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斜外侧腰椎椎间融合术

 家门人才济济 2018-01-11

本文原载于《中华骨科杂志》2017年第16

腰椎椎间融合术是指通过腰椎前和(或)后路手术在关节突关节、横突间植骨,椎间植骨或植入cage并植骨等方法使腰椎椎间关节发生骨性融合从而重建和维持腰椎稳定性的手术技术[1]。自首次文献报道腰椎后侧融合术后,前路、后路、经椎间孔入路、经腰大肌入路等多种椎间融合术相继应用于临床并广泛开展[2,3]。应用较为广泛的前路、后路、经椎间孔入路等技术相对更成熟,但椎体稳定结构破坏较大,术后并发症也相对较多。如经前路腰椎椎问融合术(anterior lumbar interbody fusion,ALIF)手术技术逐渐成熟完善,可以有效避免椎旁肌的损伤,但手术中腹膜后重要血管的损伤风险始终无法得到解决[4]。而经腰大肌入路手术,极外侧椎间融合术(extreme lateral interbody fusion/direct lateral interbodyfusion,XLIF/DLIF)有效保护了腹膜后血管,且创伤更小、恢复更快,但由于腰大肌破坏和腰丛神经的损伤,往往造成患者术后屈髋和股四头肌无力,以及腰背痛等症状[5]

为了在有效融合的同时进一步减少手术损伤,2012年斜外侧腰椎椎间融合术(oblique lumbar interbody fusion,OLIF)被首次报告[6]。而后随着临床应用的开展,已有文献报道证实OLIF术后手术节段可有效骨性融合[7]。OLIF技术在保证与传统手术融合效果相当的基础上,保留了关节突关节、椎旁肌肉等组织结构,可以最大程度地维持腰椎稳定性并避免神经损伤[8]。由于OLIF技术为经腰大肌与腹主动脉的间隙达到椎间盘,避免了腰大肌的破坏与损伤,手术恢复更快,并发症更少。近年来,随着OLIF技术的优势逐渐受到临床医生的认可,更加完善的OLIF手术通道和侧路牵开系统也得以发展和改良,从而有利于手术操作中更加安全、简便地显露椎间盘,应用型号较大的椎间融合器撑开椎间隙,生理性前凸得以恢复,达到间接减压的目的。

融合率多与融合器的选择以及椎弓根钉-棒系统内固定相关,各类融合技术的融合率并无明显差异[9]。因此,准确把握手术适应证,手术过程中规范、精准的操作以及术后并发症的防治成为充分发挥微创腰椎椎间融合技术优势的关键。

一、手术适应证与禁忌证

与传统的后路手术不同,OLIF技术无需取俯卧位而是采用侧卧位,在不破坏椎板、关节突关节以及椎旁肌肉的情况下进行手术,经侧腹部切口,穿过腹主动脉与腰大肌的间隙到达间盘,因此,可应用于L2~L5节段的病变。而正是因为无需剥离脊旁肌、不侵入腰大肌,OLIF技术与其他微创融合技术相比也有着损伤小、出血少、神经损伤率低、术后恢复快等优势。值得一提的是,在与XLIF/DLIF技术的对比中,OLIF技术保护腰丛神经的优势尤为明显。根据Uribe等[10]将腰椎椎体在矢状位上从前至后分为4个区间(图1),可见在L2~L5节段,腰丛神经多走行于Ⅲ区和Ⅳ区,因此,XLIF/DLIF操作区域伤及腰丛神经的风险较高;而OLIF技术操作通道更为靠前,又可通过分离、牵拉血管和腰大肌以获得更大的安全操作区域,因而可以有效地减少对腰丛神经的损伤。

图1

将腰椎椎体在矢状位上从前至后分为4个区间(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),黄色区域为OLIF操作通道区域,蓝色区域为DLIF/XLIF操作通道区域

OLIF技术的适应证主要为腰椎退行性疾病,包括腰椎间盘突出症、椎间盘源性疼痛,腰椎节段不稳症和轻中度腰椎管狭窄症等,对于矫正矢状位及冠状位的脊柱失衡或畸形也有着较好的疗效,特别是退行性腰椎滑脱症以及腰椎侧后凸畸形[2]。根据OLIF技术的入路特点,在处理脊柱感染、术后邻近椎体退行性病变、融合术后假关节形成等情况时,也得到了尝试性应用,并取得了一定的成效。

