退變性腰椎側(cè)凸畸形患者在極外側(cè)腰椎間融合術(shù)中相關(guān)神經(jīng)血管的影像學(xué)分析

丁 悅,周 旭,張 磊,紀(jì) 斌,王明飛,劉鋮祎

·臨床論著·

退變性腰椎側(cè)凸畸形患者在極外側(cè)腰椎間融合術(shù)中相關(guān)神經(jīng)血管的影像學(xué)分析

丁 悅,周 旭,張 磊,紀(jì) 斌,王明飛,劉鋮祎

目的了解退變性腰椎側(cè)凸畸形患者的腹部大血管和腰叢神經(jīng)在L1～2、L2～3、L3～4、L4～5腰椎間隙的分布,選擇合適的極外側(cè)腰椎間融合術(shù)(XLIF)手術(shù)入路。方法將60例退變性腰椎側(cè)凸畸形患者分為4組(每組15例):右側(cè)凸Cobb角<20°者為B組、≥20°者為C組;左側(cè)凸Cobb角<20°者為D組、≥20°者為E組。另選擇15例無腰椎側(cè)凸的志愿者為對(duì)照(A組)。分別進(jìn)行L1～2、L2～3、L3～4、L4～5腰椎間隙的MRI平掃,觀察腹部大血管及神經(jīng)在各腰椎間隙的分布,測(cè)量并計(jì)算其與椎體直徑的比值,得出相應(yīng)的安全區(qū)域。結(jié)果因腹主動(dòng)脈主要在椎體左前方上行, 且在L3～4椎間隙水平逐漸靠近中線, 髂總靜脈匯合為下腔靜脈后行于椎體右側(cè), 因此同一節(jié)段左側(cè)手術(shù)窗大于右側(cè)(P<0.05)。取左側(cè)95%CI,A、B、C、D、E 5組的安全區(qū)域在 L1～2節(jié)段分別為93.8%、92.3%、93.4%、92.2%、89.8%, 在L2～3節(jié)段分別為85.2%、82.4%、81.9%、80.4%、79.7%,在L3～4節(jié)段分別為77.2%、75.3%、75.9%、74.9%、72.6%,在L4～5節(jié)段分別為70.2%、63.3%、61.9%、66.0%、64.3%。結(jié)論在進(jìn)行XLIF手術(shù)時(shí), L1～2、L2～3、L3～4、L4～5椎間隙水平的安全區(qū)域逐漸減小,目前常用的下腰椎椎體間融合器規(guī)格為(8～12) mm×10 mm×4.5 mm, 手術(shù)窗足夠大, XLIF的融合器冠狀位置入是安全可行的。由于側(cè)凸畸形患者相應(yīng)脊柱發(fā)生旋轉(zhuǎn),使手術(shù)安全窗口發(fā)生輕微偏移;故主彎凸向右的患者手術(shù)切口應(yīng)稍向后偏,向左側(cè)凸側(cè)凸患者手術(shù)切口應(yīng)稍向前偏,這樣手術(shù)入路相對(duì)較安全,可以避免損傷周圍血管和神經(jīng)。

