从3方面认识椎间孔镜技术的发展和未来

2019-09-30   作者:空军军医大学唐都医院 钱济先 点击量:89 我要说

随着近十年微创脊柱外科的发展,各种微创技术日新月异,层出不穷。以椎间孔镜技术为代表微创手术方式亦快速迅猛的发展。由单纯摘除突出的椎间盘到全椎管狭窄的减压,由腰椎到胸椎、颈椎,适应证不断的拓展。

1.椎间孔镜技术的发展简史

脊柱内镜最早是一种诊断辅助检查设备,但由于其创伤大,感染率高,被各国学者放弃。1975年,日本学者Hijikata首先报道了经皮穿刺抽吸技术治疗椎间盘突出症。开创了脊柱经皮穿刺技术,进行了有益的探索[1]

1986年Kambin和Sampson提出了基于椎间孔外入路的第一个全内镜下脊柱手术方案治疗非脱出于椎管内的椎间盘手术治疗[2]。1987年,Kambin[3]首次描述了安全三角或三角形工作区,其外侧边是神经根,下边为下位椎体的上关节突和终板,内侧边为走行神经根,为后续利用更大的工作套管和内镜设备奠定了基础。

1999年Yeung和Tsou介绍了YESS内镜系统,并与2002年将其应用于椎间孔入路下的椎间盘突出症治疗[4]。2006年Hoogland等[5]在YESS内镜应用的基础上发展提出了TESSYS技术(Transforaminal endoscopic spine system,TESSYS),应用环钻磨除部分上关节突,提高了内镜下椎间孔的探查范围,进一步拓展了椎间孔镜的手术适应证。

椎间孔镜技术通过脊柱固有通道——椎间孔进入椎间盘区域进行操作,骨组织破坏小甚至无骚扰,不影响脊柱稳定性,皮肤切口仅为1cm左右,凭借其创伤小、恢复快、疼痛轻等优势,目前已在国内外广泛开展并进行了改良。

椎间孔镜技术源于欧美,兴于中日韩,国人对椎间孔镜技术进行了诸多的改良,并拓展了该技术的临床应用,代表性的技术包括周跃教授提出的“靶点技术”、张西峰教授提出的“简氏技术”、白一冰教授提出的“白氏技术”和近年提出的“U技术”等。

其均在TESSYS技术的基础上进行改良,直接拓展了椎间孔镜技术的手术范围以及适应证的变化,显著提高了临床效果。另外,椎间孔镜技术也在颈椎、胸椎退变性疾病及肿瘤的治疗上进行了拓展应用。

2.椎间孔镜技术的微创理念

回顾微创脊柱外科的发展历程和医生及患者对手术的认知过程,发现两者不但关切手术的切口大小,而且关注在切口里做什么。传统的开放手术具有手术效果确切的特点。但他是以广泛减压为前提,牺牲了过多的正常结构,可能导致脊柱不稳,从而需要固定甚至融合。

患者的这种关切是实实在在的,与肌肉的失神经病变,出血瘢痕,术后残留,复发以及全身麻醉所带来并发症有关。不但耗费了巨大的医疗成本,同时给病人本身带来了一定程度的身心损害。

所谓微创的理念并不是指更小的手术切口和通过小切口应用更新的手术器械,而是只做有必要的手术,最大限度的保留正常组织。经皮椎间孔镜技术是以精准为前提,在透视机下进行“精准的穿刺”,“精准的椎间孔成型”“精准的靶点减压”,真正做到了“只做必要的手术”。

在获得满意的临床效果同时,更小的组织损伤,几乎无稳定结构的破坏,因此椎间孔镜手术即是符合微创理念的手术方式,获得更多脊柱外科医生和患者的认可。

3.椎间孔镜技术的适应证及临床疗效

3.1 腰椎椎间孔镜技术

腰椎椎间孔镜技术根据手术入路选择主要分为经皮椎间孔入路腰椎间盘切除术(Per-cutaneous endoscopic transforaminal discectomy PETD)和经皮椎板间入路腰椎间盘摘除术(Percutaneous endoscopic interlaminar discectomy PEID)两种。其中PETD以Yeung和Tsou介绍的YESS技术[6]和Hoogland 等[7]在YESS技术的基础上发展并提出的TESSYS技术(Transforaminal endoscopic spine system,TESSYS)最具代表性。

