OLIF的临床应用与研究进展

2022-04-18    点击量:136 我要说

来源:西安交通大学学报(医学版)2022年1月第43卷第1期

作者:浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科 李生鋆 范顺武 赵凤东

摘要

经腹膜外侧斜前入路腰椎椎间融合术(oblique lumbar interbody fusion,OLIF)是一种国际热门的用于治疗各种腰椎疾病的微创新技术。自2014年引入中国,已经广泛应用于治疗腰椎疾病。

生物力学理论的进展及新的器械拓宽了OLIF手术的适应证,降低了其学习曲线;Stand-alone OLIF的开展使OLIF更加微创;基于国人解剖学研究的本土化手术方式改进,使OLIF更加适合于国内患者。L5/S1 OLIF技术的开展拓展了OLIF的应用范围,此文就OLIF的临床应用与研究进展进行综述。

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腰椎椎体间融合术因融合率高,因能有效重建腰椎生理曲度而被广泛应用于腰椎滑脱等脊柱失稳性疾病。经腹膜外侧斜前入路腰椎椎间融合术(oblique lumbar interbody fusion,OLIF)于1997年首次由MAYER[1]提出,受限于配套器械及融合器一直未能广泛开展,直至2012年,HYNES教授在原有经腰大肌入路椎间融合器的基础上改良并研发了OLIF专用的融合器及其配套的通道系统之后,OLIF技术才能广泛应用于临床。

国内第一台OLIF手术于2014年在长征医院完成。OLIF技术不破坏后方肌肉、韧带等结构,降低了术后腰痛等的发生风险,能够直接大量切除病变椎间盘组织,从而使用接触面积更大的融合器,可大幅增加融合器的支撑强度[2],并增加融合的成功率。因此,OLIF技术被推荐用于需要重建椎间稳定性、恢复椎间隙高度、实现间接减压和恢复腰椎正常序列的各类腰椎疾病。

1. OLIF技术的临床应用

根据中华医学会骨科学分会脊柱外科学组《腰椎斜外侧椎间融合术的临床应用指南》推荐[3],OLIF技术的适应证为影像学显示为轻中度的腰椎管狭窄症、腰椎退行性侧凸、结合后路内固定矫正腰椎前凸、节段不稳和Ⅰ度腰椎滑脱、Ⅱ度腰椎滑脱、腰椎融合术后邻椎病以及盘源性腰痛。但不推荐用于髓核脱出、脂肪沉积或其他占位性因素等造成的椎管狭窄、先天性椎管狭窄、黄韧带钙化等造成的骨性椎管狭窄,以及后方关节突关节已骨性融合等造成的椎管狭窄[4]

1.1 OLIF技术用于治疗腰椎退行性疾病的疗效评估

OLIF联合后路固定(1)是治疗脊柱滑脱等失稳性疾病的经典方式[5-9],在有效减压、恢复脊柱稳定性的同时,可以避免后方肌肉、韧带等结构的损伤。相关的研究对比OLIF以及经椎间孔入路腰椎椎间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)手术治疗退行性腰椎滑脱,结果表明,两者在改善术后疼痛等方面没有明显差异,且具有住院时间短、出血量少、术后腰痛较轻等特点[10-12]

图1 经典的OLIF

CHUNG等[13]的研究表明,相较于前入路腰椎椎间融合术(anterior lumbar interbody fusion,ALIF)手术,OLIF在恢复椎间隙高度及节段前凸方面更加具有优势;葛腾辉等[14]研究证实,OLIF联合后路固定治疗退行性腰椎滑脱能进一步减少腰椎退行性滑脱患者的滑移率,并增加手术节段前凸角度。

俞仲翔等[6]研究证实,对于邻椎病的治疗,OLIF可以取得与后路腰椎椎间融合术(posterior lumbar interbody fusion,PLIF)等经典手术方式同样的效果,且能够缩短手术时间,减少并发症的发生。王志强等[15]研究证实,OLIF联合单侧或双侧的椎弓根螺钉固定均可有效治疗腰椎退行性疾病。CHO等[16]研究表明,对于存在矢状位失衡的退行性脊柱侧弯患者,OLIF联合后路螺钉治疗比传统的PLIF更加有效。因此,经典的OLIF技术可以应用于脊柱侧弯、脊柱滑脱、腰椎椎管狭窄等众多腰椎退行性疾病的诊疗。

