椎板切除术后硬脊膜周围粘连的预防研究进展

邱小波(综述)，潘显明(审校)

(成都军区总医院骨科，成都610083)

“椎板切除”是手术治疗脊柱疾患中的常规步骤，但部分病例在椎板切除术后愈合过程中形成的过量瘢痕组织可突入椎管，压迫硬脊膜，常可造成医源性椎管狭窄，出现腰腿疼痛症状复发，导致手术失败，即出现下腰部手术失败综合征(failed back surgery syndrome，FBSS)，其发生率高达 6%～ 15%［1］。随着科学技术的发展，预防椎板切除术后硬膜周围瘢痕粘连的手术方式及材料有了很大进步。诸多学者对此进行了大量的动物实验和临床研究，并取得了一定的成果，对预防此症的发生起到了积极作用。

1 手术改进

传统椎板切除术使脊柱后柱完整性、稳定性遭到了很大破坏。在创伤修复过程中所形成的瘢痕可直接突入椎管内，与硬膜、神经根粘连，导致腰腿痛症状复发，再次手术概率升高，有报道二次手术率为5%～19%［2］。近年来，诸多学者进行了改进术式，如开窗减压术、保留椎板加椎管内置管冲洗术等，存在暴露范围不足等缺点，临床效果有待进一步研究证实。椎间盘镜、脊柱镜等微创手术器械的应用大大降低了对脊椎的损伤，但手术暴露范围小，仍然存在出血、瘢痕粘连等并发症，而且一部分患者术中仍然需要改为常规手术。臭氧消融、等离子消融、激光气化减压等应用，也大大降低手术损伤，但仍存在适应证选择严格、远期疗效不确切等问题。有学者提出了自体椎弓重建术、椎板切除加原位回植、双开门髂骨块成形术等，但仍存在着自身的缺点，且临床效果仍有待进一步证实，故未得到广泛推广。

2 防粘连材料

2．1 人工材料

2．1．1 明胶海绵 明胶海绵是较早用于预防粘连的材料，但目前不少学者证实明胶海绵置入后只能达到止血目的，而不具备良好的屏障作用，不能有效隔离成纤维细胞与血肿达到预防粘连的目的。近年来的相关研究也证实明胶海绵或仅在早期有一定作用［1］。

2．1．2 硅胶 有学者认为硅胶膜制成物在椎板切除术后起到了隔离膜的作用，能有效预防瘢痕粘连。但硅胶制品组织相容性差，不能被机体吸收，置入后长期在体内存留可产生机械刺激作用［3］，目前临床较少应用。

2．1．3 透明质酸钠 透明质酸钠是具有较高黏度的高分子聚合物，是体内组织的组成成分，生物相容性好，无毒、无致癌性、无致畸，且具有抑制炎性反应，减少肉芽组织和粘连生成的作用［4］。亦有学者研究认为透明质酸钠晚期作用不明显，仅在早期有防粘连作用［5］。

2．1．4 生物蛋白胶 医用生物蛋白胶主要成分是纤维蛋白原复合(纤维蛋白原和 Ⅻ因子)、凝血酶、氯化钙等，能有效地制止组织创面渗血和小静脉性出血，封闭缺损组织，促进组织创伤愈合，防止组织粘连。临床观察证实目前使用生物蛋白胶防止脊柱术后硬膜外粘连不失为一种较好的方法［6］。但是其远期疗效尚有待进一步观察。

2．1．5 角蛋白强化人工腱膜 角蛋白强化人工腱膜是由动物小肠加工制成的一种组织相容性很高的人工生物性材料。通过技术处理可以去掉其抗原性，并具有柔韧性，能够发挥良好的“栅栏效应”。实验显示角蛋白强化人工腱膜能够有效预防椎板切除术后硬脊膜外瘢痕组织的形成［7］。但对椎间盘摘除手术后、损伤纤维环等导致的神经根粘连有无预防作用，有待进一步研究。

2．1．6 蛋白制剂 蛋白制剂类材料防粘连效果有很大差别。重组人骨形态形成蛋白可预防瘢痕粘连，并且对脊髓及硬膜囊无不良影响［8］。纤维蛋白凝胶能减少椎板切除术后硬膜外瘢痕形成和粘连［9］。肝素化或非肝素化的胶原凝胶及Avitene对抑制瘢痕及防止粘连的作用很小或无作用［10］。重组组织纤溶酶原活化凝胶亦无抑制瘢痕形成及预防粘连的作用［11］。

