一文掌握Endo-PLIF临床应用及前景
2024-08-22 点击量:850 我要说
来源:《国际外科学杂志》
作者:孙林 李利军
山西医科大学第五临床医学院骨科
脊柱外科手术正越来越多地转为微创手术,微创手术具有较小的软组织剥离、较少的出血量和较短的恢复时间[1-5]。微创技术也逐步由腰椎间盘切除术到腰椎管狭窄减压术并逐步拓展到腰椎椎间融合术。
为了减少手术创伤,显微镜下微创经椎间孔腰椎椎间融合术(Minimally invasive surgery transforaminal lumbar interbody fusion, MIS-TLIF)由于其相对于开放技术的优势,成为改善腰椎节段稳定性的成熟技术[6-7]。然而,内镜技术更加微创,MIS-TLIF使用管状牵开器的微创手术需要更大的切口和引起更多的软组织损伤,会导致更多的失血,并且需要更长的恢复时间[8-9]。在保证安全性和有效性的前提下,减少出血及损伤一直是脊柱外科手术发展的趋势。
随着脊柱内镜融合技术的成熟,部分脊柱外科医师应用包括Tessys Isee和Endo-Surgi Plus等小通道内镜进行腰椎椎间融合手术,该类通道内镜优点是微创更小,但存在大范围骨性减压效率低的问题。虽然脊柱外科医师不断探寻最小的微创手术,然而由于技术的限制,小通道工作管道下腰椎椎间融合术手术时间长、终板处理效率低、并发症较高的缺点。
为了最大限度地提高疗效并降低手术相关的风险以及并发症,使用Delta和Lusta等大通道内镜进行腰椎椎间融合手术。该类通道内镜具有更大的视野、更高效的镜下操作工具,减少了手术时间,提高了终板处理效率,降低了术后并发症,特别是对手术耐受能力较差的老年患者更为友好。
大通道下脊柱内镜按手术入路,可分为经椎间孔入路、经后路、经斜前方入路等;按通道方式,也可分为单轴内镜和单侧双通道内镜。其中脊柱内镜下经椎间孔入路镜下融合存在减压范围有限,对严重的中央椎管狭窄难以实现彻底减压,且术中成形后出口神经根缺少关节突的保护容易被损伤。脊柱内镜下经斜前方入路术中虽然对后方骨性结构破坏较少,但并发症含有损伤腹腔脏器、神经的可能,且并发症较为严重,对初学者难度较大。单边双通道镜下融合由于器械兼容性较好,可以使用常规脊柱外科器械,融合器置入可在内镜监视下完成,手术效果及手术时间均接近MIS-TLIF。单边双通道内镜操作空间更大的同时伴随着肌肉软组织损伤也更大,术后硬膜外血肿发生率高于单通道内镜融合[10]。
目前大通道下脊柱内镜经后路腰椎椎间融合术(Endoscopic posterior lumbar interbody fusion, Endo-PLIF)安全性和有效性均得到了令人满意的结果[11-15]。本文将针对大通道下Endo-PLIF的研究进展,包括手术适应证和禁忌证、解剖基础、手术技术、融合器的选择、固定方式的选择、安全性和有效性、优劣势等方面进行综述,探讨其临床应用及前景。
一、手术适应证和禁忌证
现有文献对大通道下Endo-PLIF适应证和禁忌证没有统一认识,大多数文献报道与MIS-TLIF相似且适应证更广泛。总结现有文献[13,16-17],大通道下Endo-PLIF的绝对适应证包括:(1)腰椎间盘突出伴节段性不稳定;(2)腰椎管狭窄(包括中央型)伴节段性不稳定;(3)腰椎滑脱(Meyerding Ⅱ级以下)。
绝对禁忌证包括:腰椎滑脱(Meyerding Ⅱ级以上)。相对禁忌证包括:(1)严重骨质疏松;(2)脊柱感染;(3)恶性肿瘤;(4)凝血功能异常。
二、解剖基础
脊柱椎旁肌分为髂肋肌、最长肌和多裂肌,浅层以背阔肌宽阔腱膜起自腰椎各棘突,深层主要由多裂肌与最长肌组成,多裂肌起于骶骨背侧面、腰椎乳突、胸椎横突及颈椎关节突。在肌腹部两者之间存在一个潜在的腔隙,该间隙可以将腰椎横突、小关节以及椎间孔等充分暴露,同时维持棘间和棘上韧带的完好,进而使术后腰痛的发生率降低[18]。
腰椎微创后路入路目前多采用椎旁肌间隙入路(Wiltse入路),即利用多裂肌和最长肌之间的间隙进行手术,无论是进行神经根管减压,置入椎弓根螺钉,还是后斜向置入椎间融合器,主要的操作皆集中于小关节的周边,能够直接将横突及小关节显现出来,有利于明确椎弓根置入点以及外展角度,减少术中透视次数、围手术期的隐性失血、关节突关节的侵扰,更好的维持复位[19-20]。
三、手术技术
