斜外侧入路腰椎椎间融合术临床应用研究进展

2023-04-08    点击量:3030 我要说

来源:《脊柱外科杂志》2023年2月第21卷第1期

通信作者:常峰 山西省人民医院骨科

腰椎椎间融合术是治疗腰椎退行性疾病的有效术式,可在保持脊柱稳定性的基础上恢复椎间隙高度[1],为非手术治疗无效的腰椎退行性疾病的首选治疗方式,经过长期的临床实践,证实疗效满意[2]

斜外侧入路腰椎椎间融合术(OLIF)由Silvestre等[3]于2012年在Mayer[4]报道的微创前路椎间融合术的基础上形成。OLIF是近年常用的椎间融合术式之一,其通过腰大肌与腹部大血管之间的天然间隙建立通道,在直视下置入融合器,进行腰椎的间接减压与融合,不破坏肌肉和椎体小关节,具有手术创伤小、手术时间短、术中出血量少、术后恢复快等优点[3,5]

本文在查阅国内外相关文献基础上,对OLIF的临床应用及并发症作如下综述。

1 临床应用

1.1 腰椎滑脱及椎管狭窄症

腰椎滑脱是骨科常见病,多伴有椎管狭窄,多数患者非手术治疗后仍表现为慢性下腰痛和间歇性跛行。OLIF治疗腰椎椎管狭窄症较后路腰椎椎间融合术(PLIF)/经椎间孔入路腰椎椎间融合术(TLIF)手术时间短,术中出血量少,影像学改善佳,椎体融合率高[6]。Sato等[7]报道OLIF术后椎间盘水平椎管的横径、矢状径、横截面积、椎间盘高度、椎间孔高度、椎间孔横截面积均有明显增加,上位椎体滑脱程度较术前降低,疼痛视觉模拟量表(VAS)评分和Oswestry功能障碍指数(ODI)在末次随访时均有明显改善。

黄韧带的增生肥厚是压迫椎管导致狭窄的重要原因之一,OLIF可通过对黄韧带的松解改善椎管面积。有研究[8]表明,OLIF术后黄韧带区由术前的(78.9±24.9)mm2降至术后的(66.9±26.8)mm2,占椎管面积扩张的1/3,随访期间虽然融合器的轻微沉降导致椎间盘高度降低,但因黄韧带的重塑,椎管面积并没有变小。

OLIF对单纯腰椎滑脱、椎管狭窄及腰椎滑脱引起的椎管狭窄均有效,较大的融合器可充分打开椎间隙进行间接减压,能有效恢复椎间隙高度,椎体滑脱复位准确,有着较高的融合率。但对于椎间孔或椎管的骨性狭窄、椎管内占位性病变、髓核脱垂、髓核突出并游离于椎管内、黄韧带及后纵韧带钙化或骨化等引起的椎管狭窄,采用OLIF间接减压无法获得满意的临床结果[9]

1.2 成人脊柱畸形

脊柱退行性侧凸是指骨骼发育成熟后出现的脊柱畸形,Cobb角> 10°,其发生率及严重程度随年龄增长而增加,严重影响患者生活质量[10]。其发生机制包括椎间盘退行性变、椎体压缩性骨折、骨质疏松症、骨关节炎等导致的脊柱冠状/矢状面紊乱,侧凸患者因椎间盘退行性变,导致关节囊和黄韧带萎缩,继发中央管、侧隐窝和椎间孔区狭窄,置入较大尺寸的椎间融合器可使前后纤维环和纵向韧带收紧牢固固定[11]

Wang等[12]采用OLIF治疗脊柱侧凸,术后腰椎前凸角、冠状面Cobb角、骶椎中央线、矢状轴、骨盆倾斜角、骨盆入射角等重要的冠状面和矢状面参数均得到了很好的矫正,随访时的VAS评分和ODI改善明显,与Yang等[13]的研究结果相似。

传统手术治疗脊柱畸形采用前后联合入路或单纯后入路,但存在术中出血量过多及术后假关节形成、近端交界处后凸畸形、神经功能障碍等并发症[14]。而OLIF与传统手术相比,其术中、术后影像学表现均有优势,尤其体现在矢状位和冠状位失衡的矫正方面[12,15-16]。OLIF作为一种新技术,在脊柱畸形的治疗中具有良好的矫形效果,可通过单切口行多节段的腰椎矫形。

