2023盘点 | 脊柱内镜下椎间融合技术进展

2024-02-02   文章来源:首都医科大学附属北京朝阳医院    作者:杨晋才、尹鹏、范哲轩 点击量:534 我要说


内镜就像一把钥匙,解锁了脊柱手术的微创之门,自其诞生之初,就引起了广泛关注。经过国内外众多脊柱外科医生的不断探索,脊柱内镜下能够实现的操作,也从最初的单纯减压,到现在的椎间融合。以最小的手术创伤获得最佳的临床疗效是当今外科医生追求的目标,在手术微创化的大浪潮下,只有不断学习,才能紧跟时代的脚步,实现创新与突破。恰逢辞旧迎新之际,笔者有幸受骨科在线邀请,对2023年脊柱内镜下椎间融合技术的研究进行盘点,供各位同道参考,共同学习。


我们在“Pubmed”、“Web of Science”中对2023年脊柱镜下融合相关文献进行检索,共得到108篇论文摘要,经过人工筛选,最终得到73篇相关文献。其中,临床研究40篇,综述/meta分析16篇,案例报道/技术说明15篇,生物力学研究2篇(图1)。采用VOSviewer软件进行文献计量学评价,得到文献关键词聚类分析如图(图2)。


图1文献类型分布情况


图2文献关键词聚类分析


从杂志分布情况来看,Europe Spine Journal以及Journal of Orthopaedic Surgery and Research各有9篇最多,World Neurosurgery有7篇,Global Spine Journal、Neurospine、Acta Neurochirurgica、BMC Musculoskeletal Disorders、Frontiers in Surgery各4篇,其余杂志各有1至2篇(图3)。


图3杂志分布情况


从作者国家分布来看,中国48篇,韩国15篇,欧美6篇,其他亚洲国家4篇(图4)。中国作者发表的文章超过了2023年脊柱镜下融合文章的65%,可见我国学者对脊柱镜下融合技术的尝试与发展拥有极大的热情,并且走在世界的前列。


图4作者国家分布情况


从研究内容来看,40篇临床研究中单通道镜下融合22篇,双通道镜下融合18篇(图5)。在论文发表数量上,双通道技术与单通道技术已有并驾齐驱之势。10篇文章为镜下融合与MIS-TLIF的疗效对比,8篇文章为镜下融合与开放手术的疗效对比,没有单通道与双通道镜下融合比较的研究。


图5单通道与双通道比例


从研究类型来看,40篇文章中回顾性研究占据了绝大多数,共有35篇,其余5篇文章为前瞻性研究,没有RCT文章发表(图6)。脊柱镜下融合技术仍然缺少高质量的RCT研究,整体证据等级不高,我们应利用我国患者基数大、研究中心众多等优势,积极开展多中心及前瞻性研究。


图6研究类型比例


继2022年中国医师协会骨科医师分会微创脊柱外科学组牵头、中山大学附属第三医院戎利民教授团队主持制定了《水介质脊柱内镜下腰椎椎间融合术临床应用指南》之后,2023年由中国康复医学会脊柱脊髓损伤专业委员会脊柱微创学组及中国康复医学会脊柱脊髓损伤专业委员会腰椎研究学组牵头、陆军军医大学第二附属医院周跃教授团队及首都医科大学附属北京朝阳医院海涌、杨晋才教授团队主持,通过改良Delphi调查研究法,制定了《脊柱内镜辅助下腰椎椎体间融合术应用的中国专家共识》,规范了PELIF在国内腰椎手术中的应用,在适应症、禁忌症、手术操作、并发症处理及预防等方面达成共识,形成了12条推荐意见,为PELIF手术的临床应用提供了高质量的循证医学证据支持,提高了临床诊疗的规范性与合理性,进而提高了PELIF的临床应用价值,继续向世界分享中国经验。


推荐意见1:PELIF的适应症主要包括:(1)腰椎间盘源性腰痛;(2)退行性腰椎滑脱症及峡部裂型腰椎滑脱症(Ⅰ°~Ⅱ°);(3)腰椎节段性不稳定合并腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症(中央型椎管狭窄、椎间孔狭窄、侧隐窝狭窄);(4)腰椎术后不稳定或手术失败综合征。