这两项技术均可在局麻下操作,在C型臂X线机引导下,从 Kambin三角穿刺进入椎间盘/椎管,采用“由内向外”和“由外向内”的技术摘除退变的髓核和突出的椎间盘,达到神经根减压的目的,并可引用射频和激光技术对纤维环等结构进行烧灼、成形,治疗窦椎神经等病变诱发的腰痛。

该技术将椎间盘内窥镜技术、经皮切吸技术和射频技术三者的优势有机结合,通过光电信号转换系统,直视下进行操作,其有着其他技术不可比拟的优势,仅需去除部分上关节突骨质或不去除骨质从而不破坏脊柱生物力学结构,麻醉简单易行,切口小,出血小,手术时间短和可早期下地[8]

两者的区别在于,经典的YESS技术强调椎间盘内减压,通过摘除椎间盘内的退变髓核,降低椎间盘内压,从而减低神经的压迫,缓解病症。但是有相当一部分患者病症并没有解除,原因是YESS是一种间接减压技术,无法实现神经根的充分探查和减压;TESSYS 技术择强调椎管内的减压,通过磨除部分关节突扩大镜下的探查和操作范围,直视下解除神经压迫,并可进入椎间盘内进行操作,摘除退变的椎间盘组织,在处理复杂椎间盘突出和椎管狭窄方面具有更大的优势。

而PEID技术作为PETD技术的重要组成部分,对于高髂嵴遮挡和侧路椎间孔镜术后翻修和一些复杂的椎间盘突出患者的治疗具有更大的优势,并在腰椎中央管狭窄减压手术方面具有独到的优势。目前,腰椎椎间孔镜技术在国外及国内数家单位,已经发展为日间手术,在门诊完成。近10年来,已在国内推广应用,取得了良好的手术效果。

Yeung等[4]提出YESS技术后总计其完成的应用经皮椎间孔镜髓核摘除术处理的患者,共计307例的优良率为89.3%,并发症率为3.5%,总体满意率达90.3%。陆军军医大学新桥医院周跃教授等[9]总结了150例行YESS手术的术后优良率分别为87.5%,51例TESSYS 手术的术后优良率为88.4%,证明这两种技术虽然适应症和入路不同,但均可达到有效治疗LDH 的目的。

随后周跃等[10]提出了靶向穿刺技术(Target Techniques),根据突出的位置决定工作通道建立位置,精准的靶向穿刺,使通道末端准确穿入突出椎间盘内,行直接减压,治疗腰椎间盘突出症,取得了良好的效果,扩大了手术适应证。

传统观点认为PETD手术的适应证包括[8]:①单节段腰椎间盘突出症;②极外侧型椎间盘突出;③椎间盘源性腰痛;④年龄、心肺功能等一般情况差无法行开放手术椎间盘突出症。

目前,随着技术的进步,一些禁忌症曾经认为的禁忌症已成为相对适应证:如①中央型椎间盘突出严重钙化;②马尾综合征;③椎间盘突出术后复发伴神经根硬膜囊粘连;④向头端或尾端游离的椎间盘突出等[8,9,11,12]。并逐渐开展一些椎间孔镜下翻修手术。

但目前一些疾病如严重脊柱退变、腰椎管狭窄、脊柱不稳等以及髂嵴较高的L5/S1椎间盘突出应用椎间孔镜技术仍然有一定的局限性。

3.2 颈椎椎间孔镜技术

颈椎椎间孔镜技术包括前路经皮内镜(anterior percutaneous endoscopic cervical discectomy APECD)和后路经皮内镜(posterior percutaneous endoscopic cervical discectomy PPECD)两种。各有其优势和特点。