1.3 邻椎病

邻椎病是指脊柱术后相邻节段出现的新的退行性变,并伴有相关症状(如神经根病、脊柱不稳等)。因既往手术,后路手术路径正常结构不足,组织粘连严重导致进入椎管困难,OLIF通过腹膜后入路避免前次手术的术后粘连,有效缩短手术时间,减少对机体的创伤,提高患者的手术耐受性。Jin等[17]的研究显示,OLIF通过扩大神经根所处环境的空间而达到间接减压,术后椎间隙平均高度、椎间孔高度、椎间孔面积较术前明显改善。

1.4 腰椎结核

早期的脊柱结核可通过规范的抗结核治疗痊愈,但如果出现神经功能缺损或脊柱畸形,则须手术治疗[18-19]。Zhuang等[20]报道,接受OLIF治疗的腰椎结核患者红细胞沉降率和C反应蛋白水平分别从术前的(57.68±16.55)mm/h和(35.67±13.88)mg/L降低至末次随访时的(8.79±3.19)mm/h和(7.72±3.63)mg/L,影像学指标、VAS评分和ODI均较术前明显改善。流速较慢的静脉血使结核分枝杆菌容易停留在椎体表面,OLIF能够直接观察到椎体,治疗结核安全有效,既可以纠正后凸畸形,又可以对局部病灶进行清理,但其中长期疗效和潜在并发症需要进一步关注。

1.5 腰椎椎间盘突出症

腰椎椎间盘突出症是导致腰痛的最常见病因之一,当患者非手术治疗3个月仍无效或同时患有椎管狭窄、马尾神经麻痹、疼痛难以忍受时则须手术治疗。OLIF通过置入融合器可恢复椎间高度至正常,通过紧张后纵韧带还纳突出的髓核达到对神经根及椎管的间接减压,合并轻度腰椎不稳者可行侧方或后方内固定。

多项研究[21-22]表明,OLIF的手术时间、术中出血量及住院时间与传统手术相比均显著降低,术后VAS评分和ODI明显改善,且具有微创优势。神经根源性腰痛须直接减压,充分解除压迫,OLIF并不是最优选择。OLIF被应用于腰椎滑脱、腰椎椎管狭窄症、成人脊柱畸形、邻椎病、腰椎结核、腰椎椎间盘突出症和术后翻修[23]

Liu等[24]的研究表明,OLIF用于治疗腰椎稳定性良好、骨密度正常和责任节段存在终板硬化的患者可获得满意的效果,且避免了内固定带来的创伤风险、术区疼痛、手术时间增加;但因缺乏内固定保护,术后可能因融合器沉降导致椎间隙高度丢失,使得症状持续反复。

OLIF是否需要增加侧方或后方内固定一直是讨论热点。有研究[25-26]表明,当存在终板破坏、骨密度T值<-1.0、前纵韧带损伤、冠/矢状面失衡、腰椎不稳、Ⅱ度退行性腰椎滑脱、峡部裂性腰椎滑脱、手术节段远端邻椎病、多个以上融合节段、融合器选择不当、患者高龄等情况时,内固定辅助是必要的。联合不同的内固定方式对OLIF的适应证有很好的补充,尤其是对于骨质疏松症患者,额外的内固定有益于患者预后[27-29]

2 并发症

相较于其他微创手术,OLIF在减少并发症的发生率方面存在一定优势[30-31]。OLIF的手术并发症可分为入路相关和非入路相关[32]:入路相关并发症包括血管损伤、一过性下肢麻木和疼痛、输尿管损伤、神经损伤及肠梗阻等;非入路相关并发症包括椎体骨折、融合器沉降或移位、椎弓根螺钉错位、血肿、术后感染及腹膜后积气。

相关并发症的发生大部分与术前准备不充分及术中操作不精确有关,不佳的手术疗效使患者的生活质量并无改善,再手术的风险也进一步增加。手术相关并发症之间又相互联系并促进恶化,如何有效预防并减少并发症的发生是每一位术者需要考虑的问题。

2.1 融合器沉降

融合器沉降与轴性疼痛、反复性神经症状相关。相较于其他术式,OLIF因其特殊的手术入路,在选用融合器时有天然的优势,可置入更大的融合器以获得更好的影像学表现。通常置入融合器的位置为椎体中段,其终板厚度或强度是融合器置入后是否会发生并发症的基础,术者技术、置入材料类型和患者骨量等与沉降的发生有关[33]

手术技术被认为是引起融合器移位的重要因素之一,术中损伤终板、椎间隙撑开高度不够、融合器形状或型号不适合、融合器置入位置不佳、融合器与椎间隙骨性终板贴合较差等均会促进融合器的沉降与移位,导致术后症状不缓解[34-37]。因此,术中的精细操作及选择大小和材质合适的融合器是关键,可选择侧路或后路固定来维持融合器撑开的高度,以促进融合。

