微创脊柱内镜技术的发展现状与展望

吴俊龙　张超　周跃

微创脊柱内镜技术的发展现状与展望

吴俊龙张超周跃

微创脊柱内镜技术是指在透视或导航的辅助下置入管道，在内镜直视下进行的手术操作。对脊柱结构的损伤较小，术中视野清晰、直观，可以很好地治疗各型椎间盘突出、椎管狭窄及椎体滑脱等。但由于内镜技术的手术技巧较难掌握，加上脊柱解剖结构的相对复杂性，使该技术的普及受到一定的限制。目前用于脊柱手术的内镜技术主要包括腹腔镜技术、胸腔镜技术及脊柱内镜技术等，本文针对上述内镜技术在微创脊柱手术中的发展现状及展望进行归纳和评述。

外科手术，微创性；脊柱；内窥镜；综述

手术的微创化、功能化和智能化是现代脊柱外科技术的标志。微创脊柱手术旨在内窥镜技术的辅助下，对脊柱结构以最小的创伤实现对病变部位的精确定位和精细操作。因此，熟练掌握各种内镜技术的应用特点，并进行术前准确评估和术中精细操作，将进一步提高脊柱微创手术的临床效果。

一、腹腔镜技术

腹腔镜下腰椎前路手术是指经腹腔或腹膜后入路，在腹腔镜的辅助下进行的脊柱前路手术，是最早应用于脊柱手术的内窥镜技术。1991年，Obenchain［1］首次报道了腹腔镜下经腹腔入路行腰椎前路L5S1椎间盘切除术，但该技术需进入腹腔，建立二氧化碳气腹，容易引起各种并发症。针对该技术的不足，Gaur［2］提出了腹腔镜辅助下腹膜后经腰肌的侧方入路，可满意暴露L1～L4椎体，从而更好地避免组织分离中大血管和交感神经丛损伤的风险。

为了证实腹腔镜下腰椎前路手术的安全性，进一步提供可靠的手术入路参考，吕国华等［3］通过对30例成人尸体标本进行解剖，记录腰椎前主要毗邻血管的解剖学参数，并通过动物实验比较两种入路的有效性、安全性，结果指出：腹腔镜下的腰椎前路手术是安全可行的，显露下位腰骶椎以经腹腔入路为宜，而显露上位腰椎以经腹膜后间隙入路为宜。腹腔镜下前路手术较开放手术创伤小、出血少，术后卧床时间短，对脊柱稳定性影响小，无神经根损伤和硬膜囊瘢痕形成。但由于脊柱前路复杂的解剖结构，腹腔镜下的脊柱前路手术更多地用于腹腔镜辅助下的脊柱前后路联合手术，既发挥了腹腔镜手术入路的微创特性，同时又可以避免单纯腹腔镜下手术操作复杂、手术时间长和并发症发生率高等缺点。

脊柱前路腰椎手术并发症主要包括术后椎体假关节形成、椎体压缩变扁、大血管损伤及肠麻痹梗阻［4］。而减少并发症的对策主要有：①利用非线性椎间植骨（髂骨或股环植骨），可以减少静脉裂伤；②术中间歇缓解撑开器对动脉的挤压，可以减少血栓的形成。

对于脊柱前路融合手术而言，最重要的是重建和恢复脊柱的结构，包括椎间盘的高度、椎体的畸形、椎间孔减压和矢状平衡。Hsieh等［5］通过回顾性研究对比腹腔镜下腰椎前路融合术和传统后路腰椎融合术，发现前者较后者具有更好的促进腰椎解剖复位的效果，并且术后2年随访的临床效果更佳。Kim等［6］对63例进行微创下腰椎前路融合术后的患者进行5年随访，Macnab标准评定的优良率为88.9%。

二、胸腔镜技术

胸腔镜辅助下的胸椎前路手术始于1993年，Mack等［7］率先应用胸腔镜技术为患者进行胸椎间盘摘除融合术、椎体病变组织活检和椎旁脓肿引流术。Regan等［8］应用和推动了胸腔镜技术的发展，并通过回顾分析多临床中心病例，指出胸腔镜辅助下的胸椎前路手术最常见的并发症是暂时性肋间神经痛和肺不张，大血管损伤和伤口感染发生率较低。其中最严重的并发症是膈肌穿孔和暂时性瘫痪，后者可能是由于隐性T12～L1椎管狭窄造成。

