MISTLIF中椎間融合器的放置位置分析

隆振學(xué)1，黎慶初，閆慧博，韋文1，唐毓金3，楊昌盛

(1. 廣西百色市人民醫(yī)院，右江民族醫(yī)學(xué)院附屬西南醫(yī)院脊柱骨病外科，廣西 百色 533000； 2. 南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院，廣東 廣州 510630； 3. 右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，廣西 百色 533000)

微創(chuàng)經(jīng)椎間孔腰椎椎體間融合術(shù)(Minimally invasive surgery，transforaminal lumbar interbody fusion，MISTLIF)是腰椎退變性疾病的重要手術(shù)方式之一。MISTLIF指在擴張管道下，切除部分下關(guān)節(jié)突和上關(guān)節(jié)突，行椎管減壓和椎間盤切除并行椎間植骨融合。與后路腰椎椎體間融合術(shù)(PLIF)相比，經(jīng)椎間孔入路腰椎椎體間融合術(shù)(TLIF)對神經(jīng)組織干擾相對較少，經(jīng)擴張管道的MISTLIF，則可避免行椎板上肌肉剝離，具有肌肉損傷少、出血少、術(shù)后恢復(fù)快等特點。

MISTLIF的技術(shù)要點之一是椎間植骨融合。現(xiàn)代椎間植骨融合多通過植入椎間融合器來實現(xiàn)。MISTLIF中，椎間盤已被徹底切除，所植入的融合器起著重要的支撐作用，對維持椎間隙和椎間孔高度、促進植骨融合、恢復(fù)腰椎矢狀面序列等起著至關(guān)重要的作用。但MISTLIF中椎間融合器的放置位置尚存在較大爭議。Harms J等[1]建議融合器放置于椎間隙中后三分之一。生物力學(xué)試驗表明，終板的后外側(cè)較厚[2]，強度較高[3]，融合器后外側(cè)放置可減少終板下沉風(fēng)險[4]。Abbushi A等[5]的臨床觀察表明，融合器位于中央時，終板下沉發(fā)生率明顯增高。但也有學(xué)者認(rèn)為[6]，融合器前置有助于前柱充分牽張，恢復(fù)腰椎矢狀面序列。

本研究擬描述MISTLIF中融合器的位置分布，并分析其位置與椎間隙和椎間孔高度恢復(fù)、腰椎生理曲度恢復(fù)、椎間植骨是否融合、是否發(fā)生終板下沉的關(guān)系，為MISTLIF中融合器的放置位置提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 搜索南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院2014年1月—2016年12月病案庫，共納入患者79例，其中男34例，女45例，平均年齡54.3歲，18例患者合并高血壓，3例患者合并冠心病，4例患者合并糖尿病。L3/4節(jié)段患者17例，L4/5節(jié)段患者45例，L5/S1節(jié)段患者17例。出血量平均164 ml。61例患者為單側(cè)減壓，18例患者為雙側(cè)減壓。所使用融合器為ROI-T融合器，高度為10～12 mm。45例患者融合器由左側(cè)置入，34例患者融合由右側(cè)置入。平均隨訪時間11.8個月。按照以下標(biāo)準(zhǔn)納入由同一高年資醫(yī)生主刀完成的MISTLIF病例：診斷為腰椎管狹窄癥，行MISTLIF手術(shù)治療；隨訪時間半年或以上；隨訪資料完整。排除合并退變性脊柱側(cè)凸、腰椎滑脫患者，排除既往腰椎手術(shù)病史患者。