OLIF技术凭借其微创的特点、较好的矫形效果、较高的融合率受到临床医生及学者的认可,但在临床应用中也有一定的局限性。除了有明确腰椎手术禁忌的患者外,为避免融合器塌陷,重度骨质疏松症患者不主张应用OLIF技术。重度腰椎间盘突出症,特别是髓核突出并游离于椎管内,OLIF手术效果往往并不理想。合并有重度腰椎滑脱椎体明显失稳的患者,以及伴有韧带增生骨化、重度关节突关节退变、严重椎管狭窄表现等需要神经根探查、减压的病例,也不推荐应用OLIF技术治疗。

二、手术操作过程

(一)术前规划

依据影像学检查测量结果,确定髂嵴与肋骨下缘的位置及其与目标椎间隙关系,腰大肌位置,前方血管,后方神经,肾脏位置,进入椎间盘的倾斜角以及脊柱的生理弯曲弧度。明确解剖结构位置后,应确认腹部血管与腰大肌之间的间隙,并选择间隙明显一侧,从而降低因牵拉腰大肌造成挤压而导致神经和肌肉的损伤风险。也正因为如此,考虑到下腔静脉和腹主动脉位置多偏向身体右侧,OLIF技术常规采用右侧卧位,即身体左侧向上。进入路径范围一般选择椎间盘中点与腹主动脉外侧缘连线至椎间盘中点与左侧腰大肌内侧缘连线中间的扇形区域,进而确认手术可行性并选择合理的手术路径(图2)。

图2

术前影像学检查确认术前规划示意图。A为腹主动脉,V为下腔静脉,P为双侧腰大肌。T (黄色三角区域)规划后的OLIF手术入路区域

(二)手术器械

除了常规应用的腹腔拉钩、探针、通道套管、终板刨刀、髓核钳等器械,OLIF有着一套独立的工作通道和侧路牵开系统。特别是撑开器及其配套固定装置及挡板可以为手术提供稳定、安全的操作空间,配合双光源照明,可以提供清晰的术野,提高操作的准确性(图3A)。椎间融合器及其配套插入器在临床实践中得以改善,使操作更为方便(图3B)。

图3

手术器械示意图A撑开器、挡板及其配套固定装置,可为手术提供稳定、安全的操作空间及清晰的术野B椎间融合器及其配套的插入器

(三)术中体位

患者取标准右侧卧位(左侧向上),注意腋下置垫从而保护腋下血管及神经丛,双臂之间、双膝之间以及腿下放置衬垫。为防止患者滑动,可使下肢稍弯曲,但不宜过度屈曲而过度放松腰肌(图4A)。进行四个部位胶带固定,即肩下胸部、髂嵴下方、从胫骨固定至手术台后、从手术台后经踝关节上方绕过膝关节到手术台前固定(图4B)。需要注意的是,术前定位及术中X线透视应为标准的正、侧位影像,以保证透视影像及手术操作的准确性。即椎体终板在正、侧位影像中成像为一直线,同时双侧椎弓根影在正位像上与棘突距离相等,侧位像上两者完全重叠(图5)。

图4

患者体位示意图A右侧卧位(身体左侧向上),为防止患者滑动,可使下肢稍弯曲,但不宜过度屈曲而过度放松腰大肌B四点胶带固定:肩下胸部、髂嵴下方、从胫骨固定至手术台后、从手术台后经踝关节上方绕过膝关节至手术台前固定

图5

术中X线透视图A术中正位X线透视显示椎体终板成像应为一直线,同时双侧椎弓根影与棘突距离相等B术中侧位X线透视显示椎体终板成像应为一直线,双侧椎弓根影与棘突重叠

(四)责任节段定位

术中应用克氏针透视成像确定责任节段位置,在皮肤上标记责任节段椎间隙和髂骨的位置,如单节段手术,可选取责任节段椎间盘中部向前6 cm处取长约3~4 cm切口即可(图6)。

图6

术中定位示意图A利用克氏针透视成像确定责任节段位置,在皮肤上标记处责任节段椎间隙和髂骨的位置B确定切口位置:责任节段间盘中部向前6 cm处取长约3~4 cm切口

(五)逐层切开

依照定位切开皮肤,然后逐层分离皮下脂肪直至腹部肌肉层,锐利切开腹外斜肌筋膜,钝性分离腹外斜肌、腹内斜肌及腹横肌,钝性穿过腹横筋膜后可见腹膜后脂肪。进入腹膜后间隙,术者用示指沿腹壁内侧向后追踪腰大肌,用示指或器械钝性清扫腹膜组织,注意保护输尿管等前方结构(图7)。