1.2 OLIF技术用于治疗退行性脊柱侧弯

相较于TLIF、PLIF等经典的手术方式,OLIF的主要优势是在更小损伤的前提下,更加有效地恢复椎间隙高度、椎间孔高度、腰椎前凸、融合节段前凸等。因此,OLIF技术在治疗退行性脊柱侧弯方面具有独特的优势(图2)。

图2 OLIF技术用于退行性脊柱侧弯的治疗

传统的后路截骨矫形手术具有手术难度大、手术时间长、手术创伤大、术中出血多等劣势,对于脊柱外科医师具有较长的学习曲线。而OLIF技术联合后路钉棒系统固定则完美避开了这些问题。

研究证实,OLIF技术联合后路钉棒系统固定治疗退行性腰椎侧凸[17-20],可以有效地纠正及缓解术后冠状位Cobb角、C7垂线与骶椎中央线的距离、腰椎前凸、骨盆倾斜、腰背部疼痛等。

相较于传统的后路截骨矫形手术,OLIF技术缩短了手术时间,减少了出血量,术中出血量仅为113~436mL。经过我院改良暴露方式[21],进一步降低了OLIF手术的手术风险,减少了放射线暴露,关键是将非完全直视的操作改为完全直视操作,使操作更加安全,学习曲线更平缓。

1.3 OLIF技术用于治疗盘源性腰痛

由于OLIF技术的特点,使其可以更充分暴露椎间盘,进而对病变椎间盘组织进行更加广泛的切除,因此,OLIF技术治疗盘源性腰痛时也比传统的融合方式更具优势。

LIU等[22]对32例腰椎间盘造影封闭术后复发的患者进行了OLIF手术治疗并进行了长期随访,结果发现,术后视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)评分、腰椎Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)评分均明显下降。因此,OLIF手术是治疗造影/封闭术后复发的盘源性腰痛的有效手段,且手术创伤小,手术时间短,术中出血少,住院时间短。

1.4 OLIF 技术用于治疗腰椎感染性疾病

脊柱结核、化脓性脊柱炎等脊柱感染性疾病是脊柱外科的常见疾病,经正规保守治疗无效之后常需要外科手段的介入。经典的前路技术虽然效果确切,但因其手术创伤大、技术难度高等特点而难以在临床广泛展开。通过侧前方入路对脊柱感染部位进行彻底清创,以自体髂骨行植骨融合,联合后路钉棒系统内固定也是有效的治疗腰椎结核的手段(图3)[23-24]

图3 OLIF技术治疗腰椎结核

相较于ALIF组,OLIF技术用于治疗腰椎结核具有出血量少、微创、并发症少等优点。WANG等[25]通过对14例脊柱感染患者经OLIF技术清创、取髂骨植骨融合的疗效分析证实,对于金黄色葡萄球菌、布鲁氏菌、肠杆菌等引起的腰椎感染,OLIF技术均是有效且安全的治疗手段。TONG等[26]经过长期随访也证实,OLIF技术联合后路钉棒系统内固定是治疗抗生素无效的单节段自发性化脓性腰椎间盘炎的有效方案。因此,对于抗生素治疗无效的腰椎感染性疾病,OLIF技术是一种微创、有效的解决方案。

2. OLIF技术的研究进展

2.1 腰大肌前下方(anteroinferior psoas,AIP)显露技术

自从2014年长征医院开展国内第一台OLIF手术后,OLIF手术由于适应证不明、学习曲线长、风险大、中西方人种解剖学差异等原因,并未在国内广泛开展。随着解剖学研究的深入[27-28],以及临床经验的总结,浙江大学医学院附属邵逸夫医院脊柱外科团队对原有OLIF手术入路进行了改良,提出了腰大肌前下方(anteroinferior psoas, AIP)显露技术(图4)[21,29]

图4 AIP技术[21]

该技术主要包括三个创新点:

①手术切口设计偏向侧方,在透视定位椎间隙中心点向前约2cm做一个4cm长斜切口。原先由美国医师推荐的OLIF入路切口偏前(OLIF操作手册建议椎间隙中心点向4~6cm做切口),手术显露通道放置较为倾斜,增加了对椎间盘操作的难度,同时也阻碍了融合器斜向置入之后的标准垂直操作技术的完成。

②提倡直视下显露。由OLIF手术切口小、工作距离长,传统的手术器械无法进行小切口内直视操作,因而与浙江科惠医疗器械有限公司共同设计发明了可带光源的长直角拉钩系统,实现了全程直视下目标椎间盘的显露。

③腰大肌前下方入路。由于中国居民腰大肌与主动脉之间的生理间隙无法满足OLIF通道建立的需求,因此,术中直视下将腰大肌前缘紧贴椎间盘向后方游离,使用解剖弧形深拉钩紧贴椎间盘表面向背侧牵开腰大肌,显露目标椎间盘,既扩大了腰大肌与主动脉之间的有效间隙,又避免了对腰大肌和其内的腰丛神经的损伤;手术结束、通道撤离后,腰大肌完全复位覆盖椎间隙。最新版美敦力OLIF操作手册采纳了中国学者的建议,为了避免对前方重要脏器的损伤,提倡直视下特制拉钩辅助下的目标椎间盘显露和通道建立。AIP技术降低了OLIF的风险,使OLIF技术简洁明了,对OLIF技术进行了本土化的改进,更加适用于中国患者。

3.2 Stand⁃alone OLIF

尽管经典的OLIF手术能够有效解决众多腰椎失稳性疾病,但是术中变换体位、二期手术等因素限制了其应用。Stand-alone OLIF(图5)的概念也应运而生,Stand-alone OLIF能够避免椎旁肌肉等软组织的损伤,对于改善术后因肌肉剥离等引起的腰背部疼痛有一定的意义。

图5 Stand-alone OLIF

生物力学试验证明,侧方融合器可以有效重建脊柱的稳定性,也为Stand-Alone OLIF提供了理论依据[30-31]。ZHU等[32]通过比较Stand ⁃alone OLIF与PLIF两种手术方式治疗邻椎病,发现OLIF组术中出血量少,手术时间短,卧床休息时间短,住院时间短,且都能获得满意的融合效果。

UDBY等[33]回顾性研究对比Stand-alone前路融合与联合后路钉棒固定两种手术方式,结果发现,Stand-alone技术在ODI、VAS、手术时间、失血量和患者满意度等方面有显著优势。MANZUR等[34]回顾性分析了Stand-alone前路融合的融合率为88.6%,总体上获得了较高的融合率。因此,Stand-alone OLIF是一种有效的椎体间融合术式,且具有手术时间短、出血量少、患者满意度高、术后疼痛轻等优势。对于合适的患者选择Stand-alone OLIF,既能获得满意的疗效,又能尽可能减小损伤。

但是Stand-alone OLIF有其应用边界。对于骨密度降低[35]、术中终板损伤,术中前纵韧带损伤、冠状面失衡(C7铅垂线距离骶骨正中线>2cm)、动力位X线片显示动态不稳(过伸过屈位节段位移>3mm或角度变化>11°)、Ⅱ度退行性滑移、矢状面失衡(C7铅垂线距离骶骨后上角>2.5cm)、峡部裂滑移、邻椎病发生在原有融合节段远端、融合节段≥3个、Ⅱ~Ⅲ度关节突关节骨关节炎(关节突关节间隙狭窄,伴关节突明显增生肥大、硬化、骨赘增生、关节面破坏)等患者,建议联合内固定,以增强稳定性、降低翻修等的风险。

终板塌陷和融合器沉降(图6)是Stand-aloneOLIF的常见并发症,也是导致术后翻修的重要预测因素。融合器沉降与终板强度、手术操作以及解剖稳定性相关。终板硬化及形态平衡能够降低融合器沉降的发生率[36]

