Endo-ULBD:历史、原则与技巧

2024-05-06   文章来源:首都医科大学附属北京友谊医院    作者:祝斌 点击量:309 我要说


腰椎管狭窄症(Lumbar spinal stenosis,LSS)是一种常见的腰椎退行性疾病,以腰腿痛及神经源性间歇性跛行为主要临床表现,在>65岁的人群中,患病率可达25-39%。狭义的LSS主要指关节突关节增生内聚、黄韧带肥厚引起的中央椎管狭窄,广义范围还包括侧隐窝狭窄和椎间孔区的骨性狭窄,也有学者把这两类归纳为侧方椎管狭窄,本文所述之技术—单侧入路椎板切开双侧减压技术(Unilateral laminotomy for bilateral decompression,ULBD)主要针对腰椎中央椎管狭窄[1]。


图1. 腰椎管狭窄示意图,水草代表增生肥厚的骨质和黄韧带,使得水道(椎管)变得狭窄,阻碍了鱼群(硬膜囊及神经根)的正常通过。


一、腰椎管狭窄与黄韧带


在详细介绍ULBD技术之前先浅谈一下LSS的病因学与病理生理解剖,一般认为椎间盘退变、椎间隙高度降低是腰椎管狭窄发病的始动因素,关节突关节增生内聚、椎体后缘骨赘增生、黄韧带肥厚是其继发改变,神经受压则是直接病因。在所有导致LSS的因素中,黄韧带的肥厚最为关键。


黄韧带因富含弹性纤维而呈现黄色,分浅深两层,深层黄韧带构成椎管的背侧壁的一部分,也是参与椎管狭窄发病的主要结构。多数深层黄韧带起于上位椎板下缘,止于下位椎板上缘,中间有部分未覆盖区称为“裸区”。但有部分黄韧带起于上位椎板中份,这就使其与上一节段的黄韧带相连,构成黄韧带的连续性覆盖,这种现象在L4-5节段多见;同时L4-5节段也是整个腰椎中活动度最大的节段,这就更使得L4-5成为中央管狭窄最常见的节段。


本文所介绍的ULBD手术的本质是显露增生黄韧带的边界并予以切除,同时尽可能的保留关节突关节,是一个“既要、又要、还要、更要”的过程。


图2. 黄韧带解剖示意图


二、ULBD技术的提出与成熟


比较早提出腰椎管单侧入路双侧减压的文献由Steven Young等在1988年发表在Neurosurgery上,当时的名字叫Subarticular fenestration(关节突下开窗),相比较当时主流的显微镜下广泛的椎板-关节突切除,他介绍了一种通过调整显微镜和患者体位,尽可能的保留关节突关节的腰椎管减压技术。其实很多神经脊柱医生当时已经在做此类手术,但第一次总结并发表在高水平期刊上的正是Steven Young的这篇文章[2]。


图3. Steven Young报道显微镜辅助下ULBD技术示意图。


1995年,Charles E. Poletti首次在2例LSS患者的手术治疗上,详细阐述了开放ULBD概念及技术细节,即经由单侧椎板切开实现双侧肥厚黄韧带的选择性切除,当年的名字叫ULBL(Unilateral Laminotomy for Bilateral Ligamentectomy),通过示意图我们可以发现,已经非常明确的提出了入路侧椎板切除直视减压,中央过顶,对侧潜行减压的基本原则[3]。


图4. Charles E. Poletti报道开放ULBD(ULBL)技术示意图。


1997年,Spetzger U.首次在文献中明确提出了ULBD(Unilateral laminotomy for bilateral decompression)这一技术名词,并且从腰椎解剖、技术细节以及临床病例等多个方面介绍了ULBD技术治疗LSS的技术要点与临床疗效,Spetzger U.等人认为双侧黄韧带的完全切除以及双侧关节突的部分切除是ULBD技术实现充分减压的必要手术步骤[4, 5]。


