超聲骨刀應(yīng)用于退變性腰椎后凸畸形手術(shù)的有效性及安全性

潘顯緯　張浩　姜橫　王建喜　施靚宇　臧法智　陳華江

[摘 要] 目的：探討超聲骨刀在退變性腰椎后凸畸形手術(shù)應(yīng)用中的有效性及安全性。方法：回顧性分析自2014年3月至2015年6月在長征醫(yī)院確診為腰椎退變性后凸畸形且術(shù)中采用超聲骨刀行經(jīng)椎弓根椎體截骨（pedicle subtraction osteotomy，PSO）或行多節(jié)段經(jīng)關(guān)節(jié)突截骨（Smith-Petersen osteotomy，SPO）的37例患者臨床資料。其中行SPO22例，共計切除腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)72個節(jié)段；行PSO15例，共計對19個節(jié)段腰椎截骨。記錄關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)切除時間、術(shù)中有無神經(jīng)根損傷、有無硬膜損傷和腦脊液漏、術(shù)中出血量；術(shù)后1周評估患者癥狀改善情況，隨訪半年。結(jié)果：37例患者手術(shù)均順利完成，22例SPO患者單個節(jié)段腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)切除時間為（4.5±1.8）min（2.7～6.3min ），單個節(jié)段腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)切除術(shù)中出血量為（105.3±49.3）mL（50.0～200.0mL）；行PSO的15例患者術(shù)中出血量為（535.8±197）mL （255.0～800.0mL）。無神經(jīng)根、硬膜損傷，2例腦脊液漏；術(shù)后1周37例患者中的36例癥狀均有不同程度改善，1例患者出現(xiàn)左足下垂，但術(shù)中未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)根切割傷，保守治療半年后好轉(zhuǎn)。術(shù)后末次隨訪37例患者的腰背部及下肢疼痛均有不同程度改善。結(jié)論：應(yīng)用超聲骨刀可以安全、有效地完成退變性腰椎后凸畸形的截骨矯形手術(shù)。在退變嚴(yán)重，解剖結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的椎管及側(cè)隱窩嚴(yán)重狹窄的節(jié)段，有加重患者神經(jīng)癥狀的風(fēng)險，但可以通過持續(xù)移動刀頭，減少在同一部位操作的時間來避免。

[關(guān)鍵詞] 超聲骨刀；脊柱后凸；退行性疾??；截骨術(shù)

中圖分類號：R682.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-5200（2017）01-028-04

DOI：10.11876/mimt201701011

Safety and reliability of ultrasonic bone curette on the spinal decompression procedure in patients with degenerative kyphosis PAN Xianwei，ZHANG Hao，JIANG Heng，WANG Jianxi，SHI Liangyu，ZANG Fazhi，CHEN Huanjiang. （Shanghai Changzheng Hospital，Shanghai 200003 China）

[Abstract] Objectives：To evaluate the safety and reliability of ultrasonic bone curette on spinal osteotomy in treating degenerative kyphosis. Methods： A retrospective analysis of clinical data of 37 patients with spinal osteotomy from March 2014 to June 2015. Smith-Petersen osteotomy（SPO）was performed in 22 patients with 72 segments， and 15 patients with 19 segments underwent pedicle subtraction osteotomy （PSO）. Recording operation time of resection on the articular process， blood loss， perioperative complications such as cerebrospinal fluid leak， injury of nerve root and spinal cord. The improvements of clinical symptoms were analyzed on the 7th day after operation. Results： All patients were operated successfully. In the 22 patients by SPO， the average time for each segment was （4.5±1.8）min （range， 2.7～6.3min）.The average blood loss for each segment was （105.3±49.3）mL （range， 50.0～200.0mL）. In the 15 patients by PSO， the blood loss was （535.8±197.0）mL （range， 255.0～800.0mL）. No patient injury of nerve root and spinal cord，2 cases cerebrospinal fluid leak. 36 patients symptom remission but one patients experienced unilateral foot drop which was cured by conservative treatment. On the last follow-up， 37 cases with back and leg pain were in remission. Conclusions： The ultrasonic bone curette was safety and effective. When it was used in extremely stenosis segment， nerve root injury is not uncommon， which can be avoided by cautioning the cutting time of the ultrasonic bone curette.

