微创与开放经椎间孔腰椎间融合术后邻近节段退变的比较

胡 枫,张文志,李 旭,段丽群,张 锋

·临床论著·

微创与开放经椎间孔腰椎间融合术后邻近节段退变的比较

胡 枫,张文志,李 旭,段丽群,张 锋

目的 研究两种手术方式治疗腰椎间盘突出伴不稳术后出现邻近节段退变的情况。方法 将115例L4～5椎间盘突出伴不稳行腰椎后路椎间融合术患者根据手术方式分为经椎间孔腰椎间融合术(TLIF)组(开放组，53例)和微创经椎间孔腰椎间融合术(MIS-TLIF)组(微创组，62例)。手术前后评测邻近椎间盘Pfirrmann评分及椎间隙高度变化，术后通过Seo评分系统评估椎间小关节受损情况，应用疼痛VAS评分及ODI评分评估临床疗效，评估术后邻近椎间盘的退变情况。结果 患者均获得随访，时间6～48个月。VAS评分及ODI评分：术后3 d微创组明显低于开放组，差异有统计学意义(P<0.01)；术后1年两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。术后多裂肌横截面积减少的程度及多裂肌脂肪化程度微创组明显小于开放组，差异有统计学意义(P<0.01)。手术对腰椎椎间关节的损伤开放组明显高于微创组，差异有统计学意义(P<0.05)。邻近节段退变的发生与多裂肌功能减退及小关节突退变具有相关性(P<0.01)。结论 MIS-TLIF治疗腰椎间盘突出伴不稳较开放TLIF可以更好地保护椎旁肌及小关节突的完整性，且术后近期邻近节段退变的发生率低。

微创; 经椎间孔腰椎融合术; 邻近节段退变; 对比研究

经椎间孔腰椎间融合术(TLIF)被广泛应用于退变性腰椎疾病的治疗，成为腰椎融合手术的“金标准”。在此基础上，微创经椎间孔腰椎间融合术(MIS-TLIF)被广泛应用于治疗腰椎退变性疾病并取得了良好的临床疗效[1]，但其对邻近节段退变的影响与传统开放TLIF术相比是否不同？目前尚缺乏相关研究报道。本研究回顾性分析2012年3月～2014年4月我院收治的115例因L4-5单节段椎间盘突出伴不稳行椎间融合术患者资料，观察比较两种术式术后出现邻近节段退变的发生情况，报道如下。

1 材料与方法

1.1 病例选择 纳入标准：① 腰椎间盘突出伴不稳所致慢性腰腿痛，经严格保守治疗>3个月症状无缓解，已影响日常生活及工作；② 年龄23～60岁；③ BMI≤30kg/m2；④ 仅有L4～5单一节段发生椎间盘退变。排除标准：① 既往有腰椎手术史；② 合并脊柱其他疾病(包括脊柱侧弯、脊柱结核、代谢性骨疾病、脊柱肿瘤等)；③ 手术节段的邻近节段已存在退变；④ 采取多节段融合手术者。

1.2 病例资料 本组115例，男54例，女61例，年龄28～59岁。按手术方式不同分为传统开放TLIF手术(开放组)和显微镜通道辅助下MIS-TLIF手术(微创组)，两组术前一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

1.3 手术方法 两组手术均由同一医师主刀完成，均使用相同厂家的内固定器材，徒手置入螺钉。患者均采用全身麻醉，取俯卧位，并使腹部悬空。① 微创组：沿正中或双侧Wiltse入路，经多裂肌与最长肌间隙钝性分离椎旁肌，显露腰椎关节突。选择腰椎横突中点与上关节突外缘交汇处为进针点，置入椎弓根螺钉，在通道显微镜辅助下完成减压及椎间融合内固定。② 开放组：取后正中入路，紧贴棘突切断多裂肌在椎板上的止点，向外侧剥离椎旁肌，显露出腰椎关节突关节，选取“人字嵴”顶点处为进针点，置入椎弓根螺钉，肉眼直视下完成减压融合内固定。

1.4 术后处理 两组术后均预防性使用抗生素48 h，并接受相同对症治疗方案。微创组术后第2天拔除引流管，开放组待引流液<50 ml/d后拔除引流管。拔管后指导患者行腰背伸肌及双下肢功能锻炼，并摄腰椎正侧位片，明确内固定位置满意后戴腰围下地活动。患者术后定期复查腰椎正、侧位X线片。术后6个月时行腰椎CT平扫+三维重建。末次随访时行腰椎正、侧位X线、腰椎过伸过屈侧位X线、腰椎CT及MRI检查并评价临床疗效。

