側(cè)前方腰椎椎體間融合術(shù)的研究進(jìn)展

林云志 方國芳 吳家昌 桑宏勛

腰椎椎體間植骨融合術(shù)是治療腰椎椎間盤退變性疾病 ( disc degenerative disease，DDD ) 的經(jīng)典手術(shù)方式，包括后路腰椎椎體間融合術(shù) ( posterior lumbar interbody fusion，PLIF )、 經(jīng)椎間孔入路腰椎椎體間融合術(shù) ( transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF )、極外側(cè)入路腰椎椎體間融合術(shù) ( extreme lateral interbody fusion，XLIF )、側(cè)前方腰椎椎體間融合術(shù) ( oblique lumber interbody fusion，OLIF )、前方腰椎椎體間融合術(shù) ( anterior lumbar interbody fusion，ALIF ) ( 圖1 )。隨著科技的進(jìn)步，手術(shù)技術(shù)的發(fā)展愈趨于微創(chuàng)化，其中 OLIF 就是近年來微創(chuàng)手術(shù)的發(fā)展方向之一。筆者對該技術(shù)在腰椎 DDD 中的最新研究進(jìn)展作出以下綜述。

一、腰椎椎體間融合術(shù)的發(fā)展演變歷史

在 1932 年 Capener[1]采用了 ALIF 治療腰椎滑脫，ALIF 指從腰椎前方入路實(shí)施椎體間融合，既能有效地恢復(fù)椎間隙高度，也能更徹底地清除變性的椎間盤，同時避免了對硬膜囊、神經(jīng)根、脊柱后部結(jié)構(gòu)與椎旁肌的損傷。PLIF 于 1953 年最先由 Cloward[2]提出，是指從后方入路在目標(biāo)腰椎間隙中進(jìn)行椎體間植骨融合，以此恢復(fù)椎間高度，恢復(fù)腰椎力線，增加椎間孔的垂直高度?，F(xiàn)在臨床上 PLIF 加上不斷改進(jìn)的椎弓根螺釘系統(tǒng)及椎間融合器仍被廣泛應(yīng)用。1981 年 Dewald[3]報(bào)道了 360° 環(huán)形融合術(shù)用于治療腰椎滑脫，360° 環(huán)形融合術(shù)是在腰椎前方椎間融合器、后方椎弓根螺釘及外周 360° 全方位地進(jìn)行融合，極大地增加了椎體穩(wěn)定性，但該技術(shù)操作較復(fù)雜、手術(shù)時間長、出血量較多，現(xiàn)多用于治療重度腰椎滑脫失穩(wěn)。1982 年 Harms 等[4]報(bào)道了 TLIF，TLIF 是從后路切除關(guān)節(jié)突經(jīng)椎間孔到達(dá)椎間盤進(jìn)行手術(shù)，減少了硬膜和神經(jīng)牽拉損傷的發(fā)生率[5]，近年來，TLIF 也不斷地朝著微創(chuàng)內(nèi)鏡方向發(fā)展，其能有效減少手術(shù)創(chuàng)傷，降低醫(yī)學(xué)性神經(jīng)損傷。1997 年德國的 Mayer[6]就已經(jīng)開展 ALIF 的改良術(shù)式，為 Miniopen ALIF，在直視下或在顯微鏡輔助下行小切口設(shè)計(jì)，這項(xiàng)技術(shù)便是 OLIF 前身。2006 年 Ozgur 等[7]報(bào)道了 XLIF，XLIF 又被稱為直接外側(cè)入路腰椎融合術(shù) ( direct lateral interbody fusion，DLIF )[8]，是從腰椎側(cè)方入路摘除椎間盤進(jìn)行椎體間融合，但該技術(shù)要從腰大肌纖維中穿過，即使是輔以術(shù)中神經(jīng)電生理檢測，也極易損傷腰骶神經(jīng)叢，術(shù)后易出現(xiàn)腰大肌無力及腰骶神經(jīng)根叢所支配的股四頭肌等肌肉無力及相應(yīng)的神經(jīng)感覺障礙等并發(fā)癥，同時 L5～S1乃至 L4～5會因髂骨翼的遮擋而無法使用該技術(shù)[10]。