图5. Spetzger U.于人体腰椎标本进行ULBD的术中操作示意图,通过单侧入路椎板切除、双侧关节突部分切除以及双侧黄韧带切除可以完全暴露硬膜囊对侧边界与对侧神经根。


三、内镜辅助的ULBD-椎间盘镜、单通道脊柱内镜和双通道脊柱内镜


随着90年代末期Foley教授提出了空气介质的椎间盘镜(microendoscopic discectomy,MED)理念,“脊柱内镜”逐渐走上了和显微镜同台竞技的时代。


2002年,Bernard H. Guiot与Larry T Khoo分别就椎间盘镜辅助下ULBD技术进行了报道。Bernard H. Guiot等人在人体腰椎标本上分别开展了椎间盘镜辅助下ULBD术式与开放ULBD术式,经影像学评估,两种ULBD术式均可实现椎管的充分减压[6]。Larry T Khoo等人则报道了椎间盘镜辅助下ULBD治疗LSS患者的临床结果,84%患者的临床症状获得显著改善,与开放ULBD术式效果类似,但是椎间盘镜辅助下的ULBD术式的失血量、术后住院日以及术后镇痛药使用等方面更少[7]。


图6. Bernard H. Guiot报道椎间盘镜辅助下ULBD技术示意图及术后影像。


图7. Larry T Khoo报道椎间盘镜辅助下ULBD技术示意图与典型病例。


另一项脊柱内窥镜领域的创新性技术是Yeung AT教授与Thomas Hoogland教授同样在90年代末分别独立研发的单通道水介质脊柱内镜系统[10,11]。但其早期主要用于经椎间孔入路的手术,所以直到2006年,Sebastian Ruetten才率先报道了单通道脊柱内镜辅助下经椎板间入路实现腰椎管减压及椎间盘切除手术 [8, 9]。2009年,Sebastian Ruetten报道了一项经椎板间入路的单通道内镜辅助下腰椎管减压治疗腰椎侧隐窝狭窄症的随机临床对照试验,结果表明单通道内镜技术可获得与显微镜技术类似的临床效果,并且单通道内镜技术的并发症、翻修率更低[10]。


图8. Sebastian Ruetten报道单通道内镜下后路经椎板间入路手术示意图。


图9. Sebastian Ruetten报道单通道内镜下后路经椎板间入路实现腰椎侧隐窝狭窄减压手术的示意图与典型病例。


2011年,Martin Komp作为Sebastian Ruetten团队的成员,首次正式报道了单通道内镜辅助下ULBD技术治疗LSS患者的前瞻性研究成果,经过至少2年的随访,70.8%患者的临床症状实现完全缓解,单通道内镜辅助下ULBD技术在并发症、手术创伤及术后康复上具有显著优势[11]。2015年,该团队另一项与显微镜辅助减压比较的临床随机对照试验结果再次证实单通道脊柱内镜ULBD技术治疗LSS可获得满意的临床疗效[12]。


图10. Martin Komp报道单通道脊柱内镜下ULBD技术治疗腰椎中央管狭窄的术后CT影像及随访结果。


2010年左右,单侧双通道技术(Unilateral biportal endoscopy,UBE)逐渐进入学术视野并在腰椎管狭窄的治疗中体现了其独特的优势。2016年,Jin Hwa Eum报道了UBE-ULBD技术治疗LSS患者的临床结果,58例患者经过至少1年随访,其根据改良Macnab标准评价的临床结局优良率可达81%[13]。后续的随机临床对照试验以及meta分析等研究也证实,UBE下ULBD技术可获得与显微镜辅助下减压术式类似的临床效果[14, 15]。


图11. Jin Hwa Eum报道UBE下ULBD技术示意图与典型病例。


Endo-ULBD的“Inside-out”与“Outside-in”:


大家可能都比较熟悉侧入路内镜下椎间盘切除术的“Inside-out”与“Outside-in”,先把套管放进椎间盘,然后再根据需求切除背侧关节突黄韧带等的技术叫“Inside-out”(由内而外技术);而靶点指向关节突关节,先做骨成型,把套管置入椎管内,再向腹侧去除间盘的技术,称为“Outside-in”(由外而内技术)。在Endo-ULBD技术也有类似的技术区分,“Inside-out”技术主张在椎管减压操作中经由椎板切除及黄韧带分块切除,先“破黄”进入硬膜外间隙,及早暴露硬膜及神经根,实现神经结构的可视化减压,同侧骨性减压过程中分段去除黄韧带,尽早暴露硬膜边界、神经根,完成同侧神经根减压;之后,切除棘突基底部-上位椎板腹侧-对侧黄韧带-对侧上关节突,最终完成对侧神经根减压[16]。


图12.“Inside-out”技术椎管减压策略影像及镜下解剖示意图。


“Outside-in”技术又被称为“Over the top” 技术,强调在完成满意的骨性减压操作后,再整块切除深层黄韧带,深层黄韧带切除是减压操作的最后一步,深层黄韧带的保留有助于在减压操作中保护神经结构免受磨钻、环锯等尖锐器械的损伤。


有点像吃包子,先啃一圈最后吃馅,还是一口先咬到馅,再慢慢吃掉整个包子,随着医生的技术不断提高,两者之间的边界越来越模糊。同时,相较显微镜手术而言,空气介质的椎间盘镜,水介质的单通道脊柱内镜和双通道脊柱内镜其实都可以笼统的称为脊柱内窥镜或叫脊柱内镜,脊柱内镜下的ULBD技术的远离也大致相同。台湾地区称其为脊椎内视镜,感觉是更加贴切的翻译。


图13.“Outside-in”技术椎管减压策略示意图。


我们团队先头后尾的C型Endo-ULBD的“骨-黄”切除策略供参考,依次用镜外环锯切除入路侧上位椎板下缘及下关节突内侧缘(1区)、上位棘突基底部(2区)、对侧椎板下缘及下关节突内侧缘(3区),然后绕回同侧切除上关节突内侧缘(4区)、下位椎板上缘(4-5区)、下位棘突基底部(5区)、对侧上关节突内侧缘和对侧下位椎板上缘(6区)。显露双侧黄韧带头端、外侧及尾端止点;用椎板咬骨钳继续对侧侧隐窝减压(6区),然后减压本侧侧隐窝区(4区);先切除对侧黄韧带,再切除本侧黄韧带。注意在1区和4区之间,3区和6区之间通常会有部分残余骨脊,是上关节突体部的一部分,应予以切除,才能完整的切除黄韧带[17]。国内医生多喜欢用镜外环锯作为主要减压工具,国外医生更加倾向用磨钻,最近镜下超声骨刀的使用也开始逐渐增加。


图14. 椎板间黄韧带的韧带-骨结合点分区示意图。


图15. Endo-ULBD术中对侧侧隐窝减压程度以暴露对侧神经根及硬膜边界为止,对侧侧隐窝过度减压并不会显著增加临床效果。


四、ULBD的长期疗效和脊柱稳定性影响


很多学者喜欢把不同的微创工具下的ULBD手术之间互相比较,比如把MED下的ULBD同显微镜比较,单通道和双通道比较等等,结局大概率是没有区别的。其实大家更关心的是单纯加压而不加以固定融合的ULBD类手术,其远期疗效如何?对脊柱稳定性是否有影响?


在ULBD的中长期随访结果方面,2007年的一项连续性纳入473例接受ULBD手术的LSS患者的回顾性研究显示,经过平均30.3月随访,87.9%患者获得临床及功能的显著改善,仅有0.8%患者出现手术节段不稳,但无需手术固定融合[18]。2007年,一项比较ULBD技术与单侧椎板切除治疗LSS的前瞻性研究结果显示,经过平均5年随访,两种技术可获得类似的临床疗效,而且不会增加既有腰椎滑脱的严重程度[19]。2006年,一项报道ULBD技术治疗LSS的研究,纳入133例接受ULBD的患者,在4-10年(平均5.6年)的随访过程中,92.2%患者获得持续性的症状改善,2例患者因腰椎不稳、4例患者因减压不充分、1例患者因椎间盘突出复发接受二次手术[20]。随着研究的不断深入,学者对腰椎滑脱减压后是否需要融合也持谨慎态度。


