COA2011 脊柱外科微创技术的发展与展望

2011-12-09 文章作者:shenjie 点击量:3474   我要说

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    脊柱外科微创技术是从外科穿刺技术延伸演进而来的一个新概念。1963年,Smith等[1]通过细针穿刺技术,将木瓜凝乳蛋白酶注入到椎间盘进行髓核溶解,这被认为是最早的脊柱微创技术。自20世纪70年代以来,脊柱外科发生了突飞猛进的巨大变化。在快速发展过程中,作为传统手术金标准的减压、固定、融合手术,逐渐受到间接减压、半坚强固定和非融合技术等新治疗理念的挑战。与此同时,新的内植物、新的手术入路不断涌现。微创脊柱外科在学术上和社会上也成为了一种流行的名词,临床上经常会有患者提出这样的问题:“我的病能用微创手术治愈吗?给我做的手术是微创手术吗?”实际上,患者这种很直接、很现实的问题,其实就是能否用最小的手术创伤达到最大获益的问题。而这也就给我们脊柱外科医生提出了这样的命题:脊柱微创手术的适应证是什么?它与开放手术的区别到底在哪里?微创手术能否替代传统开放手术吗?
一、脊柱微创手术的理论基础

    要探讨脊柱微创手术的理论基础及其与后路手术相比的优势,首先要从脊柱后路手术的发展史和存在的问题谈起。脊柱后路融合术已有整整100年的历史,该术式需常规剥离双侧竖棘肌,而临床实践和大量研究已证实由此将导致脊柱肌肉的萎缩和功能丧失[2]。当我们认为脊柱融合是治疗的金标准时,20%~40%的腰椎后路手术患者出现术后失败综合征,而肌肉创伤大和康复困难是其中的重要原因。

    当前,对脊柱外科微创技术的定义已从小切口这一外观定义逐渐向减少入路相关的肌肉创伤和避免不必要的骨韧带结构复合体损伤的理念转变。在2011年美国AAOS会议上,众多脊柱医生都认同了胸腰段脊柱微创就是减少手术创伤的同时保护肌肉和骨韧带复合体的理念。解剖和生物力学研究提示,多裂肌是脊柱功能单位中最为重要的动力性稳定因素。它主要起到后方矢状位的旋转力并于前方的腹肌形成对抗[3]。因此减少对多裂肌的挤压创伤、保护多裂肌的附丽点正成为胸腰段后路微创手术最为重要的理论基础。多裂肌在脊柱手术中的损伤原因多数学者认为与长时间拉钩压迫挤压有关[4-5];此外失神经支配和进行椎板减压后的多裂肌附丽点缺如也是导致肌肉功能丧失的因素[6]。而胸腰椎后路小切口通道微创手术由于多采用椎旁入路,能明显减少对肌肉的挤压,同时也保证了附丽点。此外,透视下的内植物植入过程也明显减少了由于乳突部位显露过大导致的腰神经后内侧支损伤[7]。因此,对腰椎后侧肌群尤其是多裂肌创伤的重视,是微创手术对脊椎传统后路手术带来的革命性理念进步。肌肉的功能保留和良好康复效果有可能成为减少远期腰椎术后失败综合征的重要解剖动力性稳定基础。