圖 1 腰椎椎體間植骨融合術(shù)入路示意圖Fig.1 Approach of the lumbar interbody fusion

2012 年 Silvestre 等[9]正式報(bào)道了 OLIF，OLIF 是從腹膜后正常解剖間隙，進(jìn)行椎體間融合手術(shù)。相對于傳統(tǒng)的腰椎椎體間融合術(shù)，OLIF 是從自然間隙入路行椎體間融合，擁有著更微創(chuàng)的手術(shù)切口，對肌肉等軟組織損傷更小，神經(jīng)損傷并發(fā)癥發(fā)生率也更低，逐漸受到廣泛關(guān)注。

二、OLIF 入路的可行性研究

1. 臨床應(yīng)用解剖學(xué)研究：Davis 等[10]通過 20 具尸體標(biāo)本在側(cè)臥位下測得 L2～S1每個椎間隙 OLIF 手術(shù)窗的寬度，其中包括原始狀態(tài)下及輕拉腰大肌情況下的寬度值。L2～L5所測量的是主動脈 ( 或髂動脈 ) 到腰大肌之間的距離，L5～S1所測量的是 L5椎體下終板的中點(diǎn)水平方向到左側(cè)髂血管的距離及垂直方向到頭側(cè)髂血管的距離。原始狀態(tài)下及輕拉腰大肌情況下的平均寬度值：L2～3分別為 18.60 mm 和 25.50 mm；L3～4為 19.25 mm 和 27.05 mm；L4～5為 15.00 mm 和 24.45 mm；而 L5～S1水平方向及垂直方向上分別為 14.75 mm 和 23.85 mm。由此可得，在輕拉腰大肌情況下 L2～S1的平均寬度值均在 20.00 mm 以上，椎間盤空間足夠允許安放一個工作通道，從解剖學(xué)研究方面證明了 OLIF 治療 L2～S1椎間盤的可能性。

2. 影像學(xué)研究：Fung 等[11]對 133 例的 MRI 就 L2～S1OLIF 手術(shù)窗的寬度進(jìn)行了測量，所測量的指標(biāo)沿用了 Davis 等在尸體標(biāo)本上的研究，即影像學(xué)資料上測得的距離為原始狀態(tài)下 OLIF 手術(shù)窗的寬度值。此時 L2～3平均寬度值為 16.04 mm，L3～4為 14.21 mm，L4～5為 10.28 mm，而 L5～ S1水平方向及垂直方向上分別為 10.00 mm 和 10.13 mm。 Fung 等[11]還研究了主動脈分叉與腔靜脈的匯合情況：主動脈分叉位于 L3椎體平面的占 2.0%，位于 L3～4椎間盤平面的占 5.0%，位于 L4椎體平面的占 43.0%，位于 L4～5椎間盤平面的占 11.0%，位于 L5椎體平面的占 9.0%；而腔靜脈匯合水平較低，位于 L4椎體平面的占 45.9%，位于 L4～5椎間隙平面的占 19.4%，位于 L5椎體平面的占 34.7%。提出了當(dāng)髂血管匯合位置水平越低，在 L5～S1行 OLIF 就越困難。

Liu 等[12]通過 T12～S1椎體 CT、CTA 和三維重建技術(shù)測量了 60 例成人 L1～S1節(jié)段的影像數(shù)據(jù)，提出實(shí)際手術(shù)窗的寬度等于椎間隙的正中冠狀面上主動脈 ( 或髂血管 ) 到腰大肌之間的距離加上腰大肌水平附著點(diǎn)的距離 ( 圖 2 )，并測量了實(shí)際手術(shù)窗的寬度＜1 cm 的在 L1～2節(jié)段有 2 例 ( 3.3% )，在 L4～5有 4 例 ( 6.7% ) 和在 L5～S1有 17 例 ( 28.3% )。提出大部分人不同椎體間實(shí)際手術(shù)窗＞1 cm，可行 OLIF；但當(dāng)實(shí)際手術(shù)窗＜1 cm 時，不適合使用 OLIF，建議改用其它術(shù)式。

