一文读懂双通道脊柱内镜的前世今生

2020-05-11   作者:北京协和医院 余可谊 点击量:13 我要说

脊柱内镜手术是近20年来微创脊柱外科的研究热点,目前以水为介质的脊柱内镜技术(经皮脊柱内镜或全脊柱内镜手术)在与以空气为介质的显微内窥镜(MED的竞争中有逐渐胜出的态势。全脊柱内镜手术是德国Rutten教授提出的概念,它是包括了照明系统、摄像系统、持续的水流灌注和硬质管道的脊柱内镜系统,而这里所使用的脊柱内镜则是美国的Anthony Yeung教授发明的同轴脊柱内镜。

所以,目前最常做的经皮脊柱内镜腰椎间盘切除手术(Percutaneous endoscopic lumbar discectomy, PELD)采用的是单孔、单通道、同轴脊柱内镜技术。与其它学科的内镜手术发展不同,如腹部外科、妇产科的腹腔镜、胸外科的胸腔镜技术,它们都是从三孔、双孔逐渐发展到单孔技术,而脊柱内镜技术似乎特别“早熟”,很多医生一接触到脊柱内镜,学习的就是单孔技术。然而我们回顾一下脊柱内镜的发展历史,会发现Kambin等先驱早期就尝试过双通道的技术。但随着杨氏技术、HooglandTESSYS技术的发展和成功,双通道技术被逐渐“遗忘”。

近年来,双通道脊柱内镜手术(biportal endoscopic spinal surgery, BESS)又有逐渐复兴的态势,尤其是韩国的学者在该领域做出了巨大的贡献,将单侧双通道内镜技术(Unilateral biportal endoscopic spine surgery,UBE)发展到既可以做椎板间入路,也可以做椎间孔入路,涵盖了腰椎、颈椎、胸椎疾病,并创立了专门的UBE学会,推动了该技术在世界范围内的发展。

早期发展史

早在上世纪80年代初期,Kambin1便开始尝试使用关节镜进行腰椎间盘切除手术,而后该技术逐渐被应用于诊断和治疗感染性椎间盘炎、腰椎管狭窄以及其他腰椎和胸椎退行性疾病2,甚至早期就有医生利用该技术成功完成腰椎的椎间融合手术3。彼时,术者通常在一个通道中同时放入关节镜(或软镜)及手术器械进行操作,而在处理较大的突出椎间盘或行椎间融合时,则需要于棘突的另一侧再放置一枚工作通道进行器械操作4,这也成为了当下BESS技术的前身。(图1

既生瑜、何生亮

1996年,De Antoni等5对双通道关节镜下椎间盘切除术进行了改良,手术时患者取侧卧位,患侧向上,而两枚通道被放置于患侧同侧,以使镜下视野更为宽阔,操作更加灵活。这种改良的单侧的双通道技术,术者的一手可以持住关节镜作为观察通道,另一只手可以手持器械进行操作,单人可以完成手术。(2)但双通道改良技术出现后时运不佳,1997年Yeung习Kambin技术后获得启示,研发出的同轴脊柱内镜操作系统(Yeung Endoscopic Spine System,YESS6,这一里程碑式的发明以及后续Hoogland提出的TESSYS技术7大大促进了单通道技术的发展,对双通道脊柱内镜手术造成了冲击,使后者逐渐淡出学术界的主流视野,只有少数医生还在坚持上述技术。

再度兴起

近十年来,双通道脊柱内镜技术再度兴起,大多数采取的是单侧的双通道技术(UBE)。韩国的Sang Kyu Son自2003年以来已经完成4000多例UBE手术,手术治疗范围涵盖了腰椎、颈椎和胸椎的各种退变性疾病。

双通道脊柱内镜类似于膝关节镜或胸腔镜手术,即使用两个通道进行操作,一个通道放置内镜并同时具备冲洗功能,另一个通道用于手术器械操作。手术可大致分为经椎板间入路和经椎间孔入路,而后根据不同疾病采取相应操作。基本的手术器械包括Kerrison咬钳0°或30°关节镜、低温等离子刀头、双极射频、磨钻、神经剥离子、骨凿等8BESS下常规的手术器械可经由工作通道多角度自由操作。