1.5 疗效评价

1.5.1 临床评价 分别于术后第3天及末次随访通过疼痛VAS评分和ODI评分评价患者临床疗效。

1.5.2 影像学评价 ① 邻近节段退变的评估：采用Min et al评价标准[2]，测量并记录术前及术后邻近节段椎间盘Pfirrmann评分、椎间隙高度、相邻椎体之间角度变化情况、相邻椎体是否有滑移、有无邻近椎间盘突出。② 术后多裂肌损伤情况的评估：测量MRI中多裂肌横截面积的减小和脂肪组织的沉积来进行评估。选取术前和末次随访相近层面MRI横断位图像，分别测量同一层面术前、术后两侧多裂肌横截面积。多裂肌脂肪组织沉积的评价采用Goutallier et al[3]的分级方式：1级，正常肌肉；2级，脂肪组织散在分布于多裂肌肌纤维之间；3级，脂肪组织与多裂肌所占比例大致相等；4级，脂肪组织所占比例超过多裂肌肌肉组织。取融合节段和上下邻近节段测量结果的平均值，作为多裂肌损伤的综合评定结果。③ 采用Seo评分系统评估椎弓根螺钉对椎间关节的侵犯程度。选取患者术后随访CT L4上关节突层面的图像，根据下述标准进行评分：0分：椎弓根螺钉明显避开椎间关节；1分：椎弓根螺钉头部与椎间关节有接触或可疑侵犯关节；2分：椎弓根螺钉明显侵犯关节。见图1、2。

表1 两组患者术前一般资料比较±s)

图1 Seo评分示意图

图2 Seo评分实体图 A.椎弓根螺钉明显避开椎间关节；B.椎弓根螺钉头部与椎间关节有接触或可疑侵犯关节；C.椎弓根螺钉明显侵犯关节

2 结果

患者均获得随访，时间6～48个月。

2.1 临床疗效 见表2。VAS评分及ODI评分：术后3 d及末次随访两组与术前比较均明显减低，差异均有统计学意义(P<0.05)；末次随访两组与术后3 d比较进一步降低，差异均有统计学意义(P<0.05)；微创组术后3 d时明显低于开放组，差异有统计学意义(P<0.01)；末次随访两组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。

2.2 多裂肌损伤的评估 见表3。末次随访时，两组多裂肌横截面积均较术前减小，两组脂肪沉积等级均较术前增大，差异均有统计学意义(P<0.05)。末次随访时微创组多裂肌横截面积明显大于开放组，脂肪沉积等级也明显小于开放组，差异均有统计学意义(P<0.01)。

2.3 椎间关节损伤的评估 微创组有9例L3～4椎间关节受到损伤，发生率14.5%；开放组有21例 L3～4椎间关节受到损伤，发生率39.6%。两组损伤发生率差异有统计学意义(t=9.341，P=0.002)。

2.4 邻近节段退变评估 末次随访时，上位邻近节段椎间盘高度较术前丢失量：微创组为4.3%±2.8%，开放组为7.9%±3.7%，两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。邻近节段发生影像学退变：微创组有6例、开放组有18例，两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。

2.5 邻近节段退变和多裂肌损伤、椎间小关节损伤的相关性 见表4。术后发生邻近节段退变患者的多裂肌横截面积较未退变者明显减小，而多裂肌脂肪沉淀等级则明显增高。24例出现邻近节段退变的患者中有18例随访CT提示存在椎间关节受损，91例未出现邻近节段退变的患者中有13例存在椎间关节受损，差异有统计学意义 (P<0.01)。

2.6 典型病例 见图3。

3 讨论

3.1 邻近节段退变的概念及影响因素 邻近节段退变是指腰椎融合术后邻近节段在X线、MRI等影像学上的退变表现。发病机制尚不明确，多数学者认为椎体融合后邻近节段的生物力学改变及椎间小关节载荷的增大是导致邻近节段退变的重要因素。并且患者的年龄、性别、手术方式、融合的平面及长度、融合方式、脊柱矢状位平衡、骨盆参数等都会对邻近节段的退变产生影响[4-6]。

表2 两组临床疗效评估±s)

与术前比较：*P<0.05 ；与术后3 d比较：△P<0.05

表3 两组手术前后多裂肌损伤的评估±s)

与术前比较：*P<0.05

表4 邻近节段退变与多裂肌损伤、椎间小关节损伤的关系±s)