圖 2 實(shí)際手術(shù)窗寬度 = AB + BCFig.2 Width of actual operative window = AB + BC

由解剖學(xué)及影像學(xué)所提供的應(yīng)用解剖學(xué)證據(jù)可得，在行 OLIF 之前，要進(jìn)行正確的術(shù)前評估，要提前從影像學(xué)資料來判斷是否足夠?qū)挾扔糜?OLIF，同時提前判斷手術(shù)區(qū)域附近是否存在解剖學(xué)變異，對于腰大肌過于發(fā)達(dá)、主動脈 ( 或髂血管 ) 分叉過高而出現(xiàn)的手術(shù)寬度不足的患者應(yīng)謹(jǐn)慎使用 OLIF。

三、OLIF 的植骨材料與椎間融合器的研究進(jìn)展

腰椎間盤融合術(shù)術(shù)中需要行植骨融合術(shù)，OLIF 同樣需要一定的植骨材料進(jìn)行填補(bǔ)、橋接缺損和促進(jìn)脊柱融合。理想的植骨材料需要具備活躍成骨、骨誘導(dǎo)和骨引導(dǎo)且無免疫活性的特性[13]。傳統(tǒng)的自體骨被認(rèn)為是植骨材料的“金標(biāo)準(zhǔn)”[14]。自體骨可來自患者身體的不同部位，最常見的部位是切除的棘突、椎骨及髂骨，也可以取肋骨、脛骨、腓骨等，但存在供體數(shù)量有限、取骨部位術(shù)后疼痛、感染、神經(jīng)血管損傷和繼發(fā)性骨折等并發(fā)癥，因此學(xué)者們在不停地尋找著理想的骨移植替代材料。目前臨床主要應(yīng)用的有同種異體骨、異種骨、磷酸鈣鹽材料、新型生物聚合材料、組織工程材料以及含復(fù)合生長因子的復(fù)合材料[15-21]。異種骨主要是來自于動物源性骨骼，如牛的松質(zhì)骨[17]。磷酸鈣鹽材料[18]主要是一種類似人體骨成分的無機(jī)骨移植替代材料，包括碳酸鈣、羥基磷灰石以及磷酸三鈣。新型生物聚合材料通過添加生長因子、生物涂層等工藝制作的骨移植替代材料，比如納米晶膠原基骨材料[19]等。組織工程材料是通過組織工程學(xué)所制作研發(fā)的新型骨移植替代材料，例如間充質(zhì)干細(xì)胞 ( mesenchyma stem cell，MSC ) 培養(yǎng)出來的骨組織材料[20]。含復(fù)合生長因子的復(fù)合材料主要是含有骨形態(tài)發(fā)生蛋白 ( bone morphogenetic protein，BMP )[21]等誘導(dǎo)成骨因子的骨移植替代材料。Morris 等[13]發(fā)現(xiàn)自體骨結(jié)合骨髓干細(xì)胞移植可提供最高的平均骨融合率 ( 95.5% )，而同種異體移植平均融合率僅有 40.0%，但其它所有的骨移植替代材料如磷酸鈣鹽材料、BMP 等的平均融合率均高于 70.0%，呈現(xiàn)出巨大的希望。相信隨著材料科學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展，未來的研究必將重新審視這些新型骨移植替代材料。