[Key words] ultrasonic bone curette； kyphosis； degenerative disease； osteotomy

退變性腰椎后凸畸形（degenerative kyphosis，LDK）是指腰椎間盤、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)以及其他相關(guān)結(jié)構(gòu)退變，導(dǎo)致椎間隙狹窄、腰椎矢狀面序列改變，引起腰椎結(jié)構(gòu)在矢狀面前凸丟失甚至后凸。人體矢狀面失衡可破壞脊柱的力學(xué)平衡，椎間盤、韌帶及肌肉的力學(xué)環(huán)境跟隨改變，導(dǎo)致肌肉、韌帶及相關(guān)結(jié)構(gòu)的勞損，影響患者步態(tài)，并引起腰背部及下肢疼痛。經(jīng)椎弓根椎體截骨術(shù)和多節(jié)段經(jīng)關(guān)節(jié)突截骨術(shù)是治療退變性腰椎后凸畸形常用術(shù)式，但由于操作空間狹小、截骨區(qū)周圍有神經(jīng)根、硬膜、血管等重要結(jié)構(gòu)，在用常規(guī)器械行截骨操作時醫(yī)源性損傷很常見[1-2]。磨鉆、骨刀是目前常用的截骨矯形工具，磨鉆高速旋轉(zhuǎn)，刀頭慣性高，手柄不易把持，旋轉(zhuǎn)切割時骨量丟失多，產(chǎn)熱高且易卷刮周圍軟組織，手術(shù)風(fēng)險較高[3]。骨刀是單次直線性切割，刀頭慣性不可控，沖擊力高，對骨、神經(jīng)及周圍軟組織破壞大。超聲骨刀作為一種新型骨切割工具，通過直接擠壓式切骨，不產(chǎn)生骨屑；精準(zhǔn)切骨，避免不必要的切骨損失和骨組織壞死；有效灌注冷卻，可保留骨細胞的活性；線性切割，周圍組織不纏繞、撕脫；軟組織與刀片接觸時與刀片一起推移、形變和共振，軟組織與刀頭切割點的機械力被大大削弱，可保護軟組織。超聲骨刀應(yīng)用于耳鼻喉科及部分脊柱手術(shù)已有報道[1， 4-5]，其在退變性腰椎后凸畸形截骨矯形術(shù)中應(yīng)用的文獻較少。本研究旨在探討超聲骨刀在退變性腰椎后凸畸形手術(shù)應(yīng)用中的有效性與安全性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

2014年3月—2015年6月在長征醫(yī)院確診為退變性腰椎后突畸形且術(shù)中采用超聲骨刀進行截骨矯形的37例患者，其中男17例，女20例，平均年齡65歲（55～76歲）。均依據(jù)臨床癥狀和體征并結(jié)合患者全脊柱正側(cè)位片、腰椎 CT 及 MRI 等檢查結(jié)果確診。術(shù)前均伴有頑固性腰背部及下肢疼痛，Numeric Rating疼痛評分，背痛為（7.2±0.4）分，下肢痛為（7.3±0.8）分；大小便功能障礙6例；下肢放射痛23例；間歇性跛行8例。

1.2 手術(shù)方法

對于脊柱后凸畸形較輕，截骨平面前方增生不重，無骨橋形成，結(jié)構(gòu)柔軟不需進行脊髓前方減壓的患者行多節(jié)段經(jīng)關(guān)節(jié)突截骨（SPO），方法參照文獻[6]。對于后凸畸形嚴(yán)重，脊柱前方結(jié)構(gòu)增生、骨橋形成、結(jié)構(gòu)僵硬的患者行經(jīng)椎弓根椎體截骨（PSO）。本組22例采用經(jīng)多節(jié)段經(jīng)關(guān)節(jié)突截骨矯形內(nèi)固定，15例采用經(jīng)椎弓根椎體截骨矯形內(nèi)固定。術(shù)中應(yīng)用美國BoneScalpel超聲骨刀進行骨切割操作，工作頻率22.5kHz，刀鋒厚度0.5 mm。

1.3 觀察指標(biāo)

術(shù)中記錄單節(jié)段腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)切除時間、術(shù)中有無神經(jīng)根損傷、有無硬膜損傷和腦脊液漏、術(shù)中出血量；術(shù)后1周評估患者癥狀改善情況。術(shù)后隨訪半年，末次隨訪比較手術(shù)前后背痛、腿痛評分變化，以P <0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