当前胸腔镜辅助下的胸椎前路手术有椎旁脓肿引流术、前路胸椎间盘切除术、前路脊髓减压和胸椎融合治疗脊柱畸形、胸椎骨折的融合与固定及椎体肿瘤的活检与切除等。

目前胸腔镜技术主要有标准锁孔技术和辅助小切口技术，对于不能耐受单肺通气，严重急性呼吸功能障碍，正压通气气道高阻力和广泛胸膜粘连的患者，则宜用进行胸腔镜手术。相比传统的胸腔开放脊柱手术，胸腔镜下的脊柱微创手术既可以减少围手术期并发症（如胸腔积液、气胸、乳糜胸、肺炎及肋间神经痛），同时手术切口小、术后疼痛轻、恢复快、住院时间短，还可以减少治疗费用。但胸腔镜下的脊柱微创手术对术者要求较高，需要有良好的眼-手分离协调和深部组织的解剖感知能力，具有陡峭的学习曲线。其常见并发症主要分为麻醉、体位、器械和血流动力学四类（表1）［9］。

第一代图像导航系统除了从摄像机获取视觉的反馈，还可以帮助医生在深度的胸腔内进行更熟悉的定位。但是由于当时导航设备需要在脊柱表面进行点对点匹配的过程，才能实现导航系统和脊柱解剖的完全匹配。而“O”型臂、术中CT以及无框架立体定位导航的研发，将胸腔镜下脊柱微创手术带入一个崭新的时代。第二代图像导航系统最大的改进在于术中移动CT扫描和导航系统工作站自动完成脊柱各轮廓的精确匹配，并可迅速完成三维重建，为术者提供更加直观的脊柱三维解剖图像［10］。2014年，Johnson等［11］将第二代图像导航系统和胸腔镜辅助下的胸椎前路手术完美结合，成功完成14例患者（椎间盘切除8例、胸段脊髓肿瘤4例、感染合并后纵韧带钙化2例）的手术辅助定位，术后11例患者神经症状显著改善，2例患者症状缓解，优良率高达92.85%。

表1　胸腔镜下脊柱微创手术的并发症和对策

三、脊柱内镜技术

（一）显微内镜技术

显微内镜下椎间盘切除术（microendoscopic discectomy，MED）通过内窥镜将手术视野放大，可清晰显示手术区域各组织的解剖结构，显著降低手术对组织结构的损伤，使后路开放式椎间盘手术达到微创化。2003年，Perez-Cruet等［12］将MED技术改进，推出METRx系统，可以提供更直观的视野，使图像更清晰，利用更小直径的内镜系统提供更大的操作空间。MED手术适应证的选择要比传统开放手术更加谨慎和严格，应该坚持由浅入深、由易到难的分阶段手术适应证选择原则。

传统的后路脊柱开放手术需广泛剥离软组织，使椎旁肌肉受到破坏，术后恢复缓慢，并可能出现慢性疼痛。而MED手术不仅可以缩短切口长度，减少组织损伤及术后恢复时间，而且远期随访结果可媲美传统开放手术，大约67%的患者术后能够保持他们的主要职业［13］。术中神经电生理监测和脊柱肌肉损伤的临床研究进一步证实，MED较开放手术更微创，对手术区域软组织的损伤和神经根的刺激更小，术后产生的腰背疼痛更少［14，15］。Casal-Moro等［16］通过对120例行MED治疗的腰椎间盘突出症患者进行5年的长期随访观察，根据改良的Macnab疗效评价标准，总体的优良率为92.5%。Kulkarni等［17］通过对188例腰椎间盘突出症患者行显微内镜下椎间盘切除术，术后腰腿疼痛视觉模拟量表（visual analogue scale，VAS）评分及Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index，ODI）均有显著改善，平均手术时间50 min，平均术中失血量30 ml，患者术后2周可以恢复正常工作。Hussein等［18］则报道了利用MED治疗巨大非包含型椎间盘突出患者100例的8年随访经验，按照Macnab标准，MED组术后优良率更高。周跃等［19］采用后路内镜（METRx）辅助下经单侧椎板间隙入路行双侧中央椎管、侧隐窝减压治疗退变性腰椎管狭窄症52例，按Nakai分级，优良率为84%，术后翻修率为8.9%。另外，对于不需要摘除黄韧带的患者，内窥镜下保留黄韧带，能降低术后腰椎管外瘢痕向椎管内长入的概率，不仅可以降低术后瘢痕形成引起的腰背部疼痛，同时也更有利于需要二次手术的患者。

