魏世坤綜述,趙紅衛(wèi)審校
(1.三峽大學(xué)脊柱醫(yī)學(xué)與創(chuàng)傷研究所,湖北宜昌443003;2.湖北省宜昌市中心人民醫(yī)院骨二科 443003)
經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)臨床應(yīng)用進(jìn)展
魏世坤1綜述,趙紅衛(wèi)2△審校
(1.三峽大學(xué)脊柱醫(yī)學(xué)與創(chuàng)傷研究所,湖北宜昌443003;2.湖北省宜昌市中心人民醫(yī)院骨二科 443003)
微創(chuàng);經(jīng)皮;椎弓根;內(nèi)固定
椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)在脊柱三柱固定生物力學(xué)方面具有優(yōu)越性,能夠?yàn)榧怪峁┘纯痰姆€(wěn)定性,在脊柱外科手術(shù)中的應(yīng)用日趨普遍,療效確切。開放手術(shù)置入椎弓根螺釘創(chuàng)傷大、出血多、住院時(shí)間長[1],經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)的相關(guān)研究日益引起關(guān)注。隨著各種微創(chuàng)技術(shù)的開展,其臨床應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大,由最初簡單的脊柱骨折治療,發(fā)展到現(xiàn)在多種脊柱疾病的治療,主要有脊柱骨折整復(fù)內(nèi)固定、脊柱矯形、椎體感染等。
20世紀(jì)80年代Magerl[2]首次報(bào)道經(jīng)皮椎弓根螺釘技術(shù)治療胸腰椎骨折和椎體滑脫,當(dāng)時(shí)主要用于腰椎臨時(shí)外固定。隨后Dick等[3]將該技術(shù)改進(jìn),大大促進(jìn)了經(jīng)皮內(nèi)固定技術(shù)的發(fā)展。1995年Mathews等[4]報(bào)道使用鋼板置于皮下作為縱向連接器,并在X線透視下實(shí)施了經(jīng)皮腰椎椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù),開創(chuàng)了經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù),但他們早期使用的經(jīng)皮椎弓根螺釘系統(tǒng)固定棒是置于皮下的,存在釘棒接合處承受張力大、棒淺易導(dǎo)致局部疼痛不適和皮膚破損等缺點(diǎn)。2002年Foley等[5]首先報(bào)道了應(yīng)用經(jīng)皮Sextant椎弓根螺釘系統(tǒng)內(nèi)固定技術(shù)。該經(jīng)皮Sextant椎弓根螺釘系統(tǒng)率先將棒置于肌肉深層,解決了先前固定棒較淺的缺點(diǎn),該系統(tǒng)的臨床應(yīng)用使脊柱椎弓根螺釘內(nèi)固定方法發(fā)生了革命性改變。但Sextant系統(tǒng)仍有不足處,如治療脊柱后凸畸形時(shí)存在置棒困難、操作不便等。國內(nèi)李長青等[6]最先在國內(nèi)應(yīng)用新型經(jīng)皮微創(chuàng)固定術(shù)Sextant-R系統(tǒng)治療胸腰椎骨折,該系統(tǒng)在原有Sextant系統(tǒng)基礎(chǔ)上重新配置和設(shè)計(jì)了可調(diào)式的具有提拉復(fù)位與畸形矯正的提拉桿,通過提拉桿的提拉復(fù)位、撐開或加壓作用,從而使Sextant-R系統(tǒng)有畸形矯正作用。臨床應(yīng)用證實(shí)固定棒跨后凸節(jié)段容易、成功率高。
2.1 用于椎體骨折微創(chuàng)外科治療 傳統(tǒng)胸腰椎開放手術(shù)在置入椎弓根螺釘時(shí)需要廣泛剝離椎旁肌肉及周圍軟組織,引起醫(yī)源性損傷。經(jīng)皮Sextant內(nèi)固定技術(shù)的問世,翻開了脊柱微創(chuàng)技術(shù)新的一頁。臨床應(yīng)用證實(shí)該技術(shù)操作簡便、安全可靠[7]。