颈椎前路内镜技术包括两种入路,即经椎间盘入路和经椎体入路;通过椎间盘或椎体穿刺减压,大大降低减压伤及神经的风险。

颈椎前方的疏松软组织为通道的置入提供了有利条件,重要脏器及血管位置相对固定并且能够用手推移至对侧为穿刺及减压提供了一个相对“安全区”[13,14];多数选择局部麻醉,患者清醒对监控神经有无损伤具有很大优势。但该这项技术也存在诸多局限性和风险。

椎间盘内操作,对于来自后方的压迫(如小关节增生等)导致的侧隐窝狭窄以及椎间孔狭窄无法达到减压的目的,且术后椎间盘退变加速仍是一个无法解决的问题,限制了该技术的发展;椎体入路虽能部分规避经椎间盘入路的间盘退变的缺点,且已有文献证明经椎体入路骨性通道半年内愈合良好,但因为通道为骨性组织,位置固定,对手术的精准性要求极高,一旦偏离规划路线,可能导致减压不彻底,残留压迫等问题[13-18]

因颈椎前方有气管、食管、大动、静脉重要的解剖结构,穿刺操作过程一旦有偏差就可能出现严重的并发症,所以前路技术的应用应当慎重。

目前其适应证包括[19-21]:①CT及MRI影像上的“软”性颈椎间盘突出;②与影像学一致的颈部疼痛和相关神经根放射痛症状;③有全麻风险的“软”性椎间盘突出导致的脊髓型颈椎病;④正规保守治疗6周失败;⑤通过椎间盘造影能够诱发症状明确责任节段的多节段颈椎间盘突出。

禁忌症包括[20,21]①“硬”性间盘突出;②明确的节段不稳;③严重的脊髓型颈椎病;④小关节增生导致的侧隐窝区狭窄;⑤神经和血管的病理改变导致的似间盘突出症。其并发症主要为术后上肢放射痛、颈部肌肉麻痹及颈痛,还有脊髓损伤等严重并发症[22-24]

已有文献证明APECD是一种安全有效的技术,在颈椎间盘突出为主要病因的患者中,椎间孔部位突出效果最佳,后外侧型次之,中央型相对较差。合并上肢放射痛的外侧型突出预后总体比合并颈痛的中央型突出疗效好。

Ruetten等[15]学者报道,一项前瞻性的随机对照研究比较103名颈椎间盘突出患者,行APECD或者标准ACDF手术,对手术疗效进行分析,85.9%的病人不再有上肢疼痛,10.1%的病人明显缓解,但偶有上肢疼痛。两组数据差异无统计学意义。结论支持作者认为APECD是一种安全有效的手术方式。

Tzaan等[26]报道了86例颈椎间盘突出患者行APECD手术的一年疗效。Macnab优29(34%)例术后效果优,49(57%)例良,6(7%)例一般,2(2%)例差。91%患者获得优良的良好以上的手术效果。均说明在选择良好的适应证的前提下,APECD是一种安全有效的手术方式。

后路经皮内镜(PPECD)是在镜下进行椎间孔扩大成形,切开椎间孔及部分椎板后探查并取出压迫神经的髓核,因此颈椎间孔扩大成形是PPECD 的技术要点与难点,精准的选择成形的位置是手术成功的关键。

与APECD相比,其优势包括入路无大血管、食管、气管等重要结构,降低重要器官损伤的风险;更大的通道可以提供更好的视野,并且能够实现对侧减压。但也有学者认为,单手操作、与传统后路不同的解剖定位都会增加该技术的难度。没有很好掌握该技术,将影响手术效果[26,27]

PPECD适应证包括[19,21,30]:①单侧神经根放射性麻木疼痛的颈椎间盘突出症;②MRI显示侧后方软性突出物造成神经根压迫,同时伴有继发性神经根孔狭窄等。禁忌证包括[19,21,30]:①致压物来自脊髓神经前方的脊髓型颈椎病;②严重的颈椎管狭窄、颈后纵韧带骨化症以及合并颈椎不稳者。

