由腰脊里,融会贯通:浅谈前路腰椎融合技术的历史沿革与进展

2018-05-20   文章来源:骨科在线脊柱专业副主编 王冰   作者:中南大学湘雅二医院脊柱外科 吕国华 点击量:226 我要说

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编者按:

前路腰椎融合技术,是一个较为“古老”的脊柱外科技术。近年来,随着社会进步与科技发展,前路腰椎融合技术被赋予了新时代的特征,重新焕发出了新的活力。2018年,中南大学湘雅二医院脊柱外科主任吕国华教授在第二届腰椎侧方融合技术高峰论坛上,着重分析了各种传统前路腰椎融合技术的特点,同时结合自身经验,提出了腹前外侧入路腰椎间融合(Anterolateral lumbar interbody fusion, ALLIF)的新技术与新理念,用于解决传统前路LIF技术的不能减压、复位和需二次手术等问题,并指出小切口腹膜外显露是腰椎前路手术的基础,显微镜或扩张通道的应用根据具体情况来决定,而非千篇一律。融会贯通、不拘形式、安全有效、谨慎施为应该是开展腰椎前路融合手术需遵循的基本准则,值得同道们思考。

骨科在线脊柱专业副主编 王 冰


腰椎前路融合手术之所以“古老”,是因为该手术自开展至今已历经百余年。1906年,Muller首次将经腹ALIF用于腰椎结核[1];1932年,Capener首次提出ALIF用于腰椎滑脱的可能性[2];1944年,Iwahara首次提出腹膜后入路ALIF[3];1948年,Lane和Moore首次将经腹ALIF用于腰椎退行性疾病[4];1956年,Hodgson和Stock将腹膜后入路ALIF用于脊柱结核前柱重建[5]。早期植骨材料常采用髂骨或异体股骨环内填自体松质骨,但存在取骨区疼痛、感染、骨量不足等问题,而且单纯ALIF融合率、临床成功率在各研究中也差异巨大(1%-95%)[6]

前路腰椎间融合技术的发展

作为腰椎前路手术发展的里程碑,内固定的应用和椎间融合器出现开创了ALIF技术的新局面。1961年,Humphries首次在ALIF使用前路内固定。随着后路内固定的出现,人们开始使用联合前-后路融合术,大大增加了ALIF手术的融合率和可靠性[7]。而椎间融合器最初是用于治疗马Wobbler综合征。1992年,改进为钛金属的BAKcage首次用于人体,很大程度上解决了取骨区疼痛、感染、骨量不足的问题[8]

传统ALIF存在问题:

然而,采用传统开放手术的一些弊端逐渐浮现,如腹壁不对称、切口疝、不美观;牵开复杂的大血管时易损伤(1-24%);上腹下丛损伤-逆向射精(4%);附加后路内固定增加手术创伤和费用,影响了人们对开展该技术的热情[9]

腰椎前路融合技术微创化进程

上个世纪九十年代,随着胸腔镜和腹腔镜技术的蓬勃发展,其独特的微创优势吸引了脊柱外科医师的关注,并尝试将其用于腰椎前路手术中。1995年,Zucherman首次使用腹腔镜下ALIF,结果显示[10]其具备腹腔镜手术的微创优势,但学习曲线长,技术要求高,L4/5节段尤其困难;血管损伤并发症较开放手术高[11];融合器大小受操作通道的限制;仍需后路手术增强稳定性。

正是由于以上问题,使得人们在开展该技术上存有疑虑并限制了发展,并被打上了“昙花一现”的标签。因此,在1997年,Mayer提出了小切口经肌间、腰大肌-血管自然间隙入路进行腰椎前路手术的新理念[12]。该技术在L2-S1均可采用,L4/5以上腹外侧入路,L5/S1采用下腹入路,手术创伤较传统入路明显减少,但仍然避免不了腹部大血管损伤的问题。

为避开腹部大血管,解决了ALIF易损大血管的缺陷,2004年,Pigmenta提出了DLIF(Direct Lateral Interbody Fusion),2006年,Ozgur提出了XLIF(Extreme Lateral Interbody Fusion)技术,该技术一方面采用经腰大肌入路,避开了大血管;同时由于较大尺寸cage的应用,能够在利于融合同时、恢复椎间高度、达到间接减压,以及矫正腰椎侧凸与恢复前凸之目标[13]