Endo-PLIF的手术包括内镜减压技术、镜下终板处理技术、镜下融合器置入技术和经皮置钉技术[10-12,16-17]。可采用局部麻醉、全身麻醉或硬膜外麻醉。患者俯卧在放射线透视床上,通过C型臂X线机确定病变节段椎体的棘突、双侧椎弓根及椎间隙水平线,并在皮肤上标记相应的定位(常位于中线旁开2~4 cm),将针插入关节突与椎板交界处,保持与间隙平行。
逐级扩张管道,置入大通道内镜,C型臂X线机确认正确位置,取出扩张套管。清理椎板和下关节突表面软组织,显露出椎板与下关节突移行部,并以此为中心,用镜下骨刀或者镜下环锯按顺序切除下关节突、椎板下缘、关节突内缘、棘突根部,直到看到黄韧带头尾侧游离,必要时切除部分上关节突,显露椎间盘及同侧神经根及侧隐窝,逐步去除小关节和同侧后方椎板。
将切下的自体骨修整好留椎间隙植骨备用,直视下通过不同尺寸的铰刀和刮刀去除椎间盘组织,旋转套管保护神经根。去除椎间盘组织后再镜下终板处理,直到骨面微微渗血的状态[14]。神经拉钩插入间隙内向内侧牵拉保护硬膜囊,置入植骨漏斗向椎间隙填塞自体骨及同种异体骨,可视化置换融合器置入套管,内镜下确认工作管道位置,将融合器在C型臂X线机控制下置入[14]。
再次置入内镜观察融合器位置。置入钉道导丝,留置导丝,融合器置入后沿导丝拧入椎弓根螺钉。C型臂X线机确认位置后,垂直安装双侧连接杆并拧紧螺帽[10],冲洗后缝合切口。
四、融合器的选择
融合器作为该手术技术中重要的一部分,在提高术后融合率及减少术后并发症方面发挥重大作用,Endo-PLIF术后和其他融合术术后一样,都会破坏原本的脊柱稳定性及活动功能。为了最大程度恢复术后腰椎生理功能,融合器的生物力学研究至关重要。
目前融合器根据材料可以分为2类:第1类为不可吸收材料融合器,主要包括金属类融合器和碳素钢融合器等,该类型生物力学性能普遍较好,因此早期融合效果很好,但是弹性模量较高,容易出现椎间隙变窄和塌陷的问题[21]。第2类为可吸收材料融合器,主要包括聚醚醚酮融合器和聚乳酸融合器等,该类型弹性皮质更加接近骨皮质,能提供较高的生物力学强度,但也存在后期因快速降解出现的椎间高度塌陷的问题[22]。
融合器类型不同,其置入方式亦有差异,大通道下Endo-PLIF能够使用大通道置入多种类型融合器,选择范围广。不同类型融合器疗效仍需要大样本、长期随访观察[10]。
五、固定方式的选择
内镜下单节段镜下融合内固定方式按照置入螺钉的数量可分为单钉固定、双钉固定、三钉固定和四钉固定,具体置入方式包括椎板关节突螺钉固定、单侧椎弓根螺钉固定、单侧椎弓根螺钉加椎板关节突螺钉固定和传统双侧椎弓根螺钉固定[23]。
目前大通道下Endo-PLIF双侧经皮椎弓根螺钉系统是全内镜下腰椎椎体间融合术的主要辅助固定方式[11-15]。能够为椎体间提供坚实稳固的稳定性,从而有利于椎体间植骨得以顺利实现融合。其他类型的固定方式尚且缺少相关的病例报道,有必要通过大样本的病例来对不同固定方式的疗效展开研究[24]。
六、安全性和有效性
临床相关并发症包括神经根袖损伤、硬脑膜撕裂、伤口感染、感觉迟钝、对侧神经根病。Endo-PLIF术后相关病例报道较少,缺乏多中心、大规模样本量研究报道,总结现有文献报道,硬膜撕裂、神经损伤是Endo-PLIF最常见并发症,为3.3%~10%[10,25]。局部麻醉或全身麻醉下神经监测以及成形时保留部分上关节突,保护上位出口神经根是减少神经损伤的有效措施。
七、手术时间
Tan等[25]对36例患者行大通道下Endo-PLIF术,揭示了这种技术的学习曲线在初始阶段是陡峭的,经过10次练习后变得稳定,并具有将手术时间缩短至3 h以下的巨大潜力,表明该技术是一种安全、有效的治疗短节段性下腰痛的方法。目前Endo-PLIF手术时间相关样本量较少,需要更大样本量来统计手术时间。
八、优点和缺点
1. 大通道下Endo-PLIF优点
(1)椎管减压更充分
大通道下Endo-PLIF不但能够对同侧的神经根管以及侧隐窝进行减压,而且通过向中央内移,还能够针对椎板间实施骨性减压操作,对于严重的中央型椎管狭窄亦具有很好的减压成效[14]。
还可与单侧入路双侧减压术相结合,在充分留存腰椎后方稳定结构的基础上,针对不同类型的椎管狭窄患者,于一侧切口处对双侧椎管、关节突、侧隐窝、黄韧带以及椎间盘实施精准的减压操作,手术适应证更为广泛[14]。
(2)镜下处理工具更高效
大通道Endo-PLIF中椎间盘处理及终板准备是最耗时部分,大通道Endo-PLIF中更大的视野、更高效的操作工具,如不同尺寸的铰刀和刮刀大大提高了椎间盘处理效率,使得手术开展熟练后手术时间接近于MIS-TLIF手术时间[10]。