應(yīng)用經(jīng)皮椎弓根螺釘治療椎體骨折時(shí),國外有學(xué)者認(rèn)為附加傷椎的6釘固定比4釘固定優(yōu)越,2007年Mahar等[8]報(bào)道,附加傷椎椎弓根螺釘內(nèi)固定的開放后路內(nèi)固定術(shù)與傳統(tǒng)跨傷椎后路內(nèi)固定術(shù)相比,在生物力學(xué)基礎(chǔ)試驗(yàn)及臨床效果方面,附加傷椎固定的6釘固定能夠明顯增強(qiáng)脊柱的穩(wěn)定性,從而有效矯正椎體的壓縮成角畸形,恢復(fù)傷椎高度,使應(yīng)力更好地通過椎間隙傳導(dǎo)至傷椎,傷椎內(nèi)置釘有利于傷椎本身畸形的矯正與防止椎間隙塌陷,利于后凸畸形的矯正和矯正效果的維持。關(guān)于6釘固定的臨床療效國內(nèi)也有報(bào)道[9-10],附加傷椎固定的微創(chuàng)經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)較跨傷椎的微創(chuàng)經(jīng)皮內(nèi)固定在矯正傷椎前、后緣高度方面有較大優(yōu)勢。
2.2 用于脊柱矯形微創(chuàng)外科治療
2.2.1 用于脊柱滑脫 傳統(tǒng)開放后路椎體間融合術(shù)(posterior lumbar interbody fusion,PLIF)會給患者帶來不必要的損傷,2002年Khoo等[11]報(bào)道,微創(chuàng)后路腰椎體內(nèi)融合術(shù)(minimally invasive,percutaneous PLIF technique,MIP-PLIF)利用Sextant系統(tǒng),能夠有效重建脊柱高度,術(shù)后前凸角平均提高29%。2004年Lee等[12]嘗試對腰骶椎峽部裂伴脊柱滑脫行經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù),證實(shí)微創(chuàng)前路腰椎體內(nèi)融合術(shù)(mini anterior lumbar interbody fusion,Mini-ALIF)聯(lián)合經(jīng)皮椎弓根螺釘系統(tǒng)(percutaneous pedicle screw,PPF)治療低水平峽部椎體前移是一種有效的手段,后路減壓對減緩?fù)忍鄄灰欢ㄊ潜匦璧摹?005年Jang等[13]做了前路腰椎體內(nèi)融合術(shù)(ALIF)后行經(jīng)皮椎弓根螺釘固定術(shù)(PFSF)與開放椎弓根螺釘固定術(shù)(post-ALIF pedicle screw fixation,PSF)治療退化性椎體滑脫和退化性椎間盤疾病療效的對比實(shí)驗(yàn),證實(shí)ALIF術(shù)后行PFSF與金標(biāo)準(zhǔn)PFS術(shù)具有相等的療效。在治療老年人椎體滑脫方面,Shim等[14]認(rèn)為,ALIF聯(lián)合后路腰椎融合術(shù)(posterior lumbar fusion,PLF)在術(shù)后腿部疼痛VAS評分、骨融合率等方面要比ALIF聯(lián)合PFSF的療效好,但仍需大量的臨床資料證明。經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)治療脊柱滑脫不僅創(chuàng)傷低,而且術(shù)后鄰近節(jié)段退變(adjacent segment degeneration ASD)并發(fā)癥發(fā)生率也低,前凸角(segmental lordosis,SL)和ASD的發(fā)生關(guān)系最大,恢復(fù)正常的SL對預(yù)防ASD很重要,但仍需大量的臨床資料證明[15]。
國內(nèi)報(bào)道,聯(lián)合經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定的腰椎間融合術(shù)治療腰椎滑脫切口小、術(shù)后恢復(fù)快,但手術(shù)時(shí)間相對較長,手術(shù)操作難度較高,需特殊設(shè)備和工具,術(shù)中醫(yī)患所受輻射量較大[16]。成人腰椎峽部裂型滑脫癥的微創(chuàng)手術(shù)也存在不足,傳統(tǒng)開放手術(shù)治療腰椎滑脫顯露充分,在椎弓根提拉復(fù)位、內(nèi)固定操作完成后,還可對復(fù)位后的神經(jīng)根進(jìn)行再探查和再減壓,避免滑脫椎體復(fù)位后對神經(jīng)根造成新的嵌壓。但微創(chuàng)經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定后,因內(nèi)植物阻擋難以對神經(jīng)根進(jìn)行再探查。手術(shù)治療某些滑脫超過Ⅰ度或術(shù)前CT顯示,峽部有大量瘢痕組織增生和纖維軟骨骨痂形成的成人腰椎峽部裂型滑脫患者,在經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定前應(yīng)行峽部瘢痕組織的預(yù)防性減壓[17]。