图3 患者，女，39岁，行L4～5单节段MIS-TLIF术 A.术前腰椎正、侧位X线片，显示L4～5椎间隙变窄；B.术前腰椎过伸、过屈侧位X线片，显示腰椎活动度受限，L4～5角度变化大；C.术前CT，显示L4～5偏左侧椎间盘突出；D.术前MRI，显示L4～5椎间盘突出，椎间盘信号改变，上位邻近节段椎间盘未见明显异常；E.术后4年腰椎正、侧位X线片，显示内固定在位，邻近节段椎间隙高度未见明显丢失；F.术后4年腰椎过伸、过屈侧位X线片，显示邻近节段未见不稳征象；G.术后4年CT，显示椎弓根螺钉位置满意，未损伤椎间关节，小关节无骨赘增生及退变表现；H.术后4年MRI，显示上位椎间盘未见明显退变，椎旁肌脂肪化程度较轻

3.2 MIS-TLIF术式对脊柱后方张力带结构的保护作用及对邻近节段退变的影响 多裂肌是位于下腰部深层的节段间肌群，负责支配腰椎的背伸运动，在维持腰椎生理前凸、维持脊柱稳定性方面起到至关重要的作用。人们在研究脊柱手术所致腰椎不稳是往往将注意力集中在骨及韧带组织上，而忽视了肌肉组织的作用。实际上肌肉组织是变化躯干姿势和维持脊柱稳定性的重要结构。Glancarlo et al(2005年)通过生物力学实验证明，保留多裂肌在棘突和棘上韧带的止点，可明显提高腰椎术后的即刻稳定性。Macintosh et al(1991年)通过尸体解剖研究表明，腰神经后支的内侧支负责支配多裂肌，其支配作用具有唯一性，并且每个肌束都由内侧支的相应分支单一支配，无交叉支配，因此多裂肌极其容易出现去神经损伤。

传统TLIF手术彻底切断了多裂肌肌腱在棘突的附着点，术后需通过“腱-骨愈合”形成瘢痕组织来完成肌肉与脊柱间的生物力学传导，这种愈合虽然从结构上看肌腱与骨的连续性恢复正常，但是在生物力学性能上较差，并不具备很好的抗拉强度，很难继续维持脊柱在伸曲活动中的稳定性。术中长时间牵拉和广泛剥离均会使得椎旁肌出现缺血、失神经变、脂肪化等病理性改变，导致肌肉萎缩、瘢痕愈合及脂肪组织沉积，使得多裂肌的收缩功能严重受损，最终导致腰椎失稳，从而加速邻近节段发生退变。MIS-TLIF手术经多裂肌和最长肌肌间隙入路，不需对多裂肌进行剥离，保留了其在棘突上的附着点，使肌肉与脊柱间力学传导系统的完整性得以保全[7]。经肌间隙向下方钝性分离椎旁肌后可以直接到达关节突位置，无需再向外侧牵拉肌肉即可置入椎弓根螺钉，极大程度减少了因过分牵拉对多裂肌所造成损伤。钝性分离同时减少了术中出血量，更好地保留了多裂肌的血供，降低肌肉缺血性坏死的风险；并有效地保护了多裂肌深面神经支配，减少了多裂肌失神经改变的区域范围。本研究表明，与传统开放术式相比，MIS-TLIF术后能保留更大的多裂肌横截面积，多裂肌脂肪沉积程度更低。

本研究随访表明，微创手术较开放手术明显降低了邻近节段影像学退变的发生率，我们认为微创组对多裂肌的保护是术后两组邻近节段退变发生率有差异的主要因素。

3.3 MIS-TLIF术式对腰椎关节突关节的保护作用 腰椎关节突关节是腰椎运动控制和应力传导的重要组成部分，在腰椎退变过程中起到了至关重要的作用。生物力学试验研究证实关节突结构的完整性在维持脊柱稳定中发挥着重要作用。Kozanek et al[8]根据影像学研究结果提出了“关节突结构差异影响腰椎退变”这一假说。他们认为异常关节突结构会导致腰椎应力传导方式发生改变，加剧关节软骨的磨损，加速关节突退变，最终将导致腰椎的稳定性遭到破坏。本研究结果显示，腰椎融合术后上位邻近节段更容易发生退变，此结论与之相符。邻近节段退变与关节突受损情况的相关性研究显示，术中破坏关节突结构可造成邻近节段退变。此结果刚好可以解释上位邻近节段更容易发生退变。当L4～5获得坚强内固定后，腰椎活动L3～4关节突关节将承受更大的应力集中，如术中破坏关节突结构则将加速上位节段退变。

