单侧椎弓根螺钉联合对侧椎板关节突螺钉内固定椎间融合术的研究进展

曾忠友，吴宏飞

武警海警总队医院骨二科，嘉兴 314000

椎弓根螺钉（PS）内固定技术由Roy-Camille等［1］于1970年首次报道，特别是其联合椎间融合器植骨的应用，具有固定节段短、稳定性好、融合率高、疗效确切等优点，成为腰椎固定融合的标准术式［2-3］。但双侧PS内固定增加了邻近节段的应力［4］，特别是采用正中切口显露的操作，存在切口大、软组织剥离范围广、出血量大等缺点［5-6］。虽然经皮和经肌间隙入路明显减小了手术切口、减少了创伤和出血量，但固定方式和力学特性并没有改变［7-9］。椎板关节突螺钉（TLFS）内固定技术由Magerl［10］于1984年首次完整地描述，并报道了与PS联合应用的初步实践。TLFS可较好地控制腰椎三维6个方向的运动［11-12］，具有切口小、创伤小、操作简单等优点［13-14］。单侧PS联合对侧TLFS内固定（联合固定）于2005年由Jang等［15］首次报道，在临床上获得快速推广应用，成为一种独立、有效的腰椎固定融合方法［6，16-17］。本文从生物力学、临床应用及适应证等方面对联合固定椎间融合术的进展作如下综述。

1 生物力学

任何一种腰椎固定融合方式的良好应用首先需要获得生物力学实验的支持。Slucky等［18］使用7具成人尸体冷冻腰椎标本，分为双侧PS内固定经椎间孔入路腰椎椎间融合术（TLIF）组（双侧组）、单侧PS内固定TLIF组（单侧组）、联合固定TLIF组（联合组），观察3种方式固定节段在载荷下三维6个方向上的活动度（ROM）和载荷强度，结果显示，联合组与双侧组在各个方向上具有相同的稳定性和载荷强度，两者均优于单侧组。Schleicher等［19］的研究结果也显示，双侧组稳定性最好，单侧组和联合组与双侧组稳定性相似，且均优于完整标本组。Sethi等［20］进行了类似的实验，发现双侧、单侧及联合组的屈伸和侧曲ROM均小于完整标本组；在旋转ROM方面，与完整标本组比较，仅双侧组明显减少。曾忠友等［21-22］采用成人尸体腰椎标本分别进行了腰椎单节段（L4/L5）和双节段（L3/L4/L5）不同固定融合方式的生物力学对比实验，分为正常下腰椎标本组（对照组）、单侧TLFS并单枚椎间融合器组（单TLFS组）、单侧PS并单枚椎间融合器组（单PS组）、联合固定并单枚椎间融合器组（联合组）、双侧PS并单枚椎间融合器组（双PS组），结果表明，与对照组相比，其余4组固定节段各向ROM均减小，提高了腰椎局部的稳定性和刚度；不同固定方式间，各向ROM和轴向位移的减少、稳定指数的提高和轴向刚度的增加不同，其中双PS组稳定性和刚度最强，联合组固定节段刚度弱于双PS组，各向ROM与双PS组基本一致。也有研究［23］使用猪的腰椎标本进行实验，分为完整标本组、单侧PS内固定TLIF组（单侧组）、双侧PS内固定TLIF组（双侧组）、联合固定TLIF组（联合组），分别对L3/L4节段进行固定融合，并在短时间和长时间加载状态下观察固定节段各向ROM及另一侧关节突的ROM，结果表明，与完整标本组相比，其余3组各向ROM均明显减少；联合组稳定性与双侧组相似，均优于单侧组；单侧组对侧关节突移位明显大于联合组及双侧组。综上，联合固定TLIF治疗腰椎单/双节段病变在生物力学方面具有可行性。