图6 OLIF术后融合器沉降

LIU等[37]研究发现,在MRI影像中有Modic改变以及CT影像提示终板硬化的患者终板沉降的发生率明显低于其他患者。术中选择合适的融合器以及良好的脊柱稳定性也有利于降低融合器沉降的发生率[38]。ZHANG等[30]研究利用尸体标本模拟OLIF手术,通过研究生物力学特征、骨小梁微结构损伤等探索融合器与椎体骺环相对大小及位置对终板塌陷及融合器沉降发生率的影响,因此,在Stand-alone OLIF中选择合适的融合器对于减少终板塌陷及融合器沉降至关重要。

FANG等[39]通过构建有限元模型比较Stand-alone OLIF与OLIF联合后路钉棒系统固定两种手术方式后屈伸活动时终板应力等的变化,发现OLIF联合后路钉棒系统可降低屈伸活动时终板所承受的最大应力。术中终板损伤、间隙过度撑开等均会增大融合器沉降的发生风险。

2.3 PIVOX技术

Stand-alone OLIF有其独特的优势,但是终板塌陷、融合器沉降等潜在风险限制了其临床应用。随着众多生物力学研究的验证,侧方钢板可以为Stand-alone OLIF提供生物力学的稳定性。

GUO等[40]通过有限元分析模拟了OLIF时各种固定方式的生物力学特征,发现相较于Stand-alone,侧方的固定能够增加其稳定性,改变应力。施冬冬等[41]研究提示,侧方钢板能够重建脊柱的稳定性,其生物力学特征与前路钢板无异。BOZKUS[42]的研究表明,相较于Stand-alone,融合器联合前方及侧方的钢板固定均能获得满意的生物力学稳定性,可作为替代后路椎弓根钉棒系统的潜在选择。

因此,侧方钢板的应用能部分解决这个问题[43]。斜外侧脊柱融合固定系统(PIVOX)(图7)是目前比较成熟的侧方固定方式,已在我科初步应用,用于腰椎节段性不稳定、腰椎椎管狭窄、腰椎侧弯、腰椎盘源性腰痛、邻椎病(图7)等腰椎疾病,截至目前随访结果满意。

图7 PIVOX系统用于邻椎病

初步统计结果显示,相较于经典的OLIF组,PIVOX组并未明显增加融合器沉降、终板塌陷等并发症的发生率。在发挥Stand-alone OLIF优势的同时,保证了脊柱生物力学的稳定性,拓展了Stand-alone OLIF的应用边界。但是,NAYAK等[44]的研究发现,对于侧方脊柱融合术,后路螺钉固定的生物力学稳定性强于侧方钢板固定,因此,当需要刚性、消除运动的稳定时,仍然建议首选后路螺钉固定。

2.4 L5/S1 OLIF

L5/S1节段因血管与腰大肌间隙较窄,过去被认为是OLIF手术的相对禁忌证,但是,越来越多的研究证实,L5/S1 OLIF(图8)是安全可行的,且相较于其他节段,并不会明显增加并发症的发生率或延长住院时间[2,45]。但是,L5/S1 OLIF需要评估血管位置。

图8 L5/S1 OLIF技术

国内第一例L5/S1 OLIF手术于2021年6月在浙江大学医学院附属邵逸夫医院由脊柱外科团队完成,迄今为止已完成了数例该术式,未发生血管损伤、肠梗阻等并发症,其余远期并发症如融合器沉降等尚在随访中。

3. 展望

微创是未来外科手术发展的必然趋势,生物力学理论的完善及器械的改进推进了脊柱手术的微创化,OLIF手术是一种逐渐成熟的、效果确切的微创手术方式,在重建椎间稳定性、恢复椎间隙高度、实现间接减压和恢复腰椎正常序列的同时,能够缩短手术时间,减少出血量,减少后方肌肉等组织的损伤,提高患者的满意度。

对于合适的患者,Stand-alone OLIF及PIVOX技术能够将这些优势进一步扩大,且OLIF技术能够安全有效地治疗保守治疗无效的腰椎感染性疾病,但因其间接减压的特性,OLIF技术仍有其应用边界,无法完全替代TLIF等经典的融合方式。相信随着新器械的不断研发以及理论的完善,OLIF技术应用边界将被不断拓展。

参考文献:

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