腰椎側(cè)凸; 極外側(cè)腰椎間融合術(shù); 腹側(cè)神經(jīng)根；腹膜后血管; 磁共振成像

微創(chuàng)極外側(cè)腰椎椎間融合術(shù)(XLIF)是腹膜后前方椎體間融合入路的改良,自2006年由Ozgur et al完善并報(bào)道以來,已被廣泛用于治療腰椎退變、不穩(wěn)、滑脫及椎間盤源性疼痛等疾病。就XLIF手術(shù)而言,準(zhǔn)確選擇進(jìn)入腰椎間隙的位置,對(duì)順利完成手術(shù)操作、防止大血管和神經(jīng)損傷十分關(guān)鍵。如果穿刺點(diǎn)靠前,則易傷及腹膜后大血管;如果穿刺點(diǎn)靠后,則易損傷腰神經(jīng)。但是腹部大血管和神經(jīng)在各個(gè)腰椎間隙的分布并不一致,近年來有關(guān)腹部大血管與神經(jīng)在各個(gè)腰椎間隙的解剖報(bào)道,只集中于對(duì)正常脊椎的解剖研究,而關(guān)于退變性脊椎側(cè)凸畸形患者的研究卻未見報(bào)道。2014年1月～2016年1月,我科對(duì)60例退變性脊椎側(cè)凸畸形的患者進(jìn)行病錐間隙的磁共振掃描,目的在于確切了解退變性脊椎側(cè)凸畸形患者腹部的大血管、神經(jīng)在L1～2、L2～3、L3～4、L4～5腰椎間隙的分布規(guī)律,選擇合適的XLIF手術(shù)入路,防止術(shù)中血管、神經(jīng)損傷等并發(fā)癥的發(fā)生,報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1病例資料納入標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)MRI檢查證實(shí)為退變性腰椎側(cè)凸畸形患者。排除標(biāo)準(zhǔn):腰椎外傷、既往腹腔或腰椎前路手術(shù)、腰椎腫瘤、腰椎滑脫、腰椎結(jié)核、BMI>25或<18的患者。本組60例,男36例,女24例,年齡36～68歲。Cobb角8°～43°。頂椎在L2～333例,在L3～417例,在L1～210例?；颊甙磦?cè)凸方向及Cobb角是否>20°分成4組(每組15例)：右側(cè)凸Cobb角<20°者為B組、≥20°者為C組;左側(cè)凸Cobb角<20°者為D組、≥20°者為E組。另參照排除標(biāo)準(zhǔn)選擇15例無腰椎側(cè)凸志愿者作為對(duì)照研究(A組)。

1.2測(cè)量方法使用MRI對(duì)60位患者和15位志愿者進(jìn)行L1～2、L2～3、L3～4、L4～5椎間隙進(jìn)行橫切面斷層掃描,獲得各個(gè)椎間隙T1與T2加權(quán)圖像。根據(jù)MRI掃描結(jié)果,觀察腹部大血管及神經(jīng)在各腰椎間隙的分布,用MRI自帶圖像分析軟件(Syngo fastview 57.19)測(cè)量腹部大血管及神經(jīng)在各腰椎間隙占椎體直徑的比值,得出相應(yīng)的安全區(qū)域。見圖1、2。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。測(cè)算安全區(qū)域在各組的腰椎間隙與椎體直徑的比值(95%CI),同組同節(jié)段數(shù)據(jù)采用左右配對(duì)t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1右側(cè)神經(jīng)根走行區(qū)域與椎體直徑的比值關(guān)系

圖1腰椎腹側(cè)血管、脊神經(jīng)根及其與周圍結(jié)構(gòu)的毗鄰關(guān)系
A1為右側(cè)神經(jīng)根占椎體的距離,A2為椎體直徑,A3為腹主動(dòng)脈占椎體的距離,A4為左側(cè)神經(jīng)根占椎體的距離,A5為下腔靜脈占椎體的距離

圖2XLIF手術(shù)安全入路
左圖中B1、B2分別為右、左兩側(cè)神經(jīng)根占椎體直徑的長度,C1為腔靜脈占椎體直徑的長度,D為椎體直徑,D1、D2分別為左、右側(cè)手術(shù)安全區(qū)長度;右圖中矩形區(qū)為椎體直徑減去腹主動(dòng)脈及左側(cè)神經(jīng)根占椎體的距離,為左側(cè)安全手術(shù)窗,右側(cè)安全手術(shù)窗為椎體直徑減去下腔靜脈及右側(cè)神經(jīng)根占椎體的距離

見表1～4。L1～L5右側(cè)神經(jīng)根占椎體直徑的比值逐漸增大,在B、C組稍向前側(cè)移動(dòng),D、E組稍向后側(cè)移動(dòng),并隨Cobb角增大移動(dòng)距離增大。