推荐意见2:PELIF的禁忌证包括:(1)合并需要矫正的脊柱侧凸和(或)脊柱后凸畸形;(2)既往开放手术或椎管内注射治疗导致硬膜外瘢痕形成;(3)脊柱感染性疾病;(4)Ⅲ°~Ⅳ°腰椎滑脱症;(5)严重纤维化组织粘连;(6)严重的腰椎管狭窄症;(7)脊柱肿瘤;(8)严重骨质疏松。


推荐意见3:PELIF的麻醉方式及术中监测:麻醉方式首选全身麻醉,麻醉方式的选择应考虑患者的基础疾病、心脏等脏器情况、麻醉药过敏史等情况因素。


推荐意见4:PELIF的减压范围:理想的减压范围是神经根减压+椎管内减压;根据 MRI等影像学表现和有无中央管狭窄的临床表现决定在手术操作中是否对中央椎管进行减压。


推荐意见5:PELIF椎间隙的处理:椎间盘部分处理时需要注意保护神经,采用铰刀及刮匙处理椎间盘组织、软骨终板,彻底暴露骨性终板是该技术椎间隙处理的重要步骤。椎间隙处理标准为处理范围尽量足够大、呈扇形,尽可能完全刮除软骨终板,以最大程度地暴露骨性终板。


推荐意见6:PELIF融合器的选择与操作:理想的融合器应具备组织相容性好、弹性模量接近于腰椎椎体、高度可以调节、前高后低角度及融合器中间可以植骨等特点。融合器植入椎间隙中间位置最好,尽量位于前侧保证前柱力学稳定。PEEK融合器为中国专家最常使用的材料,高度可调的钛合金融合器也受到众多专家推荐。


推荐意见7:PELIF的其他手术操作:后路经椎板间隙入路的关键技术包括下关节突完全切除、黄韧带切除、神经根管减压,在手术过程中经椎板间入路不需要暴露出口根。关节突关节是镜下重要的解剖标记,对于内固定的选择,双侧椎弓根螺钉辅助内固定更加可靠。


推荐意见8:机器人于脊柱PELIF 技术的应用:机器人在脊柱PELIF技术中的应用目前还处于初步尝试阶段,其主要优势在于机器人辅助下手术可以提高置钉准确率、减少辐射暴露,除此之外,机器人的应用在学术研究上也颇有价值,可能成为未来发展的方向。


推荐意见9:PELIF常见的并发症包括神经根及硬膜损伤、硬膜外血肿、背侧硬脑膜撕裂、椎管减压不充分、椎间融合器移位及终板塌陷。其中,神经根损伤是最严重且医生最担心发生的并发症;椎间融合器移位与终板塌陷是远期最可能发生的并发症。


推荐意见10:PELIF并发症的处理:术中出现镜下出血、监测信号异常、硬膜损伤、脑脊液漏、血压急剧下降、融合器突破椎体前缘等并发症需要相应积极处理;镜下出血时应注意运用射频止血并请麻醉医生控制性降低血压。术中出现髓内高压,应立即停止手术并改为开放或者微创经椎间孔腰椎椎体间融合术(MISTLIF)。


推荐意见11:PELIF并发症的预防:为预防并发症的发生,实施腰椎镜下融合技术时在术中需要注意神经根及硬膜损伤、椎管减压不充分等情况;为预防神经并发症手术中需要注意有效的关节突关节成形、扩大操作空间、有效保护神经工具的应用。


推荐意见12:在随访时应关注腰痛评分、腿痛评分、生活质量评分、影像学满意度调查。其中,术后随访时的影像学检查评估是必需的,影像学上连接相邻终板的桥接骨小梁穿过或环绕内植骨是PELIF术后判断椎间植骨是否融合的标准;椎间隙准备不足、融合器的选择不符、终板前后缘结构的破坏、椎间融合器的沉降是导致椎间融合失败的主要原因。


