腰椎融合术的临床进展

王中山，胡 冰

(武汉科技大学附属天佑医院脊柱骨科，湖北 武汉 430000)

退行性腰椎疾病一直以来都是脊柱外科研究的重要课题，中老年以退行性腰椎滑脱较为常见[1]，最初临床以单纯减压作为腰椎疾病的主要治疗方式，随后采取减压复位联合内固定的手术方式，即腰椎融合术，以改善腰椎不稳和滑脱加重等症状。目前腰椎融合术逐渐取代了单纯植骨融合技术和单纯钉板固定系统，内固定联合脊椎融合可大大降低内固定断钉、松动、断棒的发生率，因而良好的脊椎融合是维持减压效果的保障，也是维持腰椎稳定、避免内固定失效的根本。腰椎融合术不仅可增加脊柱的稳定性和安全性，同时还可对受压神经根进行有效减压，缓解下肢神经放射痛症状，因此广泛应用于临床。

目前主要的腰椎融合术包括前入路腰椎间融合术(anterior lumbar interbody fusion，ALIF)、后入路腰椎间融合术(posterior lumbar interbody fusion，PLIF)、经椎间孔腰椎间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF)、后外侧腰椎融合术(posterolateral lumbar fusion，PLF)、侧方腰椎间融合术(lateral lumbar interbody fusion，LLIF)、斜方腰椎间融合术(obliquo lumbar interbody fusion，OLIF)、360度腰椎融合术。以上腰椎融合术各有优缺点，但究竟哪种融合术治疗退行性腰椎疾病的效果更优，目前临床仍有争议，因此，本研究对以上融合术的研究进展、优缺点进行综述，以期为退行性腰椎疾病的临床治疗提供参考。

1 前入路腰椎间融合术(ALIF)

ALIF最初于1983年由O’Brien等完整阐述，此后ALIF广泛应用于临床。ALIF分为正中经腹入路和腹直肌旁切口腹膜后入路，患者取仰卧位，术中需要反复确认输尿管、主动脉、腔静脉、输精管位置，避免引起损伤，选择合适的腰骶椎前路钢板内固定及融合器，在C型臂透视下行内固定并放置融合器。有研究发现，ALIF在无内固定装置情况下的原位融合手术方式植骨融合率达100%，ODI及其影像学表现均显著改善[2]。但是笔者在临床中发现ALIF联合内固定装置可以减少融合器移位、椎间隙塌陷等风险。Zhang等[3]从生物力学角度进行研究也发现，术后附加内固定系统可增加腰椎初始稳定性并降低终板沉降风险，且可大大降低翻修率。杨武[4]采用ALIF治疗43例老年L5～S1峡部裂性腰椎滑脱患者，结果显示，随访14～63个月，患者均获得骨性融合，无交感神经紊乱发生，证实了ALIF植骨融合良好，安全可靠。Teng等[5]研究发现，在L4～L5节段融合中，ALIF和PLIF均明显缓解了患者疼痛，改善了其腰椎功能，但在VAS评分中ALIF更具优势，根据脊柱三柱理论，前柱和中柱基本承受80%的脊柱负荷，所以相比于其他融合术，ALIF可优化矢状面平衡，使脊柱负荷分布接近原始比例。ALIF术中直接显露椎间盘组织及其椎体，可增加植骨融合率和融合后椎间稳定性[6]。笔者在临床工作中发现，腰椎疾病普遍伴有长期腰背肌功能损伤，ALIF的优点是可以在保证融合率的情况下，避免腰背肌再度损伤[7]。但ALIF也存在一定的缺点，如前方钉板系统不如椎弓根螺钉稳定，费用较其他融合术高，易损伤腹腔血管脏器等[8-10]。综上，Ⅱ度以下腰椎滑脱、单纯性腰椎间盘突出、后柱结构无变异为ALIF的主要适应证；ALIF的绝对禁忌证包括Ⅱ度以上腰椎滑脱、高位滑脱、妊娠、心肺功能差；有腹部手术史，可能存在腹腔粘连、血管畸形、骶骨倾角高则属于相对禁忌证。

2 后入路腰椎间融合术(PLIF)