2.2左側(cè)神經(jīng)根走行區(qū)域與椎體直徑的比值關(guān)系見表1～4。L1～L5左側(cè)神經(jīng)根占椎體直徑的比值逐漸增大,在B、C組稍向后側(cè)移動(dòng),D、E組稍向前側(cè)移動(dòng),并隨Cobb角增大移動(dòng)距離增大。

表1 B組神經(jīng)、血管與椎體直徑的比值(n=15,%,95% CI)

表2 C組神經(jīng)、血管與椎體直徑的比值(n=15,%,95% CI)

表3 D組神經(jīng)、血管與椎體直徑的比值(n=15,%,95% CI)

表4 E組神經(jīng)、血管與椎體直徑的比值(n=15,%,95% CI)

2.3腹主動(dòng)脈走行區(qū)域與椎體直徑的比值關(guān)系見表1～5。L1～L5腹主動(dòng)脈占椎體直徑的比值逐漸增大,由于腹主動(dòng)脈走行于椎體左前方,A組L1～4所占比值較小,約3%,在L4～5比值約7%。在B、C組稍向后側(cè)移動(dòng),D、E組稍向前側(cè)移動(dòng),并隨Cobb角增大移動(dòng)距離增大,最大可達(dá)22.6%。

2.4腔靜脈走行區(qū)域與椎體直徑的比值關(guān)系見表1～5。在L2～3椎間隙水平以下腔靜脈逐漸走行于椎體右側(cè),A組L4～5最大可達(dá)23.6%,在B、C組稍向后側(cè)移動(dòng),D、E組稍向前側(cè)移動(dòng),并隨Cobb角增大移動(dòng)距離增大,最大為35%。

表5 A組神經(jīng)、血管與椎體直徑的比值(n=15,%,95% CI)

2.5下腰椎側(cè)面手術(shù)窗的解剖構(gòu)成與安全區(qū)域分析在下腰椎側(cè)面、腹主動(dòng)脈及下腔靜脈之后、腰神經(jīng)根之前的區(qū)域無重要血管和神經(jīng),椎間隙正好位于此區(qū)域內(nèi)。同組同節(jié)段椎間隙水平左側(cè)脊神經(jīng)根與腹主動(dòng)脈后緣的距離 (左側(cè)手術(shù)窗)和右側(cè)脊神經(jīng)根與下腔靜脈后緣的距離(右側(cè)手術(shù)窗)與椎體直徑的比值進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn),結(jié)果顯示左側(cè)手術(shù)窗大于右側(cè),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。所以臨床上行XLIF時(shí)常采取右側(cè)臥位、左側(cè)切口,但左側(cè)腰交感干走行于下腰椎的左前方、手術(shù)窗內(nèi),必須仔細(xì)辨認(rèn)以免損傷。而在退變性側(cè)凸患者,由于椎體側(cè)凸、旋轉(zhuǎn),周圍組織結(jié)構(gòu)相應(yīng)移動(dòng),右側(cè)凸患者手術(shù)路徑應(yīng)稍向后偏,左側(cè)凸患者手術(shù)路徑應(yīng)稍向前偏,這樣手術(shù)入路比較安全,可以盡量避免血管和神經(jīng)損傷。見表6、7及圖3、4。

表6 左側(cè)安全區(qū)占椎體直徑的比值(n=15,%)

表7 右側(cè)安全區(qū)占椎體直徑的比值(n=15,%)

圖3 XLIF手術(shù)窗口左右側(cè)安全區(qū)對(duì)比

3 討論

以前影像學(xué)分析常用于對(duì)青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者脊椎結(jié)構(gòu)及鄰近血管的分析,以確定前路椎體螺釘置入的安全區(qū)域。CT與MRI在對(duì)不同類型的側(cè)凸患者測(cè)量血管神經(jīng)組織的位置走行關(guān)系時(shí)發(fā)

