經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡腰椎微創(chuàng)融合術(shù)的臨床研究進(jìn)展

韓振川，任博文，劉慶祖，劉建恒，毛克亞，楊賀軍

1 解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心 骨科醫(yī)學(xué)部，北京 100853；2 河南省直第三人民醫(yī)院 脊柱外科，河南鄭州 450005

近年來，隨著內(nèi)鏡技術(shù)及微創(chuàng)器械的飛速發(fā)展，經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡技術(shù)得到了廣泛的臨床應(yīng)用。從最初單純用于治療腰椎間盤突出癥髓核摘除[1-2]，到現(xiàn)階段經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡輔助下腰椎融合技術(shù)的初步應(yīng)用，已獲得一系列臨床經(jīng)驗(yàn)及研究報(bào)告[3-11]。經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù)(percutaneous endoscopic lumbar interbody fusion，PE-LIF) 正 逐漸成熟為一種組織損傷小、并發(fā)癥發(fā)生率低、住院時(shí)間短、恢復(fù)速度快的微創(chuàng)新技術(shù)，引領(lǐng)微創(chuàng)脊柱外科的發(fā)展方向[12]。經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù)常見適應(yīng)證包括腰椎間盤突出癥、腰椎管狹窄癥、椎間盤源性腰痛、腰椎終板炎、腰椎不穩(wěn)、退行性或峽部裂型腰椎滑脫(≤Ⅱ度)、腰椎術(shù)后不穩(wěn)、背部手術(shù)失敗綜合征等[4-6,8,13-14]。禁忌證包括極度狹窄的Kambin’s 三角、重度腰椎滑脫(≥Ⅲ度)、嚴(yán)重的中央管狹窄，任何可能降低置入物安全性和有效性的情況，如重度骨質(zhì)疏松、椎體骨折、感染或先天性畸形等[6]。本文圍繞經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù)使用的內(nèi)鏡系統(tǒng)、手術(shù)入路、操作規(guī)程及融合器等進(jìn)行文獻(xiàn)綜述，為臨床醫(yī)師提供參考。

1 內(nèi)鏡系統(tǒng)

根據(jù)所用內(nèi)鏡系統(tǒng)的不同分為同軸內(nèi)鏡系統(tǒng)及雙通道內(nèi)鏡系統(tǒng)。同軸內(nèi)鏡系統(tǒng)目前在臨床上使用最廣泛，其特點(diǎn)是內(nèi)鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成了光學(xué)照明、成像及操作通道于一體，利用經(jīng)皮穿刺技術(shù)完成內(nèi)鏡系統(tǒng)的置入，在水介質(zhì)環(huán)境中單通道完成神經(jīng)減壓、椎間隙處理、植骨及融合器置入等一系列操作[15-16]。雙通道內(nèi)鏡系統(tǒng)的特征是光學(xué)照明成像系統(tǒng)與操作通道獨(dú)立分開[12,17]，一般使用0°或30°關(guān)節(jié)鏡作為光學(xué)照明成像工具，基本原理類似于關(guān)節(jié)鏡手術(shù)，需要在椎體同側(cè)經(jīng)皮穿刺建立獨(dú)立內(nèi)鏡通道和器械操作通道，內(nèi)鏡通道主要提供術(shù)野的持續(xù)沖洗和觀察，器械通道用于進(jìn)出器械操作。此系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)在于器械通道可以進(jìn)出常規(guī)脊柱外科器械、融合器的置入可在內(nèi)鏡監(jiān)視下完成、學(xué)習(xí)曲線平緩等[18]。

2 經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù)的手術(shù)入路及操作規(guī)程

根據(jù)手術(shù)路徑的不同，經(jīng)皮內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù)手術(shù)路徑可分為經(jīng)椎間孔入路和經(jīng)椎板間隙入路。經(jīng)椎間孔入路技術(shù)最早于1999 年由Yeung[19]提出，隨后HoogLand 等[20]于2002 年在此基礎(chǔ)上予以改進(jìn)。經(jīng)椎間孔入路定位點(diǎn)通常位于棘突正中線旁開5～13 cm，穿刺的目標(biāo)點(diǎn)是上關(guān)節(jié)突，減壓范圍可以涵蓋椎間孔外、椎間孔、椎管內(nèi)及側(cè)隱窩等部位[3,21-24]。經(jīng)椎板間隙入路于2005 年被Ruetten 等[25]最先報(bào)道，相對(duì)于椎間孔入路減壓更直接，即通過腰椎后路椎板間隙選好穿刺點(diǎn)，突破黃韌帶直達(dá)椎管，主要適用于中央椎管嚴(yán)重狹窄癥的病例，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)背側(cè)充分減壓[5-6]。

