機(jī)器人輔助微創(chuàng)通道下經(jīng)椎間孔椎間融合術(shù)治療單節(jié)段腰椎間盤突出癥的臨床療效

姜 超 ,張永遠(yuǎn) ,王曉暉, ,陳 喆, ,王仝昊 ,王致遠(yuǎn), ,田 方,,盧 慶,尹 思,杜 恒,郝定均

(1.西安交通大學(xué)附屬紅會醫(yī)院脊柱外科,陜西西安 710054;2.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨科,陜西西安 710061;3.寶雞市中醫(yī)醫(yī)院骨傷一科,陜西寶雞 721001)

腰椎間盤突出癥是臨床上常見的腰椎疾患,主要是由于椎間盤退變所引起的一種退行性病變,可引起腰痛、下肢放散痛,嚴(yán)重可導(dǎo)致大小便失禁,肢體癱瘓[1]。對于腰椎間盤突出癥的治療,目前臨床上主要采取階梯療法,對于保守治療無效或效果不佳的患者,手術(shù)治療能夠明顯減輕患者癥狀,改善患者生活質(zhì)量[2]。研究表明,椎間融合術(shù)治療腰椎間盤突出癥特別對合并腰椎失穩(wěn)、椎管狹窄的患者取得了良好效果[2-3]。然而,傳統(tǒng)開放手術(shù)創(chuàng)傷大,術(shù)后恢復(fù)時(shí)間長,加重了患者負(fù)擔(dān)[4]。目前,隨著快速康復(fù)理念的提出以及微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展,微創(chuàng)通道下經(jīng)椎間孔椎間融合術(shù)(minimal invasive transforaminal lumbar interbody fusion,MIS-TLIF)治療腰椎間盤突出癥在臨床上得到了廣泛應(yīng)用,具有出血量少、組織損傷小、術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)[5-6];但經(jīng)皮置釘常常需要反復(fù)透視定位,不僅增加了手術(shù)時(shí)間和射線輻射,也往往難以達(dá)到精準(zhǔn)置釘。近年來,研究發(fā)現(xiàn)機(jī)器人輔助椎弓根螺釘置入可以提高置釘準(zhǔn)確率,促進(jìn)脊柱微創(chuàng)手術(shù)的發(fā)展[7-8]。本研究對接受機(jī)器人輔助微創(chuàng)通道下經(jīng)椎間孔椎間融合術(shù)(robot-assisted minimal invasive transforaminal lumbar interbody f usion,RAMIS-TLIF)和MIS-TLIF治療單節(jié)段腰椎間盤突出癥患者的臨床數(shù)據(jù)資料進(jìn)行了回顧性分析,比較臨床效果及術(shù)中置釘準(zhǔn)確率。

1 資料與方法

1.1 研究對象及納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

收集2018年1月至2019年8月西安交通大學(xué)附屬紅會醫(yī)院收治的單節(jié)段腰椎間盤突出癥患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡大于18歲;②經(jīng)影像學(xué)資料確診為腰椎間盤突出癥;③癥狀、體征和病變節(jié)段一致;④癥狀明顯,保守治療6個(gè)月無效或者癥狀未見明顯改善;⑤術(shù)后隨訪時(shí)間超過1 年。排除標(biāo)準(zhǔn):①曾經(jīng)接受過腰椎手術(shù);②責(zé)任節(jié)段超過1個(gè),累及多個(gè)節(jié)段;③合并脊柱結(jié)核或者腫瘤;④合并重度骨質(zhì)疏松;⑤存在手術(shù)禁忌證不能耐受手術(shù)。

根據(jù)納入排除標(biāo)準(zhǔn),共納入單節(jié)段腰椎間盤突出癥患者69例。

1.2 分組及臨床資料的收集

根據(jù)手術(shù)方式將納入患者分為RA 組和MISTLIF 組,分別接受RA-MIS-TLIF、MIS-TLIF。收集患者的年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)、癥狀持續(xù)時(shí)間、是否合并糖尿病等一般資料。

術(shù)前完善相關(guān)影像學(xué)檢查及實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn),排除絕對手術(shù)禁忌證。術(shù)前30 min頭孢呋辛鈉1.5 g靜脈滴注預(yù)防感染,當(dāng)手術(shù)時(shí)間超過3 h時(shí),術(shù)中追加一組抗生素。