圖4 各組間左側(cè)入路窗口安全區(qū)與周圍血管神經(jīng)的毗鄰關(guān)系

揮了很大的作用[1-3]。本研究結(jié)果表明,在L1～5水平,XLIF手術(shù)窗口安全區(qū)逐漸減小,左側(cè)大于右側(cè),右側(cè)入路在L4～5有一個(gè)明顯的下降區(qū),這是由于腹部大血管在這一間隙上緣發(fā)出髂部分支,影響手術(shù)安全操作區(qū)域。我們用這些組織結(jié)構(gòu)與椎體直徑相對(duì)比,而不是絕對(duì)的距離,從而為臨床提供術(shù)中參考數(shù)據(jù)。此外,筆者主要研究椎旁神經(jīng)、血管占椎體直徑的比值,因側(cè)凸患者常合并旋轉(zhuǎn),神經(jīng)血管移位方向相反,故安全區(qū)域比值變化較大,而生理性前凸與后凸患者神經(jīng)與血管往同方向移動(dòng),故比值變化有限,本研究暫未考慮。

本研究顯示在進(jìn)行XLIF手術(shù)時(shí),L1～2、L2～3、L3～4、L4～5椎間隙水平的安全區(qū)域逐漸減小,但即使在L4～5其相對(duì)手術(shù)安全區(qū)仍可達(dá)椎體直徑60%以上,目前常用的下腰椎椎體間融合器規(guī)格為(8～12) mm×10 mm×4.5 mm, 手術(shù)窗足夠大, XLIF的融合器冠狀位置入是安全可行的。由于腰椎側(cè)凸可導(dǎo)致神經(jīng)根和腹膜后大血管相對(duì)于椎體的位置發(fā)生改變。退行性脊柱側(cè)凸可導(dǎo)致非對(duì)稱的椎間隙縮小、椎體旋轉(zhuǎn)等。我們發(fā)現(xiàn),在退變性腰椎側(cè)凸畸形的凹側(cè)神經(jīng)根占椎體直徑的比率減小,神經(jīng)根的位置后移且腹膜后血管的位置也相對(duì)偏后;當(dāng)從此側(cè)入路,神經(jīng)根損位的概率會(huì)相對(duì)少而腹膜后血管則更易損傷。如果患者退變性腰椎側(cè)凸凸向左側(cè),手術(shù)安全區(qū)域則相對(duì)較小,這就使得更容易傷及血管神經(jīng)組織。所以當(dāng)患者退變性腰椎側(cè)凸凸向左側(cè)時(shí),應(yīng)該選擇稍偏前的切口;如腰椎側(cè)凸凸向右側(cè),則應(yīng)當(dāng)選擇左側(cè)稍偏后切口,這樣可以盡量避免術(shù)中對(duì)周圍血管和神經(jīng)的損傷,手術(shù)相對(duì)較安全。

相對(duì)于對(duì)尸體標(biāo)本進(jìn)行解剖研究,影像學(xué)測(cè)量還是有其自身的局限性,包括:① 只能間接地利用影像材料測(cè)量分析,沒有尸體標(biāo)本來源的直接測(cè)量數(shù)據(jù)精確[4]。② 不能保證每一個(gè)影像層面都與椎間盤平面平行。為了降低這兩個(gè)問題給試驗(yàn)數(shù)據(jù)帶來的影響,本研究請(qǐng)?zhí)囟ǖ挠跋襻t(yī)師和脊柱外科醫(yī)師一起測(cè)量,并且把與終板成角>10°的試驗(yàn)數(shù)據(jù)排除。對(duì)于MRI影像,其最大的不足是無法分辨腰交感干及生殖股神經(jīng)的走行,雖然至今仍沒有關(guān)于在XLIF手術(shù)中腰交感干損傷的報(bào)道,但生殖股神經(jīng)麻痹一直是這一手術(shù)的常見并發(fā)癥之一[1]。