2.2 一过性腰大肌无力及下肢疼痛麻木

腰大肌起源于腰椎横突,向下延伸至股骨小粗隆,是后腹壁的主要组成部分。术中牵拉腰大肌引起的腰大肌损伤和过度收缩均会导致术后一过性的腹股沟、大腿前部麻木或腰大肌和股四头肌无力[38]

多节段融合也更易剥离、刺激和拉扯腰大肌。术前切口位置选择不当、手术通道过于垂直或倾斜均易引起术中腰大肌压力过大,需要更大力度、更持久的牵拉维持通道的可视及操作的便利[39]。故术前透视进行精准定位,切口、通道的选择,术中谨慎牵拉腰大肌,在神经安全区进行手术等,都有助于减少该并发症的发生。

2.3 终板损伤

骨质疏松是终板损伤的病理基础,术中操作不当、肥胖、高髂嵴、椎间隙狭窄、多节段融合、过大或过小的融合器等也与终板损伤存在相关性[40]。终板损伤后引起的融合器沉降或不融合是导致症状不缓解的因素之一。

终板损伤预防:①术前应行腰椎影像学检查以选择合适的融合器;②椎间盘摘除、终板准备和椎间隙撑开均须规范、轻柔操作,尽可能保护终板的完整性。

2.4 神经损伤

神经损伤的恢复困难且漫长,应尽可能避免。最常损伤的神经是腰交感神经干,其在腰大肌旁向下走行,若在椎间隙上方和下方没有足够的钝性解剖,交感神经干的直接牵引可能会导致神经损伤。Abe等[40]认为,永久性神经功能损伤是早期手术操作不规范所致,在分离内斜肌和横肌时,可能会损伤髂腹下神经、髂腹股沟神经。在牵拉、剥离腰大肌时,生殖股神经、交感神经链也有可能受损。若置入的融合器对对侧椎管或椎间孔造成侵犯,尾神经或神经根可能会受到损伤。

此外,高度的神经压迫或腰大肌过度伸展会导致受累神经的缺血和功能衰竭[41]。理论上OLIF术中不需要神经电生理监测,但对于早期开展手术的医师,可在术中行神经电生理监测以预防神经损伤。

2.5 肠梗阻

腹膜后间隙的过度操作可能导致腹部肠梗阻。Park等[42]报道460例接受OLIF治疗的患者中3.9%出现肠梗阻,除去炎症、激素和药理学因素外,意外的终板骨折及术中瑞芬太尼的大量使用是术后肠梗阻的独立危险因素,但并未证实终板骨折、术后疼痛及肠梗阻之间的顺序关系;腹膜后出血或血肿也可能导致胃肠动力下降,同时阿片类药物对胃肠动力有抑制作用,但不是显著危险因素。当患者出现术后胃肠动力下降时,可适当延长患者禁食时间,予以静脉输注来维持营养需求。

2.6 血管损伤

血管损伤是最为严重的入路相关并发症,有研究[43]报道,OLIF术中的血管损伤率为0.3%~2.4%。虽然相关报道中其发生率较低,但一旦发生有可能危及生命,术前应清楚了解组织器官的局部解剖关系。人体的腹腔静脉较主动脉更加脆弱,且在解剖关系上右侧下腔静脉比左侧更靠外,意味着右侧下腔静脉和腰大肌之间的工作通道非常狭窄,左侧入路更为安全[44]。且由于个体的解剖结构差异,血管分叉位置、血管方向异常、血管与腰大肌间隙消失等均是术中损伤血管的危险因素。

应对此并发症时须注意:①术前对血管行CT或MRI检查,掌握髂血管分叉和腰大肌与腰大肌血管的关系,确保手术入路安全;②术中牵拉腰大肌时不应超过椎体外侧缘,避免损伤周围的髂血管;③术中细致检查,确保取出通道后无活动性出血;④术后若出现血压的急速波动,应考虑血管损伤的可能性,并及时检查和治疗,避免危及患者生命。

2.7 输尿管损伤

输尿管损伤是术中常见并发症之一。输尿管位于腹膜后,通过腰大肌内侧前方垂直向下进入骨盆。在腹膜后剥离组织结构及放置通道的任何阶段均有可能造成输尿管损伤,在开始椎间盘切除前完全收缩腹膜后脂肪组织和前移输尿管可避免输尿管损伤,术中使用指尖沿椎间盘方向解剖腰大肌,可以感觉到输尿管的轨迹,可有效避免输尿管损伤[45]

