腰椎融合術的臨床進展

王中山，胡 冰

(武漢科技大學附屬天佑醫(yī)院脊柱骨科，湖北 武漢 430000)

退行性腰椎疾病一直以來都是脊柱外科研究的重要課題，中老年以退行性腰椎滑脫較為常見[1]，最初臨床以單純減壓作為腰椎疾病的主要治療方式，隨后采取減壓復位聯(lián)合內(nèi)固定的手術方式，即腰椎融合術，以改善腰椎不穩(wěn)和滑脫加重等癥狀。目前腰椎融合術逐漸取代了單純植骨融合技術和單純釘板固定系統(tǒng)，內(nèi)固定聯(lián)合脊椎融合可大大降低內(nèi)固定斷釘、松動、斷棒的發(fā)生率，因而良好的脊椎融合是維持減壓效果的保障，也是維持腰椎穩(wěn)定、避免內(nèi)固定失效的根本。腰椎融合術不僅可增加脊柱的穩(wěn)定性和安全性，同時還可對受壓神經(jīng)根進行有效減壓，緩解下肢神經(jīng)放射痛癥狀，因此廣泛應用于臨床。

目前主要的腰椎融合術包括前入路腰椎間融合術(anterior lumbar interbody fusion，ALIF)、后入路腰椎間融合術(posterior lumbar interbody fusion，PLIF)、經(jīng)椎間孔腰椎間融合術(transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF)、后外側腰椎融合術(posterolateral lumbar fusion，PLF)、側方腰椎間融合術(lateral lumbar interbody fusion，LLIF)、斜方腰椎間融合術(obliquo lumbar interbody fusion，OLIF)、360度腰椎融合術。以上腰椎融合術各有優(yōu)缺點，但究竟哪種融合術治療退行性腰椎疾病的效果更優(yōu)，目前臨床仍有爭議，因此，本研究對以上融合術的研究進展、優(yōu)缺點進行綜述，以期為退行性腰椎疾病的臨床治療提供參考。

1 前入路腰椎間融合術(ALIF)

ALIF最初于1983年由O’Brien等完整闡述，此后ALIF廣泛應用于臨床。ALIF分為正中經(jīng)腹入路和腹直肌旁切口腹膜后入路，患者取仰臥位，術中需要反復確認輸尿管、主動脈、腔靜脈、輸精管位置，避免引起損傷，選擇合適的腰骶椎前路鋼板內(nèi)固定及融合器，在C型臂透視下行內(nèi)固定并放置融合器。有研究發(fā)現(xiàn)，ALIF在無內(nèi)固定裝置情況下的原位融合手術方式植骨融合率達100%，ODI及其影像學表現(xiàn)均顯著改善[2]。但是筆者在臨床中發(fā)現(xiàn)ALIF聯(lián)合內(nèi)固定裝置可以減少融合器移位、椎間隙塌陷等風險。Zhang等[3]從生物力學角度進行研究也發(fā)現(xiàn)，術后附加內(nèi)固定系統(tǒng)可增加腰椎初始穩(wěn)定性并降低終板沉降風險，且可大大降低翻修率。楊武[4]采用ALIF治療43例老年L5～S1峽部裂性腰椎滑脫患者，結果顯示，隨訪14～63個月，患者均獲得骨性融合，無交感神經(jīng)紊亂發(fā)生，證實了ALIF植骨融合良好，安全可靠。Teng等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在L4～L5節(jié)段融合中，ALIF和PLIF均明顯緩解了患者疼痛，改善了其腰椎功能，但在VAS評分中ALIF更具優(yōu)勢，根據(jù)脊柱三柱理論，前柱和中柱基本承受80%的脊柱負荷，所以相比于其他融合術，ALIF可優(yōu)化矢狀面平衡，使脊柱負荷分布接近原始比例。ALIF術中直接顯露椎間盤組織及其椎體，可增加植骨融合率和融合后椎間穩(wěn)定性[6]。筆者在臨床工作中發(fā)現(xiàn)，腰椎疾病普遍伴有長期腰背肌功能損傷，ALIF的優(yōu)點是可以在保證融合率的情況下，避免腰背肌再度損傷[7]。但ALIF也存在一定的缺點，如前方釘板系統(tǒng)不如椎弓根螺釘穩(wěn)定，費用較其他融合術高，易損傷腹腔血管臟器等[8-10]。綜上，Ⅱ度以下腰椎滑脫、單純性腰椎間盤突出、后柱結構無變異為ALIF的主要適應證；ALIF的絕對禁忌證包括Ⅱ度以上腰椎滑脫、高位滑脫、妊娠、心肺功能差；有腹部手術史，可能存在腹腔粘連、血管畸形、骶骨傾角高則屬于相對禁忌證。