現(xiàn)今 OLIF 在國內(nèi)外如火如荼地開展，有文獻(xiàn)指出，在前路椎體間融合術(shù)中使用椎間融合器 ( cage ) 術(shù)后有 19.6% 的患者在最終隨訪時出現(xiàn)嚴(yán)重的 cage 沉降 ( 沉降＞2 mm )， 并提出這與 cage 的大小、高度、型號、位置有關(guān)[22]。目前 OLIF 所用的 cage 主要為進(jìn)口的 PEEK 材料椎間融合器，對比國人，外國患者身材較高大，進(jìn)口椎間融合器的價格昂貴且匹配度也不盡人意[23]。彭祥等[24]利用 3D 打印技術(shù)，使用納米羥基磷灰石 / 聚酰胺 66 ( n-HA / PA66 ) 設(shè)計(jì)了一種專門應(yīng)用于腰椎前路適合國人解剖型的腰椎間融合器，且 n-HA / PA66 相比于 PEEK 材料，生物相容性及生物力學(xué)性能更好，同時使用三維有限元分析結(jié)果顯示解剖型 cage 比子彈頭 cage 的應(yīng)力分布要小且分散，避免了應(yīng)力過于集中的問題，減少了椎體活動度，減少了終板骨折及融合器塌陷并發(fā)癥發(fā)生率。王文軍等[25]便在此基礎(chǔ)上，采用解剖型 n-HA / PA66 融合器對 23 例進(jìn)行臨床研究，結(jié)果表明初步臨床應(yīng)用療效滿意且并發(fā)癥發(fā)生率低，證明了該新型解剖型 cage 的臨床有效性。Lamerigts 等[26]發(fā)明了專門用于 OLIF、具有工程細(xì)胞結(jié)構(gòu)的 cage，以提高促成骨細(xì)胞活性、促進(jìn)植骨融合。目前仍不斷有各式各樣新型的 cage 被發(fā)明出來，但關(guān)于專門適用于 OLIF 的 cage 的研究仍不夠完善，仍有待進(jìn)一步進(jìn)行基礎(chǔ)研究及臨床轉(zhuǎn)化研究。

四、OLIF 的適應(yīng)證與禁忌證

因 OLIF 出現(xiàn)的時間較短，仍缺乏長期有效的臨床證據(jù)及研究支持，目前文獻(xiàn)普遍認(rèn)為在不存在解剖學(xué)異常的情況下，OLIF 適用于 L1～S1各椎間隙的融合，其中包括退行性椎間盤疾病、腰椎滑脫、脊柱失穩(wěn)、退行性腰椎側(cè)凸、腰椎管狹窄癥、椎間盤源性腰痛、腰椎后路手術(shù)失敗綜合征、假關(guān)節(jié)形成、椎體腫瘤、感染、創(chuàng)傷等腰椎 病變[27-33]。

在適應(yīng)證較廣泛的情況下，更應(yīng)該嚴(yán)格把握 OLIF 的禁忌證，術(shù)前應(yīng)正確評估相關(guān)影像學(xué)資料，如手術(shù)區(qū)域附近出現(xiàn)解剖學(xué)變異所導(dǎo)致的手術(shù)窗過窄、腹膜后粘連嚴(yán)重或存在無法正確分離的周圍組織臟器及大血管等影響目標(biāo)椎間隙分離操作的情況，均為 OLIF 的絕對手術(shù)禁忌證。相對禁忌證為黃韌帶肥厚嚴(yán)重鈣化、嚴(yán)重中央椎管狹窄、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)增生、重度腰椎滑脫、重度腰椎間盤突出癥甚至髓核已脫出游離于椎管內(nèi)時，OLIF 效果往往不理想，選擇 PLIF 或 TLIF。早期 Silvestre 等[9]認(rèn)為 L5～S1因髂血管遮擋，不建議使用，而 Zairi 等[33]通過結(jié)扎髂腰靜脈，減少了髂血管損傷風(fēng)險，仍可以完成 L5～S1的 OLIF，但 L5～S1存在髂血管損傷的風(fēng)險以及髂翼的干擾，是否能廣泛使用 OLIF 仍有待研究。對于存在重度骨質(zhì)疏松癥的患者行 OLIF 術(shù)后是否會造成終板骨折、融合器塌陷等并發(fā)癥仍需要進(jìn)一步研究。