图7

应用示指逐层切开皮腹,钝性分离肌肉

(六)放置初始探针

直视下建立通向腰大肌前部的安全腹膜后通道,在引导下插入探针至腰大肌前方的椎间隙,同时利用手指或牵开器保护腹膜并牵开腹膜后脂肪(图8A)。此时需注意,探针在椎间隙的理想起始位置为腰大肌前缘并远离血管,以保证探针安全穿过腰大肌前方,避免损伤腰大肌及其中的神经。探针进入椎间盘的理想位置为中点稍靠前,以减少后续操作对对侧椎间孔的损伤(图8B)。在放置探针过程中注意术中X线透视以保证探针位置的准确性。

图8

放置初始探针示意图A插入探针同时手指或牵开器保护腹膜并牵开腹膜后脂肪B术中透视确定探针进入椎间隙位置

(七)牵开器的放置和扩张

使用扩张器组件来回扭动序贯撑开腹部肌肉纤维,使通道直径达到约22 mm。再选择合适的牵开挡板固定到撑开器支架上,此时应注意对准牵开挡板的位置,使得其开口与椎间隙平行,从而有利于融合器的置入。此时需根据探针置入实际情况灵活应用挡板,如探针置入点靠近上位椎体,则可先固定上位挡板而后调节下位挡板,反之则先固定下位挡板再向上调节上位挡板;如果探针置入位置位于椎间隙中央,则可同时调整上、下挡板满意后固定。如此可以保证操作空间尽量位于椎间隙中央,以提高操作的准确性。固定挡板时应拧入最靠近终板的稳定钉避免损伤血管,而后逐层移除导管,只保留牵开器组件和导丝,打开光源,确认术野清晰,再次X线透视确定位置(图9)。

图9

逐层置入套管、拧入最靠近终板稳定钉固定挡板、开启光源

(八)椎间盘准备与终板处理

首先用偏体刀部分切除纤维环,再用椎板咬骨钳咬除更多的纤维环以便于融合器的定位和置入(图10A)。应用髓核钳等器械取出髓核(图10B),应用Cobb钳穿过两侧终板间隙,到达对侧纤维环,以适度撑开;然后应用桨式刨刀在椎间隙中旋转清扫终板,在此过程中注意术中X线透视确保刨刀位于椎间隙中央,避免损伤终板(图10C)。值得一提的是,应用刮匙进一步清扫终板,此时应注意尽量清除椎间盘软骨以利于椎间融合,但不要损伤终板皮质,否则置入融合器后容易造成塌陷。

图10

椎间盘准备与终板处理示意图A部分切除纤维环B取出髓核C桨式刨刀在椎间隙中旋转清扫终板

(九)试模撑开与融合器置入

在撑开椎间隙和选择融合器时,应参考术中X线透视显示邻近节段的椎间隙高度,选择相对稍小型号的试模组件撑开。例如邻近节段椎间隙高度约为12 mm,试模组件应选择10 mm组件逐步进行撑开,而融合器的选择应为12~16 mm,直至X线透视显示矢状位及冠状位各角度椎体位置满意。此处建议选择相对较大号的融合器,有利于间接减压。而融合器的宽度也建议选择45~50 mm,较大的接触面积更有利于融合效果及稳定性,同时也能达到间接减压、复位滑脱、改善脊柱矢状位及冠状位力线的目的。

序贯应用试模组件撑开椎间隙至满意高度并使椎间孔扩大到满意大小,植入过程中应斜行置入,进程过半时进行旋转,以便垂直置入椎间隙(图11A)。直至试模置于椎体中央时可覆盖整个椎体骺环及椎体终板即可。试模完成后选择相应型号融合器用钉锤小心置入,此过程也应注意斜行进入,然后垂直旋转,以便置于椎体中央(图11B)。最后再次行X线透视确定融合器位置满意(图11C)。

图11

试模撑开与融合器置入示意图A序贯应用试模组件撑开椎间隙至满意高度并使椎间孔扩大到满意大小B置入融合器C术中X线透视确认融合器位置满意

(十)缝合切口与经皮椎弓根钉-棒系统内固定

移除牵开器及固定装置,逐层缝合关闭切口。而后患者翻身取俯卧位,行经皮椎弓根钉-棒系统内固定术,以进一步保证融合效果及融合节段的稳定性(图12)。

图12

术中X线透视显示经皮椎弓根钉-棒系统内固定位置满意

三、OLIF的技术要点和注意事项

①患者取标准右侧卧位,进行四个部位胶带固定;②利用克氏针透视成像确定责任节段位置,确认切口位置;③应用食指钝性分离并沿腹壁内侧向后追踪腰大肌;④探针在椎间隙的理想起始位置为腰大肌前缘,进入椎间盘理想位置为中点稍靠前;⑤牵开挡板开口与椎间隙平行,保证操作空间尽量位于椎间隙中央,固定挡板时拧入最靠近终板的稳定钉;⑥清扫终板时尽量清除椎间盘软骨以利于椎间融合,但不要损伤终板皮质否则置入融合器后容易造成塌陷;⑦选择较大号的融合器,置入过程中应先斜行置入,进程过半时进行旋转,以便垂直置入椎间隙中央。