2.1 同軸內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù) 由于該技術(shù)目前尚未標(biāo)準(zhǔn)化，不同術(shù)者對(duì)該技術(shù)理解不同，存在手術(shù)入路及操作流程的差異。手術(shù)步驟大致為：患者麻醉后(文獻(xiàn)報(bào)道大部分病例采用全身麻醉，少數(shù)病例報(bào)道采用局部麻醉[26-29])，取俯臥位，X 線透視下體表定位目標(biāo)椎間隙及上下椎弓根在體表投影。穿刺點(diǎn)通常位于棘突正中線旁開5～13 cm，進(jìn)針的目標(biāo)點(diǎn)是上關(guān)節(jié)突或關(guān)節(jié)突表面，在側(cè)位透視下確認(rèn)穿刺位置良好后，將逐級(jí)擴(kuò)張管置入擴(kuò)張軟組織通道，然后放置內(nèi)鏡工作套管和脊柱內(nèi)鏡。在內(nèi)鏡監(jiān)視下使用環(huán)鋸或者磨鉆切除該側(cè)部分或全部關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)，充分顯露黃韌帶起止點(diǎn)，切除黃韌帶充分顯露硬膜囊和神經(jīng)根。這一步操作對(duì)實(shí)現(xiàn)神經(jīng)減壓和下一步椎間隙處理至關(guān)重要。在廣泛關(guān)節(jié)突切除后，更換大直徑保護(hù)套管進(jìn)行椎間盤的切除和終板的處理。經(jīng)工作通道插入鉸刀絞除椎間盤組織，用刮匙刮除上下終板軟骨面，鏡下髓核鉗取出刮除的軟骨終板及部分髓核組織，觀察骨性終板處理是否符合植骨條件。待椎間隙處理完畢后，向椎間隙內(nèi)填充植骨材料，然后再將融合器置入椎間隙內(nèi)。最后經(jīng)皮置入椎弓根螺釘完成固定。

2.2 雙通道內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù) 原理類似于使用通道擴(kuò)張器的微創(chuàng)經(jīng)椎間孔腰椎椎體間融合術(shù)（MIS-TLIF）。手術(shù)可以采用全身麻醉或硬膜外麻醉進(jìn)行[30]。所有的神經(jīng)減壓、椎間隙處理及融合器置入等操作均是在內(nèi)鏡監(jiān)視下完成。患者俯臥位，透視下定位，在同側(cè)上下椎弓根上做兩個(gè)皮膚切口，例如左側(cè)手術(shù)入路中，上切口作為內(nèi)鏡通道入口，下切口作為工作通道入口。體表做1 cm 切口，深度達(dá)筋膜層，插入軟組織擴(kuò)張器擴(kuò)張軟組織通道，然后在工作通道中插入軟組織剝脫器剝離椎板骨面軟組織。內(nèi)鏡與工作通道的交匯處位于上位椎板的下緣。減壓范圍：同側(cè)上位椎板下緣及下位椎板上緣部分切除，下關(guān)節(jié)切除，上關(guān)節(jié)突部分切除，顯露至黃韌帶近端和遠(yuǎn)端，切除同側(cè)黃韌帶；同側(cè)充分減壓后，再經(jīng)棘突根部至對(duì)側(cè)椎板下去除對(duì)側(cè)黃韌帶，切除對(duì)側(cè)部分小關(guān)節(jié)，完成對(duì)側(cè)神經(jīng)根顯露減壓。術(shù)中收集減壓碎骨屑作為植骨材料。使用等離子刀頭及射頻電極交替進(jìn)行術(shù)中軟組織清理和止血。完成神經(jīng)減壓后，內(nèi)鏡監(jiān)視下使用髓核鉗和鉸刀處理椎間隙，使用終板刮刀處理終板軟骨面，提供植骨床。隨后將自體骨屑經(jīng)植骨漏斗器械置入椎間隙內(nèi)并夯實(shí)，內(nèi)鏡監(jiān)視下打入椎間融合器。最后經(jīng)皮置入椎弓根螺釘完成固定。

