脊柱微创技术的现状与展望

袁 渤，杜明奎 综述 匡正达 审校

脊柱微创技术的现状与展望

袁 渤，杜明奎 综述 匡正达 审校

微创；脊柱；内镜

微创手术追求的是以最小的创伤达到最好的手术效果。在过去十年中，随着影像技术的发展，特殊手术器械与设备的不断更新，人们对健康、审美的要求提高，共同推动着微创脊柱外科手术技术的飞速发展。脊柱微创手术(minimally invasive spine surgery, MISS)相对于创伤大、风险高、康复周期长的传统开放手术，具有对组织损伤小、恢复快、花费少、患者心理效应好等优势。笔者就目前主流脊柱微创技术做一综述。

1 脊柱介入技术

脊柱介入技术是采用一根长针头进行穿刺，透视证实到达所要治疗的脊柱位置，然后通过空心导针插入治疗器械进行操作。最常见的是椎间盘组织的介入治疗和经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty, PVP)，以及经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty, PKP)。

1.1 PVP和PKP PVP和PKP是在术中透视的引导下，经椎弓根穿刺将生物材料如骨水泥注入椎体内，主要用于骨质疏松性压缩性骨折、疼痛性椎体肿瘤的治疗。其最常见的并发症是骨水泥渗漏[1]，骨水泥与自体骨不融合、全身骨质疏松没有改善等导致再骨折，故局部骨水泥强化骨折椎体的同时，配合药物治疗全身的骨质疏松，对预防术后再骨折显得尤为重要。因此，未来应研制出可弯曲或变角度的穿刺针更方便手术操作，更好的生物填充材料来提高融合率，更先进的影像监视设备来降低渗漏发生率。

1.2 椎间盘组织的介入治疗 目前，主要的椎间盘介入技术有化学髓核溶解术、臭氧髓核消融术、椎间盘内电热疗法、经皮激光椎间盘减压术、等离子射频髓核消融术、亚甲蓝注射术。其中化学溶解、电热疗法、激光汽化、臭氧融解、射频消融技术是指将病变的椎间盘组织溶解、氧化或汽化，使髓核固缩、体积减小，降低了椎间盘压力，解除了神经根的压迫，主要用于治疗轻中度颈、腰椎间盘膨出或突出症。而亚甲蓝注射术用于治疗椎间盘源性腰痛，椎间盘源性腰痛是由于椎间盘在负重时刺激增生血管神经组织引起，而亚甲蓝具有亲神经性，可直接阻碍感觉神经的异常传导，使椎间盘负重时不引起腰痛[2]。低温等离子射频消融术、经皮激光椎间盘减压术也用于椎间盘源性颈性眩晕的治疗。如李春根等[3]对61例颈性眩晕患者行低温等离子射频消融术，末次随访有效率72.1%，尤其是对病变节段为C4-5和(或)C3-4的患者效果更好。以上两种技术在对治疗椎间盘源性颈性眩晕无特效手段的情况下不失为临床推广的好方法。由于椎间盘突出症的病变程度不一，各项技术作用椎间盘的原理也有不同，易出现单一技术对某些患者的临床疗效不佳或远期疗效较差的现象。现有研究表明，两种或多种技术联合治疗，互相协同，较单一技术效果更好，如胶原酶联合臭氧消融术[4]，经皮激光椎间盘减压联合臭氧消融术[5]等。

总之，脊柱椎间盘介入技术尤适用于非手术治疗无效，且无法耐受开刀手术的轻中度椎间盘突出症患者。但其主要原理是间接减压，容易出现减压不彻底、症状缓解不明显的问题，不适用于重大突出、脱出、钙化的椎间盘突出症，而近年来临床上发展的脊柱内镜技术却能有效解决这些问题。

2 脊柱内镜技术

脊柱内镜技术是指从脊柱后方或侧方入路，通过X线透视实现靶向穿刺，在内镜系统的辅助下对神经或脊髓减压的脊柱微创手术。主要有经皮椎间孔镜技术(percutaneous transforaminal endoscopic discectomy, PTED)和显微内镜下椎间盘摘除术(microendoscopic disectomy, MED)。