2 后入路腰椎間融合術(PLIF)

PLIF最早被解釋為以患者腰椎的骨屑充當椎間間質(zhì)植入椎間隙融合的后入路手術方式?，F(xiàn)如今國內(nèi)外PLIF成熟，大多數(shù)學者已經(jīng)進入皮質(zhì)骨螺釘代替?zhèn)鹘y(tǒng)軌跡螺釘?shù)难芯恐衃11],無論皮質(zhì)骨螺釘或者傳統(tǒng)軌跡螺釘，重度腰椎滑脫行椎間融合固定前必須行提拉[12]。PLIF采用脊柱后入路，患者取俯臥位，術中對椎間盤進行切除，同時處理退變的椎板、黃韌帶和關節(jié)突，最后進行椎間植骨融合。在臨床中，PLIF相對成熟，對于黃韌帶增厚或者關節(jié)突骨化增生的患者，PLIF優(yōu)勢明顯；同時，PLIF大量切除椎間盤可清晰暴露神經(jīng)根，神經(jīng)根松解效果更佳。Lian等[13]和Zhang等[14]發(fā)現(xiàn)PLIF能提供穩(wěn)定的三維矯形，可更好地恢復腰椎正常生理曲度，充分減壓神經(jīng)根，較PLF、ALIF及其他融合術穩(wěn)定。Said等[15]的薈萃分析研究顯示，PLIF在融合率(90%以上)、防止椎體塌陷和再突出等方面明顯優(yōu)于PLF，而在失血量及后期并發(fā)癥發(fā)生率方面與PLF基本相同。但是PLIF也存在明顯的局限性，如切口較大、出血較多、硬膜囊和神經(jīng)根損傷率較高、腰椎肌肉牽拉易導致肌肉萎縮、廣泛切除會導致運動節(jié)段不穩(wěn)等。此外，Kato等[16]發(fā)現(xiàn)，在PLIF中腰椎疾病合并骨質(zhì)疏松或者彌漫性特發(fā)性骨肥厚癥會產(chǎn)生嚴重的融合器后移現(xiàn)象，存在再手術風險，這與Cho等[17]的研究結果一致。所以，腰椎疾病合并彌漫性特發(fā)性骨肥厚癥的患者無法行PLIF。Pan等[18]通過對667例分別行TLIF和PLIF的患者進行回顧性分析發(fā)現(xiàn)，融合器后移發(fā)生率為0.90%，其中6例患者有神經(jīng)功能障礙并接受了翻修手術，故認為骨質(zhì)疏松為影響融合器后移的重要因素。PLIF的適應證包括腰椎滑脫、椎管狹窄、椎間盤源性腰痛；PLIF的禁忌證包括骨質(zhì)疏松、彌漫性特發(fā)性骨肥厚癥合并腰椎滑脫、Ⅲ度以上腰椎滑脫合并感染。

3 經(jīng)椎間孔腰椎間融合術(TLIF)