镜下融合技术远未找到标准答案,不断改良创新才是硬道理。Osman等于2012年首次报道了单通道同轴内镜辅助下腰椎融合的研究,但并发症发生率较高。2014年周跃教授团队首先于国内开展腰椎镜下融合的研究,并将该技术命名为经皮内镜下腰椎融合术(Percutaneous Endoscopic Lumbar Interbody Fusion,PELIF);2015年,海涌、杨晋才团队开始进行相关技术及工具的创新型设计并提出脊柱内镜辅助下经皮经椎间孔腰椎椎间融合术的新理念,并将该项技术命名为PE-TLIF(Percutaneous Endoscopic Transforaminal Lumbar Interbody Fusion),之后Delta大通道内镜下Endo-PLIF技术、PLUS大通道下Endo-T-PLIF等改良与创新的镜下融合技术被相继提出;2017年韩国学者首次提出了单侧双通道内镜(unilateral biportal endoscopy, UBE)技术概念并将这一技术成功用于腰椎椎体间融合手术,随后越来越多的UBE-LIF技术陆续报道。2023年,镜下融合的创新仍未停止。


上海十院贺石生教授团队研发了一种双介质兼容的双通道内窥镜系统并将其命名为V型双通道脊柱内镜系统(V-shape bichannel endoscopy, VBE)。VBE包括了一个工作通道(直径:12/14mm)和一个观察通道(直径:4.2mm),观察通道可放入专门设计的直径3.6mm的脊柱内镜,两个通道以一定角度在前端会聚,其侧视图呈“V”形,因此而得名(图7,8)。文章报道了52例接受VBE-TLIF的患者,所有患者均行单侧减压,根据MacNab标准,总体满意率达94%,仅1例患者出现髋关节屈曲无力,4周后痊愈;1名患者因融合器移位引起的腿痛进行了翻修1。


图7VBE工具设计


图8VBE术中透视及术后影像


为防止融合器下沉和增加椎间融合率,众多学者对现有镜下融合技术及融合器进行了改良。有学者报道了一种单侧双通道内镜下极限经椎间孔腰椎椎体间融合术(UBE-eXTLIF, unilateral biportal endoscopic extreme transforaminal lumbar interbody fusion),采用了一种长40mm,宽16mm,前凸6°的大融合器,并为了减少肌肉软组织损伤及邻近节段退变而选择了单侧螺钉固定(图9)2。韩国学者报道了一种3D打印的多孔钛制融合器,所有12名患者均未观察到早期融合器下沉(图10)3。另有学者研发了一种在UBE 下使用的双向可膨胀钛制融合器,高度上可从7mm撑开至10mm,宽度上可从12mm撑开至21mm,长度上则有25mm和30mm两种型号,并且可以选择0°、8°、12°或15°的前凸角(图11,12)4。


图9UBE-eXTLIF术中


图103D打印的多孔钛制融合器术后


图11双向可膨胀钛制融合器设计图


图12双向可膨胀钛制融合器撑开前及撑开后术中透视


在UBE-LIF中,当神经根之间空间不足,难以植入大的融合器时,有学者提出可以使用两个小的横向融合器来代替一个大的融合器,并结合单侧椎弓根螺钉固定(UPSF),为腰椎椎间融合术提供了另一种选择(图13)5。


图13双横向融合器UBE-LIF


台湾学者提出了一种新型的经Kambin入路的镜下椎间融合术,并将其命名为KT-FELIF(the Kambin Torpedo FELIF),其特点为内镜下全小关节切除以及经Kambin入路实现对侧侧隐窝和椎间孔的减压。该技术兼具了Kambin入路椎间盘切除和终板准备面积大和后外侧入路允许对侧减压的优点(图14)6。


图14KT-FELIF关节突切除区域及对侧减压


并发症是手术绕不开的话题。有3篇文章关注到了隐性失血的问题:一篇比较ULIF与MIS-TLIF失血量的回顾性研究发现ULIF术后失血量及隐性失血均小于MIS-TLIF7;一篇比较ULIF与开放TLIF隐性失血的回顾性研究发现ULIF组总失血量显著低于TLIF组,隐性失血量高于TLIF组但无统计学意义,且隐性失血在ULIF中占总失血量的69.71±23.72%8;一篇文章发现更多的融合节段、更小的年龄、高血压、PT延长是Endo-LIF隐性失血的危险因素9。2篇case report各报道了1例术后植骨移位(PBGM)进入硬膜囊的案例(图15),虽然这种并发症较为罕见,但仍应引起各位同道的警惕10,11。一篇发表在Spine杂志上的研究用BE-LIF和TLIF术中黄韧带和髓核手术标本进行微生物培养以评估术中污染,结果发现TLIF组阳性率显著高于BE-LIF组,黄韧带阳性和髓核阳性的亚组分别为18.18%和12.88%,阳性培养最常见的结果是痤疮丙酸杆菌12。