2.1 经皮椎间孔镜技术 根据其入路不同，可粗略分为经椎间孔入路和经椎板间入路。经椎间孔入路有两大经典技术：Yeung等[6]设计的经Kambin安全三角区进入椎间盘内行间接椎间盘减压的YESS(yeung endoscopic spine system)技术，最适合椎间盘源性腰痛的髓核减压和撕裂的纤维环成形；Hoogland等[7]领航的经椎间孔进入椎管内行直接神经根松解和减压的TESSYS(The transforaminal endoscopic surgical)技术，最适合巨大椎间盘脱出和游离椎间盘组织的直接摘除。在YESS和TESSYS经典技术基础上，国内专家努力进行技术改良，张西峰等[8]的简式技术，将工作面放在后纵韧带，解剖层次更清晰，在处理复杂的腰椎间盘突出症时有独特优势。白一冰等[9]的BEIS(broad, easy, and immediate surgery)技术，该技术中工作套筒置入更趋向于椎管内，更强调对神经根背侧与腹侧全面减压，对神经根管狭窄症减压更彻底。李长青等[10]改良的靶点穿刺技术，其特点是根据突出椎间盘与神经根的解剖关系，确定穿刺针及工作通道需要达到的靶点。也有专家报告选择经椎弓根上缘入路，磨除椎弓根上缘的部分骨质后摘除游离椎间盘的方法。而高髂嵴、L5横突肥大及椎间孔狭窄的L5-S1椎间盘突出和脱出的患者，经椎间孔入路操作困难，可采用椎板间隙入路治疗[11]，也可以采用Choi等[12]报道的髂骨开洞行L5-S1椎间盘摘除的方法。

孔镜技术在腰椎间盘突出症诊治上取得了巨大成功，在其他方面也有突破。陈付强等[13]对40例退变性腰椎管狭窄症患者行椎管扩大成形术+椎间盘髓核摘除术+神经根松解术，优良率达到95%，患者症状缓解较明显；新Delta技术，是利用椎间孔镜设备，在脊柱内镜下对狭窄的椎管行单侧入路双侧减压，尤其适用于无需摘除椎间盘的腰椎管狭窄症的患者，这些都是脊柱内镜技术对治疗椎管狭窄的探索。Ito等[14]通过内镜下对椎旁脓肿行清创灌洗，患者术后疼痛感明显减轻，为脊柱感染提供了可行的方法。李振宙等[15]在内镜下行腰部脊神经背内侧支切断术治疗小关节源性腰痛，效果也不错。张西峰等[16]在脊柱内镜辅助下，将B-Twin可膨胀融合器经椎间孔植入椎间隙行椎间融合，Morgenstern等[17]在内镜下结合后述的经皮置钉术行TLIF，用来治疗腰椎间盘退行性疾病合并腰椎不稳的患者，是脊柱内镜下融合术代替部分传统开刀融合术的尝试，但远期可能出现椎间隙高度丢失、塌陷，术后可能融合率及稳定性不佳等问题，目前还处于起步阶段，尚只能用于单节段病例，新的内镜下椎间融合器是技术发展的关键[18]。经皮内镜下后路颈椎间盘切除术(镜下Keyhole)技术，是通过7 mm左右的小切口，完成神经根和椎间孔的直接减压，避免了传统后路开放颈椎间盘减压手术容易导致的术后轴性痛、颈椎不稳等不良后果。此外，经皮内镜下行胸椎间盘切除[19]、前路颈椎间盘切除术[20]也有报道。总之，脊柱内镜技术在临床的应用范围越来越大，但这些手术技术要求高，学习曲线长[21]，初学者容易造成医源性伤害。

2.2 显微内镜下椎间盘摘除术(microendoscopic disectomy, MED) MED是在传统开窗手术的基础上发展起来的[22]，为传统后路开放术与内镜微创技术架起了一座桥梁。MED通过16mm的工作通道，放大64倍的手术视野，能完成过去只有开放手术才能解决的开窗减压，并且减压较充分，手术时间短。但MED相对于前述的脊柱内镜技术，对脊柱后方韧带复合体及椎管侵扰较大，并且没有水介质作用，不如脊柱内镜视野清楚，相对来说更易损伤神经根或硬膜囊，造成神经根粘连形成瘢痕，其应用有所减少，但对中央管狭窄合并侧隐窝狭窄的患者，减压效果更好。MED也可用于颈椎间盘突出症的治疗[23]，取得了不错的效果。目前MED的发展，主要是在它的基础上研发新的器械，比如可动式锥形MED操作系统[24]，以及下面提到的部分通道系统。