1.3 手術(shù)方法

RA 組:患者全身麻醉后取俯臥位,腹部懸空。常規(guī)消毒,鋪無菌手術(shù)單。將手術(shù)機(jī)器人示蹤器粘貼在患者胸背部,將標(biāo)尺固定在機(jī)器人機(jī)械臂上并置于手術(shù)區(qū)域,O 型臂定位并掃描手術(shù)節(jié)段(納入標(biāo)尺和示蹤器)。掃描完畢后將所獲得的影像數(shù)據(jù)傳輸至天璣機(jī)器人工作站,隨后在工作站上規(guī)劃釘?shù)兰巴ǖ廊肼?。釘?shù)酪?guī)劃完畢后在機(jī)械臂指引下置入導(dǎo)絲,先切開非癥狀側(cè)皮膚,沿導(dǎo)絲逐級擴(kuò)張,最后置入椎弓根螺釘。在機(jī)械臂指引下將導(dǎo)絲置入病變側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié),切開皮膚、皮下及筋膜層,鈍性分離肌肉及軟組織,找到多裂肌與最長肌肌間隙,沿導(dǎo)絲于肌間隙逐級擴(kuò)張置入MIS-TLIF工作通道系統(tǒng)。去除關(guān)節(jié)突、黃韌帶,顯露硬膜囊及受壓的神經(jīng)根,常規(guī)減壓并處理椎間隙。沿通道將填充有混合自體骨和同種異體骨的Cage(上海三友醫(yī)療器械股份有限公司,PEEK材質(zhì))置入椎間隙,C臂透視確認(rèn)Cage位置及椎弓根螺釘良好后,撤除微創(chuàng)通道。沿導(dǎo)絲置入癥狀側(cè)椎弓根螺釘,測量螺釘間距離,選取合適長度的鈦棒(上海銳植醫(yī)療器械有限公司)預(yù)彎后進(jìn)行安裝,螺帽擰緊固定一端,抱緊加壓后安裝擰緊其余螺帽。C臂透視確認(rèn)Cage及釘棒系統(tǒng)位置良好后,仔細(xì)止血,沖洗傷口,放置引流管,傷口逐層縫合,無菌敷料加壓包扎。

MIS-TLIF組:患者全身麻醉后取俯臥位,腹部懸空,C型臂透視下定位手術(shù)節(jié)段相應(yīng)椎體椎弓根的體表投影,并在體表標(biāo)記位置。準(zhǔn)確定位后,常規(guī)消毒,鋪無菌手術(shù)單。沿標(biāo)記點(diǎn)在皮膚做一縱行小切口,穿刺針沿標(biāo)記部位進(jìn)入,C 型臂透視下穿刺針通過椎弓根安全進(jìn)入椎體內(nèi),取出穿刺針針芯,置入導(dǎo)針并固定。C型臂透視將導(dǎo)絲置入病變側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié),切開皮膚、皮下及筋膜層,鈍性分離肌肉及軟組織,找到多裂肌與最長肌肌間隙,沿導(dǎo)絲于肌間隙逐級擴(kuò)張置入MIS-TLIF工作通道系統(tǒng)。去除關(guān)節(jié)突、黃韌帶,顯露硬膜囊及受壓的神經(jīng)根,常規(guī)減壓并處理椎間隙。選取長度和直徑合適的椎弓根螺釘4枚,沿導(dǎo)針經(jīng)皮徒手置入椎弓根螺釘,C型臂透視下確認(rèn)螺釘位置良好后,測量螺釘間距離,選取合適長度的鈦棒預(yù)彎后進(jìn)行安裝,螺帽擰緊固定一端,抱緊加壓后安裝擰緊其余螺帽。C臂透視確認(rèn)Cage及釘棒系統(tǒng)位置良好后,仔細(xì)止血,沖洗傷口,放置引流管,傷口逐層縫合,無菌敷料加壓包扎。

1.4 術(shù)后處理

術(shù)后預(yù)防感染,應(yīng)用抗生素24 h后停藥。傷口引流量小于50 m L時(shí)拔除引流管。術(shù)后第2天佩戴支具下地活動,復(fù)查CT 及腰椎正側(cè)位X 線片。出院后繼續(xù)佩戴支具3個(gè)月,避免劇烈運(yùn)動。

1.5 評價(jià)指標(biāo)及隨訪

收集兩組患者手術(shù)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù):手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)中透視次數(shù)、術(shù)后傷口引流量、引流管拔除時(shí)間(從手術(shù)結(jié)束到拔除時(shí))、住院時(shí)間、術(shù)后相關(guān)并發(fā)癥;記錄患者術(shù)前、術(shù)后3 d、術(shù)后6個(gè)月、12個(gè)月和末次隨訪時(shí)的下腰痛、下肢痛VAS評分及腰椎JOA 評分。