37例患者應(yīng)用超聲骨刀進行單個節(jié)段腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)切除時間為（4.5±1.8）min （2.7～6.3min）；行SPO切除術(shù)的22例患者單個節(jié)段腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)切除術(shù)中出血量為（105.3±49.3）mL（50.0～200.0mL）；行PSO 15例患者術(shù)中出血量為（535.8±197）mL （255.0～800.0mL）。

無神經(jīng)根切割傷患者，在將椎體后壁及后縱韌帶推向硬膜腹側(cè)過程中2例發(fā)生腦脊液漏，待引流液清亮后予拔除引流管、縫合、加壓包扎后愈合。未出現(xiàn)因超聲骨刀操作不當(dāng)導(dǎo)致的硬膜損傷。

術(shù)后均經(jīng)影像學(xué)檢查證實矯形效果良好，矢狀面序列恢復(fù)，典型病例如圖1所示。術(shù)后第1周術(shù)前存左下肢放射痛的11例改善10例，其中1例術(shù)后左足下垂，其發(fā)生在L4/5節(jié)段行超聲骨刀SPO截骨過程中，此節(jié)段關(guān)節(jié)突及黃韌帶增生嚴(yán)重，周圍解剖結(jié)構(gòu)變異，椎間孔及側(cè)隱窩嚴(yán)重狹窄，神經(jīng)根與上關(guān)節(jié)突之間沒有緩沖空間，在超聲刀截骨操作時可能在一個部位操作時間過長，導(dǎo)致局部溫度過高而引起神經(jīng)根熱傳導(dǎo)傷，予甲強龍沖擊、高壓氧艙等保守治療，半年后好轉(zhuǎn)。右下肢放射痛的12例患者均改善；存在大小便功能障礙的6例患者，改善4例，存在間歇性跛行的8例患者均改善，所有患者腰背痛均有不同程度的改善。

患者手術(shù)切口均Ⅰ期愈合。隨訪半年，術(shù)后所有患者腰背及下肢痛緩解明顯。末次隨訪時，Numeric Rating 評分背痛為（2.5±1.2）分，腿痛為（2.6±1.2）分，與術(shù)前比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P <0.05）。

3 討論

多節(jié)段經(jīng)關(guān)節(jié)突截骨和經(jīng)椎弓根椎體截骨是脊柱畸形截骨矯形手術(shù)中常用的截骨方式。1945年Smith-Petersen首次報道多節(jié)段經(jīng)關(guān)節(jié)突截骨技術(shù)，其對截骨的精確性以及截骨范圍的把握要求較高。Mcmaster[7] 1985年將經(jīng)椎弓根椎體截骨術(shù)用于強直性脊柱炎并發(fā)后凸畸形的手術(shù)矯形，又稱為“蛋殼技術(shù)”，經(jīng)椎弓根椎體截骨技術(shù)截骨范圍較大，手術(shù)時間長，出血較多，對手術(shù)工具的要求較高。退變性腰椎后突畸形患者往往年齡較大，脊柱退變重，組織結(jié)構(gòu)解剖異常，且截骨矯形手術(shù)本身難度高，操作復(fù)雜，出血多、手術(shù)時間長，矯形過程中可能牽拉脊柱周圍血管、硬膜囊及神經(jīng)根，導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥[8]。在脊柱矯形手術(shù)中如何精確截骨是非常關(guān)鍵的，常用的切骨工具有高速磨鉆、槍鉗、骨刀等。高速磨鉆由于磨頭高速旋轉(zhuǎn)，手術(shù)界面摩擦產(chǎn)生高溫，容易損傷脊髓及神經(jīng)根，刀頭慣性高，手柄不易把持，在硬膜囊附近操作時稍有不慎容易損傷硬膜囊，磨頭直徑較大，旋轉(zhuǎn)切割時造成不必要的骨組織丟失。在使用槍鉗行椎板及關(guān)節(jié)突切除時，槍鉗“咬”出的骨界面不規(guī)則，出血多，且容易殘留骨碎屑，在行脊柱后方加壓閉合時易損傷硬膜囊及神經(jīng)根。超聲骨刀是一種通過壓電轉(zhuǎn)換器將電能轉(zhuǎn)換成機械能的工具，通過超聲的機械碎裂效應(yīng)及空化效應(yīng)發(fā)揮骨切割作用，BoneScalpel超聲骨刀采用的是主頻率在22.5kHz的電信號，通過骨刀手柄的壓電傳感器，將輸入電信號轉(zhuǎn)化為機械擺動能，機械力臂實現(xiàn)最大的切割效果。超聲骨刀具有以下優(yōu)點：1）當(dāng)軟組織與刀片接觸時，與刀片一起推移、形變和共振，軟組織與刀頭切割點的機械力被大大削弱，實現(xiàn)軟組織保護；2）鈍性刀頭，深部重要組織不會被銳性切割損傷；3）線性切割，周圍組織不纏繞，撕脫；4）冷卻設(shè)計實現(xiàn)低溫切割，使周圍組織不被燒傷和碳化；5）組織的高選擇性，對硬膜無切割作用。