2.2.2 用于脊柱側(cè)凸 Anand等[18]報(bào)道,微創(chuàng)腰椎間融合加經(jīng)皮椎弓根螺釘固定能夠有效矯正成年人腰椎退變性側(cè)凸。12位患者平均手術(shù)節(jié)段為3.64(2~8節(jié)段),術(shù)前平均cobb角度18.93°(SD 10.48),術(shù)后是6.19°(SD 7.20)。相對開放手術(shù),此手術(shù)能有效減少出血量和損傷。2010年Anand等[19]報(bào)道,對28例患者行微創(chuàng)手術(shù)治療成年人脊柱側(cè)凸,手術(shù)需要矯正的椎體最少為3個(gè),術(shù)前cobb角度平均是22°(15°~62°),術(shù)后矯正到7°(0°~22°)。術(shù)后主要并發(fā)癥為:2例患者有四頭肌麻痹,6個(gè)月后恢復(fù)正常;1例患者持續(xù)腎囊下血腫;1例患者發(fā)生非手術(shù)引起的小腦出血。微創(chuàng)外科矯正成年人脊柱側(cè)凸具有和傳統(tǒng)外科手術(shù)相似的中長期療效,而且微創(chuàng)外科相對于開放手術(shù),能夠明顯減少出血和損傷,尤其適用于老年患者。2010年Wang等[20]報(bào)道對12例患者行微創(chuàng)手術(shù)治療脊柱側(cè)凸,平均手術(shù)節(jié)段為3.7(2~7節(jié)段),術(shù)前平均cobb角度是31.4°,術(shù)后隨訪矯正到11.5°。術(shù)后有30.4%患者描述新出現(xiàn)腿部麻木、感覺遲鈍、疼痛、無力等一過性癥狀,一位患者這種癥狀持續(xù)。證實(shí)微創(chuàng)外科手術(shù)治療成年人脊柱畸形能夠有效減少外科損傷。
2011年Samdani等[21]報(bào)道,應(yīng)用經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)治療特發(fā)性脊柱側(cè)凸,其療效與開放手術(shù)相同。相對于成年人,青少年脊椎骨韌性大、愈合能力強(qiáng),理論上脊柱微創(chuàng)技術(shù)適用于治療特發(fā)性脊柱側(cè)凸。微創(chuàng)手術(shù)雖然能減少出血和肌肉損傷,但是卻延長了手術(shù)時(shí)間和X線照射時(shí)間。與傳統(tǒng)開發(fā)手術(shù)相比經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)治療特發(fā)性脊柱側(cè)凸方面的優(yōu)點(diǎn),還需進(jìn)一步的臨床研究。
2.3 用于椎體感染微創(chuàng)外科治療 國外有報(bào)道[22],利用微創(chuàng)經(jīng)皮背部椎弓根螺釘釘棒系統(tǒng)脊柱制動(dòng)術(shù)治療成年人化膿性胸腰椎椎間盤炎的經(jīng)驗(yàn)。12例患者中,8例病變部位在腰椎,1例在胸腰椎,3例患者有胸椎化膿性椎間盤炎,平均疼痛指數(shù)按VSA方法9/10,沒有神經(jīng)功能障礙。術(shù)后患者后背疼痛明顯減輕,VAS為1.7,白細(xì)胞數(shù)和C反應(yīng)蛋白也迅速降低。平均61d連續(xù)的抗菌治療后,所有患者疼痛消失,白細(xì)胞數(shù)和C反應(yīng)蛋白水平恢復(fù)正常。證實(shí)微創(chuàng)經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)治療椎體感染可行并有效,能夠迅速減輕患者疼痛,并避免長期固定等缺點(diǎn)。國內(nèi)該方面相對保守,尚未見將經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定用于脊柱感染的報(bào)道。通過文獻(xiàn)報(bào)道可以發(fā)現(xiàn),經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)治療椎體感染效果明顯,具有較高研究價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。