双通道技术的关键是选择好两个通道的位置,最常用的腰椎椎板间入路就是利用多裂肌与棘突间的潜在间隙形成三角式的对流关系以保持良好灌注冲洗,来获得清晰的术野。(3

椎板间入路

手术通常在全身麻醉或硬膜外麻醉下进行。患者取俯卧位。透视下确定责任阶段上位椎体,取患侧的椎板下缘与同侧棘突外侧1cm的交点为穿刺靶点9,于其正上方取8-10mm切口,在透视引导下沿导丝由切口经肌间隙逐级扩张放置工作通道。再于切口头侧约2-3cm处做1cm长纵行切口,放置0°或30°关节镜。

也有医生选择责任节段椎间隙的上下缘、中线旁开1cm处分别放置通道10,或尽量靠近棘突放置通道11。放置通道过程应沿竖脊肌及多裂肌的肌肉间隙探及椎板,将多裂肌自椎板钝性分离,在多裂肌与棘突间可获得一个空腔以创造出镜下工作空间,这样可以减少扩张牵拉引起的肌肉损伤9。放置通道完毕,通过灌洗系统将生理盐水经内镜通道流入术区。通过内镜以及手术器械交叉定位后,用低温等离子刀头在全内镜下显露椎板间隙黄韧带组织,由中央向外侧切开黄韧带,

显露椎管内硬膜囊、神经根等组织。一般情况下近端通道用于放置关节镜,远端通道用于操作,而术中可根据操作需要和术者的左右利手不同进行相互交换。治疗椎间盘突出时,根据脱出物与神经根的关系,选择肩上入路或腋部入路摘除突出椎间盘组织,操作与常用的单孔经皮脊柱内镜相似,需要注意的是在椎管内操作时,需要选择与椎管外操作不同的刀头,并选择不同的功率,以避免对神经组织造成损伤。

在治疗椎管狭窄时,用磨钻或Kerrison咬钳去除部分椎板,同时切除同侧黄韧带直到神经根外缘充分显露;对于双侧椎管狭窄,可以从一侧椎板间隙入路,用磨钻、Kerrison咬钳切除棘突根部,切除对侧肥厚黄韧带及增生的关节突关节内侧部分行单侧入路双侧椎管减压(ULBD),范围应达对侧走形根外侧并使其充分显露。术中可通过神经根或硬膜囊搏动,以及钝头神经剥离子探查,以判断减压效果8。(图4

椎间孔入路

患者体位及麻醉方法与椎板间入路相同。在椎间孔入路中,两个工作通道分别放置于目标椎间隙中点上下各1cm高度处,距手术节段患侧上位椎弓根下缘向外2cm12。自上位椎体横突向内剥离椎旁肌肉之关节突关节,显露椎间孔区域。该手术入路主要用于椎间孔狭窄、椎间孔区或极外侧椎间盘突出的治疗。(5

内镜下融合

目前文献中报道的双通道下脊柱内镜椎间融合(unilateral biportal endoscopic lumbar interbody fusion, ULIF)多采取TLIF术式13-15,故也被称作BE-TLIF(unilateral biportal endoscopic transforaminal interbody fusion,也有部分作者采用PLIF术式。

BE-TLIF手术时,首先于全内镜下经椎板间隙入路行单侧或双侧椎管减压,切除一侧关节突关节,可保留上关节突外侧骨壁以保护出口神经根免于损伤,收集切除骨质用于后续自体骨植骨。找到走形神经根以及出行神经根之间的间隙,由中央向外侧切开黄韧带,显露椎管内硬膜囊、神经根等组织。用髓核钳、刮匙及骨刀的器械摘除椎间盘髓核并剥脱软骨终板组织,关节镜可伸入椎间隙探查,确保软骨终板刮除充分,暴露骨性终板。

经远端通道放置植骨用的特殊通道,行椎间植骨;使用特殊设计的拉钩充分暴露切口并保护神经根,在内经内镜直视及透视辅助下将融合器试模植入椎间隙,确定融合器大小,而后于远端通道切口垂直打入椎间融合器15。放置内固定物方法与MIS-TLIF类似,采用经皮椎弓根螺钉系统,在X线透视引导下植入螺钉,ULIF置钉时可利用原有通道切口。(图6