TLIF是由PLIF發(fā)展而來的一種更精細化的手術方式。TLIF采用椎間孔區(qū)域入路，可避免硬膜囊、神經(jīng)根、腰背部肌肉的過度牽拉[19]，可保留對側椎板及小關節(jié)，對脊柱后柱力學結構影響較小，同時還可保留椎弓根和椎板骨性結構，增加上下相鄰椎體間穩(wěn)定性。無論TLIF還是微創(chuàng)TLIF(minimally invasive TLIF,MIS-TLIF)，都是通過分離多裂肌與最長肌間隙入路確定腰椎病變節(jié)段，在直視或內(nèi)鏡輔助下完成患側減壓、椎間隙處理及融合器植入等，最后完成雙側或單側椎弓根釘棒固定。de Kunder等[20]研究發(fā)現(xiàn)TLIF和PLIF在脊椎前移速度、椎間孔高度及前凸角恢復方面無明顯統(tǒng)計學差異，但TLIF術中出血量及術后引流量更少、術后住院時間更短。目前，MIS-TLIF作為TLIF的替代術式逐漸被臨床認可。Cheng等[21]研究發(fā)現(xiàn)，MIS-TLIF較PLIF術中出血量及術后引流量少、術后住院時間短，且MIS-TLIF符合“小即是好”的假設，利用單通道或雙通道擴張豎脊肌的方式，可最大限度減少豎脊肌等椎旁肌肉的活動剝離和外力牽拉，降低術后腰痛、腰背肌無力以及鄰近節(jié)段退行性改變的發(fā)生率。Wang等[22]發(fā)現(xiàn)MIS-TLIF治療高度移位性腰椎間盤突出癥的效果較好。Lin等[23]回顧性分析了接受MIS-TLIF或PLIF治療的70例患者的臨床資料，結果顯示，MIS-TLIF組的Charlson共病指數(shù)得分高于PLIF組，失血量明顯少于PLIF組，說明MIS-TLIF較PLIF存在明顯優(yōu)勢。Pimenta等[24]研究發(fā)現(xiàn)，MIS-TLIF適用于任何腰椎水平位，最常見的水平位是L4～L5和/或L5～S1，而ALIF無法實現(xiàn)L5～S1或者高位滑脫的融合。與LLIF、OLIF相比，TLIF適用于任何腰椎節(jié)段，且費用較低；與ALIF相比，TLIF可避免腹部血管及臟器損傷；與PLIF相比，TLIF可更好地保護后柱結構，顯著減少出血量，縮短術后住院時間，降低并發(fā)癥發(fā)生率，在微創(chuàng)的基礎上可最大限度解決患者腰椎問題。TLIF的局限性在于容易損傷上位神經(jīng)根，學習曲線較長。TLIF的適應證包括退行性腰椎滑脫、合并腰椎管狹窄和復發(fā)性椎間盤突出；TLIF的禁忌證包括廣泛的硬膜外粘連、活動性細菌感染、后柱結構嚴重變異或嚴重骨質(zhì)疏松。

4 后外側腰椎融合術(PLF)

PLF最早由Hibbs[25]報道，開啟了脊柱融合術的先河，但最初融合率只有68%。隨后PLF廣泛應用于臨床，成為了臨床重要技術和脊柱外科研究熱點。PLF采用腰椎后正中入路和椎旁肌間隙入路進行腰椎后外側橫突間融合操作，椎弓根螺釘復位內(nèi)固定后的PLF可以有效預防復位內(nèi)固定手術并發(fā)癥的發(fā)生，目前已在國內(nèi)外得到了廣泛認可[26-27]。Madan等[28]對21例行PLF和23例行PLIF的峽部裂性腰椎滑脫患者進行療效觀察發(fā)現(xiàn)，2組患者在功能恢復和融合率方面無明顯差異，且融合優(yōu)良率都在89%以上，其中PLIF組有1例出現(xiàn)神經(jīng)根損傷，這可能與術者手術操作有關。Farrokhi等[29]研究發(fā)現(xiàn)，PLF可矯正Cobb角，恢復矢狀位平衡，且操作更為簡單，在一定程度上可降低并發(fā)癥發(fā)生率。PLIF為PLF的改進術式，臨床中融合率較PLF高，但PLF對后柱結構的損傷較小，更適合手術耐受度低、老年、有輕度椎間盤退變及滑脫、心肺功能減退、椎間隙高度改變較小的患者[30]。雖然PLIF融合率較高，但生物力學有限元分析表明，融合是導致早期相鄰節(jié)段椎間盤退變的重要因素，脊柱PLF對相鄰椎間節(jié)段的應力相比于其他融合術式要小，對減少融合部位相鄰節(jié)段椎間盤退變具有積極的作用。雖然PLF創(chuàng)傷較小，但是在預防腰椎融合術后翻修方面PLIF更有優(yōu)勢。PLF的主要優(yōu)點包括適應證較廣，操作相對簡單，療效可靠，適合手術耐受度低的患者；而PLF同樣存在局限性，如完整保留的椎間盤可能成為潛在的疼痛源，后方入路可能損傷后方椎旁軟組織。Guppy等[31]對3 065例腰椎融合患者進行隊列回顧性研究，結果顯示PLF和PLIF在不愈合率上無明顯統(tǒng)計學差異，而PLF的不愈合風險則是PLIF的2.8倍。PLF適用于椎間盤源性腰痛患者以及需進行后方減壓的患者；PLF的禁忌證則包括Ⅱ度以上腰椎滑脫、感染、類風濕關節(jié)炎、脊柱腫瘤、脊柱結核等。