XLIF的開展需要有高質(zhì)量的術(shù)中影像學(xué)透視做基礎(chǔ),隨著椎間盤區(qū)域的顯露,必需注意避免損傷神經(jīng)根出口腰大肌部分。而在摘除髓核及置入椎間融合器的過程中,其對(duì)側(cè)的腹膜后血管則容易撕裂。特別在L4～5間隙,腹部血管的分支后移、神經(jīng)根走行偏前使手術(shù)入路變窄,這進(jìn)一步增加了對(duì)腹膜后血管及神經(jīng)根的損傷概率[5-7]。而對(duì)于退變性脊柱側(cè)凸、旋轉(zhuǎn)的患者,由于神經(jīng)根和腹膜后大血管相對(duì)于椎體的位置發(fā)生改變,神經(jīng)、血管損傷的風(fēng)險(xiǎn)更大[8-9]。對(duì)解剖特征及影像資料仔細(xì)認(rèn)真的分析、術(shù)前充分準(zhǔn)備以及術(shù)中小心操作是成功XLIF手術(shù)的基礎(chǔ)[10-11]。

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Imaginganalysisoftheventralnerverootsandretroperitonealvesselswithrespecttotheextremelateralinterbodyfusioninthespinedegenerativelumbarscoliosis

DINGYue,ZHOUXu,ZHANGLei,JIBin,WANGMing-fei,LIUCheng-yi

(DeptofOrthopaedics,PutuoHospitalAffiliatedtoShanghaiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Shanghai200062,China)

ObjectiveTo determine the variable location of the anterior vascular and nerves anatomy in the L1～2,L2～3,L3～4,L4～5lumbar distribution in the patients with degenerative lumbar scoliosis．To assess the reliability and the safety of the operation of lower lumbar spine at the patients with degenerative lumbar scoliosis interbody fusion through the extreme lateral interbody fusion(XLIF).MethodsThe 60 cases of degenerative lumbar scoliosis patients were divided into 4 groups (15 cases each group). The right convex Cobb angle <20° for the B group, ≥20° for the C group; the left convex Cobb angle <20° for the D group, ≥20° of E group, another 15 cases with no lumbar scoliosis volunteers as control group A. Axial MR images were used to measure: the vertebral endplate anterior posterior (AP) diameter, the overlap between the ventral root and the posterior margin of the vertebra, and the overlap between the retroperitoneal large vessels and the anterior edge of the vertebra.Thus obtained the corresponding security zone for XLIF.ResultsThe operation windows from L1～2to L4～5gradually decreased and the left ones were bigger than the right ones(P<0.05).Taking the 95% confidence interval, the left security zone in L1～2segment of the A, B, C, D, E five groups were 93.8%, 92.3%, 93.4%, 92.2%, 89.8%, L2～3segment were 85.2%, 82.4%, 81.9%, 80.4%, 79.7%, L3～4segment were 77.2%, 75.3%, 75.9%, 74.9%, 72.6%, L4～5segment were 70.2%, 63.3%, 61.9%, 66.0%, 64.3%.ConclusionsThe XLIF of L1～5at the patients with degenerative lumbar scoliosis is safe,reliable and practical. Lumbar vertebral fusion between under the present commonly use specifications for (8～12)mm ×10 mm ×4.5 mm, operation window is large enough, XLIF fusion coronary position is safe and feasible.Because the variable location of the neurovascular structures is mostly dependent on the degree of rotatory deformity, the safe corridor for performing the discectomy and fusion should be a little backward in the dextroscoliotic spines, and be slightly forward in the levoscoliotic spines. So it is recommended to take preoperative MRI to assess the relative position of the adjacent neurovascular structures in relation to the lower vertebra′s endplate at each level.

lumbar scoliosis; XLIF;ventral nerve roots;retroperitoneal vessels;MRI

10.3969/j.issn.1008-0287.2017.05.005

R 682.3；R 687.3；R 445.2

A

1008-0287(2017)05-0523-05

上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬普陀醫(yī)院骨科,上海 200062

丁 悅,男,碩士,醫(yī)師,主要從事脊柱外科研究,E-mail:d308806887@sina.com;

周 旭,男,碩士,醫(yī)師,通訊作者,主要從事脊柱外科研究,E-mail:zhouxu198811@sina.com

(接收日期:2017-06-19)