3 胸腹腔镜在脊柱外科的应用

胸腹腔镜有良好的光源和摄像系统，配合小切口能在直视下完成胸腰椎间盘摘除、植骨融合，胸腰椎结核或肿瘤病灶活检清除，胸腰椎骨折的前方减压，甚至脊柱畸形矫正等微创手术。王冰等[25]在胸腔镜辅助小切口前路减压内固定治疗胸腰段爆裂性骨折，术后随访均获得良好的植骨融合，神经功能均获1级以上改善。胸腔镜结合电视辅助行胸腔外科手术技术(vedio-assisted thoracic surgery,VATS)，用于小切口治疗胸腰椎侧凸也取得了良好的疗效[26]。但胸腹腔镜下的脊柱手术难度系数大，需要术者有良好的镜下三维立体解剖感知能力和大量的训练，如术者操作不熟练容易发生胸腹腔内脏器、大血管损伤及动静脉血栓等。

4 通道技术

该技术基本原理是通过最小的组织损伤途径，用特殊管道或撑开系统建立工作通道行减压融合，以最大限度减少对肌肉组织的剥离及软组织损伤达到微创效果。主要包括微创前路(mini-ALIF)、后入路(mini-PLIF)、极外侧入路(mini-XLIF)、椎间孔入路(mini-TLIF)、骶前轴向入路(AxiaLIF)腰椎椎体间融合术。目前，临床应用较多的mini-TLIF是经肌间隙(Wiltse入路)，在MASTTM QUADRANTTM、Pipeline等主流扩张管通道中行减压融合，主要治疗腰椎退行性疾病合并不稳。杨佳宁等[27]采用mini-TLIF技术治疗31例老年性腰椎管狭窄症患者，其手术效果与传统开刀相当，而创伤明显减小。通道技术不仅比传统手术创伤小，也弥补内镜下“手眼分离”操作的困难。各入路均有其适应证和局限性，但都存在通道视野小，对严重椎管狭窄减压不彻底，只适合两个病变节段以下病例等缺点。在置钉过程中常常结合经皮椎弓根钉固定术(percutaneous pedicle screw placemennt,PPSP)，PPSP是在透视或图像导航引导下，经皮穿刺置入导针，扩张肌肉软组织后在导针引导下置入椎弓根钉，对脊柱后方结构保留较完整，具有失血少，术后疼痛轻，恢复快等优点[28]。但置钉偏误率较高，需要经验丰富的术者，且术中需要反复透视，增加了放射暴露，现在国内少数单位开展三维影像导航下经皮植钉，如中心C形臂三维图像导航、CT图像导航、电磁导航等，明显提高了内固定系统植入的准确性。但导航系统程序耗时较长，存在发生率较高的因术中组织结构移位引起的漂移现象，医师更偏向经验行内固定钉植入，故现阶段临床应用较少。

5 数字技术在微创脊柱外科的应用

数字技术主要表现在术前手术设计、术中即时导航、术中监测技术的运用和脊柱机器人手术。传统诊疗是根据影像学X线、CT、MRI和医师的经验制定手术方案。而计算机数字技术将影像学资料行三维重建[29]，可直观显示病变脊柱的三维立体结构。同时可根据病变脊柱的三维立体结构对植入物作个性化建模[30]，如3D打印技术，其降低了力学承载所造成的脊柱重建失败率，从而设计好手术方案，再通过ASKyphoplan等软件行术前虚拟操作[31]，能使术者提前熟悉手术路径和操作过程，避免损伤重要解剖结构。术中的即时导航，是术前影像学资料与术中先进的定位系统相结合，将术区的三维结构反映到计算机荧幕上，最大的优势是术中能看到传统手术看不到的深层组织结构。术中监测有神经电生理监测和超声监测仪器，主要为了在操作中对脊髓神经的保护和螺钉植入的评估，保证了手术的安全性、准确性。