3 融合器的選擇

目前，關(guān)于融合器在經(jīng)皮內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù)中的應(yīng)用，僅有少數(shù)報(bào)道不使用椎體間融合器，行單純椎體間植骨[12,31]，絕大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道使用不同類型椎間融合器，根據(jù)融合器材質(zhì)不同可分為金屬可撐開融合器[3,9,14,21]、PEEK 融合器[5-6,22,28]及生物型可吸收融合器[32]等。

3.1 PEEK 椎間融合器 目前在脊柱融合術(shù)中，最常用聚醚醚酮(poly ether ether ketone，PEEK)材質(zhì)的椎間融合器。PEEK 材料由于彈性模量接近人骨，生物相容性穩(wěn)定，可以透過X 線，在椎間隙起到牢固的支撐作用，而且在術(shù)中、術(shù)后可觀察融合器的位置且不影響影像學(xué)上椎間融合的判斷[33-34]。此類融合器一般尺寸固定，較小的融合器雖能順利通過工作通道，但是椎間隙高度難以恢復(fù)到理想效果，不能提供足夠的椎間支撐作用。大尺寸的融合器置入則需要更換較大直徑的工作通道，增加了椎板和關(guān)節(jié)突骨質(zhì)的去除量，神經(jīng)根及硬膜囊受損的風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)會(huì)增加[35]。也有文獻(xiàn)報(bào)道，PEEK 材料本身生物活性較低，不利于細(xì)胞的黏附，骨組織與PEEK 融合器之間無法實(shí)現(xiàn)骨性連接，存在融合器移位、下沉或假性關(guān)節(jié)形成風(fēng)險(xiǎn)，特別是對(duì)于嚴(yán)重骨質(zhì)疏松癥患者[36]。針對(duì)以上不足，國(guó)內(nèi)外已有公司在傳統(tǒng)PEEK 融合器的設(shè)計(jì)理念上，設(shè)計(jì)制作出新型PEEK 融合器，融合器寬度多為9 mm，更加考慮融合器的通過性和減少對(duì)神經(jīng)組織的騷擾。相關(guān)產(chǎn)品如上海三友公司“Halis”腰椎融合器、Amendia 公司“Zeus-O”腰椎融合器、Spineology 公司“Rampart-O”腰椎融合器及Globus 公司“Caliber”可撐開腰椎融合器等，都是專為脊柱微創(chuàng)融合手術(shù)設(shè)計(jì)的新型PEEK 融合器。

