O-arm导航系统辅助下极外侧椎间融合联合椎弓根螺钉固定术的早期疗效和安全性评价

李颖，谢兆林，谭海涛，林鑫欣，黄圣斌，陈国平，甘锋平

(贵港市人民医院脊柱关节科，广西 贵港 537100)

近年来，O-arm导航系统逐渐被运用在手术当中，该技术将X线、CT等影像数据资料与计算机空间立体定位技术及临床手术结合。术者通过在术中CT图像上虚拟重建的导航探针等特定器材的位置变化，辅助手术操作[1]，使得脊髓的减压、椎体间的融合以及椎弓根螺钉的置钉情况较传统手术更为准确及安全[2-3]。Lee等[4]指出，使用计算机导航技术辅助脊柱手术时可有效缩短手术时间，减少术者的辐射暴露。极外侧椎间融合术(extreme lareral ineterbody fusion，XLIF)是一种经腹膜后、纵行分开腰大肌肌纤维到达椎体的椎间融合术式，在减少手术创伤及并发症方面较前路和后路腰椎间融合术有一定优势，可运用于腰椎失稳症、椎管狭窄、退变性脊柱侧凸等退变性腰椎疾病[5]。2013年2月到2015年5月本院使用O-arm导航系统引导下XLIF联合经皮或普通椎弓根螺钉固定术治疗腰椎退变性疾病26例，获得良好临床疗效。现报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

共有26例患者纳入本研究，其中男性9例，女性17例；年龄43～78岁，平均63.8岁；单纯腰痛15例，腰痛伴下肢神经根性疼痛或间歇性跛行11例；腰椎不稳症15 例，CT或MR提示腰椎管狭窄症者11例；1个节段融合者19例，2个节段融合者5例，3个节段融合者2例。

准纳入标准:(1)腰部疼痛为主，可伴有神经症状；(2)动力位X线片提示腰椎不稳；(3)CT或MR提示中央管或椎间孔狭窄；(4)保守治疗6个月以上无效。排除标准:(1)病变在L5/S1节段(髂嵴阻挡工作通道)；(2)L4/5节段病变合并高髂嵴；(3)严重腰椎管狭窄症、腰椎滑脱症需后路切除椎板减压者。

1.2 手术方法

全身麻醉后，取侧卧位，将手术床中段桥状升高，将患者以弹力绷带固定于手术床上。将导航参考架通过两枚斯式针固定于髂后上棘，O-arm就位并进行术中三维CT扫描，重建的三维CT图像即刻被传送至Stealth Station导航工作站。注册导航探针、定位针套筒、通用钻套、试模等器械。切口位于目标椎间盘的中心点或稍偏前位置的体表投影处，导航引导确定准确的皮肤切口位置，做一长约5 cm切口，分离肌肉后用手指经腹膜后间隙钝性分离，直至暴露腰大肌表面。神经电生理监测下通过导航引导置入导航通用钻套并锚定于椎间盘表面。退出通用钻套并保留定位针。依次置入扩张套筒及工作通道，如神经监测肌电图出现爆发性动作电位则适当调整工作通道的放置位置或方向。切开纤维环并处理髓核及终板，注意需贯通对侧纤维环。放入试模，在导航引导下控制试模深度及方向。将异体颗粒状骨 (山西奥瑞生物材料有限公司)填入融合器，通过导航引导控制融合器的深度和位置并透视下确认。体位转为俯卧位，重新消毒铺巾，导航参考架固定于髂后上棘。根据疾病的范围选择两侧经皮或普通椎弓根固定，术者根据导航指引下选择理想的螺钉的直径、长度和进钉轨道，并在实时导航下置入椎弓根螺钉。植入螺钉后，行O-arm扫描评估螺钉的位置是否满意，最后置入连接棒，拧入钉帽。

1.3 术后处理及疗效评价指标

术后第1天拔引流管，24 h内预防性静脉滴注头孢呋辛，3 d内使用地塞米松预防神经水肿，第3天开始可佩戴支具下地活动并行功能锻炼，予解热镇痛药1周，每3个月复诊随访1次，1年后每年复诊随访1次。记录手术时间、术中出血量、并发症情况；比较术前和末次随访时腰痛VAS评分及ODI。采用Richter等[6]的分类标准评估椎弓根螺钉的精确度：I级为螺钉未穿出或稍穿出(l mm)，但螺钉稳定性尚可，且无明显神经或周围脏器、血管的损伤，无需重新置钉；Ⅲ级为螺钉穿破椎弓根(>l mm)，但螺钉稳定性差，或出现明显神经或周围脏器、血管的损伤，需重新置钉。对比术前术后X线片中的椎间高度(disc height，DH)、椎间孔面积(foraminalarea，FA) 及MRI中的盘黄间隙(disk-flavum ligamentum space，DFLS)。影像测量软件为IMPAX 6.5 (AGFA，Belgium)。记录并对比工作通道、融合器及螺钉置入前后运动、体感诱发电位与自发、诱发肌电图变化。