PLIF最早被解释为以患者腰椎的骨屑充当椎间间质植入椎间隙融合的后入路手术方式。现如今国内外PLIF成熟，大多数学者已经进入皮质骨螺钉代替传统轨迹螺钉的研究中[11],无论皮质骨螺钉或者传统轨迹螺钉，重度腰椎滑脱行椎间融合固定前必须行提拉[12]。PLIF采用脊柱后入路，患者取俯卧位，术中对椎间盘进行切除，同时处理退变的椎板、黄韧带和关节突，最后进行椎间植骨融合。在临床中，PLIF相对成熟，对于黄韧带增厚或者关节突骨化增生的患者，PLIF优势明显；同时，PLIF大量切除椎间盘可清晰暴露神经根，神经根松解效果更佳。Lian等[13]和Zhang等[14]发现PLIF能提供稳定的三维矫形，可更好地恢复腰椎正常生理曲度，充分减压神经根，较PLF、ALIF及其他融合术稳定。Said等[15]的荟萃分析研究显示，PLIF在融合率(90%以上)、防止椎体塌陷和再突出等方面明显优于PLF，而在失血量及后期并发症发生率方面与PLF基本相同。但是PLIF也存在明显的局限性，如切口较大、出血较多、硬膜囊和神经根损伤率较高、腰椎肌肉牵拉易导致肌肉萎缩、广泛切除会导致运动节段不稳等。此外，Kato等[16]发现，在PLIF中腰椎疾病合并骨质疏松或者弥漫性特发性骨肥厚症会产生严重的融合器后移现象，存在再手术风险，这与Cho等[17]的研究结果一致。所以，腰椎疾病合并弥漫性特发性骨肥厚症的患者无法行PLIF。Pan等[18]通过对667例分别行TLIF和PLIF的患者进行回顾性分析发现，融合器后移发生率为0.90%，其中6例患者有神经功能障碍并接受了翻修手术，故认为骨质疏松为影响融合器后移的重要因素。PLIF的适应证包括腰椎滑脱、椎管狭窄、椎间盘源性腰痛；PLIF的禁忌证包括骨质疏松、弥漫性特发性骨肥厚症合并腰椎滑脱、Ⅲ度以上腰椎滑脱合并感染。

3 经椎间孔腰椎间融合术(TLIF)

TLIF是由PLIF发展而来的一种更精细化的手术方式。TLIF采用椎间孔区域入路，可避免硬膜囊、神经根、腰背部肌肉的过度牵拉[19]，可保留对侧椎板及小关节，对脊柱后柱力学结构影响较小，同时还可保留椎弓根和椎板骨性结构，增加上下相邻椎体间稳定性。无论TLIF还是微创TLIF(minimally invasive TLIF,MIS-TLIF)，都是通过分离多裂肌与最长肌间隙入路确定腰椎病变节段，在直视或内镜辅助下完成患侧减压、椎间隙处理及融合器植入等，最后完成双侧或单侧椎弓根钉棒固定。de Kunder等[20]研究发现TLIF和PLIF在脊椎前移速度、椎间孔高度及前凸角恢复方面无明显统计学差异，但TLIF术中出血量及术后引流量更少、术后住院时间更短。目前，MIS-TLIF作为TLIF的替代术式逐渐被临床认可。Cheng等[21]研究发现，MIS-TLIF较PLIF术中出血量及术后引流量少、术后住院时间短，且MIS-TLIF符合“小即是好”的假设，利用单通道或双通道扩张竖脊肌的方式，可最大限度减少竖脊肌等椎旁肌肉的活动剥离和外力牵拉，降低术后腰痛、腰背肌无力以及邻近节段退行性改变的发生率。Wang等[22]发现MIS-TLIF治疗高度移位性腰椎间盘突出症的效果较好。Lin等[23]回顾性分析了接受MIS-TLIF或PLIF治疗的70例患者的临床资料，结果显示，MIS-TLIF组的Charlson共病指数得分高于PLIF组，失血量明显少于PLIF组，说明MIS-TLIF较PLIF存在明显优势。Pimenta等[24]研究发现，MIS-TLIF适用于任何腰椎水平位，最常见的水平位是L4～L5和/或L5～S1，而ALIF无法实现L5～S1或者高位滑脱的融合。与LLIF、OLIF相比，TLIF适用于任何腰椎节段，且费用较低；与ALIF相比，TLIF可避免腹部血管及脏器损伤；与PLIF相比，TLIF可更好地保护后柱结构，显著减少出血量，缩短术后住院时间，降低并发症发生率，在微创的基础上可最大限度解决患者腰椎问题。TLIF的局限性在于容易损伤上位神经根，学习曲线较长。TLIF的适应证包括退行性腰椎滑脱、合并腰椎管狭窄和复发性椎间盘突出；TLIF的禁忌证包括广泛的硬膜外粘连、活动性细菌感染、后柱结构严重变异或严重骨质疏松。

4 后外侧腰椎融合术(PLF)