3.2 金屬可撐開椎間融合器 為了滿足微創(chuàng)手術(shù)的需要，降低融合器相關(guān)并發(fā)癥，金屬可撐開椎間融合器成為近年來脊柱內(nèi)鏡下融合器研發(fā)的熱點(diǎn)方向。金屬可撐開椎間融合器具有“小尺寸置入、大尺寸撐開”的優(yōu)勢(shì)，既提高了融合器置入過程中的安全性，金屬材質(zhì)又能提供堅(jiān)強(qiáng)的椎間支撐效果[3,21]。金屬可撐開椎間融合器置入時(shí)體積較小，呈收縮狀態(tài)，置入椎間隙后撐開體積增大，可很好恢復(fù)椎間隙的高度，重建椎間隙即刻穩(wěn)定性。最早臨床應(yīng)用的金屬可撐開椎間融合器是以色列Disc-O-Tech 公司設(shè)計(jì)研發(fā)的B-Twin 鈦合金可膨脹椎間融合器[37]。該融合器未膨脹時(shí)的直徑為5 mm，完全膨脹后能夠?qū)崿F(xiàn)3 倍(15 mm)的徑向擴(kuò)張[38]。B-Twin 可膨脹椎間融合器與終板是多點(diǎn)接觸支撐，這使得接觸點(diǎn)應(yīng)力過于集中。隨訪發(fā)現(xiàn)融合器容易下沉，椎間隙高度無法維持。同時(shí)，該產(chǎn)品不具備骨誘導(dǎo)作用，融合器內(nèi)部無法植骨，長(zhǎng)期隨訪椎間融合率存在爭(zhēng)議[39]。但是B-Twin 可膨脹椎間融合器設(shè)計(jì)思路值得后續(xù)產(chǎn)品參考借鑒。其他金屬可撐開椎間融合器的產(chǎn)品：Globus 公司“Rise”融合器是一種全鈦金屬可撐開腰椎融合器，未撐開時(shí)最小高度8 mm，連續(xù)撐開后最多可獲得7 mm 的高度提升；Stryker 公司“Mojave PL 3D”融合器通過融合器前后部撐開高度不同，在恢復(fù)椎間隙高度同時(shí)，還可以恢復(fù)腰椎前凸，調(diào)節(jié)脊柱矢狀面平衡，融合器與終板接觸面還設(shè)計(jì)有500 μm 的縱向通道，結(jié)合橫向窗口，旨在實(shí)現(xiàn)更可靠的骨長(zhǎng)入；類似的產(chǎn)品還有Spinal Elements 公司“Omega XP”融合器及DePuy Synthes公司“CONCORDE LIFT”融合器等。有研究表明，金屬可撐開椎間融合器在力學(xué)穩(wěn)定性上優(yōu)于不可撐開的PEEK 椎間融合器，但是撐開過程中存在過度擠壓引起終板骨折風(fēng)險(xiǎn)[40-43]。目前，金屬可撐開椎間融合器還無法獲得可靠的融合器內(nèi)部植骨，臨床效果還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.3 生物可吸收椎間融合器 小牛骨椎間融合器作為一款新型投入臨床使用的新型生物型可吸收融合器，目前已有在經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù)中使用的報(bào)道[32]。該融合器材料取自小牛脛骨，經(jīng)過去鈣化、高溫殺菌制成，外觀設(shè)計(jì)有上下螺紋曲面彈頭形，彈性模量與人骨基本相同，實(shí)質(zhì)上是一種異種骨可吸收融合器。小牛骨椎間融合器發(fā)揮椎間隙支撐作用同時(shí)還具有骨傳導(dǎo)支架作用，隨著小牛骨在人體內(nèi)吸收與降解，自體骨完成爬行替代，最終實(shí)現(xiàn)椎間融合的過程。文獻(xiàn)報(bào)道了經(jīng)皮內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù)使用小牛骨椎間融合器，術(shù)后隨訪12 個(gè)月發(fā)現(xiàn)采用小牛骨椎間融合器與PEEK 融合器最終融合效果比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，影像學(xué)均達(dá)到牢固融合標(biāo)準(zhǔn)，兩種椎間融合器位置良好，無終板塌陷、椎體破壞、螺釘松動(dòng)、斷裂現(xiàn)象，椎間隙高度恢復(fù)到正常[32]。關(guān)于生物型可吸收椎間融合器的研究還處于起步階段，臨床應(yīng)用的報(bào)道較少，作為一種功能型椎間融合器的設(shè)計(jì)思路，未來具有廣泛的發(fā)展空間。

4 結(jié)語

鑒于脊柱內(nèi)鏡技術(shù)在單純腰椎間盤突出和腰椎管狹窄治療方面獲得的巨大成功，可以預(yù)見，經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù)將成為腰椎融合手術(shù)中一種更加實(shí)用、更加微創(chuàng)化的解決方案。特別是對(duì)于老年人或存在嚴(yán)重麻醉風(fēng)險(xiǎn)的患者，經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡輔助下腰椎融合術(shù)可以在局麻下完成。當(dāng)然，該技術(shù)也存在局限：學(xué)習(xí)曲線較長(zhǎng)，難以實(shí)現(xiàn)明確的、全面的減壓和充分的椎間融合，還沒有實(shí)現(xiàn)手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。雖然目前還缺乏該技術(shù)的遠(yuǎn)期效果證據(jù)，手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，但關(guān)鍵理念和早期結(jié)果顯示出較好的應(yīng)用前景。