腰椎融合术术式进展

徐云杉，王宸

(东南大学附属中大医院骨科，江苏南京 210009)

腰椎退行性病变导致的下腰痛给患者及社会均造成了严重的负担。对由椎间盘突出、椎管狭窄、腰椎的化脓性炎症或结核、肿瘤或者先天性发育异常、脊柱畸形以及重度软组织疼痛等情况引起的下腰痛，只有手术治疗才能根治［1］。手术的方式主要是减压、融合与内固定，主要治疗目的是解除产生症状的因素、维持脊柱稳定性等。合理的手术方式应该包括恢复和保持椎间关节正常的相对关系、载荷能力与生理性运动［2］。

文献报道脊柱融合技术最早于1911年开始应用于临床［3］。纵观百年发展进程，从早期的后方融合、后外侧融合(posterolateral fusion，PLF)发展到现在的后路腰椎椎体间融合(posterior lumbar interbody fusion，PLIF)，经椎间孔后路腰椎椎体间融合(transforaminal posterior lumbar interbody fusion，TLIF)，前路腰椎椎体间融合anterior lumbar interbody fusion，ALIF)，各类结合内镜、通道和透视技术的经轴向入路腰椎融合术(axia lumbar interbody fusion，AxiaLIF)以及极外侧入路腰椎椎间融合术(extreme lateral interbody fusion，XLIF)等。

1 手术方式

1.1 腰椎 PLF

腰椎PLF技术最早由Hibbs及Albee于1911年同时独立报道，但现行PLF技术雏形(包括棘突间、椎板间、关节突及横突间融合)直到1953年才由Watkins报道，后又经过一系列改良直到形成现在的经典PLF技术。它是指对腰段脊柱后方附件结构进行的融合，根据融合位置的不同早期也曾被称为双侧融合、横突间融合［4］。经典的PLF包括骨膜下剥离椎旁肌及软组织直到横突外侧，显露融合节段的椎板、关节突关节及横突，随后进行椎板、横突表面及关节突关节间的去皮质处理以促进骨融合，最后使用自体髂骨或减压时取下的碎骨覆盖植骨床。起初PLF技术单指后路腰椎植骨融合，由于缺乏坚强稳定的内固定装置，最后术后还会将病人置于一种特殊的腰骶椎矫形器中，防止融合位置发生过度的移动影响融合效果［5-6］。腰椎融合手术中内固定装置的应用历史可以追溯到脊柱外科诞生之始，20世纪初Lange就开始应用包括脊柱勾爪及金属丝等装置，随后Harringston［7］又对其进行了进一步改进。20世纪80年代，Gaines［8］首次报道了椎弓根螺钉的临床成功应用。一系列关于PLF技术是否联合内固定的临床效果差异的报道表明，联合应用内固定能有效地提高植骨融合率［9］，现在PLF技术是指腰椎植骨融合与后路内固定技术的结合［6］。

PLF技术具有暴露简单、术中并发症低、一般情况下能达到骨融合目的的优点，但也存在比较明显的不足之处，如:不能去除椎间隙的异常运动，因此不能缓解椎间盘源性下腰痛;融合面积小、融合床缺少应力刺激导致融合率较低;广泛的软组织剥离导致术后融合床血运不佳、需骨量大等。生物力学研究表明，于后侧融合无法阻止椎体向前滑移的剪应力，故矫形效果丢失明显。另一方面，有文献报道即使有良好的后路融合，椎体间滑脱亦有可能继续加重［10］，在伴有局部节段性后凸的节段进行PLF易出现内植物失效、术后下腰痛及相邻节段应力增加等问题［11］。目前单纯的PLF技术已较少应用于临床，多结合椎体间融合术，以期达到腰椎 360°融合的效果［12］。