1.2 影像學(xué)評估 在CT掃描的橫斷面上測量融合器的位置，標(biāo)記融合器中心位置(融合器三個標(biāo)記點所形成的三角形的重心，即三條中線的交點，見圖1a)，測量融合器中心位置距離椎體前沿距離，記錄為A，測量椎間盤矢狀徑長度記錄為B，計算A/B比值，記錄為α，反映椎間融合器在矢狀面上的位置(見圖1b)。當(dāng)α=0.5時，表示融合器位于中心，當(dāng)α<0.5時，表示融合器位于椎體前半部分，當(dāng)α>0.5時，表示融合器位于椎體后半部分。標(biāo)記椎間盤冠狀面平分線，測量融合器中心位置距離平分線距離，記錄為C，C有正負(fù)之分，當(dāng)融合器中心位置偏融合器置入側(cè)時，記錄為負(fù)值，當(dāng)融合器中心位置偏融合器置入側(cè)的對側(cè)時，記錄為正值，測量椎間盤左右徑長度，記錄為D，計算C/D比值，記錄為β，反映融合器在冠狀面上的位置(見圖1c)。在矢狀面重建圖像上，測量手術(shù)節(jié)段椎間隙前沿和后沿高度、左右側(cè)椎間孔高度、手術(shù)節(jié)段椎間隙Cobb角、腰椎前凸角(Lumbar lordosis，LL)。采用Brantigan評分[7-8]判斷椎體間融合情況：4分，完全融合，塑形良好；3分，融合良好，但有少量透光線；2分，上下部分(50%)連接，但仍有多量透光線；1分，上下部分未連接，但骨量較術(shù)后及時植骨量多；0分，上下部分未連接，高度丟失，植骨吸收。融合器陷入椎體終板≥2 mm判定為融合器下沉[9]。

注：圖1a.標(biāo)記融合器中心位置，即融合器三個標(biāo)記點所形成的三角形的重心，即三條中線的交點；圖1b.測量融合器中心位置距離椎體前沿距離，記錄為A，測量椎間盤矢狀徑長度記錄為B，計算A/B比值，記錄為α；圖1c.標(biāo)記椎間盤冠狀面平分線，測量融合器中心位置距離平分線距離，記錄為C，C有正負(fù)之分，當(dāng)融合器中心位置偏融合器置入側(cè)時，記錄為負(fù)值，當(dāng)融合器中心位置偏融合器置入側(cè)的對側(cè)時，記錄為正值，該病例中，融合器由左側(cè)置入，故C為正值；測量椎間盤左右徑長度，記錄為D；計算C/D比值，記錄為β

2 結(jié)果

2.1 患者疼痛評分情況 患者術(shù)前腰痛4.8分，術(shù)后2.2分；腿痛VAS評分5.6分，術(shù)后2分；腰痛ODI評分術(shù)前52%，術(shù)后16%；2例患者發(fā)生腦脊液漏，1例患者隨訪過程中發(fā)生斷釘。矢狀面上，α最大72%，最小31%，平均(47.8±9.3)%；冠狀面上，β波動于-20%～19%，平均(-1.5±6.1)%，見圖2。

圖2 融合器位置分析

注：圖2a.融合器矢狀面位置分析餅狀圖；圖2b.融合器冠狀面位置分析餅狀圖；圖2c.融合器具體位置分布圖示。2d&2e.典型病例一：α=64.4%，β=0。2f&2g.典型病例二：α=36.6%，β=6.3%

2.2 患者術(shù)前、術(shù)后影像學(xué)測量結(jié)果 患者術(shù)后椎間隙高度恢復(fù)，分別較椎間隙前沿高度增加2.9 mm，椎間隙后沿高度增加2.2 mm，椎間孔高度增高，融合器置入側(cè)椎間孔高度增加2.2 mm，融合器置入側(cè)對側(cè)椎間孔高度增加2.1 mm，椎間隙Cobb角和LL則無顯著變化。術(shù)后隨訪期間椎間隙高度丟失，椎間隙前沿高度丟失1.7 mm，椎間隙后沿高度丟失0.9 mm，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。椎間孔高度、椎間隙Cobb角和LL維持良好，見表1。

2.3 探索融合器矢狀面位置與各參數(shù)的相關(guān)性分析 結(jié)果表明，手術(shù)節(jié)段椎間隙Cobb角、椎間隙后沿高度、融合器置入側(cè)椎間孔高度和融合器置入側(cè)對側(cè)椎間孔高度與α顯著相關(guān)，LL和椎間隙前沿高度與α不相關(guān)。納入所使用融合器高度、各參數(shù)術(shù)前基線值和融合器矢狀面位置進行多元線性回歸分析，結(jié)果同樣表明，手術(shù)節(jié)段椎間隙Cobb角、椎間隙后沿高度、融合器置入側(cè)椎間孔高度和融合器置入側(cè)對側(cè)椎間孔高度與α顯著相關(guān)，LL和椎間隙前沿高度與α不相關(guān)，見表2。