颈椎、胸椎的应用

也有部分作者将BESS技术应用到颈椎间盘突出症的治疗16,采取的也是Key-hole技术,胸椎管狭窄的治疗也有学者在会议上报道。(7

循证医学依据

一项2020年发表的纳入韩国4家医疗中心共计866名行BESS手术患者的汇集分析17显示,有797例完成1年随访并具备完整资料,其中共有82例(10.29%)出现术后并发症,发生率最高的为硬膜外血肿及减压不彻底(均为18例,2.26%),共有35例患者进行了2次或多次手术,56例住院观察时间达2周以上;同时作者发现,手术时间越长发生术后并发症的概率越高,而前50例接受BESS治疗的患者出现并发症的概率显著增高,即并发症的发生概率也与学习曲线相关18

Park等19将64例腰椎管狭窄症患者被随机分为两组分别行BESS单侧入路双侧减压及显微镜下单侧入路双侧减压手术,两组手术时间、出血量、术后并发症及术后1年临床症状改善情况无显著差异,提示BESS在治疗腰椎管狭窄症与MED效果相似。而另一项随机对照研究表明,BESS治疗腰椎管狭窄症时,在缩短手术时间及住院时间,减少术后引流及术后阿片类药物用量等方面均优于通道辅助下显微镜下椎管减压手术20

国内发展情况

我国BESS技术尚处于起步阶段,相关文献报道较少。张璨等10回顾分析了5例采用BESS治疗退变性腰椎管狭窄症病人的临床资料,其中手术时长(110.6±18.9min,术中出血量(15.2±9.7)ml,住院时间(4.5±1.2)d,术后ODI、JOA、VAS评分改善率分别为48.7%、69.1%和 62.0%,患者间歇性跛行及神经根性症状均明显缓解。可喜的是,近年来BESS技术在国内脊柱微创会议上有越来越多的报道,很多国内脊柱外科医生已经开始尝试这项技术,相信在不久的将来会有更多优质的临床研究结果涌现。

小结

综合前文所述,BESS相较于传统开放手术有明显的微创优势,可以理解为显微镜手术的进一步微创化。而与目前更为主流的全内镜下脊柱手术技术——PELD相比,二者之间尚缺乏直接比较的研究。

综合文献分析,BESS拥有以下潜在的优点:①内镜与操作器械不必相互掣肘,手术视野范围更大,结构辨认更加方便,增加了手术的安全性;②器械操作更加灵活,在单侧入路双侧减压时优势突出,可获得更大的手术活动范围;③视野及操作更为接近于开放手术,更利于初学者掌握,学习曲线相对平缓;④手术器械现成且相对便宜,可使用传统开放手术的器械,术者更加熟悉;⑤术中透视次数少于PELD,外科医生及病人受到的辐射剂量更少10,21

然而,与在空腔脏器应用双通道内镜不同,椎管附近缺乏自然解剖腔隙,为使手术视野更加清晰,术中生理盐水持续冲洗至关重要10。压力过低时,术野会受出血和组织碎片影响使能见度降低;冲洗压力过高则会使盐水过多进入硬膜外腔,术后病人可能会出现不适或颅高压带来的颈部疼痛。目前认为:约30mmHg(灌注液保持约170cm高度的冲洗压力较为适宜,能够保持术野足够清晰,同时避免出现术后相关并发症22

BESS并不是一种全新的手术,在目前国内以PELD为主要的脊柱微创术式的大环境下,我们认为,BESS凭借其视野全面及操作灵活等优势,有希望弥补PELD在应对较复杂病情时手术效率较低的缺陷,在治疗腰椎管狭窄症、内镜下融合方面发挥优势,成为从事微创脊柱外科的医生手中的又一利器。

然而,BESS的发展和普及仍需脊柱外科医生的不断尝试和努力,我们期待未来有更多的脊柱外科医生掌握BESS技术,并进行高质量的相关临床研究,尤其是BESSPELD直接对比的报道,为BESS技术更好的服务于病患提供进一步的循证医学证据。

致谢:感谢北京协和医院骨科主任仉建国教授在选题和写作中予以的指导;感谢北京协和医院骨科王牧川博士研究生帮助整理文献;感谢山东省寿光市人民医院张伟主任提供De Antoni原始文献;感谢华中科技大学同济医学院附属协和医院郜勇教授提供的UBE会议资料;感谢北京大学首钢医院刘正教授提供修改意见。

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