二、脊柱外科微创技术的分类及发展历程
    目前脊柱外科微创技术大致可分为细针穿刺技术、辅助内镜技术、通道技术、显微镜和胸腔镜等镜下微创手术。经皮腰椎间盘髓核摘除术由Hijikata[8]自1975年起最早开展。目前常用的细针穿刺技术包括射频消融、等离子刀、激光等。此类手术的适应证是椎间盘膨出;禁忌证包括:椎间盘突出较大、纤维环破裂明显并游离进入椎管,伴有椎间盘骨化,增生明显的椎间盘突出等。
内镜辅助下椎间盘摘除术由Kambin和Brager最早开展。1987年,Kambin和Brager定义了Kambin解剖三角,并在透视下利用关节镜进行椎间盘摘除术[9]。在此基础上又发展了切除上关节突腹侧部分的椎间孔成型术,并逐渐扩大了椎间孔镜下椎间盘突出的适应证,比如部分脱垂的椎间盘也可在2~3 mm内镜下取出。但由于该项技术定位和显微解剖要求高、无法进行神经根局部牵拉增加显露、学习曲线长,因此对于脱垂达椎弓根水平的重度高低位椎间盘突出及伴有钙化的椎间盘仍然要慎重选择适应证。
    目前在微创脊柱外科中最为关注和发展最为全面的仍然是结合通道技术和器械的小切口脊柱手术(minimal access spine technique,MAST)。Williams[10]于1978年利用显微拉钩在显微镜下完成小切口腰椎间盘髓核摘除术。1990年,Obenchain报道腹腔镜下在L5~S1椎间盘切除术[11]。尽管腹腔镜下手术有许多不足之处,但随后腰椎微创外科技术的理念得到广泛认可,并进入了一个新的发展时期。1994年,Foley和Smith 设计完成了微创管道下结合内镜的椎间盘摘除术[12]。但真正能实现和开放手术基本相同的固定、减压和融合目标的MAST技术是Khoo和Foley分别在2002、2003年开展的微创后路腰椎体间融合术(minimally invasive surgery posteriro lumbar interbody fusion,MIS-PLIF) 和微创经椎间孔腰椎体间融合术(minimally invasive surgery transforaminal lumbar interbody fusion,MIS-TLIF技术[13-14]。而2001年由Foley设计的带有穿棒设计的经皮椎弓根钉固定Sextant 系统则是对进行单侧减压对侧固定穿棒和减少对侧软组织创伤提供了极大的便利[15],当然也为脊柱经皮椎弓根螺钉固定技术在仅需要进行固定不需要融合和减压的脊柱创伤、转移瘤和脊柱感染的应用提供了极为便利的内植物选择。多数学者认为,此类借助通道的MAST技术与传统手术比较优势在于明显减少了肌肉的创伤,采用最少的骨破坏达到最好的减压效果,同时也减少了出血、术后感染概率及术后疼痛。有临床荟萃分析报道了短节段MIS-TLIF和开放手术的比较性研究提示短期疗效上MIS-TLIF在出血、术后疼痛、住院时间上有优势,但初学者手术时间延长及增加了X线暴露的不足之处[16],远期融合率的比较并无优势可言[17];再手术率、硬膜破裂、脑脊液漏、神经根损伤及感染等并发症并没有显著差异[18]。因此有学者指出,MIS-TLIF应限为脊柱外科大夫在熟练掌握开放手术以后进行,而且手术适应证应限于Ⅰ~Ⅱ°滑脱、椎间盘突出症、脊柱失稳、腰椎翻修术、脊柱创伤需要进行融合等[19-20];对于重度中央管发育狭窄、椎间盘中央钙化严重和Ⅲ~Ⅳ°脊柱滑脱,仍然列为禁忌证。
    在脊柱固定器械向微创化发展的同时脊柱融合技术也在通道和拉钩技术的帮助下得以实现。腰椎经腰大肌外侧入路融合术(direct lateral interbody fusion,DLIF)或极外侧椎体间融合(extreme lateral interbody fusion,XLIF)由Mayer 在1997年最早开始应用[21],并由McAfee 加以推广[22];该入路完全经肌肉间隙并直达椎间隙进行融合手术,因此避免了传统腰椎后路手术对神经根的牵拉干扰、硬膜囊损伤和椎管内出血的风险,而且不需要进行血管和腹腔脏器分离,减少了相关并发症,但需要特殊通道系统、光源、透视、手术器械,尤其适合高龄及多节段固定手术。但该技术仅限于L1~2至L4~5节段,而且需要在神经监护下进行以避免对腰丛神经损伤。与此交相辉映的是小切口腰椎前路椎体间融合术(mini-anterior lumbar interbody fusion,mini-ALIF)。腰椎前路融合传统手术切口大,肌肉分离多,部分医生仍然在腹腔镜下由普外科大夫帮助显露椎间盘。mini-ALIF的优势在于减少了不必要的手术分离与暴露,切口美观,显露椎间盘优于DLIF,而且术中不需要神经监护与过多透视。与DLIF技术不同之处在于不是穿过腰大肌而是剥离腰大肌前部部分纤维,而且可以应用于L5~S1间隙,但该技术在分离过程中仍然有骶前大血管损伤和骶前神经丛损伤的风险。Cragg在2004年为L5~S1间隙设计了而经骶前间隙下腰椎融合的Tran-S1技术[23],为不需要神经减压的下腰椎融合提供了一种除了传统后路和前路融合以外的新融合术式。当然该术式需要术前对骶前间隙进行解剖学评估及具备影像透视技术及相关特殊融合器械。 与DLIF手术同时发展并与传统腰椎后路神经直接减压理念完全不同的还有间接减压技术理念。通过前方植入的大号椎间融合器不仅保证了良好的融合,而且通过撑开椎间隙实现了椎管容积的扩大,达到了神经减压的目的。而且前路DLIF技术对于退变性侧凸来说可以通过椎间融合器达到冠状面部分矫型和前路撑开恢复腰前凸的目的。DLIF技术的间接减压由于完全不进入椎管因此也完全避免了椎管内出血和神经损伤的并发症。老年退变性椎管狭窄和退变性侧凸患者往往有较多的内科合并症,DLIF技术的间接减压技术结合后路微创经皮椎弓根钉技术则为此类患者提供了一种创伤较小,入路并发症少的手术治疗选择。初步临床研究也提示了其具有神经并发症少,创伤小的优势[24-25]。最佳适应证为动力性和退变性侧凸力线不佳导致的椎管狭窄症患者;合并有骨质疏松和后方骨性压迫,发育性椎管狭窄患者是该手术的禁忌证。
    显微镜在神经外科早已成为了神经减压的必备工具。当然良好的止血也是显微镜下手术的基本要求。因此显微镜下的神经减压手术必然成为微创外科中必不可少的一部分。但需要适应镜下操作以及骨科与神经外科医生的培训机制不同,也使得国内骨科医生对于显微镜下操作较为陌生和疏远。胸腔镜下的脊柱前路手术为选择性胸弯融合及前路松解提供了新的治疗手段,但较长的学习曲线、患者肺功能限制障碍及后路截骨技术的发展均使得前路胸腔镜技术在脊柱微创技术中仍是一个有争议的治疗选择。
    脊柱微创手术不仅仅对脊柱退变性疾病带来革命性的理念,当前实践证实重度的脊柱感染、脊柱转移瘤患者在微创手术的帮助下得以保证了明显生活质量的提高和全身情况的改善[26-27],为感染控制和肿瘤化疗等进一步治疗打下了坚实的基础。可以说为那些以往病入膏肓传统手术“束手无策”的患者提供了一种新的外科治疗希望。由于胸腰椎骨折的非融合技术理念的引进,使得MAST技术在脊柱创伤中也得以应用[28-29]。对于多发伤合并脊柱创伤患者早期的MAST手术不仅符合创伤控制理念,更有利于护理、减轻疼痛和全身情况的恢复。近期Kim等[30]报道了在爆裂骨折和屈曲牵张型损伤中应用非融合技术治疗无合并神经症状和重度后方韧带复合体损伤(posterior ligament complex,PLC)的胸腰椎骨折的疗效,提示了非融合技术在年轻患者胸腰椎骨折的治疗上具有保留运动节段的优势。但严重的PLC损伤由于局部韧带骨结构无法恢复达到满足正常生物力学性能的要求,严重的神经损伤存在脊柱CHARCOT疾病发生的可能,应列为采用脊柱创伤MAST非融合技术的禁忌。
三、对脊柱外科微创技术的总体评价及展望