五、OLIF 的臨床療效

2012 年最早由 Silvestre 等[9]回顧性研究了 179 例 OLIF 術(shù)后患者，平均手術(shù)出血量 99.5 ml，平均每節(jié)段 56.8 ml；平均手術(shù)時間 53.8 min，平均每節(jié)段 32.5 min；平均住院時間為 7.1 天。此后，不斷有臨床工作者投入對 OLIF 的研究中。Jin 等[34]對 63 例 OLIF 患者分別采用融合率、椎間盤高度和腰椎前凸角變化、數(shù)字評分法 ( numeric rating scale，NRS ) 和 Oswestry 功能障礙指數(shù) ( oswestry disability index，ODI ) 來評價術(shù)后結(jié)果?；颊咂骄≡簳r間為 7.6 天，平均手術(shù)時間 128.0 min，其中 A 組 ( ≤ 65 歲 ) 背痛和腿痛的平均 NRS 評分分別從 4.6 和 5.9 降至 2.3 和 1.8，B 組 ( ＞65 歲 ) 從 4.5 和 6.8 降至 2.6 和 2.2。A 組平均 ODI 評分從 48.4% 提高至 24.0%，B 組平均 ODI 評分從 46.5% 提高至 25.2%。A 組平均椎間盤高度從術(shù)前的 8.6 mm 增加至術(shù)后 13.4 mm。B 組平均椎間盤高度由術(shù)前的 8.9 mm 增加至術(shù)后的 13.9 mm，術(shù)后隨訪為 12.9 mm。 A 組手術(shù)平面節(jié)段平均前傾角由術(shù)前的 10.1° 增加至術(shù)后的 15.2°，術(shù)后隨訪為 14.9°。B 組手術(shù)平面節(jié)段平均前傾角由術(shù)前的 9.4° 增加至術(shù)后的 14.9°，術(shù)后隨訪為 14.2°。 A 組腰椎平均前凸角由術(shù)前的 37.0° 增加至術(shù)后的 42.5°，術(shù)后隨訪為 41.9°。B 組腰椎平均前凸角由術(shù)前的 38.3° 增加至術(shù)后的 43.8°，術(shù)后隨訪為 42.4°。

Fujibayashi 等[35]報(bào)道了 28 例 OLIF 術(shù)后患者，并在影像學(xué)上研究 52 個減壓節(jié)段的硬膜囊術(shù)前平均橫截面面積為 99.6 mm2，術(shù)后升至 134.3 mm2，增加了 30.2%；術(shù)前椎間隙高度平均為 5.4 mm，術(shù)后平均升高至 9.9 mm，增加了 82.3%；減壓節(jié)段椎間盤角度 ( 相鄰椎體終板延長線的交 角 ) 從術(shù)前平均 3.5° 增加至術(shù)后平均 7.9°，日本骨科協(xié)會 ( Japanese orthopaedic association，JOA ) 評分也從術(shù)前平均 15.4 分提升至術(shù)后 24.9 分，恢復(fù)了 72.2%，均表現(xiàn)出 OLIF 間接減壓的臨床療效好。Sato 等[36]對 20 例 OLIF 術(shù)后患者隨訪 6 個月，用影像學(xué)評估減壓節(jié)段右側(cè)椎間孔高度增高 16.0%、左側(cè)增高 18.0%，橫截面與矢狀面的椎管前后徑分別擴(kuò)大 12.0%、32.0%，橫截面椎管面積擴(kuò)大 61.0%，且下肢放射痛及麻木癥狀明顯改善。

現(xiàn)有的研究普遍證實(shí)了 OLIF 的有效性，在術(shù)中出血量、手術(shù)時間、住院時間、改善功能障礙、滑脫復(fù)位、畸形矯正諸多方面均表現(xiàn)出良好的臨床療效[9,34-36]，但由于 OLIF 的出現(xiàn)時間較短，術(shù)者在掌握手術(shù)的熟練度方面不盡相同，導(dǎo)致手術(shù)時間、術(shù)中出血量等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方面差異較大，且缺乏較有效的長期臨床隨訪研究，在遠(yuǎn)期療效方面仍有待探討。