1.2 腰椎椎体间融合术

1.2.1 ALIF ALIF 由 Capener［13］在 1932 年提出，现已经发展成为一种成熟的腰椎融合技术，标准的ALIF可分为正中经腹膜入路以及经腹膜后间隙入路［14］。经腹膜入路特点为:从耻骨联合上方约3横指向上作正中垂直切口腹膜后进入腹腔，推开肠管后显露脊柱及大血管，剪开后腹膜后钝性剥离髂骨间区，小心分离骶前自主神经，然后游离骶前大血管并牵开，切开前纵韧带到达手术节段，根据手术需要摘除椎间盘并处理上下终板骨面，置入椎间融合器或者自体骨块。经腹膜后间隙入路技术特点为:需提前在X线透视下在合适的位置选择切口切开皮肤后分开腹直肌鞘前层，辨出腹直肌外缘，暴露腹直肌后鞘，分开后鞘暴露腹膜前间隙，钝性分离将腹膜从前和侧腹壁上推开至腹膜后间隙;辨出腰大肌和左输尿管，钝性分离腰大肌后即可辨出L4-5间隙;根据需要摘除椎间盘并处理终板软骨面，植入融合器。之前须辨出并结扎髂腰动脉，并牵开下腔静脉和左髂总静脉过中线。

20世纪90年代以来腹腔内窥镜技术得到应用，1991年Obenchain［15］报告了腹腔镜下前路腰椎间盘摘除术，1995年Zucherman等［16］报告了通过腹腔镜施行下腰椎椎体间融合术。腹腔镜下腰椎融合术有两种入路:一种是早期的经腹腔入路［17］。这种手术需要对腹腔进行充气，骨科大型手术器械操作不方便，适合L5/S1间隙的融合，而对L4/L5间隙相对困难。另一种方法是现在的主流方法，为经腹膜外气囊辅助入路。其优点是较大的拉钩和器械容易进出，不会损伤肠道，可以避免因腹腔内粘连而导致手术失败［18］。与有限切开入路相比，腹腔镜技术为一种微创技术，可减少手术显露创伤，以期改善功能效果，但通常对术者技术要求较高，手术时间长，恢复的椎间高度有限，故术后并发症较多且严重(20%比4%)，特别对L4-5节段手术时并发症高达 20%［19］。

1.2.2 PLIF PLIF 由 Cloward［20］最早报道用于治疗退变性脊柱滑脱。该术式特点为取后正中切口，仔细解剖软组织至双侧棘突基部，根据病情需要选择切除手术节段上下的棘突、椎板及关节突或者行双侧椎板开窗内侧1/2下关节突切除。充分减压，小心牵开硬膜囊及神经根，从一侧切开纤维环并清除所有髓核、软骨板，撑开椎间隙后，斜行植入一枚融合器或自体骨。由于减压范围的需要，常常会切除包括棘突、小关节、椎板等脊柱重要结构，破坏后柱的稳定性，延长患者术后恢复的时间，此外术中需要将硬膜及神经根牵拉过中线，会增加硬膜及神经根并发症，此外由于L3以上节段硬膜牵拉范围较小，因此PLIF不适合L3以上节段［5］。Ray等［21］报道236 例患者PLIF 术后13例出现了硬膜撕裂和10%出现了暂时性神经麻痹。基于以上不足，一些学者提出了PLIF的改良术式，Blume及Couture等［22-23］提出单侧入路 PLIF，将单侧的整个关节突复合物切除以减少硬膜的牵拉，切除椎间盘，逐渐撑开椎间隙之后，植入大小合适的椎间融合器，可有效减少硬脊膜及神经根牵拉导致的并发症。