因输尿管损伤的隐匿性,应提高对其的敏感性,以避免随之发生的败血症或炎性反应。若术中考虑存在潜在输尿管损伤,须拆除扩张通道,仔细观察腹膜后是否有液体连续流动。若术后存在包括腹痛、腰痛、发热、恶心、呕吐、阴道尿漏、血尿和白细胞增多等症状和体征时也需要考虑输尿管损伤[45]。逆行尿路造影术对于早期诊断、快速治疗具有重要意义。此外,在确认输尿管损伤后,可通过输尿管吻合术、输尿管置换术等进行及时修复[46]

2.8 椎弓根螺钉的错位及辐射暴露

内固定螺钉的精准放置对于术后恢复和早期融合至关重要。术中3D导航成像技术可实时准确地将器械和置入物与患者解剖空间的关系可视化,导航下的置钉准确率达94.86%[47]。导航技术具有提高器械精确度、减少手术时间、减轻术后可能出现的血管和神经系统并发症、降低医患的辐射量及增加不变换体位手术的可能性[48-50]。传统的螺钉置入通常在透视下进行,在术前和手术过程中经常需要反复透视获取图像确保置入的准确性[51]。Wu等[52]使用机器人规划软件在重建图像上比较机器人引导的计划置钉轨迹和实际螺钉轨迹来评估螺钉的平移和角度偏差,发现术中辐射暴露量明显降低。研究结果提示,利用3D导航和机器人辅助有助于完成术前规划、保证螺钉精准置入、减少辐射暴露。

3 结语与展望

OLIF通过L2~5节段的腹膜后入路与L5~S1节段的经腹膜入路到达椎间盘,可在小切口的情况下完成多节段融合,可保留脊柱后柱结构,且有效纠正冠状面和矢状面失衡,术中表现和影像学结果较好[53-58]。虽然,OLIF可通过天然间隙到达操作位置,但仍需注意避免对血管、神经和输尿管等组织的损伤,相关研究[59]表明,术中轻度牵拉腰大肌有助于手术视野的暴露,能够有效减少术中并发症的发生。但因个体差异可能存在血管或解剖变异的情况,术前应进行详细的检查与规划,术中须细致谨慎操作,以避免血管和神经的损伤。

目前,融合器的材质、额外内固定方式、机器人技术和术中导航的应用受到广泛关注。融合器的大小及置入准确性至关重要,其材质的选择对于术后早期融合和防止沉降亦具有一定意义。目前,临床上较常见的融合材料为自体骨、同种异体骨、聚醚醚酮、钛合金等,但存在着自体骨来源有限、同种异体骨免疫排斥、新型材料价格昂贵等缺点。王文军等[60]发明的解剖型纳米羟基磷灰石/聚酰胺66椎间融合器置入后生物学动力满意,更适合国人体质,更快地促进腰椎融合,但其远期疗效仍需要更多的基础及临床研究来验证。

此外,为避免骨质下降引起术后融合器沉降,术者常采用螺钉内固定以确保椎间撑开高度,但无论何种内固定方式都会对腰椎活动度及生物力学产生影响,尤其在多节段融合中影响更甚。虽然双侧椎弓根螺钉内固定被看作是额外内固定的金标准,但仍会引起邻椎病、椎旁结构损坏,且术中需变换体位增加了围手术期的风险。

Wang等[61]发明的专用于OLIF的新型固定系统——斜侧锁定钢板系统,与单纯OLIF、侧板固定、双侧椎弓根螺钉内固定等术式对比内固定后生物力学的改变,结果显示,斜侧锁定钢板系统提供了类似于双侧椎弓根螺钉的多平面稳定性;与侧板固定相比,其在提高手术节段瞬时稳定性、降低手术节段上下终板应力、降低风险等方面具有更好的生物力学性能。正如前文提到的,临床现已将机器人辅助和术中导航运用于术前规划、术中监测及术后评估,在更加精准的术中操作及置钉以保证手术疗效的前提下,大大降低了术中、术后并发症的发生和术中的辐射暴露。

脊柱微创手术是一个快速发展的领域,且是外科手术发展的必然趋势。作为新型微创技术,OLIF的优势显而易见,既可实现有效的间接减压、获得较高的椎间融合率,又可避免对椎管的侵扰、对脊柱后方肌肉和前后纵韧带等结构的破坏。可以预见的是,随着材料学和生物工程学的进一步发展,通过对材质的改进及对生物力学的进一步研究,使用3D打印技术生产出可以满足不同患者解剖学要求的个性化椎间融合器及内固定系统将成为现实。而机器人和导航技术的进一步发展及应用对腰椎手术的真正微创化具有重要意义,OLIF的应用界限也会随着新技术和新观念的产生而被不断拓展。

参考文献:


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