1.4 统计学分析

2 结果

本组病例平均手术时间为(162.7±21.5)min，平均出血量为(117±34.9)mL。术后有3例患者出现手术切口侧髋关节屈曲乏力合并大腿前方麻木，经观察2周后症状均消失。末次随访时未发现融合器或螺钉松动、断裂、终板骨折或椎间隙感染等并发症出现。末次随访时，腰痛VAS评分由术前的(7.09±0.78)分降低至(2.11±0.71)分，差异有统计学意义(P<0.05)，ODI由术前的(51.27±11.63)%降低至(11.01±3.03)%，差异有统计学意义(P<0.05) (表1)。所有患者均联合后路椎弓根螺钉固定术，共置入螺钉94枚，术后通过CT图像评价螺钉位置，其中I级螺钉：89枚(94.6%)，II级螺钉 5枚(5.4%)。术前椎间高度(4.09±1.45)mm，椎间孔面积(90.52±15.08)mm2，盘黄间隙(2.44±0.60)mm；术后椎间高度(8.17±2.53)mm，椎间孔面积(128.22±17.16)mm2，盘黄间隙(4.72±0.54)mm，比较差异有统计学意义(P<0.05) ，见表1。电生理监测指标：3例患者置入工作通道后出现自发肌电连续性肌电活动波形，经调整工作通道位置后连续性肌电活动波形消失。融合器及螺钉置入前后运动、体感诱发电位的潜伏期和波幅无明显变化，肌电监测无异常自发、诱发肌电图波形出现。典型病例见图1。

表1 术前术后临床疗效指标对比

3 讨论

不稳定的腰椎退行性疾病往往需要进行腰椎椎间融合术治疗，但传统的后路融合术后可出现椎旁肌失神经支配、后方结构破坏继发腰椎失稳、腰椎手术失败综合征，并且有损伤神经根及硬膜囊的风险。相关研究[7]显示腰椎手术失败综合征并不罕见，其主要表现为反复的下腰痛、背痛，常规治疗方法效果差。经腹腔前路椎间融合术则往往需要血管外科医生协助显露椎体，且有腹腔内脏器及大血管损伤的风险。XLIF是Ozgur等[8]在2006年报道的手术方式，该手术入路经腹膜后间隙后横穿腰大肌到达椎间隙，避免了破坏椎体前方或后方的结构。另外，XLIF对恢复椎间高度有较大帮助，其专用融合器体积较其他类型融合器更大，借助纤维前纵韧带和后纵韧带的张力作用，融合器置入后使得椎间隙尽可能撑大，起到间接减压的效果。本组患者术前椎间高度(4.09±1.45)mm，椎间孔面积(90.52±15.08)mm2，盘黄间隙(2.44±0.60)mm，术后椎间高度(8.17±2.53)mm，椎间孔面积(128.22±17.16)mm2，盘黄间隙(4.72±0.54)mm，比较差异有统计学意义(P<0.05)。本组所有患者通过放置椎间融合器恢复椎间隙高度，增大椎间孔面积间接减压，相关文献也与本研究有相似结论。Kepler等[9]指出，患者XLIF术后椎间孔面积较术前增大35%，患者ODI亦显著改善。在测量了行单纯XLIF置入融合器未联合内固定的患者影像资料后，Oliveira等[10]发现这些患者术后椎间高度和椎间孔高度得到了显著恢复。由于XLIF使用的椎间融合器面积较大，且跨皮质环放置，对于矫正脊柱侧凸，恢复曲度有一定的帮助作用。Castro等[11]研究发现，在脊柱侧凸的病人身上运用单纯XLIF，不联合内固定，术后患者症状亦可明显改善，脊柱前凸平均增加约8°，侧凸的矫正程度也超过50%。本研究中伴有脊柱侧凸的患者术后侧凸均有较明显的矫正。因减压效果较理想，术后椎体的稳定性好，本组腰痛VAS评分由(7.09±0.78)分降低至(2.11±0.71)分，ODI由术前的(51.27±11.63)%降低至(11.01±3.03)%。

患者术后症状的改善与上述影像学变化相符合，这从两方面验证了O-arm导航系统辅助下XLIF手术间接减压的效果。Ozgru等[12]对62例XLIF术后的患者研究发现，末次随访时VAS评分较术前降低37%，ODI降低39%。Lee等[13]对90例患者进行超过6个月的随访，末次随访时VAS评分较术前改善66.7%，ODI降低28.8%。以上研究结果均说明XLIF术后患者症状减轻，手术效果明确。