1.2.3 TLIF TLIF 系 Harms等［24］结合前人经验在1982首先报道。手术过程包括标准的腰椎后路显露、植入双侧椎弓根钉后在TLIF对侧植入棒并行适当撑开来保证椎间隙扩大。用骨刀和椎板钳行一侧上下关节突黄韧带的切除显露硬膜囊外侧缘、上下位神经根及椎间盘，接着进行椎间盘摘除减压、处理椎间隙植骨和Cage植入，最后进行适当螺钉加压以防止Cage移位。与PLIF技术的区别在于进行了单侧的小关节切除、可保留棘突和大部分椎板。TLIF避免了椎管操作，区域靠近椎管外侧，减少了以往由于PLIF椎管内操作过多导致的神经根并发症和硬膜破裂［25］。此外TLIF为单侧入路，没有破坏对侧小关节突及后方附着的肌肉韧带，一定程度上维持了后柱的相对稳定，缩短了术后恢复时间，降低了术后腰椎不稳及滑脱的发生率［26］。

1.2.4 AxiaLIF AxiaLIF 由 Cragg 等［27］首先报道，具体做法是:在尾骨旁切迹做微创切口，经钝性分离进入骶前直肠后间隙，在X线透视引导下将导针沿此间隙送至骶1、2水平并建立工作通道，可经此通道完成椎间盘切除。手术可同时辅以后路经皮椎弓根螺钉或关节突螺钉固定。这一术式从骶前间隙到达腰骶部，避免暴露脊柱前方、后方及侧方的结构，不损伤后方肌肉、韧带及脊柱后部结构，也不需进入腹腔或牵拉血管、内脏器官等。Tobler等［28］对 156例行 L5/S1AxiaLIF的病人进行了两年的随访，结果表明:术后腰痛通过11点疼痛量表由术前的7.7±1.6(n=155)降低为术后的2.7±2.4(n=148)，改善率约为63%(P＜0.01);功能评分 ODI值由术前的36.6% ±14.6%(n=86)降低为19.0% ±19.2%(n=78)，改善率约为54%(P＜0.01);研究结果表明通过AxiaLIF术式行L5/S1椎体间融合能取得良好的临床结果。AxiaLIF的并发症主要包括浅表软组织感染及假关节形成，Lindley等［29］回顾性研究了68例行AxiaLIF患者随访34个月的资料发现，主要并发症包括假关节形成(8.8%)、浅表软组织感染(5.9%)、骶骨骨折(2.9%)、骨盆血肿(2.9%)、切口延迟愈合(1.5%)、一过性神经根激惹(1.5%)、直肠穿孔(2.9%)。避免上述并发症需要术前进行谨慎的病人选择、详尽的手术规划、术前MRI检查、全面的体格检查及充分的肠道准备。

1.2.5 XLIF 2003年Pimenta首次报道了XLIF。该术式需内镜辅助，做两个切口，病人取侧卧位，先经后外侧切口直到腹膜后，再于腰大肌上方作一切口，在之前所作切口的指引下插入撑开器，经腹膜后间隙达到腰大肌表面。穿过腰大肌时需行肌电图检测，避免在穿过腰大肌的过程中损伤生殖股神经及腰丛等重要神经结构。通过该工作通道可完成椎间盘切除及椎间融合等操作。关于疗效，Ozgur等［30］报道其植骨融合率、患者的主诉改善都差强人意，但长期疗效仍需要进一步随访。Karikari-Isaac等［31］报道了对22例胸腰椎病变患者行XLIF手术，总共47个手术节段，术前及术后Cobb角分别为22和14，平均失血量及住院日为227.5 ml及4.8 d，术后16.4个月(3～50个月)随访患者改善率为95.5%，所有患者6个月后影像学上都证实发生了骨性融合。XLIF是一种微创技术，独特的手术入路避免了ALIF损伤腹腔大血管的风险。另外，有文献比较了XLIF、PLIF及TLIF的平均手术耗时，发现小切口TLIF手术组平均手术时间约255 min，PLIF手术组约175 min，XLIF术式每个椎间盘平均手术操作约45 min［32-34］。XLIF也存在局限性，由于是侧方入路，第12肋骨及髂嵴上缘都会对L1～2及L5～S1的显露产生阻碍;穿过腰大肌时很容易损伤生殖股神经及腰丛等重要神经结构。此外植入椎间融合器也容易损伤神经根，Papanastassiou等［34］报道了两例手术节段对侧神经根受压的并发症，原因分别为终板碎屑压迫对侧神经根及手术髓核摘除不彻底术后复向极外侧疝出压迫神经根。