5 側方腰椎間融合術(LLIF)

LLIF最初應用于脊柱矯形，而后逐漸成為退行性腰椎疾病的治療方式。LLIF采用經(jīng)腹膜后與經(jīng)腰大肌肌纖維側方入路方式，利用特定器械暴露手術目標節(jié)段椎體、椎間盤側面，直視下切除椎間盤，融合上下椎體。雖然國內(nèi)對LLIF術后終板骨折、植入物下沉或斷裂、術后持續(xù)疼痛、假關節(jié)形成等報道較多，但是國外有大量文獻報道應用LLIF治療退行性腰椎疾病臨床療效滿意。LLIF采用微創(chuàng)技術，創(chuàng)傷較小，Epstein[32]研究表明LLIF引起的胃腸道并發(fā)癥發(fā)生率明顯低于ALIF。Rabau等[33]發(fā)現(xiàn)LLIF的矯正效果優(yōu)于TLIF，而當出現(xiàn)骨性側凹狹窄時，矯正效果欠佳。Rodgers等[34]對LLIF、ALIF、TLIF和PLIF進行比較發(fā)現(xiàn)，LLIF、ALIF、TLIF恢復腰椎前凸的效果顯著優(yōu)于PLIF，且LLIF術后神經(jīng)根損傷、持續(xù)疼痛等并發(fā)癥發(fā)生率均遠低于PLIF和ALIF等，且絕大多數(shù)(92.3%)患者可在3個月內(nèi)恢復。受解剖結構影響，ALIF因能恢復椎間盤的高度并矯正畸形，被大多數(shù)學者認為是治療L5～S1病變的金標準。然而筆者在臨床研究中發(fā)現(xiàn)，由于腹部等前部手術和/或復雜的血管解剖結構而不能進行ALIF時，OLIF是一個有效的選擇。而LLIF則更加適合L4以上的椎體，這和Bertagnoli等[35]的研究結果一致。因此，LLIF的主要優(yōu)勢在于：對于L1～L4的腰椎病變創(chuàng)傷較小，減壓相對徹底且具有矯形效果。但也有研究闡述了LLIF的局限性，如Lang等[36]發(fā)現(xiàn)LLIF術后并發(fā)癥發(fā)生率遠高于其他融合術，Rodgers等[37]研究發(fā)現(xiàn)LLIF術后總體并發(fā)癥發(fā)生率為2%～40%，其中手術入路相關并發(fā)癥是其主要并發(fā)癥，發(fā)生率為0.7%～62.7%，包括術后一過性大腿前方或腹股溝區(qū)麻木疼痛、髂腰肌或股四頭肌乏力等。Epstein[38]通過對1 080例行LLIF的患者進行研究發(fā)現(xiàn)，LLIF的神經(jīng)損傷風險明顯大于TLIF、PLIF、PLF和ALIF，包括腰椎叢神經(jīng)損傷、性感覺障礙、運動障礙、髂腰肌無力、大腿前部/臀部疼痛等。LLIF的局限性表現(xiàn)為：無法解除黃韌帶增厚或者關節(jié)突骨化引起的腰椎疾病；術中需要神經(jīng)電生理監(jiān)測，增加了患者的經(jīng)濟負擔；若臨床醫(yī)生對于適應證把握不足或者操作不當易造成醫(yī)源性損傷。LLIF的主要適應證包括腰椎節(jié)段不穩(wěn)、輕度椎管狹窄、椎間盤源性腰痛、后外側術后復發(fā)合并脊柱側彎；LLIF的主要禁忌證包括L5～S1椎間盤病變、腰椎退行性側凸合并嚴重旋轉(zhuǎn)畸形、嚴重關節(jié)突病變或骨贅形成、嚴重中央型椎管狹窄、中度或重度腰椎滑脫需行后路直接椎板減壓。

6 斜方腰椎間融合術(OLIF)