MED技术不仅在腰椎疾病治疗中具有显著优势，而且在颈椎疾病也取得了很好的治疗效果。Lidar等［20］通过对32例患者行微创后路颈椎间盘切除术治疗神经根型颈椎病，平均随访时间39个月，术后所有患者的肌无力症状得到改善，感觉障碍消失21例，好转7例，术后颈肩痛及上肢放射痛评分均有显著改善。

椎间盘突出初次手术后复发率为5%～15%［21］。目前MED常被认为是治疗椎间盘复发的禁忌，源于硬膜外瘢痕组织使得再次手术操作变得困难，需要更清晰的视野鉴别之前手术的骨边缘和硬脊膜外瘢痕组织，从而避免术中并发症的发生。Smith等［22］通过对16例椎间盘突出复发患者行显微内镜下椎间盘摘除术，按照Macnab标准优良率为81.25%，术后1年随访临床各评分均有显著改善。Nomura等［23］报道了MED辅助下经骨道椎间盘切除治疗复发性椎间盘突出，更减少了硬脊膜撕裂的风险，避开硬脊膜外瘢痕组织，使术中操作变得相对容易。

内窥镜下椎间盘摘除术可以直视神经根和椎间盘、对椎间盘破裂和侧隐窝狭窄的患者进行彻底摘除和减压，但是难以置入传统的椎间融合器。内窥镜辅助下经皮椎弓根螺钉复位固定及椎间植骨融合术，具有手术切口小、腰骶肌肉剥离范围小、出血少及术后恢复快等优点。但由于微创手术操作更加精细，特殊器械的使用也需要特殊的培训，而且学习曲线比较陡峭，开展微创手术必须经历规范的传统外科和微创外科训练，才能达到微创的目的，否则极有可能增加手术风险，甚至带来灾难性后果。

（二）经皮椎间孔镜技术

经皮脊柱内窥镜手术（percutaneous spinal endoscopic surgery）是从脊柱后方或侧方入路，通过X线透视或“O”型臂导航实现靶向穿刺定位，在脊柱内窥镜系统的辅助下实现定点治疗的微创脊柱手术。该技术最早起源于20世纪40至50年代，从经皮穿刺椎体组织活检，发展到关节镜下经皮穿刺髓核摘除术；从经Kambin安全三角区进入椎间盘内减压（YESS技术），发展到经椎间孔进入椎管内直接行神经根松解和减压（TESSYS技术），再到经皮内窥镜下靶点穿刺技术，标志着脊柱内窥镜技术的逐步成熟。

YESS技术基于“由内向外”的方法，对一些包容型腰椎间盘突出、椎间盘源性腰痛、极外侧椎间盘突出效果较好，但是对部分椎间盘脱落、游离的患者无法处理。而TESSYS技术则在内窥镜直视下，采用“由外向内”的方法切除椎间盘组织。该技术能方便探查椎管及侧隐窝神经根，即便是椎管内向头端或尾端游离的髓核组织也可以取出，而且不经过范围较小的Kambin三角区进入椎间盘内，可有效避免和降低穿刺与置管中对出行神经根和背根神经节的损伤，弥补了YESS技术的不足。但该技术也存在操作难度高、学习曲线较陡峭、容易损伤椎管内血管、走行神经根和硬膜囊等缺点。

因此根据不同类型和部位的椎间盘突出，正确选择YESS技术或TESSYS技术是手术成功的关键。结合两种技术特点，李长青等［24］等提出了经皮脊柱内镜的靶向穿刺技术，即根据突出与神经根对应的位置关系，确定穿刺针及工作管道需要到达的靶点，采用靶点穿刺技术治疗237例腰椎间盘突出患者，术后VAS评分、ODI均较术前有显著改善，Macnab评分优良率为95.8%。