2．1．7 胶原酶 胶原酶对天然胶原有专一水解作用，而对其他非胶原蛋白无水解作用，这种针对性强，疗效明显的优点，使之成为一种创新的生化药物，但是临床使用较少。

2．1．8 生物膜 生物膜是由猪真皮加工制成的，曾有报道生物膜用于临床并起到了预防粘连的效果。但Gacey等［4］否定了该膜预防瘢痕与粘连的作用。

2．1．9 钛网椎板 钛网系钛合金材料，术中根据患者实际情况作适当剪裁折弯，恢复椎管正常大小，术后也不影响磁共振成像检查，由此提示无明显硬膜外瘢痕［12］。但在目前临床使用的钛网中存在固定不确实等情况。

2．1．10 复合材料 近年来，一些学者在原来单一应用防粘连材料的基础上，用2种或2种以上的材料联合应用进行防粘连研究，取得了较好的效果。如生物性带蒂筋膜脂肪片与半流体物质玻璃酸钠、硬脊膜与透明质酸钠、生物膜与明胶海绵复合物、明胶海绵与生物蛋白胶、聚糖/聚乙二醇琥珀酸酯/丝裂霉素C、明胶海绵与地塞米松、丹参与卡波姆凝胶、玻璃酸钠与川芎嗪等联合应用，都取得了较好的疗效。

2．2 自体组织

2．2．1 自体脂肪 很多学者对自体脂肪移植进行了大量研究，并取得了良好的预防粘连效果［5，13］。但是，近年来自体脂肪移植出现萎缩、纤维化、坏死、感染等，甚至压迫硬膜，导致并发症的报道越来越多［14］。有的学者认为脂肪不能预防粘连，或仅在早期有防粘连作用，到中晚期甚至产生粘连［15］。有研究发现，移植物可向椎管内嵌入，硬膜囊及神经根受压，导致组织形态学变化，可使脊髓及神经传导功能障碍进一步加重，因此脂肪移植的应用应慎重［16］。

2．2．2 自体腰背筋膜 利用腰部浅层深筋膜作为介入隔离膜，可阻挡骶棘肌、骨膜剥离纤维层及骨断端的纤维组织长入，保持硬膜外的有效空间，从而防止与硬膜发生再粘连，起到三维保护作用，且具有取材方便，成本低，覆盖均匀的优点［16，17］。但是，有学者认为自体腰背筋膜的组织属性与硬脊膜和肌纤维外膜相同，都是纤维结缔组织，在修复过程中必然会融合粘连成一体，没有预防粘连的作用。

2．2．3 自体真皮 真皮含有丰富的胶原纤维和弹力纤维，有良好的韧性和弹性，能耐磨抗挤压，收缩性不大，质地致密坚韧，吸收少，埋植后有易成活的优点。国内临床研究证明硬膜外真皮移植预防椎管手术后源性粘连效果较好［18］，但国外报道真皮防止粘连效果欠佳。

2．2．4 自体骨 自体骨包括手术中切除的椎板、棘突以及髂骨等，组织相容性好，同时可降低使用其他防粘连材料的费用。有学者经临床术后随访证实自体植骨愈合良好，扩大的椎管矢状径得到牢固的维持，并且可有效防止脊髓与周围肌肉、韧带等组织的粘连［19，20］。

2．2．5 其他自体组织 一些学者对其他自体组织也进行了相关研究，并取得了一定效果，如自体中厚皮、网膜、棘上韧带等。但是自体组织作为防粘连材料应用于临床或实验研究中，效果尚待进一步证实。

2．3 同种异体组织

2．3．1 异体硬脊膜 硬脊膜作为椎板切除术后防粘连移植物，可有效阻止成纤维细胞向硬膜外腔侵入，减少瘢痕形成。同时，在体内不是被宿主吸收，而是逐渐被取代，故其屏障作用将永久存在，可起到可靠的防粘连效果，且重建的硬膜外腔也不会消失。但也发现移植片对来自椎板内侧骨膜纤维层粘连的预防作用有限［21］。

2．3．2 同种异体骨 异体骨板预防粘连的机制包括:①椎板切除后早期可以替代缺损部位椎板的遮挡及承重作用;②在中期促进椎板进行再生;③在晚期通过爬行替代，实现椎板结构的再生。有研究证实同种异体骨是一种良好的硬膜外覆盖材料，能有效阻止硬膜外粘连，可用于节段性椎管覆盖成形术［22］。但在临床使用中也存在排异反应等不足。