与所有脊柱微创手术相同，XLIF在通道下操作，对软组织创伤较小，但暴露少、视野小的同时，解剖结构的辨认难度随之增大，传统手术中必须反复、多次使用透视引导来定位目标节段及安全放置融合器。特别是穿过腰大肌的过程中需避免腰骶丛神经损伤，这取决于神经监测和透视引导。这种对透视引导的依赖导致外科医生的辐射暴露明显增加。此外即使频繁使用C臂透视，也存在定位不当的风险。大量研究[14-16]证明，与透视相比，使用基于CT的计算机导航技术可提高椎弓根螺钉置入的准确性并减少放射线照射。然而，关于导航引导下XLIF手术效果的研究较少。因此，本研究主要是介绍在导航引导下XLIF手术的安全性和初步临床效果。XLIF手术最复杂的并发症之一是腰骶丛神经损伤。Uribe等[17]在尸体上研究XLIF的安全工作区域，把椎体的侧位分为4个区域，I区位于最前方，IV区位于最后方。为避开腰骶丛，L1-2～L3-4椎间盘的安全工作区为III区，对于L4-5椎间盘来说位于II～III的椎体中点是最安全的。另一项尸体研究[18]也有类似的研究结果，表明工作通道定位在的腹侧更安全，尤其是在更远端的脊柱节段(特别是L4-5)中。使用传统透视还可能面临的一种潜在的问题是融合器放置位置不理想。要获得理想的融合器放置方向和位置，必须要双平面透视，且需频繁在正位和侧位之间切换，延长了手术时间、增大了辐射暴露量。相比之下，术者可通过O-arm 导航系统观察到轴位，正侧位等多个角度的术中CT导航图像，通过虚拟手术器械的位置来引导手术操作，避免了频繁透视带来的大量辐射暴露，同时明显节省手术时间。

本组术后有3例患者出现手术切口侧髋关节屈曲乏力合并大腿前方麻木，经观察2周后症状均消失，屈髋乏力的原因考虑为腰大肌挫伤，大腿前方麻木考虑为腰骶丛感觉神经可逆性损伤。虽然本研究样本量不大，但没有发生运动神经损伤的情况，提示O-arm 导航系统辅助下XLIF联合椎弓根螺钉固定术是可行和安全的。Pimenta等[19]认为侧方入路使用的融合器稳定性较好，其效果与TLIF联合双侧椎弓根螺钉内固定相当。尽管 XLIF矫正退变畸形能力较强，有的学者习惯单纯行XLIF不再联合内固定，但联合后路经皮椎弓根螺钉固定有潜在的预防远期脊柱矫形丢失及融合器沉降的作用。本组26例患者均联合后路经皮或普通椎弓根螺钉固定，共置入椎弓根螺钉94枚，经术中O-arm 扫描确认位置良好，术后CT扫描提示Richter I级89枚，Ⅱ级5枚，准确率为94.6%。术者在椎弓根内固定术前常需根据影像学资料了解椎弓根形态，从而选择近钉点位置、螺钉的角度与方向，但术中可能因为近钉点附近的骨性赘生物、术中体位改变等原因影响术者的判断，导致螺钉穿破椎弓根皮质。O-arm 导航运用在椎弓根螺钉内固定术中后，术者可根据术中拍摄的CT影像结合虚拟的螺钉的相对位置的实时引导准确置钉，提高了置钉准确性。回顾相关文献，均有和本研究相似结论。Oertel等[20]使用术中O-arm引导下置入278枚胸腰骶椎椎弓根螺钉，术后CT扫描提示准确率为96.8%。Kosmopoulos等[21]对130例研究进行分析发现，导航组的准确率为95.2%，徒手组的准确率为90.3%。关于如何保持导航精准度及预防术中并发症方面，总结了经验如下：导航参考架可安装于髂后上棘，不影响术中操作，同时距离术野较近。工作通道建立完毕后，首先应通过讲导航探针置于明显的解剖标志点上来验证导航是否准确。对于多节段病变的病例，在置入每一个融合器后，椎体的形态及相对位置将发生改变，导致导航失准，均需要重新O-arm三维扫描、注册。术中使用神经电生理监测，根据监测提示的信息及时调整工作通道的放置及椎弓根螺钉的角度、方向，可有效减少神经损伤的发生。

本研究患者术后疼痛改善明显，影像学改善及神经功能恢复较理想，未发生神经不可逆性损伤等并发症，说明O-arm 导航系统辅助下XLIF联合椎弓根螺钉固定术治疗腰椎退变性疾病中的初步应用疗效和安全性均较满意。本研究还有不少需完善及改进的地方，下一步可加入与传统透视方法下手术的对比研究、增加样本量以及进一步跟踪随访患者的远期疗效等。