主要優(yōu)點(diǎn):經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)使用導(dǎo)針技術(shù),使置釘不僅快捷而且置釘?shù)臏?zhǔn)確性大為提高;腰骶肌肉剝離范圍小出血少,對患者創(chuàng)傷輕、痛苦少;肌間操作,肌纖維及脊神經(jīng)背側(cè)支損傷小,術(shù)后肌力恢復(fù)好;保留內(nèi)固定手術(shù)復(fù)位滿意、固定堅(jiān)強(qiáng)的優(yōu)勢,骨折愈合快,患者能早期離床下地,降低長期臥床并發(fā)癥的發(fā)生,利于康復(fù)訓(xùn)練及早日工作;術(shù)后ASD并發(fā)癥發(fā)生率低[15]。主要缺點(diǎn):經(jīng)皮椎弓根螺釘主要為萬向螺釘和中空螺釘,費(fèi)用較高;因內(nèi)窺鏡下手術(shù)操作空間的限制和二維手術(shù)視野,對醫(yī)生有較高的解剖知識和開放手術(shù)經(jīng)驗(yàn)要求;經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定全程需C型臂X線機(jī)反復(fù)透視,患者及手術(shù)人員輻射較大;Sextant內(nèi)固定系統(tǒng)本身不能進(jìn)行椎管減壓和融合操作;微創(chuàng)經(jīng)皮椎弓根螺釘系統(tǒng)設(shè)計(jì)的螺釘為萬向釘結(jié)構(gòu),該系統(tǒng)經(jīng)皮矯正脊柱畸形的力量可能有限,對傷椎的提拉復(fù)位效果可能有限[5]。
經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)多用于治療胸腰椎骨折。按AO分型,微創(chuàng)經(jīng)皮內(nèi)固定術(shù)適合于無神經(jīng)損傷的A型骨折[23],李長青等[6]認(rèn)為微創(chuàng)經(jīng)皮內(nèi)固定手術(shù)適應(yīng)證為按 AO分型的A型損傷且突入椎管骨塊小于椎管矢徑1/3,無神經(jīng)損傷表現(xiàn)或是B2.1型損傷。禁忌證為:(1)A型損傷伴神經(jīng)壓迫表現(xiàn),需要手術(shù)減壓者;(2)除B2.1型損傷以外的B型損傷;(3)C型損傷;(4)陳舊骨折需要手術(shù)治療者。傷椎置釘技術(shù)治療脊柱骨折,根據(jù) Margerl分型,王洪偉等[9]認(rèn)為經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定適用于不需直接減壓的胸腰段脊柱A型骨折和僅伴有后部韌帶不完全損傷的B型骨折;對于椎體后壁骨塊移位明顯,椎間盤和后縱韌帶破裂,伴有神經(jīng)功能損害,需要進(jìn)行椎管減壓的A、B、C型骨折均不采用經(jīng)皮椎弓根螺釘固定。昌耘冰等[24]指出,傷椎置釘技術(shù)適用于Gertzbein分類的A型和Bl、B2型,不適用于B3型及C型損傷。王洪偉等[10]認(rèn)為傷椎置釘技術(shù)適用于Gertzbein分類的A型、部分B1型、B2型和B3型損傷,具體取決于骨折椎體椎弓根是否完整及骨折粉碎情況。作者認(rèn)為微創(chuàng)脊柱外科的禁忌證是相對的,隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,禁忌證可能轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)證。經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)在治療脊柱滑脫時(shí)需要根據(jù)患者腰椎滑脫程度、臨床特點(diǎn),選用不同的微創(chuàng)技術(shù)個(gè)體化治療[16];在治療脊柱側(cè)凸和椎體感染方面尚處于探索階段,對于其禁忌證和適應(yīng)證還需要臨床工作者不斷的深入研究。