Silvestre等[39]首次報道了OLIF，OLIF于腹膜后血管鞘和腰大肌前緣間隙建立通道至腰椎，不僅可避免前路手術造成的血管損傷，還可避免腰叢神經(jīng)損傷，縮短手術時間，較LLIF創(chuàng)傷小，能夠提高患者對手術的耐受度。相對于LLIF，OLIF操作空間更大，可在清除椎間盤時提供較大手術視野，并可置入更大的椎間融合器。Jin等[40]的研究顯示，OLIF治療退行性腰椎疾病安全有效，尤其對于65歲以上的老年患者，術后臨床癥狀改善明顯，數(shù)字評分法評分和ODI較術前均顯著改善。也有研究發(fā)現(xiàn)，OLIF存在逆行射精、腹膜后損傷、硬膜囊撕裂、尿道損傷等并發(fā)癥發(fā)生風險[41]。Woods等[42]對50例單節(jié)段腰椎滑脫癥患者隨訪6個月發(fā)現(xiàn)，與TLIF組比較，OLIF組術中出血量更少，術后住院時間更短，術后VAS評分及ODI更低。故OLIF的優(yōu)點有：生物力學更優(yōu)，對脊柱本身穩(wěn)定性保護較好，術中無需進行神經(jīng)電生理監(jiān)測且微創(chuàng)。OLIF同樣存在較多并發(fā)癥，Li等[43]研究發(fā)現(xiàn)，腹腔大血管損傷是OLIF最嚴重的術中并發(fā)癥。且OLIF患者接受X射線輻射的時間更長，較大椎間融合器置入會損傷Kambin三角區(qū)斜面的神經(jīng)根。Oh等[44]研究OLIF發(fā)現(xiàn)，發(fā)生并發(fā)癥的患者占56.4%,最常見的并發(fā)癥是短暫腰肌癱瘓，4.89%的患者C反應蛋白正常化推遲。故OLIF的缺點有：學習曲線較長，神經(jīng)根源性腰椎疾病的神經(jīng)根探查困難，適應證較少。OLIF的適應證有限，包括Ⅰ～Ⅱ度腰椎滑脫、腰椎不穩(wěn)、腰椎結核活動期、合并輕中度椎管狹窄。因OLIF對解剖定位要求嚴格，所以重度黃韌帶增生[45]、Ⅲ～Ⅳ度腰椎滑脫、中重度骨質(zhì)疏松、過度肥胖、髂嵴過高、肋緣過低、目標節(jié)段軸向位置移位為其手術禁忌證。

7 360度腰椎融合術

360度腰椎融合術是PLF聯(lián)合一種其他融合術的融合方式，即前路及后路椎間融合加后外側植骨融合，形成360度的環(huán)狀植骨，近些年被一些學者所推崇[46]。前方的椎間融合器、后方的椎弓根釘及周圍的植骨在水平方向形成三角形穩(wěn)定結構，在前后方向形成均衡穩(wěn)定的三柱支撐，理論上可有效避免單獨應用一種融合術出現(xiàn)的斷釘、退釘、塌陷等并發(fā)癥的發(fā)生。360度腰椎融合術在生物力學方面具有優(yōu)勢，但操作復雜，術后并發(fā)癥較多，再入院率較高，且費用高，臨床使用非常少，患者更加傾向于選擇簡單減壓或簡單融合減壓[47]。筆者認為：過度追求三柱結構的穩(wěn)定反而易導致過度融合，進而導致腰椎活動度受限。360度腰椎融合術的適應證包括Ⅱ度以內(nèi)的輕度退變性腰椎滑脫、椎間盤源性腰痛、腰椎椎管狹窄；而其他腰椎疾病合并感染、腫瘤則為360度腰椎融合術的禁忌證。

8 展望

目前，腰椎融合術仍是治療中老年退行性腰椎疾病的主要手術方式。臨床多為回顧性分析研究，未來可以通過更多大樣本、前瞻性、多中心對照研究，進一步為術式的選擇提供更充分的依據(jù)。近年來，微創(chuàng)術式較傳統(tǒng)融合術逐漸凸顯出優(yōu)勢，但是其學習曲線較長。綜上，中老年退行性腰椎疾病選擇何種術式需臨床醫(yī)師綜合考慮患者的脊柱結構、椎間盤性質(zhì)、是否合并其他疾病以及術者自身擅長的術式，不可盲目追求微創(chuàng)和創(chuàng)新而忽視手術適應證及禁忌證。今后，在生物力學上，腰椎融合術應致力于與退行性腰椎疾病癥狀相關的腰椎矢狀面曲度、椎間孔大小變化等方面的研究，以及如何減少融合后相鄰腰椎節(jié)段穩(wěn)定性改變引起的疾病等問題研究；在臨床上，腰椎融合術應致力于減少手術創(chuàng)傷，提高手術效果。隨著微創(chuàng)技術的發(fā)展，腰椎融合術將會取得新的突破。