2．3．3 羊膜 羊膜为光滑半透明薄膜，本身免疫性极低，交联后几乎无免疫性，而机械强度却大大增加［23］，同时羊膜具有抗感染、抗炎及抗粘连等特性［24，25］。有报道交联人胎羊膜机械地阻挡了纤维结缔组织向椎管内发展，减少了椎管内瘢痕形成的量，同时硬膜外有一天然的空隙存在，也减少了再次手术的操作难度，但临床使用较少。

3 防粘连药物

3．1 中医中药 针对当前国内外开展的FBSS的预防主要研究方法，一些学者独辟蹊径，采用中医药进行类似研究。如丹参、汉防己甲素等被证实可起三维立体的防护作用，有效地预防来自各方的粘连［26，27］。其他预防术后硬脊膜粘连也多有报道，如黄芪、川芎嗪、当归、黄芪桂枝五物汤、中药分期施治等也有一定的疗效。

3．2 抗炎药物 非甾类镇痛药主要是通过抑制环氧合酶的活性，抑制前列腺素合成而起作用。同时，通过降低毛细血管通透性，抑制炎性介质的释放，达到控制硬膜粘连的目的。如酮洛芬、塞来昔布均报道有防粘连作用，但在临床中较少应用。

3．3 其他药物 孙钰等［28］通过实验研究表明，羟基喜树碱和丝裂霉素C局部短时应用能减少瘢痕形成，有效预防椎板切除术后硬膜外粘连，能为临床预防FBSS提供一种新方法。其他，如干扰素等也有报道，但需进一步证实。

4 照射预防

Gerszten等［29］对动物模型在椎板切除术前、后施行低剂量外部照射，可显著降低硬膜外瘢痕粘连的范围及程度。提示此方法对防止椎板切除术后继发于硬膜外纤维化的复发性神经根及下腰痛。Bora等［30］亦实验证实高选择性单一节段低剂量照射能有效防止椎板切除术后硬膜外纤维化。提示此方法对预防FBSS，改善预后有效。但目前此方法缺少临床应用，尚处于动物实验阶段。

5 术后康复治疗措施

有研究认为神经根能随下肢运动而上下移动，术后行直腿抬高运动，可以促进神经根本身的血液循环，有利于神经根的炎性反应早期消退，同时避免其在局部组织修复过程中的粘连。但术后过早运动，也可增加血肿、瘢痕形成。故利用康复治疗预防瘢痕粘连的发生尚待进一步研究。

6 结语

理想的手术方式应该是既能解除脊柱疾病，又几乎没有任何副损伤;理想的材料应该是既能发挥屏障作用，同时又无不良反应，且能随着时间的延长被吸收;理想的药物应该是既能有效预防粘连，又不会给患者带来其他不适。目前的方法、技术还远达不到上述的理想效果。但在国内外广大学者的不懈努力下，随着新技术和新材料的不断出现，FBSS这一世界难题将会得到很好的解决。

［1］ 杨述华．实用脊柱外科学［M］．北京:人民军医出版社，2004:907-915．

［2］ Osterman H，Sund R，Seitsalo S，et al．Risk of multiple reoperations after lumbar discetomy:apopulation-based study［J］．Spine，2003，28(6):621-627．

［3］ 张丙磊，王道谦，崔秀珍，等．防止椎板切除术后硬脊膜外瘢痕粘连的实验研究［J］．中华骨科杂志，1997，17(2):137-139．

［4］ Gacey R，Broersma L，Koomeet L．The influence of high molecular weight sodium hyaluronate on the production migration inhibitory fact［J］．Curr Eye Res，1987，6(12):1433-1440．

［5］ 刘瑞军，周跃，张文捷．自体脂肪颗粒预防椎板切除术后硬膜周围粘连的实验研究［J］．中国脊柱脊髓杂志，2000，10(6):344-347．

［6］ 皮国富，徐宏辉，刘宏建．医用生物蛋白胶预防腰椎椎板切除术后硬膜外粘连的观察［J］．医药论坛杂志，2009，30(16):109-110．

［7］ 褚言琛，邹云雯，尹海磊．KS强化人工腱膜预防椎板切除术后硬脊膜粘连研究［J］．齐鲁医学杂志，2007，22(4):303-308．

［8］ Meyer RA Jr，Gruber HE，Howard BA，et al．Safety of recombinant human bone morphogenetic protein-2 after spinal laminectonmy in the dog［J］．Spine，1999，24(8):747-754．