文献报道后路经皮内镜的临床疗效可以与ACDF和开放的后路手术相媲美。Ruetten等[31]报道了一个随机对照试验,比较颈椎间盘突出患者行PPECD或显微镜辅助下的标准ACDF的疗效,175例(ACDF:84 PPECD:91)随访2年,155例(88.5%)上肢疼痛完全缓解,13例(7.5%)疼痛症状明显减轻只是偶有疼痛,7例(4%)疼痛无好转,两组数据无显著差异。

在并发症方面,PPECD组在保护运动功能、精神创伤及康复时间上有明显优势。Ruetten等[32]另一篇前瞻性研究报道,87名颈椎间盘突出患者行PPECD或显微镜辅助下的标准ACDF手术的疗效比较,87.4%患者不再有上肢疼痛,9.2%人疼痛症状明显减轻只是偶有疼痛,两组数据差别无统计学意义。两组均未出现严重并发症。以上两组数据足以证明后路经皮内镜是一种安全有效的手术方式。

3.3 胸椎椎间孔镜技术

胸椎解剖结构特殊,呈生理性后凸,活动度小,有肋骨阻挡,椎管容积相对较小,脊髓血供呈节段性分布且吻合支少,使得胸椎手术难度较高预后较差,早期由于上述特点及设备的限制,一定程度影响了脊柱内镜在胸椎的应用。近年来,由于脊柱内镜技术的革新和镜下动力系统的改进,国内外已有学者开展了脊柱内镜治疗胸椎管狭窄的探索,并取得一定疗效[33-35]

脊柱内镜治疗胸椎疾病,首先应用在胸椎间盘突出导致的胸椎管狭窄上,2010年,Choi等[36]通过改良椎间孔镜技术治疗14例胸椎间盘突出症患者,首次介绍了经椎间孔胸椎间盘切除技术及其临床疗效。平均手术时间61min,无相关并发症的发生,无一例中转开放手术。

平均随访60.2月,背痛VAS评分从术前的平均6.5改善至3分,下肢痛从5.8改善至2.5分,韩版ODI评分由术前58.1提高到24.5。在7例术前存在肌力减弱的患者中,6例术后肌力深反射得到提高。术后MRI和CT确认了减压良好。

作者总结,对于钙化或游离的胸椎间盘突出由于设备的限制椎间孔镜技术并不适用。但内镜手术带来创伤小,并发症少及目前良好的治疗效果为该技术在胸椎上的不断应用拓展打下基础。

Nie等[35]报道应用椎间孔镜技术治疗13例TDH患者,平均随访17个月,术后满意率为76.9%。VAS背痛评分自术前9.1改善至4.2分, ODI评分自61.0提高到43.8。平均每个椎间盘突出手术时间约为50分钟。手术中失血少。仅一例并发症为术后位置性头痛发生,应用硬膜外血补片修补后完全缓解。

作者认为椎间孔镜在治疗巨大中央型椎间盘突出伴严重椎管狭窄时还存在很大挑战,其适应证并不包括游离性椎间盘的处理,但其仍是治疗胸椎间盘突出的一项安全有效的选择。

2018年,国内两位学者均对椎间孔镜治疗黄韧带骨化导致的胸椎管狭窄症的技术方法和临床效果进行了报道,Jia等[33]首先报道一例经皮椎间孔镜技术治疗双节段黄韧带骨化所致的胸椎管狭窄的患者,术前患者双下肢麻木无力,左下肢肌力I级,右侧II级。术中患者自觉下肢症状明显改善,术后7天双下肢肌力各提高1级,术后一年可借助工具短距离行走。

Miao等[34]等报道2例经皮椎间孔镜下胸椎黄韧带骨化切除椎管减压术,术后效果良好。两者总结虽然经皮椎间孔镜胸椎管减压具有微创手术损伤小,出血少,恢复快等优点,但目前其治疗胸椎黄韧带骨化的适应症还限制在单边骨化而非中部融合的类型,与传统手术类似,硬脊膜撕裂是术者同样是手术成功与否所担心的问题。两位作者均采用局麻手术,术中可即时与患者沟通,运动及感觉情况可随时询问,确保了手术安全,也说明了局麻下后路内镜手术的可行性。