2 总 结

目前对腰椎退行性病变的手术治疗适应证及手术方式的选择尚没有一个统一的标准，导致临床上手术方案的选择存在一定盲目性。笔者认为理想的手术方案应达到以下要求:提供施术节段即刻稳定性;有效纠正力学畸形，恢复椎间高度及生理前凸，重建生理性的力学平衡;提供良好的骨融合环境，远期效果满意;侵犯脊髓及重要器官的风险小;植入方便，无需过多破坏椎节正常结构。总的来说，临床医生面对一个腰椎退行性疾病的患者时，应该充分结合患者个人的特殊指征综合考虑，制定个体化的治疗方案，以期达到理想的骨性融合，同时避免并发症的发生。

［1］KWON B K，VACCARO A R，GRAUER J N，et al.Indications，techniques，and outcomes of posterior surgery for chronic low back pain［J］.Orthop Clin North Am，2003，34:297-308.

［2］王岩.进一步提高腰椎退行性疾病的研究水平［J］.中国脊柱脊髓杂志，2010，20(7):529-530.

［3］ALBEE F H.Transplantation of a portion of the tibia into the spine for Pott's disease.Apreliminary repert［J］.JAMA，1911，57:885-886.

［4］ WILTSE L L，BATEMAN J G.Experience with transverseprocess fusion of the lumbar and lumbosacral［J］.JBJS，1965，47-A:848-849.

［5］SAMUEL A，JOSEP H Jr.Lumbar spine fusion:types，principles，and outcomes［J］.Neurosurg Q，2008，18:34-44.

［6］ESKANDERM S，ESKANDER J P，GREW J M，et al.A modified technique for dowel fibular strut graft placement and circumferential fusion in the setting of L5－S1spondylolisthesis and multilevel degenerative disc disease［J］.Neurosurgery，2010，67(3 Suppl):91-95.

［7］HARRINGSTON P R.Treamtment for scoliosis:correction and internal fixation by spine instrumentation［J］.JBJB，1962，84:591-610.

［8］GAINES R W.The use of pedicle-screw internal fixation for the operative treatment of spinal disorders［J］.JBJS，2000，82:1458-1476.

［9］ZDEBLICK T A.The treatment of degenerative lumbar disorders.A critical review of the literature［J］.Spine，1995，20:126-137.

［10］GREENOUGH C G，PETERSON M D，HADLOW S，et al.Instrumented posterolateral lumbar fusion.Results and comparison with anterior interbody fusion［J］.Spine，1998，23:479-486.

［11］辛兵，侯筱魁，李永刚.脊柱内固定与邻近关节突关节退变程度的关系［J］.中国脊柱脊髓杂志，1999，9(6):321-323.

［12］潘永飞，茅祖斌，陆军等.PLIF联合PLF与单纯PLIF治疗腰椎退行性疾病的临床比较研究［J］.东南大学学报:医学版，2009，28(3):206-211.

［13］CAPENER N.Spondylolisthesis［J］.Br J Surg，1932，19:374-376.

［14］HARMON P H.Anterior excision and vertebral body fusion operation for intervertebral disc syndromes of the lower lumbar spine［J］.Clin Orthop Rel Res，1963，26:107-127.

［15］OBENEHAIN T G.Lapaxoseopic lumbar discectomy:case report［J］.Laparoendosc Surg，1991，1:145-149.

［16］ZUCHERMAN J F，ZDEHLICK T A，BAILEY S A，et al.Instrumented laparoscopie spinal fusion:preliminary results［J］.Spine，1995，20:2029-2034.