目前大部分脊柱机器人是作为一种引导系统，辅助有经验的医师共同完成手术。采用较多的是Spine Assist支持的机器人操作系统，具有置钉精确度高、术中X线暴露少，不易损伤神经、硬膜和重要血管、脏器等优点；还能使术者采取坐姿进行操作。但脊柱机器人尚只能完成一些简单的操作，缺乏触觉反馈，并且存在机器人价格昂贵难以普及、设施硬件比较大不利于手术室操作等不足。

综上所述，微创脊柱外科已经发展到不单单是仅治疗椎间盘疾病，对脊柱创伤、脊柱肿瘤、结核、侧弯畸形等都有其用武之地。但对于复杂、病程长、多节段的严重病例，还以传统方法为主。选择好适应证是关键，不能为微创而微创。微创是一种理念，不是简单以手术切口的大小来区分，是要做到整个手术过程中尽可能减少对正常组织的破坏或干扰。数字技术已经逐渐出现在脊柱微创外科的舞台，未来将是以上这些技术的融合，从而创造出最有效、最安全、最简便的技术。

[1] 陈 兵, 沈惠良, 张庆明, 等. PKP术中发生骨水泥渗漏的危险因素及应对策略[J]. 中国骨与关节损伤杂志, 2011, 26(11):1026-1027.

[2] 彭宝淦, 侯树勋, 吴闻文, 等. 椎间盘内亚甲蓝注射治疗椎间盘源性下腰痛[J]. 中华医学杂志, 2006, 86(11): 782-784.

[3] 李春根, 江泽辉, 李鹏洋, 等. 低温等离子髓核消融术治疗颈性眩晕近期临床疗效观察[J]. 中国脊柱脊髓杂志, 2016,26(4):323-328.

[4] 翁柱庆,周 凯, 郭 礼. 臭氧与胶原酶联合注射治疗腰椎间盘突出症远期疗效观察[J]. 中国疼痛医学杂志, 2013,19(11):703-704.

[5] 孙运强, 王福根, 孙 岩, 等. 经皮激光椎间盘减压术联合穿通式注射臭氧治疗腰椎间盘突出症[J]. 中国激光医学杂志, 2010,19(01):32-34.

[6] Yeung A T, Tsou P M. Posterolateral endoscopic excision for lumbar disc herniation: Surgical technique, outcome, and complications in 307 consecutive cases[J]. Spine, 2002, 27(7):722-731.

[7] Hoogland T, van den Brekel-Dijkstra K, Schubert M,etal. Endoscopic transforaminal discectomy for recurrent lumbar disc herniation: a prospective, cohort evaluation of 262 consecutive cases[J]. Spine, 2008, 33(9):973-978.

[8] 张西峰, 王 岩, 肖嵩华, 等. 经皮侧方入路内窥镜下椎间盘切除术的可行性及临床应用[J]. 中国脊柱脊髓杂志, 2006,16(9):659-662.

[9] 白一冰, 李嵩鹏, 王力文, 等. 改良TESSYS技术治疗腰椎神经根管狭窄症[J]. 颈腰痛杂志, 2015, 36(1):16-19.

[10] 李长青, 周 跃, 王 建, 等. 经皮椎间孔内窥镜下靶向穿刺椎间盘切除术治疗腰椎间盘突出症[J]. 中国脊柱脊髓杂志, 2013,23(3):193-197.

[11] Choi G, Lee S, Raiturker P P,etal. Percutaneous endoscopic interlaminar discectomy for intracanalicular disc herniations at L5-S1using a rigid working channel endoscope[J]. Neurosurgery, 2006, 58(1 Suppl): S59-S68.

[12] Choi G, Kim J S, Lokhande P,etal. Percutaneous endoscopic lumbar discectomy by transiliac approach: a case report [J]. Spine (Phila Pa 1976), 2009, 34(12) :E443-E446.

[13] 陈付强, 于 洋, 杨文荣, 等. 经皮椎间孔镜技术治疗老年退变性腰椎管狭窄症的临床研究[J]. 中国疼痛医学杂志, 2015,21(10):759-763.

[14] Ito M, Abumi K, Kotani Y,etal. Clinical outcome of posterolateral endoscopic surgery for pyogenic spondylodiscitis: results of 15 patients with serious comorbid conditions [J]. Spine, 2007, 32(2): 200-206.