3.4 微创术式优点 腰椎融合术中，椎弓根螺钉的进针点通常选择在横突中点与上关节突外缘交点处。传统开放式手术中由于下腰部肌肉发达，收缩力量较大，术中很难充分暴露出上述进针点，通常采取“人字嵴”顶点处进针，这就使得椎弓根螺钉的进针点靠近小关节突，且内倾角度较小。然而腰椎关节突关节角自L1至S1呈逐渐增大趋势 ,即由相对矢状位渐变为相对冠状位。因此在下位腰椎置钉时如果内倾角度偏小或者进针点偏内就很容易出现椎弓根螺钉侵犯椎间关节，甚至直接置入关节间隙内。和传统开放手术相比，微创术式取棘突旁开1.5～2 cm入路，直接通过肌间隙到达小关节突外侧，使得进针点远离关节突，很大程度上避免了螺钉或螺钉与钉棒的连接部分和相应的关节突撞击，保护关节囊不受破坏。微创术式的入路在多裂肌的外侧缘，无需牵拉椎旁肌即可获得较靠外的进针点，同时使得椎弓根螺钉在置入时可获得更大的内倾角度，保证置钉方向与下腰椎关节突关节角方向相一致，从而避免出现将椎弓根螺钉置入到关节腔内，保留关节突结构的完整性，大大降低术后关节突退变的发生概率。

根据本研究的临床随访结果，我们认为，MIS-TLIF手术相比传统开放TLIF手术对脊柱后方韧带复合体及邻近小关节突关节的损伤更小，从而降低术后邻近节段影像学退变的发生率。然而本研究有一定的局限性：① 邻近节段退变受多方面因素的影响，本次研究未将脊柱的矢状位平衡及骨盆参数纳入研究范围，不能排除其对邻近节段退变的影响。② 样本选择较为局限，样本数量较小，随访时间仍是早期(随访时间最短6个月，最长48个月)，腰脊柱融合术后远期邻近节段退变发生率(影像学和疾病)是否有差别，本研究并未证实。因此更全面的影响因素评估、更大容量的样本收集及更长时间的观察随访都有待进一步完善。

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(接收日期：2017-04-24)

Comparison of adjacent segment degeneration following minimally invasive or conventional open transforaminal lumbar interbody fusion

HUFeng,ZHANGWen-zhi,LIXu,DUANLi-qun,ZHANGFeng

(DeptofSpineSurgery,theAffiliatedProvincialofAnhuiMedicalUniversity,Hefei,Anhui230001,China)

Objective To compare the difference of adjacent segment degeneration(ASD) following minimally invasive or conventional open transforaminal lumbar interbody fusion. Methods According to the operative methods,115 cases with lumbar disc herniation at L4～5level were divided into two groups,53 of which constituted the open group underwent transforaminal lumbar interbody fusion surgery(TLIF) and the others who made up the minimally invasive group underwent minimally invasive surgery transforaminal lumbar interbody fusion(MIS-TLIF). Pfirrmann score and intervertebral space were compared before and after surgery to assess degenerative changes of adjacent discs.Seo score system was used to evaluate the damage of facet joint.The VAS and Oswestry disability index(ODI) were applied to assess the clinical effects. Results All patients got 6～48 months of follow-up.The VAS and ODI of MIS-TLIF group were significantly lower than the TLIF group at 3 days after operation, the differences had statistical significance (P<0.01). The VAS and ODI at 1 year after operation, there was no significant difference between two groups (P>0.05).Compared with the conventional open approach,less decrease of cross sectional area and less severe fatty degeneration of the multifidus muscle were observed in minimally invasive group,the difference was statistical significance(P<0.01).Compared to minimally invasive group,the facet joint injury of open group caused by the surgery was more serious.The difference was statistical significance(P<0.05). The study suggested a correlation between ASD and the degeneration of multifidus muscle and facet joint(P<0.01). Conclusions Compared with the conventional open approach,the MIS-TLIF can give the multifidus muscle and facet joint much more production in the treatment of lumbar disk herniation combining with instability of lumbar spine,and effectively reduce the incidence rate of ASD.

minimally invasive；transforaminal lumbar interbody fusion；adjacent segment degeneration; comparative study

10.3969/j.issn.1008-0287.2017.03.001

安徽医科大学附属省立医院脊柱外科,安徽 合肥 230001

胡 枫,男,硕士生,主要从事脊柱外科研究,E-mail: hf0919_spine@163.com; 张文志,男, 教授,主任医师,硕士生导师,通讯作者,主要从事脊柱外科、微创外科研究,E-mail:zwzfp@163.com

R 681.5；R 687.3

A

1008-0287(2017)03-0257-05