脊柱内窥镜系统辅助下的微创脊柱手术与传统后路开放手术相比，不仅对于初次手术患者有着显著的优势，而且对于复发性椎间盘突出症、椎管狭窄及椎体节段不稳或滑脱等同样具有独特的优势。相关文献报道，椎间盘切除术后的复发率为5%～8%，初次术后硬脊膜周围瘢痕组织形成会导致二次手术更加困难，采用经皮椎间孔镜下后外侧入路则可很好地避开瘢痕组织，且不需要破坏更多的脊柱结构。Hoogland等［25］报道的262例经椎间孔入路内窥镜下手术治疗的复发性椎间盘突出患者，未发生脊膜破裂，2年随访的患者满意率为85.7%。Lee等［26］和Ruetten等［27］分别比较了传统后方显微入路与经椎间孔镜下后外侧入路行减压融合手术的临床随访结果，术后VAS评分等差异并无统计学意义，但手术时间、术中出血量及住院天数更少，椎间盘的高度恢复更好。Wang等［28］通过对需要再次手术的52例腰椎疾病患者进行术后翻修，术后微创组不仅可以达到与开放手术相同的融合率，而且对脊柱结构损伤更少，术后疼痛并发更低，患者的满意度更高。

虽然与开放手术比较，脊柱内窥镜技术治疗脊柱退变性疾病的术后并发症发生率比较低，约为2.8%［29］，但该技术有陡峭的学习曲线［30］，需要丰富的临床经验积累，若应用不当极易出现各种并发症，直接影响临床效果。为此我们针对手术中常见的并发症，总结对策如下：①术前正确评估影像资料，选择最佳的穿刺靶点和手术方案，减少因强行置管而带来感觉异常发生；②髓核摘除后对椎管内彻底探查，以防髓核部分残留压迫神经根，可以减少椎间盘的复发；③严格控制髓核钳的进入深度，仔细辨别视野内的组织结构，操作轻柔，减少硬脊膜撕裂的风险；④开展手术的初期，器械严格清洗与消毒，经过专业的培训提高穿刺成功率，是预防椎间隙感染的重要措施［31-33］。

目前对于妊娠、严重脊柱退变、完全椎管狭窄、椎管内严重组织粘连、急性腰椎间盘突出伴有马尾神经症状、脊柱肿瘤及脊柱严重畸形等应为椎间孔镜手术的禁忌证。而严重的椎间盘钙化是椎间孔镜技术的相对禁忌，原因在于钙化突出的椎间盘硬度大、摘除困难以及神经根损伤的发生率高。但随着经皮椎间孔镜技术的不断改进与发展，其适应证将越来越广。此外经皮椎间孔内窥镜下微创腰椎间融合和椎间盘的再生是未来经皮脊柱内窥镜系统的重要发展方向。

四、结论与展望

各种内镜技术在脊柱微创手术的应用，均具有创伤小、出血少、恢复快、并发症相对较少等优点，并且能最大程度保留脊柱的结构完整，增加术后脊柱的稳定性和术区粘连形成。但脊柱微创手术经常需要在X线透视下进行反复的定位和复位检查，术者和患者所受到的射线辐射较大，而脊柱微创手术中新型的基于CT或MRI的计算机导航技术的发展和超声定位技术的出现将有可能有效减少辐射危害，纤维软体骶管镜技术的发展则进一步增加内窥镜技术的优势。手术的微创化、功能化和智能化是现代脊柱外科技术的标志，随着计算机技术、影像导航技术与内窥镜技术的一体化应用以及3D内镜的逐步发展和推广，将更好地实现术前精确定位，术中精细操作，进一步提高脊柱微创手术的临床效果。

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10.3969/j.issn.1674-8573.2016.01.017

国家自然科学基金资助项目（81472076、81271982）

400037重庆，第三军医大学附属新桥医院骨科

周跃，E-mail：happyzhou@vip:163.com

2015-09-29）