由于操作難度大,經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)主要用于胸腰椎,在頸椎和上胸椎的應(yīng)用較少。近幾年,計(jì)算機(jī)影像學(xué)發(fā)展迅速,臨床計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(computer aided design,CAD)技術(shù)以及快速原型技術(shù)(rapid prototyping,RP)等在骨科的臨床應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了寰樞椎經(jīng)皮椎弓根內(nèi)固定置釘?shù)陌踩院蜏?zhǔn)確性,為上胸椎經(jīng)皮椎弓根穿刺技術(shù)提供新的手術(shù)可行性方案以及研究路線。隨著微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)導(dǎo)航與相關(guān)輔助科技的配套完善,經(jīng)皮椎弓根內(nèi)固定術(shù)應(yīng)用范圍會進(jìn)一步擴(kuò)大,手術(shù)中患者及手術(shù)人員所受的輻射也會大大減低。此外,由于經(jīng)皮微創(chuàng)椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)所使用的為中空螺釘制造工藝高,目前全部為國外產(chǎn)品,尚無我國自主研發(fā)產(chǎn)品,完全依賴進(jìn)口。因此,總體治療費(fèi)用偏高。研發(fā)適合我國國情的改良器械,提高其脊柱矯形能力、減少治療費(fèi)用、進(jìn)一步擴(kuò)大臨床應(yīng)用領(lǐng)域,是今后一個(gè)努力方向。
[1]Kim DY,Lee SH,Chung SK,et al.Comparison of multifidus muscle atrophy and trunk extension muscle strength:percutaneous versus open pedicle screw fixation[J].Spine,2005,30(1):123-129.
[2]Magerl F.Extemal skeletal fixation of the lower thoracic and the lumbar spine in:Unthoff HK,Stahl E.Current concepts of external fixation of fractures[M].New York:Spring Verlag,1982:353-366.
[3]Dick W,Kluger P,Magerl F,et al.A new device for internal fixation of thoracolumbar and lumbar spine fractures:the′fixateur interne′[J].Paraplegia,1985,23(4):225-232.
[4]Mathews HH,Long BH.Endoscopy assisted percutaneous anterior interbody fusion with subcutaneous suprafascial internal fixation:evolution of technique and surgical considerations[J].Orthop Int Ed,1995,3:456-500.
[5]Foley KT,Gupta SK.Percutaneous pedicle screw fixation of the lumbar spine:preliminary clinical results[J].Neurosurg,2002,97(1Suppl):S7-12.
[6]李長青,羅剛,周躍,等.新型微創(chuàng)經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定治療胸腰椎骨折 [J].中華創(chuàng)傷雜志,2009,25(6):522-525.
[7]Fuentes S,Blondel B,Metellus P,et al.Percutaneous kyphoplasty and pedicle screw fixation for the management of thoraco-lumbar burst fractures[J].Eur Spine,2010,19(8):1281-1287.
[8]Mahar A,Kim C,Wedemeyer M,et al.Short-segment fixation of lumbar burst fractures using pedicle fixation at the level of the fracture[J].Spine,2007,32(14):1503-1507.