[15] 李振宙, 侯树勋, 商卫林, 等. 内窥镜下脊神经背内侧支切断术治疗腰椎关节突关节源性慢性腰痛[J]. 中国脊柱脊髓杂志, 2013,23(3):215-221.

[16] 张西峰, 王 岩, 肖嵩华, 等. 经皮内窥镜下椎间盘摘除B-Twin可膨胀椎间融合器临床应用[J]. 中国修复重建外科杂志, 2011, 25(10): 1153-1157.

[17] Morgenstern R, Morgenstern C, Jane R,etal. Usefulness of an expandable interbody spacer for the treatment of foraminal stenosis in extremely collapsed disks: preliminary clinical experience with endoscopic posterolateral transforaminal approach[J]. J Spinal Disord Tech, 2011, 24(8): 485-491.

[18] 张西峰, 张 琳. 脊柱内镜技术的历史、现状与发展[J]. 中国疼痛医学杂志, 2015,21(2):81-85.

[19] Choi K Y, Eun S S, Lee S H,etal. Percutaneous endoscopic thoracic discectomy：transforaminal approach[J]. Minim Invasive Neurosurg, 2010, 53(1): 25-28.

[20] Choi G, Lee S H, Bhanot A,etal. Modified transcorporeal anterior cervical microforaminotomy for cervical radiculopathy: a technical note and early results[J]. Eur Spine J, 2007, 16(9):1387-1393.

[21] Wang B, Lu G, Patel A A,etal. An evaluation of the learning curve for a complex surgical technique: the full endoscopic interlaminar approach for lumbar disc herniations [J]. Spine J, 2011,11(2):122-130.

[22] Foley K T, Smith M M. Image-guided spine surgery [J]. Neurosurg Clin N Am, 1996, 7(2):171-186.

[23] Lidar Z, Salame K. Minimally invasive posterior cervical discectomy for cervical radiculopathy: technique and clinical results[J]. J Spinal Disord Tech, 2011, 24(8): 521-524.

[24] 徐宝山, 马信龙, 胡永成, 等. 可动式椎间盘镜下单侧开窗双侧减压椎体间融合术治疗复杂的腰椎管狭窄症[J]. 中华骨科杂志, 2016, 36(12): 753-760.

[25] 王 冰, 吕国华, 李 晶, 等. 胸腔镜辅助小切口前路减压内固定治疗胸腰段爆裂骨折[J]. 中国脊柱脊髓杂志, 2008, 18(8):613-616.

[26] Qiu Y, Wang W J, Wang B,etal. Accuracy of thoracic vertebral screw insertion in adolescent idiopathic scoliosis: a comparison between thoracoscopic and mini-open thoracotomy approaches [J]. Spine, 2008, 33(24): 2637-2642.

[27] 杨佳宁, 宋有鑫, 赵丽丽, 等. 后路Quadrant通道下MIS-TLIF微创手术治疗老年退变性腰椎管狭窄症的临床疗效[J]. 中国矫形外科杂志, 2016,24(5): 395-400.

[28] 杨 洋, 王 洋, 叶晓健. 椎弓根皮质骨轨迹螺钉固定技术的研究进展[J]. 中国脊柱脊髓杂志, 2015,25(7):659-662.

[29] Bamba Y, Nonaka M, Nakajima S,etal. Three-dimensional reconstructed computed tomography-magnetic resonance fusion image-based preoperative planning for surgical procedures for spinal lipoma or tethered spinal cord after myelomeningocele repair [J]. Neurol Med Chir (Tokyo), 2011, 51(5): 397-402.

[30] Driscoll C, Aubin C E, Canet F,etal. Biomechanical study of patient positioning: influence of lower limb positioning on spinal geometry [J]. J Spinal Disord Tech, 2012, 25(2): 69-76.

[31] van Royen B J, Scheerder F J, Jansen E,etal. ASKyphoplan: a program for deformity planning in ankylosing spondylitis [J]. Eur Spine J, 2007, 16(9):1445-1449.

(2016-12-10收稿 2017-04-10修回)

(责任编辑 武建虎)

R681.5

袁 渤，硕士研究生。

100039 北京，武警总医院骨三科

匡正达，E-mail：kuangzd@sina.com