(3)终板处理过程完全可视化
大通道下Endo-PLIF使用较大直径内镜工作管道及操作工具在终板的处理中实现了完全可视化,避免了终板损伤的可能,减少了组织以及血管损伤并进行了彻底的终板准备。传统的工作套管由于置入和取出的不稳定性成为其导致终板损伤的重要因素。
腰椎椎间融合手术的患者终板损伤情况和融合器置入的位置均是融合器后移的危险因素[26]。
(4)可置入传统融合器
大通道下Endo-PLIF能够使用传统融合器,普通工作管道通常可容纳融合器的最大宽度为9~10 mm难以置入传统融合器。可扩张椎间融合器在生物力学稳定性方面优于传统融合器,但在椎间间隙支撑时,由于过度挤压,可能导致终板断裂[20]。
在MIS-TLIF中,可扩张椎间融合器并未显示出生物力学和临床结局的改善,增加了术后晚期下沉的风险[27]。宽度较窄的融合器虽然能够置入工作通道,但其高度也会受到一定限制,对于椎间隙高度较大的患者,难以达到理想的融合效果。
使用小融合器,这可能导致在支撑椎体间的力量传递不足,脊柱发生旋转运动时小融合器无法有效抵抗椎体间旋转应力,增加了术后脊柱失稳和内固定失败的风险[16]。传统融合器减少了融合器移位等危险因素,提高椎间融合的成功率。
(5)减少冠状面失衡及恢复部分腰椎前凸角度
大通道下Endo-PLIF在冠状面失衡方面通过更精确的手术操作和置入物的放置,更好地调整椎体的位置关系,减少冠状面的倾斜和旋转,从而有助于维持脊柱的稳定性。
在腰椎前凸方面,Endo-PLIF可以在一定程度上恢复和维持正常的腰椎前凸角度。这可能与手术中对椎体结构的重建和融合器的设计有关,能够更好地支撑和重塑腰椎的生理曲度[28-29]。而经椎间孔入路由于手术通道狭窄,冠状面失衡和腰椎前凸无法通过Endo-TLIF或MIS-TLIF完全解决[30]。
(6)术后创伤小,恢复快,并发症低
大通道下Endo-PLIF相较于传统腰椎椎间融合术内镜技术减少了手术切口的大小和组织损伤,降低了对周围组织的干扰,手术操作更精细,对血管的损伤较小,减少了术中出血量,缩短了患者住院时间和康复期。
相较于小通道工作管道下腰椎椎间融合术后并发症更少。硬膜撕裂、神经损伤是Endo-PLIF最常见并发症,为3.3%~10%[10]。Jacquot和Gastambide [31]报道,57例患者在小通道工作管道下腰椎椎间融合术后,并发症发生率达36%,其主要涵盖出口神经根损伤、腰椎移位等情况,其中有13例(22.8%)实施了翻修手术。
2. 大通道下Endo-PLIF缺点
(1)学习曲线更长
大通道下Endo-PLIF与MIS-TLIF相较而言,需要更长的学习周期[10],术者需要具备传统后路开放手术的经验以及对脊柱解剖结构的熟悉。骨科医师可在早期选择单纯Meyerding Ⅰ度腰椎滑脱的患者,待熟悉技术后再进行滑脱伴有腰椎间盘突出及腰椎管狭窄的患者。
(2)器械拓展性较差
大通道下Endo-PLIF需要使用大尺寸内镜,特殊定制的器械以匹配内镜[10],由此致使医疗成本提升,增加了因频繁更换或购置新的专用器械而产生的费用,且需要持续进行投资以购置特定的器械来满足相应需求。
(3)术中C型臂X线机透视次数多
大通道下Endo-PLIF的手术步骤及技术当中,需要进行多次的透视,例如术前定位操作、管道位置确认、融合器位置确认、经皮椎弓根螺钉置入过程等多个环节,这增加了术者以及患者接受放射线暴露的时间[14]。
九、总结
近年来,随着越来越多的脊柱外科医师内镜技术的熟练使用,以及患者对更微创及更安全的持续需求,脊柱内镜下的腰椎椎间融合术成为一种新的融合手术趋势。
总的来说,大通道下Endo-PLIF其内镜下充分减压,直视下进行终板准备以及传统融合器的放置,极大降低了手术并发症,是一种治疗腰椎退行性疾病安全、有效的微创技术,目前的临床结局表明安全性和有效性均得到了令人满意的结果。
目前,大通道下Endo-PLIF术后相关病例较少,需要长期随访和更大规模临床研究来验证大通道下Endo-PLIF的疗效。
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作者简介
孙林
温州医科大学临床医学(本科),指导老师:王向阳教授;山西医科大学骨科学(硕士),指导老师:李利军教授。
主要研究领域:脊柱内镜在颈腰椎退变疾病的相关技术研究及孟德尔随机化。
李利军