[9]王洪偉,李長青,周躍,等.附加傷椎固定的微創(chuàng)經(jīng)皮椎弓根螺釘(Sextant)治療胸腰椎骨折[J].中華創(chuàng)傷骨科雜志,2010,12(2):126-130.
[10]王洪偉,李長青,周躍,等.微創(chuàng)與傳統(tǒng)開放附加傷椎經(jīng)椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)治療胸腰椎骨折的療效比較[J].中國脊柱脊髓雜志,2010,20(2):112-116.
[11]Khoo LT,Palmer S,Laich DT,et al.Minimally invasive percutaneous posterior lumbar interbody fusion[J].Neurosurgery,2002,51(5Suppl):S166-171.
[12]Lee SH,Choi WG,Lim SR,et al.Minimally invasive anterior lumbar interbody fusion followed by percutaneous pedicle screw fixation for isthmic spondylolisthesis[J].Spine J,2004,4(6):644-649.
[13]Jang JS,Lee SH.Clinical analysis of percutaneous facet screw fixation after anterior lumbar interbody fusion[J].Neurosurg Spine,2005,3(1):40-46.
[14]Shim JH,Kim WS,Kim JH,et al.Comparison of instrumented posterolateral fusion versus percutaneous pedicle screw fixation combined with anterior lumbar interbody fusion in elderly patients with L5-S1isthmic spondylolisthesis and foraminal stenosis[J].J Neurosurg Spine,2011,15(3):311-319.
[15]Bae JS,Lee SH,Kim JS,et al.Adjacent segment degeneration after lumbar interbody fusion with percutaneous pedicle screw fixation for adult low-grade isthmic spon-dylolisthesis minimum 3years of follow-up[J].Neurosurgery,2010,67(6):1600-1607.
[16]劉濤,李長清,周躍,等.微創(chuàng)手術(shù)治療Ⅰ、Ⅱ度腰椎滑脫癥的療效觀察[J].中國脊柱脊髓雜志,2009,19(5):354-359.
[17]周躍,王建,李長清,等.成人腰椎峽部裂型滑脫癥的微創(chuàng)治療[J].中華骨科雜志,2009,29(7):609-614.
[18]Anand N,Baron EM,Thaiyananthan G,et al.Minimally invasive multilevel percutaneous correction and fusion for adult lumbar degenerative scoliosis:a technique and feasibility study[J].Spinal Disord Tech,2008,21(7):459-467.
[19]Anand N,Rosemann R,Khalsa B,et al.Mid-term to longterm clinical and functional outcomes of minimally invasive correction and fusion for adults with scoliosis[J].Neurosurg Focus,2010,28(3):E6.
[20]Wang MY,Mummaneni PV.Minimally invasive surgery for thoracolumbar spinal deformity initial clinical experience with clinical and radiographic outcomes[J].Neurosurg Focus,2010,28(3):E9.
[21]Samdani AF,Asghar J,Miyanji F,et al.Minimally invasive treatment of pediatric spinal deformity[J].Semin Spine Surg,2011,23(1):72-75.
[22]Deininger MH,Unfried MI,Vougioukas VI,et al.Minimally invasive dorsal percutaneous spondylodesis for the treatment of adult pyogenic spondylodiscitis[J].Acta Neurochir(Wien),2009,151(11):1451-1457.
[23]Ni WF,Huang YX,Chi YL,et al.Percutaneous pedicle screw fixation for neurologic intact thoracolumbar burst fractures[J].Spinal Disord Tech,2010,23(8):530-537.
[24]昌耘冰,范志丹,夏虹.等.應(yīng)用傷椎植釘技術(shù)治療胸腰椎骨折的生物力學(xué)研究與臨床應(yīng)用[J].中國臨床解剖學(xué)雜志,2009,27(3):347-350.
10.3969/j.issn.1671-8348.2012.32.037
A
1671-8348(2012)32-3440-03
△
,Tel:18607209011;E-mail:ycguke@sina.com。
2012-02-07
2012-07-13)
·綜 述·