超聲骨刀開展腰椎椎間孔減壓[9]、頸前路椎間盤切

除[10]、單側(cè)椎板成形術(shù)[11]均表現(xiàn)出了良好的有效性。在安全性方面，Hazer[12]和Al-Mahfoudh等[13]發(fā)現(xiàn)，超聲骨刀應(yīng)用于脊柱外科手術(shù)可顯著降低手術(shù)并發(fā)癥的發(fā)生率。丁超等[14]在脊柱椎板回植術(shù)中應(yīng)用超聲骨刀，認(rèn)為其操作安全，效果滿意。王巖等[1]認(rèn)為超聲骨刀可以相對安全、有效地完成胸椎管狹窄癥的減壓手術(shù)。本研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)用超聲骨刀可以安全、有效地完成SPO及PSP截骨術(shù)，獲得了良好效果。本研究37例患者中2例患者因存在硬膜與后縱韌帶粘連，在反向刮勺將后縱韌帶及椎體后壁向硬膜腹側(cè)推移過程中撕裂硬膜囊從而導(dǎo)致腦脊液漏，此時無論用電動磨鉆或超聲骨刀，硬膜損傷均無法避免。此外，1例患者術(shù)后1周發(fā)生了左足下垂，其發(fā)生在L4/5節(jié)段行SPO截骨過程中。術(shù)中未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)根明顯切割傷，損傷的節(jié)段為關(guān)節(jié)痛、黃韌帶增生嚴(yán)重的節(jié)段，此時神經(jīng)根被緊緊卡壓在椎體后壁與關(guān)節(jié)突之間，沒有任何逃逸空間，超聲骨刀在此處長時間操作，導(dǎo)致局部組織過熱，L5神經(jīng)根被熱傳導(dǎo)致傷，這與術(shù)者術(shù)前對患者病情的掌握、手術(shù)操作技術(shù)以及截骨矯形經(jīng)驗有關(guān)。因此完善的術(shù)前輔助檢查、豐富的臨床經(jīng)驗有助于提高手術(shù)效果及安全性。發(fā)生神經(jīng)根癥狀加重的患者是本組第2例接受手術(shù)的患者，說明神經(jīng)損傷可能還與學(xué)習(xí)曲線有關(guān)，在后期病例的手術(shù)中，對重度畸形導(dǎo)致椎管嚴(yán)重狹窄的節(jié)段，我們在使用超聲骨刀時持續(xù)移動刀頭，避免在同一部位操作時間過長引起組織熱損傷，此后未再出現(xiàn)神經(jīng)癥狀加重病例。

在工作效率方面，Sanborn等[15]認(rèn)為與傳統(tǒng)器械相比，超聲骨刀進行椎板切除的手術(shù)時間明顯縮短，出血量也更少；Al-Mahfoudh等[13]研究認(rèn)為在應(yīng)用超聲骨刀的病例中，有74%的病例手術(shù)時間小于2h。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，就單節(jié)段腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)切除的平均時間而言，應(yīng)用超聲骨刀的時間為3.5min 左右，結(jié)合術(shù)者的經(jīng)驗，超聲骨刀可顯著縮短手術(shù)時間，在用于退變性腰椎后凸畸形手術(shù)多節(jié)段截骨時更能體現(xiàn)出其效率優(yōu)勢。在出血量方面，應(yīng)用電動磨鉆以及其他傳統(tǒng)骨切割工具進行骨切割時松質(zhì)骨往往會持續(xù)滲血，而超聲骨刀切骨與止血同步，其切凝血主要來自蛋白低溫變性，其次為擠壓，手術(shù)切割面整齊，手術(shù)破壞性出血少，安全、精準(zhǔn)切骨，將血管損傷降到最小。