PLF最早由Hibbs[25]报道，开启了脊柱融合术的先河，但最初融合率只有68%。随后PLF广泛应用于临床，成为了临床重要技术和脊柱外科研究热点。PLF采用腰椎后正中入路和椎旁肌间隙入路进行腰椎后外侧横突间融合操作，椎弓根螺钉复位内固定后的PLF可以有效预防复位内固定手术并发症的发生，目前已在国内外得到了广泛认可[26-27]。Madan等[28]对21例行PLF和23例行PLIF的峡部裂性腰椎滑脱患者进行疗效观察发现，2组患者在功能恢复和融合率方面无明显差异，且融合优良率都在89%以上，其中PLIF组有1例出现神经根损伤，这可能与术者手术操作有关。Farrokhi等[29]研究发现，PLF可矫正Cobb角，恢复矢状位平衡，且操作更为简单，在一定程度上可降低并发症发生率。PLIF为PLF的改进术式，临床中融合率较PLF高，但PLF对后柱结构的损伤较小，更适合手术耐受度低、老年、有轻度椎间盘退变及滑脱、心肺功能减退、椎间隙高度改变较小的患者[30]。虽然PLIF融合率较高，但生物力学有限元分析表明，融合是导致早期相邻节段椎间盘退变的重要因素，脊柱PLF对相邻椎间节段的应力相比于其他融合术式要小，对减少融合部位相邻节段椎间盘退变具有积极的作用。虽然PLF创伤较小，但是在预防腰椎融合术后翻修方面PLIF更有优势。PLF的主要优点包括适应证较广，操作相对简单，疗效可靠，适合手术耐受度低的患者；而PLF同样存在局限性，如完整保留的椎间盘可能成为潜在的疼痛源，后方入路可能损伤后方椎旁软组织。Guppy等[31]对3 065例腰椎融合患者进行队列回顾性研究，结果显示PLF和PLIF在不愈合率上无明显统计学差异，而PLF的不愈合风险则是PLIF的2.8倍。PLF适用于椎间盘源性腰痛患者以及需进行后方减压的患者；PLF的禁忌证则包括Ⅱ度以上腰椎滑脱、感染、类风湿关节炎、脊柱肿瘤、脊柱结核等。

5 侧方腰椎间融合术(LLIF)

LLIF最初应用于脊柱矫形，而后逐渐成为退行性腰椎疾病的治疗方式。LLIF采用经腹膜后与经腰大肌肌纤维侧方入路方式，利用特定器械暴露手术目标节段椎体、椎间盘侧面，直视下切除椎间盘，融合上下椎体。虽然国内对LLIF术后终板骨折、植入物下沉或断裂、术后持续疼痛、假关节形成等报道较多，但是国外有大量文献报道应用LLIF治疗退行性腰椎疾病临床疗效满意。LLIF采用微创技术，创伤较小，Epstein[32]研究表明LLIF引起的胃肠道并发症发生率明显低于ALIF。Rabau等[33]发现LLIF的矫正效果优于TLIF，而当出现骨性侧凹狭窄时，矫正效果欠佳。Rodgers等[34]对LLIF、ALIF、TLIF和PLIF进行比较发现，LLIF、ALIF、TLIF恢复腰椎前凸的效果显著优于PLIF，且LLIF术后神经根损伤、持续疼痛等并发症发生率均远低于PLIF和ALIF等，且绝大多数(92.3%)患者可在3个月内恢复。受解剖结构影响，ALIF因能恢复椎间盘的高度并矫正畸形，被大多数学者认为是治疗L5～S1病变的金标准。然而笔者在临床研究中发现，由于腹部等前部手术和/或复杂的血管解剖结构而不能进行ALIF时，OLIF是一个有效的选择。而LLIF则更加适合L4以上的椎体，这和Bertagnoli等[35]的研究结果一致。因此，LLIF的主要优势在于：对于L1～L4的腰椎病变创伤较小，减压相对彻底且具有矫形效果。但也有研究阐述了LLIF的局限性，如Lang等[36]发现LLIF术后并发症发生率远高于其他融合术，Rodgers等[37]研究发现LLIF术后总体并发症发生率为2%～40%，其中手术入路相关并发症是其主要并发症，发生率为0.7%～62.7%，包括术后一过性大腿前方或腹股沟区麻木疼痛、髂腰肌或股四头肌乏力等。Epstein[38]通过对1 080例行LLIF的患者进行研究发现，LLIF的神经损伤风险明显大于TLIF、PLIF、PLF和ALIF，包括腰椎丛神经损伤、性感觉障碍、运动障碍、髂腰肌无力、大腿前部/臀部疼痛等。LLIF的局限性表现为：无法解除黄韧带增厚或者关节突骨化引起的腰椎疾病；术中需要神经电生理监测，增加了患者的经济负担；若临床医生对于适应证把握不足或者操作不当易造成医源性损伤。LLIF的主要适应证包括腰椎节段不稳、轻度椎管狭窄、椎间盘源性腰痛、后外侧术后复发合并脊柱侧弯；LLIF的主要禁忌证包括L5～S1椎间盘病变、腰椎退行性侧凸合并严重旋转畸形、严重关节突病变或骨赘形成、严重中央型椎管狭窄、中度或重度腰椎滑脱需行后路直接椎板减压。