62例患者椎間融合良好，融合率78.5%。40例患者出現(xiàn)終板下沉，發(fā)生率50.6%，上位椎體下終板下沉(3.6±1.1) mm，下位椎體上終板下沉(4.4±1.6) mm。椎間植骨是否融合和是否終板下沉與α均不相關(guān)，見表2。

表1 術(shù)前、術(shù)后腰椎影像學(xué)測量

注：a：與術(shù)前相比，P<0.05；b：與術(shù)后相比，P<0.05

表2 探索融合器矢狀面位置與各參數(shù)的相關(guān)性分析

3 討論

本研究描述了MISTLIF中融合器的位置分布。矢狀位上，融合器中心位置為47.8%，位于椎體中心點稍偏前。具體而言，64.6%融合器位于中心點及前方，92.4%融合器位于椎體前3/5。Choi WS等[10]評估了21例L5/S1行MIS-TLIF患者，發(fā)現(xiàn)61.9%融合器位于前中部分，23.8%位于中外部位，9.5%位于正中，4.8%位于中后。Landham PR等[6]統(tǒng)計了83名PLIF患者，融合器中心位置為46%。本研究的結(jié)果與Choi WS等[10]和Landham PR等[6]的結(jié)果類似。此外，本研究進一步統(tǒng)計了融合器的冠狀面位置分布。72.1%融合器偏置入側(cè)，27.9%融合器位于置入側(cè)對側(cè)——可能與MISTLIF中操作空間有限和ROI-T融合器體積相對較大有關(guān)，但絕大部分(91.1%)融合中心位置位于中心點附近。

有關(guān)椎間融合器的放置位置，目前的討論主要有以下幾方面。

首先是脊柱運動單元強度方面。沒有后路固定的情況下，Comer GC等[11]發(fā)現(xiàn)，在腎形融合器居中和靠前時，前屈、后伸、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)等應(yīng)力作用下，融合節(jié)段的生物力學(xué)強度無顯著差異；附加后路內(nèi)固定時，Sim HB等[12]和Faundez AA等[13]發(fā)現(xiàn)，融合器位于前中1/3和后中1/3時，脊柱在前屈、后伸、側(cè)屈方向上，融合節(jié)段的最大活動度類似。據(jù)此可以推斷，椎間融合器放置位置對脊柱運動單元強度無顯著影響。

第二，椎間隙和椎間孔高度恢復(fù)方面。融合器植骨融合的最為重要作用之一是恢復(fù)椎間隙和椎間孔高度。但多重因素混合作用下，術(shù)后椎間隙和椎間孔高度并不總是恢復(fù)良好的，尤其是融合器置入側(cè)對側(cè)，甚至可因此出現(xiàn)新發(fā)神經(jīng)癥狀。有作者[14-16]將此歸咎于融合器放置偏置入側(cè)同側(cè)和術(shù)前對側(cè)椎間孔存在狹窄。但本研究中，單因素和多因素分析均表明，椎間隙后沿高度、融合器置入側(cè)椎間孔高度和融合器置入側(cè)對側(cè)椎間孔高度均與α呈顯著的正性相關(guān)，即融合器在矢狀面的位置越靠后，越有利于恢復(fù)椎間隙后沿高度、融合器置入側(cè)椎間孔高度和融合器置入側(cè)對側(cè)椎間孔高度。據(jù)此，我們認(rèn)為，為更好地恢復(fù)椎間隙和椎間孔高度，更好地實現(xiàn)間接減壓，融合器過度前置可能是不可取的。當(dāng)然，會有學(xué)者認(rèn)為[6]，融合器前置可更好地恢復(fù)腰椎生理性前凸。融合器提供了后路椎弓根釘棒系統(tǒng)的作用力支點，可以從力學(xué)上推斷確認(rèn)：施加同樣大小作用力下，當(dāng)融合器前置時，后方力臂較長，力矩較大，容易獲得更大的角度矯正，反之亦然。然而，實際上可能并非如此。第一，多數(shù)情況下，退變性腰椎疾病患者生理性前凸減少并不顯著(本研究中術(shù)前LL平均為42.5°)，患者并不需要通過手術(shù)增加腰椎生理前凸；第二，TLIF手術(shù)對脊柱穩(wěn)定結(jié)構(gòu)破壞較小，單節(jié)段的TLIF操作對腰椎生理性曲度影響有限。Kepler CK等[17]則統(tǒng)計了45例單節(jié)段TLIF患者，術(shù)后患者椎間隙高度增加4.5 mm，腰椎前凸角增加3.6°，椎間融合器位置與腰椎前凸角恢復(fù)無關(guān)。本研究中的相關(guān)性分析也表明，椎間融合器的矢狀面位置對腰椎整體曲度無顯著影響；第三，實際操作中，術(shù)者則是根據(jù)術(shù)前腰椎生理曲度決定施加在后方椎弓根釘棒系統(tǒng)的作用力大小，可通過操作手術(shù)床增加患者腰椎前凸，后方的椎弓根釘棒系統(tǒng)則形成張力帶以維持。因此，擔(dān)心融合器后置會影響患者腰椎生理性曲度恢復(fù)可能是不必要的。