2016年发表在NEJM上的一篇RCT研究中,退行性I度腰椎滑脱患者,腰椎减压加融合手术效果略优于单纯椎板切除术[21]。而2021年NEJM上的另一篇开放标签、多中心、非劣效性试验中纳入单节段腰椎滑脱大于3mm的患者,单纯减压的术后效果与减压融合术相当[22]。2019年,一篇发表在Spine杂志上,针对601例LSS患者长达至少5年的中长期随访研究,结果表明与传统开放椎管减压联合固定融合术式相比,ULBD技术不仅在再手术率(10.4% vs. 17.2%)、邻近节段退变(5.9% vs. 68%)等更低,也在手术时间、失血量及住院时间上也存在优势[23]。


另一项随访时间长达10年的研究,纳入了106名接受开放单侧或双侧椎板减压手术治疗的LSS患者,术后患者的JOA、ODI及VAS评分改善满意,并于随访过程中维持良好[24]。2022年美国纽约特种外科医院(HSS)的一项横断面调查研究共纳入381份问卷,总结后发现目前学者对退变性腰椎滑脱患者是否需要融合,建议将影像学参数与临床症状相结合,其中腰动态不稳定是需要融合的最重要的影像学参数之一,而腰背部疼痛则是融合的最重要临床症状之一[25]。


图16. 接受开放单侧或双侧椎板减压手术的10年随访结果。


在ULBD影响脊柱稳定性这一问题上,生物力学相关研究发现,在脊柱屈曲位,单侧椎板切开并不会显著破坏手术节段的稳定性[26];另一项生物力学研究结果显示,随着椎板、关节突关节等切除量的增加,手术节段的稳定性逐渐降低,单侧椎板切开仅增加约8-10%的手术节段活动度[27, 28]。而从临床结果上看,一项最长随访时间达5年的前瞻性研究显示,165名接受ULBD手术的LSS患者,5年随访时的滑脱进展的发生率为8%,并且术前合并退变性滑脱并不会影响患者接受ULBD手术的临床结局[29]。另一项回顾性研究发现,129例接受脊柱内镜辅助下ULBD手术的LSS患者根据术前是否合并腰椎滑脱分为两组,平均随访时间28.6个月,术前合并腰椎滑脱的患者中仅有4%出现滑脱进展,而术前无腰椎滑脱的患者,随访中均未出现滑脱,且手术节段也未观察到节段失稳的影像学证据[30]。


图17. 比较单侧椎板切开、椎板切除以及内固定等不同手术方式的生物力学研究


五、总结


Endo-ULBD技术治疗LSS可达到满意的临床疗效;Endo-ULBD技术实现椎管充分减压的技术核心在于适度的骨性减压范围,充分暴露黄韧带止点,以实现双侧黄韧带的充分切除;Endo-ULBD技术椎管减压满意的标志在于受累节段硬膜囊与神经根的充分显露;Endo-ULBD技术优势包括微创、术后康复快、对脊柱稳定性影响小;Endo-ULBD行对侧椎管减压时,无需追求对侧关节突关节的“过度切除”及对侧侧隐窝的“过度减压”。


参考文献:

1. Katz, J.N., et al., Diagnosis and Management of Lumbar Spinal Stenosis: A Review. Jama, 2022. 327(17): p. 1688-1699.

2. Young, S., R. Veerapen, and S.A. O'Laoire, Relief of lumbar canal stenosis using multilevel subarticular fenestrations as an alternative to wide laminectomy: preliminary report. Neurosurgery, 1988. 23(5): p. 628-33.

3. Poletti, C.E., Central lumbar stenosis caused by ligamentum flavum: unilateral laminotomy for bilateral ligamentectomy: preliminary report of two cases. Neurosurgery, 1995. 37(2): p. 343-7.