六、OLIF 的臨床常見并發(fā)癥

2012 年 Silvestre 等[9]研究的 179 例 OLIF 術(shù)后患者中，發(fā)生各類并發(fā)癥的有 20 例，發(fā)生率為 11.2%，其中切口疼痛發(fā)生率為 2.2%，交感神經(jīng)損傷導(dǎo)致出現(xiàn)下肢癥狀發(fā)生率為 1.7%，血管損傷發(fā)生率為 1.7%，無腹肌無力、疝氣、逆行射精等并發(fā)癥出現(xiàn)。Abe 等[37]對 155 例 OLIF 術(shù)后患者進(jìn)行了研究，其中有 75 例出現(xiàn)并發(fā)癥，發(fā)生率 48.3%，最常見是終板的骨折與塌陷 ( 18.7% )，其次是一過性腰部乏力與大腿麻木 ( 13.5% )、動脈損傷 ( 2.6% )， 3 例 ( 1.9% ) 再手術(shù)，3 例 ( 1.9% ) 手術(shù)部位感染，2 例 ( 1.3% ) 神經(jīng)功能損害，1 例 ( 0.6% ) 輸尿管損傷。Sato 等[36]回顧了 20 例 OLIF 術(shù)后患者，其中 2 例 ( 10.0% ) 骨質(zhì)疏松癥患者出現(xiàn)終板骨折，融合器下沉，其中 1 例出現(xiàn)節(jié)段動脈損傷，使用單極電凝成功止血，未轉(zhuǎn)開放手術(shù)，1 例出現(xiàn)短暫性的大腿疼痛麻木癥狀。2017 年國內(nèi)劉進(jìn)平等[38]報(bào)告了 67 例 OLIF 患者發(fā)生了各類并發(fā)癥 15 例，發(fā)生率為 22.4%，其中最常見的是 cage 沉降 7 例 ( 10.4% )，手術(shù)切口脂肪液化 2 例 ( 3.0% )，cage 位置不良 2 例 ( 3.0% )， 手術(shù)側(cè)大腿一過性麻木無力 2 例 ( 3.0% )，切口疝 1 例 ( 1.5% )，交感神經(jīng)叢損傷 1 例 ( 1.5% )，并提出 cage 沉降可能原因包括：( 1 ) cage 型號不當(dāng)；( 2 ) 損傷了骨性終板；( 3 ) 術(shù)中椎間隙撐開過多；( 4 ) 重度骨質(zhì)疏松癥；( 5 ) 嚴(yán)重肥胖；( 6 ) 固定方式不合適；( 7 ) 過早劇烈運(yùn)動等。Zeng 等[39]在 2018 年對 235 例行 OLIF 患者的手術(shù)并發(fā)癥進(jìn)行了回顧性分析，其中有 22 例 ( 9.5% ) 出現(xiàn)終板骨折、融合器移位，作者認(rèn)為手術(shù)損傷終板是主要原因，骨質(zhì)疏松及患者過早下床活動也是重要因素。

總之，OLIF 臨床常見并發(fā)癥包括臟器損傷、輸尿管損傷、大血管損傷、交感神經(jīng)損傷、運(yùn)動神經(jīng)損傷、腹部切口疝、脂肪液化、術(shù)后感染、終板骨折、cage 塌陷等；而臨床醫(yī)生往往只關(guān)注于重要臟器、血管、神經(jīng)等重大并發(fā)癥，卻對于終板骨折和融合器移位這些常見并發(fā)癥關(guān)注比較少。

七、展望

OLIF 是一種在介于 ALIF 與 DLIF 之間，斜行進(jìn)入椎間隙的入路方式。與 ALIF 不同的是，OLIF 入路可避開絕大部分重要的血管、臟器組織；與 DLIF 不同之處是，OLIF 入路對腰大肌和腰叢神經(jīng)干擾更少，從而減少術(shù)后疼痛和神經(jīng)或腰叢的損傷，而且在出現(xiàn)低位胸廓或高位髂骨而無法實(shí)施 DLIF 的患者也可使用 OLIF。OLIF 結(jié)合導(dǎo)航技術(shù)可以做到更加精準(zhǔn)的定位，精確減壓范圍，再結(jié)合導(dǎo)航經(jīng)皮植入椎弓根螺釘更是如虎添翼，相信在未來，OLIF 還有可能結(jié)合手術(shù)機(jī)器人做到更加精準(zhǔn)進(jìn)行減壓，真正達(dá)到微創(chuàng)化。