［17］LIEBERMAN I H，WILLSHER P C，LITWFU D E，et al.Transpefortional laparscopic exposure for lumbar interbody fusion［J］.Spine，2000，25:509-515.

［18］姜晓幸，张光健，邵云潮，等.腹腔镜下前路腰椎融合术［J］.中华骨科杂志，2004，2(24):100-103.

［19］ZDEBLICK T A，DAVID S M.A Prospective comparison of surgical approach for anterior L4－L5fusion:laparoscop ic versus mini anterior lumbar interbody fusion［J］.Spine，2000，25:2682-2687.

［20］CLOWARD R B.spondylolisthesis:treatment by lamineetomy and posterior interbody fusion［J］.Clin Orthop，1981，15(4):74-82.

［21］RAY C D.Threaded fusion cages for lumbar interbody fusions［J］.Spine，1997，22:681-685.

［22］BLUME H G，ROJAS C H.Unilateral lumbar interbody fusion(posterior approach)utilizing dowel graft［J］.J Neurol Orthop Surg，1981，2:171-175.

［23］COUTURE D E，BRANCH C L Jr.Posterior lumbar interbody fusion with bioabsorbable spacers and local autograft in a series of 27 patients［J］.Neurosurg Focus，2004，16:E8.

［24］HARMS J G，JESZENSZKY D.The Unilateral，transforaminal approach for posterior lumbar interbody fusion［J］.Orthop Traumatol，1998，6:88.

［25］ROSENBERG W S，MUMMANCNI P V.Transforaminal lumbar interbody fusion:technique，comp lications，and early results［J］.Neurosurgery，2001，48:569-575.

［26］WHITECLOUD T S Ⅲ，ROESCH W W，RICCIARDI J E.Transforaminal interbody fusion versus anterior-posterior interbody fusion of the lumbar spine:a financial analysis［J］.J Spinal Disord，2001，14:100-103.

［27］CRAGG A，CRAL A，CASTENEDA F，et al.New percutane—OUS access method for minimally invasive anterior lumbosaeral surgery［J］.J Spinal Disord Tech，2004.7(1):21-28.

［28］TOBLER W D，GERSZTEN P C.Minimally invasive axial presacral L5－S1interbody fusion two-year clinical and radiographic outcomes［J］.SPINE，2011，11(9):E1296-E1313.

［29］LINDLEY E M，MCCULLOUGH M A，BURGER E L.Complications of axial lumbar interbody fusion［J］.J Neurosurg-Spine，2011，3(3):273-279.

［30］OZGUR B M，ARYAN H E，PEMENTA L，et al.Extreme lateral interbody fusion(XLIF):a novel surgical technique for anterior lumbar interbody fusion［J］.Spine J，2006，6(4):435-443.

［31］KARIKARI-ISAAC O，NIMJEE-SHAHID M，HARDIN-CAROLYN A.extreme lateral interbody fusion approach for isolated thoracic and thoracolumbar spine diseases initial clinical，experience and early outcomes［J］.J Spinal Disord Tech，2011，8(24):368-375.

［32］VILLAVICENCIO A T，BUMEIKIENE S，BULSARA K P，et al.Perioperative complications in transforaminal lumbar interbody fusion versus anterior-posterior reconstruction for lumbar disc degeneration and instability［J］.J Spinal Disord Tech，2006，19(2):92-97.

［33］HOSONO N，NAMEKATA M，MAKINO T，et al.Perioperative complications of primary posterior lumbar interbody fusion for nonisthmie spondylolisthesis:analysis of risk factors［J］.J Neurosurg Spine，2008，9(5):403-407.

［34］PAPANASTASSIOU I D，ELERAKY M，VRIONIS F D.Contralateral femoral nerve compression:an unrecognized complication after extreme lateral interbody fusion(XLIF)［J］.J Clin Neurosci，2011，18:148-151.