目前,椎间孔镜技术在胸椎间盘突出症和胸椎管狭窄症方面进行了有益的探索,取得了良好的效果。但目前对于重度狭窄、游离性和钙化型胸椎间盘突出症还是禁忌症。由于胸椎的解剖特殊性,而且此类手术风险极大,尤其是上胸椎,此类手术技术难度大,要求高,学习曲线陡峭。胸椎椎间孔镜技术的开展一定要在熟练掌握腰椎椎间孔镜和颈椎椎间孔镜技术的基础上逐步进行,避免严重并发症的发生。

4.回顾与展望

回顾文献我们发现,相对于传统开放手术,椎间孔镜技术均可达到相似的临床效果,甚至优于开放手术,在手术时间、出血量、住院时间、返回工作时间、患者满意度方面等方面有明显的优势。对于伴有内科疾病的老年人无法行开放手术的患者具有不可取代的优点。

但也暴露了一些缺点,陡峭的学习曲线,建议初学者应在具备丰富的开放手术经验、坚实的脊柱解剖学知识(尤其是椎间孔入路相关解剖和影像学知识)和正规的技术培训等基础之上,自简单无钙化旁侧型椎间盘突出开始进行工作,降低并发症和复发率,术前仔细系统的评估患者症状和体征,分析影像学资料,术中规范操作,逐渐适当拓展手术适应证,从而获得良好的临床疗效。

随着微创技术的不断发展,“经皮椎间孔镜”的概念已经发生了颠覆性的变化,适应证的扩大,技术的多样性,使得当前“椎间孔镜”的命名变得狭义,并逐渐提出“全脊柱内镜”的概念,这也是未来微创脊柱外科发展的方向。

随着术中CT及导航的应用,脊椎内镜的操作难度降低,精准定位,精细操作为预后提供了保障,同时机器人手术在胸心外科与泌尿科的熟练应用,也展示出在脊柱外科应用的无限可能。

脊柱椎间孔镜技术的适应证也不断地扩大,从治疗失稳,退变及狭窄扩展到包括脊柱内肿瘤的治疗,目前已有报道[24]。相信随着手术器械、影像设备以及手术技术的不断改进,微创技术治疗腰椎管狭窄症会成为发展趋势。相信不远的将来,内镜下脊柱微创外科技术将突破更多的禁忌,拥有更广泛的适应证,更低的并发症率和复发率,给患者带来更好的手术效果。

作者简介:

钱济先

空军军医大学唐都医院骨科主任医师、教授,博士研究生导师。

担任中国医师协会骨科分会委员,中国医师协会骨科医师分会脊柱微创专业委员会副主任委员,中国医师协会骨科医师分会脊柱内镜专家委员会委员,中国医师协会内镜医师分会常务委员,脊柱内镜专业委员会副主任委员;中华医学会骨科学分会微创外科学组委员;国际矫形与创伤外科学会(SICOT)中国部微创脊柱外科学会副主任委员,SICOT 中国部数字骨科学会第一届委员会常务委员,SICOT中国部脊柱分会委员;中国民族卫生协会骨科专家委员会常务委员;中国医药教育协会脊柱分会微创脊柱外科工作组副主任委员;中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会微创脊柱外科学组委员;中国医学促进会骨科疾病防治专业委员会脊柱内镜学组委员;中国人民解放军第十届医学科学技术委员会骨科专业委员会委员,微创学组副组长;陕西省康复医学会脊柱脊髓损伤专业委员会副主任委员;陕西省脊柱外科学会常务委员、微创脊柱外科学组组长;《中华全科医学杂志》副总编,《中国矫形外科杂志》、《脊柱外科杂志》等多本杂志编委。

专业特长:微创脊柱外科。完成各类微创脊柱外科手术5000余例。连续四年被中国名医百强榜评为脊柱微创“TOP10”。

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