图15术中植骨移位进入椎管


如何避免神经损伤,提高穿刺及置钉准确率是外科医生在进行镜下融合手术中最关注的问题。有学者报道镜下融合术前应用3D分割软件分割解剖标志,在术前可视化Kambin三角、神经根(图16),有利于辅助术前规划,帮助选择最佳手术入路13,14一篇发表在Spine上的研究应用核磁共振神经造影(MRN)测量了Endo-LIF手术不同节段安全区域的大小,发现L4/5神经损伤的风险最低,并建议术前常规行冠状MRN(图17,18)15;有学者比较了Endo-LIF中机器人辅助和电磁导航系统的置钉准确率和安全性,两组优良率分别为95%及97.6%,但电磁导航系统导线放置速度更快、X射线照射量更小16。


图16术前3D分割可视化Kambin三角、神经根


图17冠状MRN射线照相测量。A、安全工作区;A+B,改良工作区;A+B+C,工作三角;D、垂直安全操作直径;E、水平安全操作直径


图18左图蓝色为安全工作区,橙色为改良工作区,灰色为工作三角;右图蓝色为垂直安全操作直径,橙色为水平安全操作直径


总而言之,镜下椎间融合技术发展欣欣向荣,并且中国已然成为主要力量,但是在高质量的前瞻性及随机对照实验方面仍需努力。双通道与单通道已有并驾齐驱之势,但镜下融合技术远远未达到终点,创新与突破仍是主旋律。在开展镜下融合手术的过程中,我们仍要牢牢把握手术指征,避免并发症。


参考文献:

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作者简介


杨晋才

主任医师、副教授、硕士生导师,首都医科大学附属北京朝阳医院骨科副主任。

中华医学会骨科学分会第十届、十一届微创外科学组委员

中华预防医学会脊柱疾病预防与控制专业委员会委员

中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会微创脊柱外科学组委员

中国医师协会骨科医师分会脊柱微创专业委员会常务委员

中国医师协会内镜医师分会第三届委员会委员

中国医师协会内镜医师分会第一届脊柱内镜专业委员会常务委员

中国医师协会骨科医师分会脊柱内镜专家委员会委员

北京医学会骨科学分会委员兼微创学组副组长

首都医科大学骨外科学系委员兼脊柱微创研究学组组长

经皮内镜辅助下经椎间孔腰椎减压融合术(PE-TLIF术式)主要发明人,主要从事颈椎、腰椎退变性疾病以及脊柱微创的临床与基础研究,是国内较早从事脊柱微创技术的专家之一。合作主持国家自然科学基金2项,首都特色基金2项,首都发展基金1项,其它基金项目3项。以第一或责任作者发表文章30余篇,其中SCI论文10余篇,拥有专利20余项。

尹鹏

医学博士,哈佛大学医学院联合培养博士,首都医科大学附属北京朝阳医院脊柱外科副主任医师。

中华医学会骨科学分会脊柱微创外科学组青年委员会委员

中国康复医学会骨质疏松预防与康复专业委员会第一届青年委员

中国医疗保健国际交流促进会骨科学分会会员

到目前为止,以第一、共同第一或通讯作者发表 SCI论文 32 篇, Medline论著1篇,国内核心期刊4篇,参译专著3部。 主持北京市自然科学基金两项,北京市医管局第八期青苗人才计划,国家骨科与运动康复中心课题一项,院基金两项。

范哲轩

首都医科大学附属北京朝阳医院骨科硕士研究生,师从首都医科大学附属北京朝阳医院脊柱外科专家杨晋才教授。

参与首都发展基金1项,国家骨科与运动康复中心课题1项,院基金1项。曾获首都医科大学优秀三等奖学金等。

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