6 斜方腰椎间融合术(OLIF)

Silvestre等[39]首次报道了OLIF，OLIF于腹膜后血管鞘和腰大肌前缘间隙建立通道至腰椎，不仅可避免前路手术造成的血管损伤，还可避免腰丛神经损伤，缩短手术时间，较LLIF创伤小，能够提高患者对手术的耐受度。相对于LLIF，OLIF操作空间更大，可在清除椎间盘时提供较大手术视野，并可置入更大的椎间融合器。Jin等[40]的研究显示，OLIF治疗退行性腰椎疾病安全有效，尤其对于65岁以上的老年患者，术后临床症状改善明显，数字评分法评分和ODI较术前均显著改善。也有研究发现，OLIF存在逆行射精、腹膜后损伤、硬膜囊撕裂、尿道损伤等并发症发生风险[41]。Woods等[42]对50例单节段腰椎滑脱症患者随访6个月发现，与TLIF组比较，OLIF组术中出血量更少，术后住院时间更短，术后VAS评分及ODI更低。故OLIF的优点有：生物力学更优，对脊柱本身稳定性保护较好，术中无需进行神经电生理监测且微创。OLIF同样存在较多并发症，Li等[43]研究发现，腹腔大血管损伤是OLIF最严重的术中并发症。且OLIF患者接受X射线辐射的时间更长，较大椎间融合器置入会损伤Kambin三角区斜面的神经根。Oh等[44]研究OLIF发现，发生并发症的患者占56.4%,最常见的并发症是短暂腰肌瘫痪，4.89%的患者C反应蛋白正常化推迟。故OLIF的缺点有：学习曲线较长，神经根源性腰椎疾病的神经根探查困难，适应证较少。OLIF的适应证有限，包括Ⅰ～Ⅱ度腰椎滑脱、腰椎不稳、腰椎结核活动期、合并轻中度椎管狭窄。因OLIF对解剖定位要求严格，所以重度黄韧带增生[45]、Ⅲ～Ⅳ度腰椎滑脱、中重度骨质疏松、过度肥胖、髂嵴过高、肋缘过低、目标节段轴向位置移位为其手术禁忌证。

7 360度腰椎融合术

360度腰椎融合术是PLF联合一种其他融合术的融合方式，即前路及后路椎间融合加后外侧植骨融合，形成360度的环状植骨，近些年被一些学者所推崇[46]。前方的椎间融合器、后方的椎弓根钉及周围的植骨在水平方向形成三角形稳定结构，在前后方向形成均衡稳定的三柱支撑，理论上可有效避免单独应用一种融合术出现的断钉、退钉、塌陷等并发症的发生。360度腰椎融合术在生物力学方面具有优势，但操作复杂，术后并发症较多，再入院率较高，且费用高，临床使用非常少，患者更加倾向于选择简单减压或简单融合减压[47]。笔者认为：过度追求三柱结构的稳定反而易导致过度融合，进而导致腰椎活动度受限。360度腰椎融合术的适应证包括Ⅱ度以内的轻度退变性腰椎滑脱、椎间盘源性腰痛、腰椎椎管狭窄；而其他腰椎疾病合并感染、肿瘤则为360度腰椎融合术的禁忌证。

8 展望

目前，腰椎融合术仍是治疗中老年退行性腰椎疾病的主要手术方式。临床多为回顾性分析研究，未来可以通过更多大样本、前瞻性、多中心对照研究，进一步为术式的选择提供更充分的依据。近年来，微创术式较传统融合术逐渐凸显出优势，但是其学习曲线较长。综上，中老年退行性腰椎疾病选择何种术式需临床医师综合考虑患者的脊柱结构、椎间盘性质、是否合并其他疾病以及术者自身擅长的术式，不可盲目追求微创和创新而忽视手术适应证及禁忌证。今后，在生物力学上，腰椎融合术应致力于与退行性腰椎疾病症状相关的腰椎矢状面曲度、椎间孔大小变化等方面的研究，以及如何减少融合后相邻腰椎节段稳定性改变引起的疾病等问题研究；在临床上，腰椎融合术应致力于减少手术创伤，提高手术效果。随着微创技术的发展，腰椎融合术将会取得新的突破。