4. Spetzger, U., et al., Unilateral laminotomy for bilateral decompression of lumbar spinal stenosis. Part I: Anatomical and surgical considerations. Acta Neurochir (Wien), 1997. 139(5): p. 392-6.

5. Spetzger, U., et al., Unilateral laminotomy for bilateral decompression of lumbar spinal stenosis. Part II: Clinical experiences. Acta Neurochir (Wien), 1997. 139(5): p. 397-403.

6. Guiot, B.H., L.T. Khoo, and R.G. Fessler, A minimally invasive technique for decompression of the lumbar spine. Spine (Phila Pa 1976), 2002. 27(4): p. 432-8.

7. Khoo, L.T. and R.G. Fessler, Microendoscopic decompressive laminotomy for the treatment of lumbar stenosis. Neurosurgery, 2002. 51(5 Suppl): p. S146-54.

8. Ruetten, S., M. Komp, and G. Godolias, A New full-endoscopic technique for the interlaminar operation of lumbar disc herniations using 6-mm endoscopes: prospective 2-year results of 331 patients. Minim Invasive Neurosurg, 2006. 49(2): p. 80-7.

9. Ruetten, S., et al., Use of newly developed instruments and endoscopes: full-endoscopic resection of lumbar disc herniations via the interlaminar and lateral transforaminal approach. J Neurosurg Spine, 2007. 6(6): p. 521-30.

10. Ruetten, S., et al., Surgical treatment for lumbar lateral recess stenosis with the full-endoscopic interlaminar approach versus conventional microsurgical technique: a prospective, randomized, controlled study. J Neurosurg Spine, 2009. 10(5): p. 476-85.

11. Komp, M., et al., Bilateral operation of lumbar degenerative central spinal stenosis in full-endoscopic interlaminar technique with unilateral approach: prospective 2-year results of 74 patients. J Spinal Disord Tech, 2011. 24(5): p. 281-7.

12. Komp, M., et al., Bilateral spinal decompression of lumbar central stenosis with the full-endoscopic interlaminar versus microsurgical laminotomy technique: a prospective, randomized, controlled study. Pain Physician, 2015. 18(1): p. 61-70.

13. Hwa Eum, J., et al., Percutaneous biportal endoscopic decompression for lumbar spinal stenosis: a technical note and preliminary clinical results. J Neurosurg Spine, 2016. 24(4): p. 602-7.

14. Park, S.M., et al., Biportal endoscopic versus microscopic lumbar decompressive laminectomy in patients with spinal stenosis: a randomized controlled trial. Spine J, 2020. 20(2): p. 156-165.

15. Pranata, R., et al., Biportal Endoscopic Spinal Surgery versus Microscopic Decompression for Lumbar Spinal Stenosis: A Systematic Review and Meta-Analysis. World Neurosurg, 2020. 138: p. e450-e458.

16. Lim, K.T., E.J.A. Meceda, and C.K. Park, Inside-Out Approach of Lumbar Endoscopic Unilateral Laminotomy for Bilateral Decompression: A Detailed Technical Description, Rationale and Outcomes. Neurospine, 2020. 17(Suppl 1): p. S88-s98.

17. 谭海宁, et al., 局麻单通道全脊柱内镜单侧入路双侧减压技术临床应用. 中华腔镜外科杂志(电子版), 2023. 16(3): p. 165-170.

18. Costa, F., et al., Degenerative lumbar spinal stenosis: analysis of results in a series of 374 patients treated with unilateral laminotomy for bilateral microdecompression. J Neurosurg Spine, 2007. 7(6): p. 579-86.

19. Cavuşoğlu, H., et al., Midterm outcome after unilateral approach for bilateral decompression of lumbar spinal stenosis: 5-year prospective study. Eur Spine J, 2007. 16(12): p. 2133-42.

