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腰椎间孔成形技术在脊柱内镜手术应用中的研究进展

 送玫瑰的手 2018-07-24

作者:中国医科大学附属盛脊柱关节外科  蓝彬

来源:实用骨科杂志2018年5月第24卷第5期

    

经皮椎间孔镜技术最早出现在20世纪90年代。近来年,随着光学技术的进步和仪器设备的改良,内窥镜手术系统逐渐发展、成熟。脊柱内窥镜与腰椎间孔成形技术相结合,可以有效扩大腰椎间孔,使内窥镜通过椎间孔顺利进入椎管内,不仅适用于各节段椎间盘突出症的患者,更加适用于合并腰椎侧隐窝狭窄或椎间孔狭窄的患者,扩大了经皮椎间孔脊柱内镜手术的适应证。除此之外,该手术的皮肤切口只需要8mm,术中出血平均20mL,术后仅缝1针或切口粘合,是脊柱外科手术中创伤最小、效果最好的微创疗法。本文将针对经皮脊柱内镜手术中的关键技术腰椎间孔成形术的研究进展作一综述。


经皮腰椎间孔扩大成形术的解剖学基础


正常腰椎间孔上宽下窄,呈倒置的梨形,出口神经根位于椎间孔的上半部分,此部分空间较宽;而由于下位腰椎上关节突的阻挡,使得椎间孔下半部分的空间较窄,但此处无重要神经组织经过,因此可作为椎间孔镜手术的安全通道。Kambin等提出在腰椎间盘的后外侧存在一个安全工作区域,其二维结构可看做一个直角三角形,被称为“Kambin三角”或“安全三角”。外侧斜边由经椎间孔向前下、向外走行的出口神经根组成,内侧边是硬膜囊的外侧缘,底边是下位椎体的后上缘。未进行腰椎间孔成形术时,椎间孔镜的工作套管只能到达椎间孔前方的椎间盘后纤维环,不能直接进入椎管内。椎间孔扩大成形术通过使用环锯、激光和镜下磨钻等工具,对下位椎体上关节突部分骨质进行切除,扩大椎间孔狭窄的下半部分。不仅可以为经皮椎间孔镜进入椎管内打通通道,还能对椎间孔区及侧隐窝进行有效减压,扩大了经皮椎间孔镜应用的适应证,提高其疗效和安全性。


腰椎间孔扩大成形的幅度


椎间孔扩大成形的幅度主要取决于疾病类型。对于单纯腰椎间盘突出的患者,只需切除突出的椎间盘组织,无需行椎间孔及侧隐窝减压,一级扩大成形即可满足手术要求。一级腰椎间孔扩大成形术仅切除下位腰椎上关节突腹侧及外侧部分骨质,但不破坏关节突关节的关节面。通过扩大的椎间孔,使内窥镜和工作套管头端进入椎管内,到达硬膜囊的前方、同侧走行神经根的腹侧,能切除绝大多数椎管内的腰椎间盘突出组织。


对于合并腰椎间孔、侧隐窝狭窄的患者,通常需行骨性减压,则需要更大幅度的腰椎间孔扩大成形,即行腰椎间孔二级扩大成形术。此时,切除下位椎体上关节突的上半部分,并破坏关节突关节的部分腹侧关节囊,暴露上位椎体下关节突关节的部分关节面,可进一步扩大椎间孔较窄的下半部分,并有效对椎间孔及侧隐窝进行减压。


腰椎间孔成形后对腰椎稳定性的影响


腰椎关节的主要功能是定向控制。大致认为腰椎小关节面垂直于水平面,与冠状面呈45°。这样的结构有助于腰椎屈伸及侧屈,但不利于旋转活动。Osman、Choi等研究显示,切除上关节突腹侧面非关节组成部分的骨质以及部分黄韧带外侧组织,并不影响脊柱的稳定性。阮曹阳等通过建立腰椎L3~5节段三维有限元模型发现,相对于椎间盘摘除,不同幅度的椎间孔扩大成形对椎体位移影响非常小。二级椎间孔扩大成形破坏了部分关节突关节的关节面及关节囊,对关节突关节的约束力下降,导致对侧关节突关节应力增大,使得腰椎侧屈稳定性下降,但并未影响旋转及屈伸的稳定性。这些研究都为腰椎间孔成形术提供了可靠的科学依据。