四、常见并发症及预防策略

与其他腰椎手术类似,OLIF术后也有相应并发症发生的可能。已有研究表明,OLIF术后并发症发生率约为3.7%~11.2%[6, 11,12]。各文献报道的纳入标准与评价标准并不一致,所以统计结果之间存在较大的差异,但多以切口疼痛、腰大肌损伤、交感系统损伤、下肢深静脉血栓形成所致下肢缺血、神经病变最为常见。

由于OLIF技术与其他腰椎融合技术最本质的区别在于其手术入路的选择,因此手术入路相关并发症需要引起临床医生的足够重视。如腰大肌或腰丛神经的损伤,其发生率约为0.25%~8.3%[7,12]。而据Silvestre等[6]报告OLIF术后交感神经损伤的发生率约为1.7%。如前文所述,OLIF技术可以有效地降低腰丛神经损伤的风险,但L4-5椎间盘水平的腰丛神经分布更加靠近前方,此处又有交感链神经分布,因此,仍需注意保护腰丛和交感链。此时可以通过完备的术前影像学评估规划入路、术中全程直视下操作保证准确性以及术中神经电生理监护等技术手段减少腰丛及交感链等神经损伤风险。

腹主动脉、下腔静脉、腰椎节段动脉等血管损伤在OLIF手术中并不常见,但由于其后果的严重性,也需特别关注。Mehren等[12]研究发现血管损伤的发生率约为0.37%。为避免血管损伤,手术中精准、规范的操作就尤为重要,如置入探针时椎间隙的理想起始位置为腰大肌前缘,进入椎间盘理想位置为中点稍靠前并远离血管,固定挡板时应拧入上位且最靠近终板的稳定钉,以避免损伤腰椎节段动脉等血管。

当然腹腔脏器损伤,以及腰椎手术特别是腰椎融合手术均可能发生的并发症也应在手术中注意预防和及时处理,如感染、切口疼痛、腰背部疼痛、下肢深静脉血栓形成、假关节形成、术后邻近节段退变等。值得注意的是,因患者骨质疏松症或终板过度损伤,导致术后融合器沉降甚至塌陷,其发生率约为8.3%~9.4%[7, 13]。因此,我们应在术中处理椎间盘时注意:应用术中X线透视确保刨刀位于椎间隙中央,以避免损伤终板;应用刮匙清扫终板时,尽量清除椎间盘软骨以利于椎间融合,但不要损伤终板皮质否则融合器容易塌陷;中、重度骨质疏松症或术中终板处理不满意的患者,应行后路经皮椎弓根钉-棒系统内固定术。另外,由于OLIF技术多选用尺寸较大的融合器,所以融合器移位的发生率很低,我们应注意在置入融合器时尽量将融合器置于椎间隙中央的理想位置。

五、展望

随着OLIF手术在临床中的大量应用与相关研究,在临床实践中技术的改良与创新应用也相继引起医生与学者的关注。对于无骨质疏松症且终板处理满意,椎体融合器塌陷风险极小,符合OLIF适应症的患者,只行单纯的椎间融合间接减压,而不行椎体后路内固定的可行性已在临床治疗中的得到尝试。虽然术后随访时间还相对较短,但已有研究表明轻度滑脱或畸形患者经单纯融合术后症状可明显改善,同时可以减轻患者的经济负担,融合器偶有下陷且多与患者骨质疏松相关[13]。而合理应用较宽、较高的融合器可一定程度上减少后路固定的使用[14]。目前认为,中、重度畸形,严重骨质疏松症、腰椎明显失稳的患者不适宜单纯融合,还应行后路经皮椎弓根钉-棒系统内固定术以保障术后节段的稳定性[15,16]

利用OLIF技术不但可以实现腰椎滑脱症的复位及间接减压,而且减少了椎体骨性结构及周围肌肉韧带等软组织损伤,节省了手术时间,缩短患者术后恢复时间,但其适应证还存在一定局限性,在临床实践中还应注意适应证的把握与手术关键步骤的学习及操作注意事项以减少并发症的发生。在今后的临床研究中还需大样本、大数据及长期随访的研究,以更好地指导临床治疗与技术创新。

“参考文献略”


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