［9］ 戎利民，蔡道章．纤维蛋白凝胶预防硬膜外粘连的实验研究［J］．中国现代医学杂志，2001，11(10):13-14．

［10］ Lawson KJ，Malycky JL，Berry JL，et al．Lamina repair and replacement to control laminectomy membrane formation in dogs［J］．Spine，1991，16(Suppl 6):222-226．

［11］ Henderson R，Weir B，Dabis L，et al．Attempted experimental modification of the postlaminectomy membrane by local instillati n of recombinant tissue-plasminogen activator gel［J］．Spine，1993，18(10):1268-1272．

［12］ 瞿玉兴，王禹基，蒋涛，等．椎板减压钛网椎管成形的临床应用［J］．中国矫形外科杂志，2005，13(23):1777-1778．

［13］ Billings E Jr，May JW Jr．Historical review and present status of free fat graft autotransplantation in plastic and reconstructive surgery［J］．Plast Reconstr Surg，1989，83(2):368-381．

［14］ 秦国斌．局部筋膜翻转预防椎板切除术后椎管粘连的研究报告［J］．中国矫形外科杂志，2000，7(11):1098-1101．

［15］ 王光达，孙康，王新．不同材料预防粘连对脊髓电生理的影响［J］．中国矫形外科杂志，2002，10(12):1202-1204．

［16］ 邢涛，赵青菊，刘洪江．腰背筋膜在硬膜缺损型脊髓栓系综合征术后粘连中的应用［J］．山东医药，2009，49(3):47-48．

［17］ 何慕舜，叶俊强，张展奎，等．硬膜外真皮移植预防椎管内粘连的临床研究［J］．中国现代医学杂志，2002，12(12):91-93．

［18］ Laun A，Tom JC，Jerusalem C．Compartive study of lyophilized human duramater and lyophilized bovine pericardium as dural substitutes in neurosurgery［J］．Acta Nerochir(Wiern)，1990，107(1/2):16-21．

［19］ 王罡，杨春雷，曲连枝，等．自体棘突植骨的颈椎后路双开门椎板成形术治疗颈椎管狭窄症21例［J］．中国医药导报，2008，5(15):182-185．

［20］ 杜伟，郑燕平，刘新宇，等．相邻椎体1/2椎板截骨原位回植术治疗单节段腰椎管狭窄症［J］．中国脊髓脊柱杂志，2009，19(4):258-263．

［21］ 黄德清，曹永成，左金良．保存硬脊膜预防椎管内术后硬膜外粘连的实验研究［J］．实用骨科杂志，1998，4(4):204-207．

［22］ 唐欣，杨述华，李宝兴，等．同种异体骨板覆盖预防硬膜外瘢痕粘连的实验研究［J］．中国修复重建外科杂志，2006，20(8):817-819．

［23］ Ankle CA，Adinolfi M，Welsh KL．Immunogenticity of human amniotic epithelial cells after transplantation into volunteers［J］．Lancet，1981，2(8254):1003-1005．

［24］ Quinby WC Jr，Hoover HC，Scheflan M，et al．Clinical trials of amniotic membranes in burn wound care［J］．Plast Reconstr Surg，1982，70(6):711-717．

［25］ Li DQ，Tseng SC．Three patterns of cytokine expression potentially involved in epithelial fibroblast interactions of human ocular surface［J］．J Cell Physiol，1995，163(1):61-79．

［26］ 李华南，万小明，邓运明，等．丹参预防椎板切除术后硬膜外粘连的实验研究［J］．中医正骨，2001，13(12):6-8．

［27］ 田晓滨，张一，罗春山，等．汉防己甲素预防椎板切除术后硬膜外粘连［J］．中国临床康复，2006，10(47):35-38．

［28］ 孙钰，曹晓建，汪雷，等．羟基喜树碱和丝裂霉素C预防椎板切除术后硬膜外瘢痕粘连的研究［J］．南京医科大学学报(自然科学版)，2007，21(11):1213-1216．

［29］ Gerszten PC，Moossy JJ，Flickinger JC，et al．Inhibition of peridural fibrosis after laminectomy using low-dose external beam radiation in a dog model［J］．Neurosurgery，2000，5(6):1478-1485．

［30］ Bora H，Aykol SV，Akyurek N，et al．Inhibition of epidural scar tissue formation afer spinal surgery:external irradiation vs．spinal membrane application［J］．Int J Radiat Oncol Biol Phys，2001，51(2):507-513．