所有患者術(shù)后均行置釘節(jié)段CT 掃描,評估兩組置釘?shù)臏?zhǔn)確率。采用Gertzbein標(biāo)準(zhǔn)[9]評估置入螺釘?shù)臏?zhǔn)確性:A級為螺釘未侵及骨皮質(zhì),完全位于椎弓根內(nèi);B級為螺釘部分侵及骨皮質(zhì)但≤2 mm;C 級為2 mm<螺釘侵及骨皮質(zhì)≤4 mm;D級為4 mm<螺釘侵及骨皮質(zhì)≤6 mm;E級為螺釘侵及骨皮質(zhì)>6 mm或穿出椎弓根。置釘準(zhǔn)確率(%)=每組A 級螺釘數(shù)/該組置入螺釘總數(shù)×100%。

術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月行影像學(xué)檢查評估釘棒和螺釘有無移位、斷裂、松動、脫出,以及椎間融合情況。椎間融合根據(jù)Brantigan 和Stefee 分級標(biāo)準(zhǔn)[10]進(jìn)行影像學(xué)資料評價(jià):1級為提示明顯的假關(guān)節(jié)形成;2級為提示可能有假關(guān)節(jié)形成;3級為提示不確定;4級為提示可能融合;5級為提示融合。其中,4級和5級屬于融合,影像學(xué)資料不能確定的由影像科醫(yī)生進(jìn)行評估。融合率(%)=每組融合例數(shù)/該組總例數(shù)×100%。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,兩組之間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),組內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)比較采用重復(fù)測量方差分析,多重比較采用Bonferroni法。計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)和百分比(%)表示,兩組之間比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者術(shù)前一般資料的比較

RA 組共納入患者33例,年齡45～79歲,其中男性19例(57.58%);體質(zhì)指數(shù)20.3～32.3 kg/m2;合并糖尿病患者5例(15.15%);癥狀持續(xù)時(shí)間6～38個(gè)月;手術(shù)節(jié)段分布最高為L4～L5節(jié)段,共13例(39.39%)。MIS-TLIF 組共納入患者36 例,年齡43～79歲,其中男性20名(55.56%);體質(zhì)指數(shù)18.4～34.5 kg/m2;合并糖尿病患者7例(19.44%);癥狀持續(xù)時(shí)間6～35個(gè)月;手術(shù)節(jié)段分布最高為L5～S1節(jié)段,共14例(38.89%)。RA 組和MIS-TLIF組患者均為單節(jié)段病變,其年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)、癥狀持續(xù)時(shí)間、是否合并糖尿病等一般資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表1)。

2.2 兩組患者圍手術(shù)期情況的比較

RA 組及MIS-TLIF 組患者手術(shù)均按計(jì)劃順利完成。典型病例因L4/L5 腰椎間盤突出癥行RAMIS-TLIF治療的56歲女性患者的手術(shù)情況見圖1。

圖1 56歲女性L4/L5腰椎間盤突出癥患者行機(jī)器人輔助微創(chuàng)通道下經(jīng)椎間孔椎間融合術(shù)Fig.1 A 56-year-old female patient with L4/L5 lumbar disc herniation underwent RA-MIS-TLIF

RA 組患者術(shù)中出血量、術(shù)中總透視次數(shù)、術(shù)后傷口引流量、引流管拔除時(shí)間及住院時(shí)間均小于MIS-TLIF組,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩組之間手術(shù)時(shí)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表2)。

RA 組患者共置入椎弓根螺釘132枚,其中A 級123枚,B 級9 枚,置釘準(zhǔn)確率93.18%;MIS-TLIF組患者共置入椎弓根螺釘144枚,其中A 級121枚,B級16枚,C 級7枚,置釘準(zhǔn)確率84.03%。RA 組置釘準(zhǔn)確率明顯高于MIS-TLIF組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表2)。

表2 患者圍手術(shù)期相關(guān)指標(biāo)的比較Tab.2 Comparison of perioperative characteristics between the two groups

2.3 兩組患者臨床療效的比較

RA 組和MIS-TLIF組術(shù)后隨訪時(shí)間[(14.82±1.83)月vs.(15.11±1.62)月]差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。RA 組及MIS-TLIF 組患者下腰痛、下肢痛VAS評分較術(shù)前均降低,腰椎JOA 評分較術(shù)前升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩組間術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)隨訪的以上各指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表3)。術(shù)后隨訪期間,兩組患者釘棒及融合器均無斷裂、移位、脫出、下沉。術(shù)后1年根據(jù)Brantigan和Stefee分級,RA組中4級4例(12.12%),5級29例(87.88%),融合率100%;MIS-TLIF 組中4 級5 例(13.89%),5級31例(86.11%),融合率100%。