但是,由于D/XLIF技术是采用经腰大肌入路,一些入路固有并发症则无法避免,如腰大肌血肿,腰丛神经损伤(运动障碍 0.7–33.6%,感觉障碍 0–75%);L5/S1受髂骨阻挡,神经电生理检测假阴性,只能通过撑开椎间隙获得间接减压,以及有时需附加钢板或后路手术等问题经常困扰术者[14]。为减少上述问题,OLIF技术应运而生。2012年,Silvestre提出了OLIF(Oblique Lumbar Interbody Fusion),其优势在于:腰大肌外操作,避免血肿及腰丛损伤;植入物倾斜放入,不需过度牵拉血管;植骨块大、椎间高度和前凸恢复好[15]。其不足包括:肋弓(L1-3)和髂骨(L5/S1)阻挡;向前牵拉交感神经—损伤可能;只能获得间接减压;需附加后路手术。

D/XLIFOLIF技术诞生,可以说引领了近年来世界研究腰椎前路融合术的热潮。该技术一经出现,就在多种因素的影响和作用下,可谓发展的如火如荼,现在更是耳熟能详、言必谈及。但冷静观察,业内似乎存在一种唯通道技术的倾向,而忽略了小切口本身这种简单、经济的微创手术模式,需要我们在热议的时候冷静思考。学习曲线长、不能直接减压、椎体复位和需要后路补充固定等问题,仍然是D/XLIFOLIF技术不足之处,其本身仍然有发展改进的空间。

笔者及团队自1998年起开展了腹腔镜下腰椎融合技术,该技术可以说是现代OLIF技术的全内镜下的版本。然而,在临床应用过程中,腹腔镜锁孔下操作存在着上述诸多问题,为兼顾微创的同时改善手术的便利性与实用性,2002年起,腰椎前路融合手术均革新为腹腔镜辅助小切口或单纯小切口方式进行。在融合器稳定性方面,由于早期缺乏自稳装置,前路术后往往需要进行后路补充固定。近年来,随着理念的进步和经验积累,涌现了附有自身稳定的融合器如LDR等。为此,结合自锁cage的应用,于2015年设计了腹前外侧入路腰椎间融合(ALLIF)技术,该入路设计简单、直接、安全。术中患者采用斜卧位,切口根据椎间隙的体表投影,贴腹直肌左外缘作4-6cm/斜切口所经层次:腹外斜肌-腹内斜肌-腹横肌至腹膜外间隙,用常规腹部拉钩将血管及腹膜稍牵向内侧,另一拉钩置于椎体侧前、交感神经链前方,将其稍向后牵开。辅以头灯放大镜或显微镜,直接对神经结构进行减压,选用自锁型融合器,不需附加前路钉板或后路钉棒,同时对于退行性滑脱的病例,采用前侧入路方式可以获得有效的椎体复位,从而达到减压、复位、融合与稳定等四位一体一箭多雕之目的[16,17]

腰椎前路融合技术总体评价

1. 适用节段与减压能力

所谓 “技无完技”,无论何种技术,均有其适应范围、均存在其优势与不足,需要我们在临床工作中, 根据解剖与病理,结合自身经验与条件谨慎开展腰椎前路融合技术。总体来讲,各种前路LIF技术适应节段与减压能力如下表:

2. 未解难题

前路腰椎融合技术发展到今天,业内对于入路的选择关注较多,但无论何种入路,均面临着一些未解之题需要破解:在减压效果上不能处理后方结构造成的椎管狭窄;由于骨质疏松、植骨材料的选择,融合器与终板的贴合问题造成不融合与cage移位;因自稳型融合器的螺钉和钢片对终板的破坏、融合器材质的物理性质与骨存在差异和骨质疏松,使得终板发生破坏、cage沉降和椎体骨折。

3. 展望未来

“在坚持中发展,在发展中坚持”。面对难题,需要我们结合现代科技的发展,未来可以借助3D打印技术进行融合器的个性化适形设计、在材料学上进行融合器力学性能的改进、甚至应用生物学技术逆转退变与促进融合,从而推动腰椎前路融合技术的进一步发展。

总 结

• 前路腰椎间融合技术形式各异,各有其最佳适用范围

• 结合解剖、个人经验和患者实际选择合适技术

• 微创腰椎间融合术还有进一步发展空间

• 尚需通过循证医学方法进行各类技术的科学总结与评价

参考文献:

1. Muller W. Transperitoneale freilegung der wirbelsaule bei tuberkuloser spondylitis. Dtsch Z Chirop 1906;85:128–137.

2. Capener N. Spondylolisthesis. Br J Surg 1932;19:374–386.

3. Iwahara T. A new method of vertebral body fusion. Surgery 1944;8:271–287.

4. Lane JD, Moore E. Transperitoneal approach to the intervertebral disc in the lumbar area. Ann Surg 1948;127:537–551.

5. Hodgson A, Stock F. Anterior spinal fusion. Br J Surg 1956;44:226–275.

6. Holte DC, O’Brien JP, Renton P. Anterior lumbar fusion using a hybrid interbody graft. A preliminary radiographic report. Eur Spine J 1994;3:32–38.

7. Humphries AW, Hawk WA, Berndt AL. Anterior interbody fusion of lumbar vertebrae. Surg Clin North Am 1961;41:1685–1700.

8. Kuslich SD, Ulstrom CI, Griffith SL, et al. The Bagby and Kuslich method of lumbar interbody fusion. History, technique, and 2-year follow-up results of a United States prospective, multicenter trial. Spine 1998;23:1267–1278

9. Vraney RT, Phillips FM, Wetzel FT, et al. Peridiscal vascular anatomy of the lower lumbar spine: An endoscopic perspective. Spine 1999;24:2183–7.

10. Zucherman JF, Zdeblick TA, Bailey SA, Mahvi D, Hsu KY, Kohrs D.Instrumented laparoscopic spinal fusion. Preliminary Results. Spine (Phila Pa 1976). 1995 Sep 15;20(18):2029-34;discussion 2034-5.

11. Kaiser MG, Haid RW Jr, Subach BR, Miller JS, Smith CD, Rodts GE Jr. Comparison of the mini-open versus laparoscopic approach for anterior lumbar interbody fusion: a retrospective review.Neurosurgery. 2002 Jul;51(1):97-103; discussion 103-5.

12. Mayer HM. A new microsurgical technique for minimally invasive anterior lumbar interbody fusion.Spine (Phila Pa 1976). 1997 Mar 15;22(6):691-9; discussion 700.

13. Ozgur BM, Aryan HE, Pimenta L, et al. Extreme lateral interbody fusion (XLIF): a novel surgical technique for anterior lumbar interbody fusion. Spine J 2006; 6 (4) 435-443.

14. Epstein NE.Extreme lateral lumbar interbody fusion: Do the cons outweigh the pros?Surg Neurol Int.2016 Sep 22;7(Suppl 25):S692-S700. eCollection 2016.

15. Silvestre C, Mac-Thiong JM, Hilmi R, et al.Complications and Morbidities of Mini-open Anterior Retroperitoneal Lumbar Interbody Fusion: Oblique Lumbar Interbody Fusion in 179 Patients.Asian Spine J. 2012 Jun;6(2):89-97.

16. Kuang L, Wang B, Lü G. Transforaminal Lumbar Interbody Fusion Versus Mini-open Anterior Lumbar Interbody Fusion With Oblique Self-anchored Stand-alone Cages for the Treatment of Lumbar Disc Herniation: A Retrospective Study With 2-year Follow-up.Spine (Phila Pa 1976). 2017 Nov 1;42(21):E1259-E1265.

17. Kuang L, Chen Y, Li L, Lü G, Wang B. Applying the Mini-Open Anterolateral Lumbar Interbody Fusion with Self-Anchored Stand-Alone Polyetheretherketone Cage in Lumbar Revision Surgery. Biomed Res Int. 2016;2016:1758352.


作者简介

吕国华,中南大学湘雅二医院脊柱外科主任,教授,博士生导师。

中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会候任主任委员,中国医师协会骨科医师分会副会长,中国康复医学会脊柱脊髓损伤专业委员会副主任委员,中华医学会骨科学分会常务委员兼骨科微创学组副组长。国际华人脊柱学会理事,AOSPINE理事。

《中国脊柱脊髓杂志》主编、《中国组织工程研究与临床康复》、《脊柱外科杂志》、《中国骨与关节杂志》常务编委、《Spine(中文版)》、《中华外科杂志》、《中国内镜杂志》等十余种杂志编委。

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