第三，終板下沉。由于終板不同位置的強度存在差異，融合器位于不同位置時所承載負(fù)重也存在差異，故融合器位置是椎間融合術(shù)后終板下沉的重要影響因素。終板強度方面，Lowe TG等[2]對人類標(biāo)本的終板不同位置的強度進行了測量，發(fā)現(xiàn)中央和前方的終板強度最低，后外方的終板強度最大，Grant JP等[3]也對人類標(biāo)本的終板不同位置點的強度進行了測量，同樣發(fā)現(xiàn)后外方的終板強度最大；融合器的承載負(fù)重方面，Polly DW Jr等[18]采用機械模型進行了生物力學(xué)測試，發(fā)現(xiàn)越位于后方，融合器承載負(fù)重越大，與此同時，后路內(nèi)固定所受應(yīng)力則相對較小，Quigley KJ等[19]也采用機械模型進行了生物力學(xué)測試，發(fā)現(xiàn)融合器位于側(cè)前方時后路內(nèi)固定所受應(yīng)力最大，融合器位于前方和中央時無明顯差異。由上述生物力學(xué)研究可以推斷，融合器位置偏前時，融合器有可能因為終板強度較低而下沉風(fēng)險增高，但同時可能因為融合器負(fù)載相對較小而融合器下沉風(fēng)險降低。反之亦然。在融合器負(fù)載和終板強度的同時作用下，融合器位置對融合器下沉風(fēng)險的影響未明，目前相關(guān)研究數(shù)量較少，且結(jié)論不一致。Kim JT等[20]回顧分析了35例子彈型融合器和33例腎型融合器手術(shù)患者，發(fā)現(xiàn)腎型融合器更位于前方(26%比42%)，融合器下沉較少(1.67%比2.43%)。并統(tǒng)計了122枚融合器，發(fā)現(xiàn)2 mm沉降率為14.8%，4 mm沉降率為6.6%，其中，融合器前置是融合器下沉的危險因素(2 mm，OR=1.018；4 mm，OR=1.433)[9]。本研究中，終板下沉發(fā)生率50.6%，上位椎體下終板下沉(3.6±1.1) mm，下位椎體上終板下沉(4.4±1.6) mm，終板下沉發(fā)生率和下沉程度與Tokuhashi Y等[21]的結(jié)果類似。相關(guān)性分析則表明，終板下沉與融合器位置不相關(guān)，與Kim JT等[20]、Kim MC等[9]的研究結(jié)果存在差異。

綜上所述，融合器矢狀面放置位置與椎間隙和椎間孔高度相關(guān)，融合器在矢狀面的位置越靠后，越有利于恢復(fù)椎間隙和椎間孔高度；融合器放置位置對腰椎生理曲度、椎間植骨融合、終板下沉無顯著影響。本研究存在以下局限性：第一，樣本量偏少，且為回顧性研究；第二，隨訪時間不長。最終結(jié)論仍有待大規(guī)模、前瞻性、遠期隨訪研究以進一步證實。