腰椎间孔成形技术在各种脊柱内镜手术中的应用


同轴脊柱内镜系统技术(YESS) 1997年,Yeung等经研究首创了YESS技术,其主要原理可以概括为从椎间盘开始的由内向外的间接减压,因此该技术也被称为“inside-out”技术。术中穿刺进针角度较陡峭,术者通过Kambin三角将工作套管直接穿刺入椎间盘,首先在椎间盘内减压,然后由内向外逐渐去除退化的髓核,达到间接减压的目的。该技术的最佳适应证为包容型和韧带下的椎间盘突出,当患者存在椎间孔狭窄时,不能完全解除对神经根的压迫。随着在临床治疗中的不断推广,YESS技术也在不断的变革和创新。与传统技术相比,改良的YESS技术采用偏外、偏上一横指的穿刺点,进针角度较平,使得穿刺针通过Kambin三角能够进入椎间盘的背侧边缘部。这样更有利于直接观察到神经根受压情况,同时也为椎间孔成形做准备。在处理完椎间盘及椎管内压迫时,工作套管退至椎间孔处,如无法观察到神经根腹侧的2/3,可选择性的通过配备的高速磨钻、侧孔激光等设备去除下位椎体的上关节突基底部,对椎间孔进行扩大成形,用来解决椎间孔狭窄的问题。


总的来说,YESS技术操作简单、易于掌握,对于保守治疗无效的间盘源性腰痛、极外侧椎间盘突出、包容性或韧带下腰椎间盘突出具有明显的优势。但同时其适应证范围比较有限,由于YESS技术本质上为一种间接减压的方法,因此难以完全摘除掉脱出或游离型的椎间盘髓核组织。


经椎间孔脊柱内镜系统技术(TESSYS) TESSYS技术,也叫“outside-in”技术,其基本原理是通过椎间孔由外向内陆对受压迫的神经根进行直接减压。Hoogland等针对YESS技术的不足之处,首创了一套环锯(根据环锯的直径大小,由小到大分别标记为蓝色、绿色、黄色和红色),可以对下位椎体的上关节突前下腹侧骨质进行逐级铰除。与YESS技术相比,TESSYS技术进针角度较为水平,穿刺靶点为从上关节突的顶点到下位椎体的上缘。术中C型臂引导下插入穿刺针至靶点,插入导丝,退出穿刺针。沿着导丝向小关节方向插入2mm导棒,沿着导棒逐级插入扩张管,扩大手术通路之后,拔出一二级扩张管,在导棒与三级扩张管之间的关节突周围浸润麻醉,然后通过不同直径的环锯完成对椎间孔的逐级扩大。应注意使用环锯前后用C型臂从正位和侧位确定器械和环锯顶端的位置,环锯的最前端不能超过中线。再将内镜连同工作套管经扩大成形后的椎间孔直接置入椎管,在内窥镜的直视下,从硬膜外腔开始由外向内逐步摘除突出或脱出的椎间盘组织,直至到达纤维环内部,最后通过局部热收缩封闭破损的纤维环,减少术后复发的概率。另外随着设备的改良,术中还可通过镜下侧孔激光、高速磨钻、骨凿和骨锉等工具辅助椎间孔成形。


TESSYS技术避开狭窄的Kambin三角,经扩大后的椎间孔直接进入椎管,由外向内进入椎间盘内。因此,不但术中工作套管更容易置入,还有效避免了操作过程中可能对神经根的损伤。该技术的最佳适应证为巨大的椎间盘脱出和游离的椎间盘组织的直接摘除,还适用于经历过腰椎手术又复发的患者。


