經(jīng)棘突后正中椎板切開(kāi)復(fù)位術(shù)適用于腰椎椎管內(nèi)手術(shù)，具有良好的安全性和有效性。本研究結(jié)果表明，椎板撐開(kāi)寬度10 ～12 mm是相對(duì)安全有效的工作距離，在此空間內(nèi)可以完成腫瘤切除、探查、硬脊膜縫合等顯微手術(shù)操作。此外，撐開(kāi)寬度12.34～16.82 mm，其可視為正中椎板切開(kāi)復(fù)位術(shù)安全性的一個(gè)參考距離。