    尽管目前脊柱微创技术有百花齐放的发展趋势,但临床上我们仍然需要针对患者不同的病理生理特点灵活的选择个体化治疗策略。从事微创脊柱外科能得到很好的患者回应和社会认可。但不合适的适应证选择不仅不能达到和开放手术同样的神经减压效果,甚至带来更多的手术并发症。没有把解决患者的病痛问题放在疗效的第一位,盲目追求微创,尽管微创手术明显减少了住院时间,降低了出血,最终患者仍然不能接受这样的“伪微创”结果。因此选择每个患者最为合适的微创甚至开放术式是临床医生应对患者提出微创手术要求的最佳答案。
总之,经过近40年的发展,脊柱微创技术取得了长足的进步,形成了细针穿刺、辅助内镜、通道技术、显微镜和胸腔镜下手术等不同治疗体系,这些方法在保留运动节段和防止相临节段及减少手术创伤上具有优势。新的计算机导航、内镜及通道系统、治疗理念和术式已经让我们能够在最小的结构破坏、最小的创伤条件下达到最大的手术治疗目的。脊柱外科医生也正在循证医学的引领下开始理性看待减压、固定和融合术这些传统的治疗金标准,重新认识、评价脊柱的微创与开放、非融合与融合,间接与直接减压技术的孰与非。为了促进脊柱微创技术的发展,中华医学会骨科学分会将在2011年召开的第六届COA学术大会之后正式成立脊柱微创学组。我们有理由相信,建立在科学证据和循证理性思考基础上的病人个体化微创治疗策略会给广大患者带来新的人性化治疗选择和希望。

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