本研究結(jié)果初步證實，應(yīng)用超聲骨刀可安全、有效地完成退變性腰椎后凸畸形的截骨矯形手術(shù)，在退變嚴(yán)重，解剖結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的椎管及側(cè)隱窩嚴(yán)重狹窄的節(jié)段，有加重患者神經(jīng)癥狀的風(fēng)險，但可以通過持續(xù)移動刀頭，減少在同一部位操作的時間來避免。本組患者缺乏對照組，需要前瞻性對照研究來進一步證實超聲骨刀的臨床應(yīng)用價值。

參 考 文 獻

[1] 王巖，陳仲強，孫垂國. 超聲骨刀在胸椎管狹窄癥手術(shù)中應(yīng)用的有效性與安全性 [J].中國脊柱脊髓雜志，2015，25 （6）：518-523.

[2] 王存平，韓思林，朱喆，等.改良經(jīng)椎弓根椎間盤截骨術(shù)治療胸腰椎后凸畸形[J].臨床骨科雜志，2015，18 （6）：649-651.

[3] Bydon M，Macki M，Xu R，et al.Spinal decompression in achondroplastic patients using high-speed drill versus ultrasonic bone curette： technical note and outcomes in 30 cases [J].J Pediatr Orthop，2014，34 （8）：780-786.

[4] Vrcek I，Starks V，Mancini R，et al.Use of an ultrasonic bone curette （Sonopet） in orbital and oculoplastic surgery [J].Proc （Bayl Univ Med Cent），2015，28 （1）：91-93.

[5] 李文菁，趙宇，孫志堅，等.超聲骨刀在脊柱外科手術(shù)中的應(yīng)用進展[J].中華外科雜志，2014，52 （3）：215-218.

[6] 朱澤章，邱勇，王斌，等.兩種截骨矯形術(shù)治療強直性脊柱炎胸腰椎后凸畸形的圍手術(shù)期并發(fā)癥比較[J].中國脊柱脊髓雜志，2008，18 （12）：895-899.

[7] Mcmaster MJ.A technique for lumbar spinal osteotomy in ankylosing spondylitis [J].J Bone Joint Surg Br，1985，67 （2）：204-210.

[8] 陳仲強.胸腰椎后凸畸形的后路矯形手術(shù)[J].脊柱外科雜志，2013，11 （6）：321-322.

[9] Morimoto D，Isu T，Kim K，et al.Microsurgical medial fenestration with an ultrasonic bone curette for lumbar foraminal stenosis [J].J Nippon Med Sch，2012，79 （5）：327-334.

[10] Grauvogel J，Scheiwe C，Kaminsky J.Use of Piezosurgery for removal of retrovertebral body osteophytes in anterior cervical discectomy [J].Spine J，2014，14 （4）：628-636.

[11] Malsuoka H，Itoh Y，Numazawa S，et al.Recapping hemilaminoplasty for spinal surgical disorders using ultrasonic bone curette[J].Surg Neurol Int，2012，3（1）：70

[12] Hazer DB，Yasar B，Rosberg HE，et al.Technical Aspects on the Use of Ultrasonic Bone Shaver in Spine Surgery： Experience in 307 Patients [J].Biomed Res Int，2016，2016（2）：1-8.

[13] Al-Mahfoudh R，Qattan E，Ellenbogen JR，et al.Applications of the ultrasonic bone cutter in spinal surgery--our preliminary experience [J].Br J Neurosurg，2014，28 （1）：56-60.

[14] 丁超，孫海燕，王英勝，等.超聲骨刀在脊柱椎板回植術(shù)中的應(yīng)用[J].頸腰痛雜志，2015，36 （2）：140-143.

[15] Sanborn MR，Balzer J，Gerszten PC，et al.Safety and efficacy of a novel ultrasonic osteotome device in an ovine model [J].J Clin Neurosci，2011，18 （11）：1528-1533.