表3 兩組患者術(shù)前及術(shù)后腰痛VAS、下肢痛VAS和腰椎JOA評分的比較Tab.3 Comparison of lower back pain VAS,lower extremity pain VAS and lumbar JOA between the two groups

2.4 術(shù)后并發(fā)癥情況

RA 組術(shù)后并發(fā)癥分別為感染1 例,肢體麻木3例;MIS-TLIF組分別為感染1例,肢體麻木4例,組間并發(fā)癥發(fā)生率(12.12%vs.13.89%)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。感染患者傷口分泌物培養(yǎng)呈陽性,結(jié)合藥敏試驗(yàn)結(jié)果給予抗感染、換藥處理后,傷口逐漸愈合;肢體麻木患者術(shù)后予以甲鈷胺、維生素B12口服,術(shù)后3個(gè)月時(shí)癥狀逐漸改善,末次隨訪時(shí)癥狀消失。

3 討 論

腰椎間盤突出癥是常見的腰椎退行性疾病,嚴(yán)重影響了患者的工作及生活[11]。對于保守治療無效的患者,通過手術(shù)充分減壓、植骨融合及內(nèi)固定,既徹底解決了突出的髓核,也最大程度恢復(fù)了原有的椎間隙高度及脊柱穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的開放減壓椎間植骨融合內(nèi)固定術(shù)治療腰椎間盤突出癥取得了滿意的臨床效果,但由于術(shù)中需要廣泛剝離椎旁肌,創(chuàng)傷大、出血多,術(shù)后椎旁肌肉萎縮及瘢痕增生,可能引起繼發(fā)性腰背部疼痛及功能障礙[12]。通過創(chuàng)傷更小的方法實(shí)現(xiàn)與開放手術(shù)相當(dāng)?shù)男Ч羌怪?chuàng)手術(shù)的目標(biāo),特別是減少手術(shù)入路及術(shù)中操作的創(chuàng)傷。2005 年,SCHWENDER 等[4]探討了MIS-TLIF 的技術(shù)可行性及初步觀察結(jié)果,通過對49例患者術(shù)后長達(dá)18～28個(gè)月的隨訪,結(jié)果表明該技術(shù)是可行的,具有廣闊的應(yīng)用前景。

MIS-TLIF通過利用多裂肌和最長肌之間的肌間隙置入通道進(jìn)行減壓及椎間植骨融合,極大地減少了視野暴露時(shí)的創(chuàng)傷,同時(shí)避免了術(shù)中對神經(jīng)根和硬膜的牽拉,減少了手術(shù)并發(fā)癥。如何快速準(zhǔn)確置釘是MIS-TLIF術(shù)中一直以來存在的問題,以往多采用切開置釘或經(jīng)皮置釘[13]。然而,切開置釘需要徹底剝離關(guān)節(jié)突附近的肌肉,創(chuàng)傷大;經(jīng)皮置釘需要反復(fù)透視,增加術(shù)中透視次數(shù),既延長了手術(shù)時(shí)間也增加了患者及手術(shù)相關(guān)人員的X 線輻射[8]。同時(shí),HERREN 等[14]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)皮置釘相對于開放置釘,關(guān)節(jié)突受損的風(fēng)險(xiǎn)更高。

近年來隨著科技的發(fā)展,骨科手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)逐步應(yīng)用于臨床,如以色列的Renaissance系統(tǒng)、法國的ROSA 系統(tǒng)及我國自主研發(fā)的天璣系統(tǒng)[15]。KERIC等[16]一項(xiàng)回顧性研究表明,機(jī)器人可提高置釘準(zhǔn)確率并且降低圍手術(shù)期并發(fā)癥。YANG 等[17]研究表明機(jī)器人輔助治療輕中度腰椎滑脫(Meyerding Ⅰ、Ⅱ度)取得了滿意的臨床效果。然而,目前缺少關(guān)于機(jī)器人輔助經(jīng)通道治療腰椎間盤突出癥的臨床療效研究。