简式技术 张西峰等在吸取了YESS技术优势的基础上,提出了改良的YESS技术(即简式技术),该技术兼具了YESS技术和TESSYS技术的优势,其特点是“简”和“变”。简式技术在“inside-out”理念的基础上,提出了“面对后纵韧带边缘”的新思想,即改变穿刺点位置,通过缩小穿刺针与冠状面的夹角,采用更为水平的进针角度,将工作面放在后纵韧带边缘。置入内窥镜后,镜下可直视后纵韧带边缘,在后纵韧带的前方和后方进行操作。术中如果观察到有椎管狭窄或者硬膜囊明显受压,可切断后纵韧带,使用镜下磨钻进行椎间孔扩大成形。椎间孔成形的具体工具可以灵活多变,如环锯、普通磨钻、可变角度的磨钻或激光等。根据患者不同的突出类型和责任间隙,采用灵活多变的穿刺角度及手术方式,对于处理复杂的腰椎间盘突出症病例和复发性病例有更多的优势。


腰椎间孔成形技术的并发症


神经损伤导致的感觉障碍 术中在使用环锯、套筒锯行椎间孔扩大成形等过程中,器械要在“二维空间”甚至“盲视”的状态下操作,容易引起手术区域周围神经根的机械性损伤;镜下磨钻钻孔过程中的温度升高可能潜在地导致神经炎症,也可能在一定程度上导致神经传导功能的恶化。但由于在局麻下进行手术,术中患者能与术者进行沟通,将感觉到的疼痛反馈给术者,从而确保手术安全。另一方面,神经监护仪器能在手术过程中对患者的神经进行监护,最大限度地保护神经功能。


减压不彻底 常见于术中视野暴露不充分,术者没有足够的操作空间判断减压程度,导致残留的椎间盘组织、侧隐窝狭窄部仍继续压迫神经根,患者自觉术后根性痛未得到有效缓解,需进行二次手术。因此,椎间孔成形术则显得尤为重要,能够为术者提供足够的操作空间和视野,以确保术者能够准确的判断减压程度。


血肿 术中使用环锯对上关节突进行切除,残留骨质渗血或止血不彻底都会导致出血积聚在神经根周围,并形成血肿压迫神经根。


硬脊膜撕裂 随着内窥镜手术的应用已经扩大到更复杂的病例,硬脊膜撕裂的风险可能会随之增加。一方面由于使用环锯时超过椎弓根内缘连线可能造成硬脊膜撕裂。另一方面在经单侧入路行双侧减压治疗腰椎管狭窄时,常由于椎间孔扩大成形幅度不足,术者的视野和操作空间受限,在切除对侧的骨和黄韧带时可能发生硬脊膜撕裂。顽固性根性疼痛是发生硬脊膜撕裂最常见的症状,而经典的临床表现如脑脊液渗漏或伤口肿胀则较为罕见。虽然经皮内窥镜下腰椎髓核摘除技术是一种微创和相对安全的手术,但外科医生应该记住在手术过程中有硬脊膜撕裂的可能性。


小结与展望


目前,经椎间孔脊柱内镜技术是临床上微创治疗腰椎间盘突出的新技术,不同医师在经验积累过程中都会总结出新的方法。无论是YESS技术、TESSYS技术或者其他改良术,术中能够充分的进行减压以及探查是确保手术成功的关键步骤,而拥有足够的操作空间则能够帮助术者顺利的完成此项任务。利用椎间孔成形技术对腰椎间孔进行有效的扩大之后,增加手术视野和操作空间,使得手术通道和术中操作更灵活,避免切除不彻底,因此,椎间孔成形技术则显得极其重要。随着技术水平的提高,椎间孔成形技术的合理运用使得脊柱内镜手术更加完善、成熟,适应证也会越来越广。


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