20. Oertel, M.F., et al., Long-term results of microsurgical treatment of lumbar spinal stenosis by unilateral laminotomy for bilateral decompression. Neurosurgery, 2006. 59(6): p. 1264-9; discussion 1269-70.

21. Ghogawala, Z., et al., Laminectomy plus Fusion versus Laminectomy Alone for Lumbar Spondylolisthesis. N Engl J Med, 2016. 374(15): p. 1424-34.

22. Austevoll, I.M., et al., Decompression with or without Fusion in Degenerative Lumbar Spondylolisthesis. N Engl J Med, 2021. 385(6): p. 526-538.

23. Kuo, C.C., et al., In Degenerative Spondylolisthesis, Unilateral Laminotomy for Bilateral Decompression Leads to Less Reoperations at 5 Years When Compared to Posterior Decompression With Instrumented Fusion: A Propensity-matched Retrospective Analysis. Spine (Phila Pa 1976), 2019. 44(21): p. 1530-1537.

24. Jia, R., et al., Long-Term Outcomes After Minimally Invasive Bilateral or Unilateral Laminotomy for Degenerative Lumbar Spinal Stenosis: A Minimum 10-Year Follow-Up Study. World Neurosurg, 2022. 164: p. e1001-e1006.

25. Morse, K.W., et al., Current treatment and decision-making factors leading to fusion vs decompression for one-level degenerative spondylolisthesis: survey results from members of the Lumbar Spine Research Society and Society of Minimally Invasive Spine Surgery. Spine J, 2022. 22(11): p. 1778-1787.

26. Ho, Y.H., et al., Outcomes after minimally invasive lumbar decompression: a biomechanical comparison of unilateral and bilateral laminotomies. BMC Musculoskelet Disord, 2015. 16: p. 208.

27. Lin, M., et al., Effect of graded posterior element and ligament removal on annulus stress and segmental stability in lumbar spine stenosis: a finite element analysis study. Front Bioeng Biotechnol, 2023. 11: p. 1237702.

28. Costa, F., et al., Bone-Preserving Decompression Procedures Have a Minor Effect on the Flexibility of the Lumbar Spine. J Korean Neurosurg Soc, 2018. 61(6): p. 680-688.

29. Chang, H.S., et al., Degenerative spondylolisthesis does not affect the outcome of unilateral laminotomy with bilateral decompression in patients with lumbar stenosis. Spine (Phila Pa 1976), 2014. 39(5): p. 400-8.

30. Yoshikane, K., K. Kikuchi, and K. Okazaki, Lumbar Endoscopic Unilateral Laminotomy for Bilateral Decompression for Lumbar Spinal Stenosis Provides Comparable Clinical Outcomes in Patients with and without Degenerative Spondylolisthesis. World Neurosurg, 2021. 150: p. e361-e371.


作者简介


祝斌

首都医科大学附属北京友谊医院脊柱外科副主任,博士研究生导师。

北京医学会骨科学分会微创学组副组长兼秘书长

中华医学会骨科学分会微创外科学组青委会副主任委员

北京解剖学会骨科解剖分会副主任委员兼脊柱学组组长

北京大学青年岗位能手(标兵),潍坊市十大在外杰出青年,北京市东城区青联委员。

作为课题负责人承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目、工信部生物医用材料揭榜挂帅项目、北京医管中心“青苗”及“扬帆”项目。以第一作者/责任作者在Advanced materials,JMCB,Polymer testing,European spine journal等杂志发表论文30余篇,牵头发布专家共识/指南3部。获中国康复医学会科技进步二等奖一项(排名第二),在国家出版基金支持下主编学术专著3本。


谭海宁

首都医科大学附属北京友谊医院骨科,主治医师,讲师,医学博士

北京人体损伤修复研究会中西医结合骨伤分会委员

在《JBJS》《Spine》《European Spine Journal》等国际知名期刊发表SCI论文10篇,中文核心4篇,累计影响因子30余分,多次参加SRS、IMAST、EUROSPINE、COA等国际会议,主持/参与多项国家级、省部级、市校级科研项目。

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