本研究對機(jī)器人輔助和常規(guī)經(jīng)通道椎間融合術(shù)治療腰椎間盤突出癥的臨床療效進(jìn)行了回顧性分析。術(shù)中結(jié)果表明,RA組術(shù)中出血量、術(shù)中透視次數(shù)均小于MIS-TLIF組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而兩組手術(shù)時(shí)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),這與既往的研究結(jié)果一致[16,18]。機(jī)器人可以提前規(guī)劃釘?shù)?通過機(jī)械臂按預(yù)設(shè)釘?shù)乐冕?這相比經(jīng)皮置釘時(shí)因穿刺不準(zhǔn)確反復(fù)調(diào)整方向節(jié)省了時(shí)間、減少透視次數(shù)并降低了患者和手術(shù)相關(guān)人員的輻射暴露及因反復(fù)穿刺引起的創(chuàng)面出血。但是,本研究中采用的天璣骨科機(jī)器人系統(tǒng)是術(shù)中利用O 型臂掃描獲取患者影像資料,然后由術(shù)者進(jìn)行釘?shù)酪?guī)劃,這兩步均需要花費(fèi)一定時(shí)間,因此兩者手術(shù)時(shí)間相差不大。此外,和以色列的Renaissance系統(tǒng)相比,天璣系統(tǒng)術(shù)中實(shí)時(shí)采集患者CT圖像,最大限度地降低了體位變換帶來的影響。

準(zhǔn)確高效置入椎弓根螺釘不僅可以減少術(shù)中出血,降低神經(jīng)、血管損傷的風(fēng)險(xiǎn),縮短手術(shù)時(shí)間,而且可以避免關(guān)節(jié)突、椎弓根等骨性結(jié)構(gòu)的破壞,更好地維持術(shù)后脊柱穩(wěn)定性。本研究中,RA 組置釘準(zhǔn)確率(93.18%)優(yōu)于MIS-TLIF組(84.03%),兩組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。關(guān)于機(jī)器人術(shù)中置釘是否能夠提高螺釘置入的準(zhǔn)確率,目前仍然存在一些爭議[19-20]。FENG 等[19]研究發(fā)現(xiàn),機(jī)器人置釘準(zhǔn)確率(98.2%)高于開放置釘(93.1%);而RINGEL等[20]研究表明,徒手置釘準(zhǔn)確率(93%)優(yōu)于機(jī)器人(85%)。這可能是由于機(jī)器人系統(tǒng)不同,如以色列的Renaissance系統(tǒng)是術(shù)前導(dǎo)入CT 圖像,術(shù)中C 臂獲取X 線進(jìn)行匹配,而天璣系統(tǒng)是術(shù)中實(shí)時(shí)獲取CT 圖像。此外,操作者的經(jīng)驗(yàn)和團(tuán)隊(duì)的配合也可能影響置釘?shù)臏?zhǔn)確率。本研究團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行RA 手術(shù)時(shí),配備專職的術(shù)中影像技師和跟臺護(hù)士,熟練的配合極大降低了因不熟悉手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)及流程而造成置釘準(zhǔn)確率的降低和手術(shù)時(shí)間的延長。

本研究比較了兩組患者術(shù)后的傷口引流量及引流管拔除時(shí)間,發(fā)現(xiàn)RA 組均小于MIS-TLIF 組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這可能與經(jīng)皮置釘時(shí)的反復(fù)穿刺、組織創(chuàng)面大及骨髓腔出血增加有關(guān)。此外,兩組間術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后肢體麻木的區(qū)域與手術(shù)階段神經(jīng)根支配的區(qū)域一致,分析考慮可能是術(shù)中放置Cage時(shí)擠壓了出口神經(jīng)根所致。感染的患者中,1例合并有糖尿病,可能與血糖控制不佳有關(guān);另1例患者肥胖,可能與皮下脂肪液化壞死有關(guān)。術(shù)后隨訪發(fā)現(xiàn),兩組患者椎間植骨融合滿意,未見融合器下沉、移位。兩組患者的術(shù)后下腰痛、下肢痛VAS 評分及腰椎JOA評分均較術(shù)前改善,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而同時(shí)間點(diǎn)組間各指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),表明兩組均取得了滿意的臨床療效。

綜上,本研究結(jié)果表明機(jī)器人輔助和常規(guī)微創(chuàng)通道下經(jīng)椎間孔椎間融合術(shù)治療單節(jié)段腰椎間盤突出癥均可取得良好的臨床效果。而采用機(jī)器人可減少術(shù)中出血量及透視次數(shù),提高置釘?shù)臏?zhǔn)確率,且術(shù)后引流減少、引流管拔除時(shí)間短及住院時(shí)間縮短,因此不僅創(chuàng)傷小、恢復(fù)快,而且減少了術(shù)中的X 線輻射。未來隨著技術(shù)發(fā)展進(jìn)步,機(jī)器人可能在脊柱手術(shù)中發(fā)揮更重要的作用。同時(shí),未來也期待多中心、大樣本的隨機(jī)對照研究以獲取更高級別的臨床證據(jù)。