2 临床应用及适应证

在联合固定的应用报道［5-6，10，15-17，24-29］中，早期主要用于单节段，经过临床经验积累并获得生物力学实验支持的基础上，逐渐应用于双节段的固定融合。2005年，Jang等［15］采用小切口联合固定TLIF治疗23例（单节段22例，双节段1例）腰椎疾病患者，临床疗效良好，该术式具有出血量小、恢复快、并发症少等优点。2011年，曾忠友等［24］采用联合固定技术治疗30例单节段腰椎病变患者，随访超过1年，临床疗效满意。2015年，曾忠友等［6］采用联合固定椎间植骨融合术治疗腰椎双节段病变，取得良好疗效，且比双侧PS内固定椎间融合术切口更小、安全性更高、恢复更快、效果更好。良好的临床结果使得联合固定的应用与对比研究逐渐增多［25-28］，而且，无论是临床应用报道或与其他内固定融合方式的对比研究均表明，联合固定椎间融合术治疗腰椎单/双节段病变安全有效、并发症发生率低，临床优势明显。曾忠友等［16-17］通过中长期随访对联合固定并椎间融合术进行了较为全面的观察与评价，认为联合固定治疗腰椎单/双节段病变效果确切，无内固定失效，且邻近椎体退行性变或邻椎病发生率低，是一种安全有效的腰椎固定融合方法。

联合固定中，早期TLFS的置入主要以影像引导下徒手置入为主［27-28］，徒手置钉透视次数多、操作时间长、准确率低，硬膜和神经损伤风险大。2005年，Jang等［15］设计了TLFS瞄准器，提高了TLFS置入的准确性和安全性，减少了射线暴露，但该瞄准器不能根据患者的椎板外斜角进行调整，无法实现个体化。2009年，曾忠友等［30］研发设计了可调式TLFS瞄准器（专利号：ZL 2009 2 0120264.5），根据术前患者椎板关节突的相关测量数据进行精细调整，提高了TLFS置入的预见性、准确性和安全性［31］。

在切口选择和显露方面，联合固定开展初期多采用正中切口骶棘肌剥离的显露方式［5-6，16-17，20，24，26-27］，随着微创理念的深入及通道的引入［32］，逐渐出现棘突旁切口肌间隙入路［15，28］或肌间隙入路通道下操作［29，33］。另外，在联合固定的临床应用中，融合方式主要采用的是后路椎间融合，但也有采用前路椎间融合或侧路椎间融合的报道［34］。

在安全性方面，联合固定TLIF手术步骤主要包括椎弓根穿刺置钉、椎板关节突穿刺置钉、椎管减压、髓核摘除并椎间清理、椎间隙深部植骨和融合器置入，与双侧PS内固定TLIF操作相比，仅对侧的PS改成了TLFS。虽然无需两侧显露，但椎板关节突的穿刺置钉也存在脊膜、神经根损伤，甚至马尾神经损伤的可能。因此，联合固定TLIF的风险除了会发生PS内固定TLIF的常见并发症外，还存在椎板关节突穿刺和置钉所带来的相应风险［35-36］。单从现有的文献报道［5-6，15-17，20，24，26-29，33］来看，无论是正中切口，还是肌间隙入路或肌间隙入路通道下操作；无论椎板关节突徒手置钉，还是瞄准器引导下置钉；无论是单节段还是双节段固定融合，以上几部分操作总体较为安全，并发症发生率较低，特别是永久性神经损伤或大血管损伤等严重并发症的发生较少。相信随着联合固定临床应用的增多、经验的积累，以及脊柱外科技术的进一步智能化、精准化，必将大大降低联合固定TILF的并发症发生率。

基于PS和TLFS内固定技术特点，联合固定要求椎弓根和椎板关节突完整，不适用于椎弓根或椎板关节突发育不良、腰椎峡部裂、需要椎管两侧减压或全椎板切除减压者。同时，由于联合固定在轴向刚度方面弱于双侧PS内固定［21-22］，对于体质量指数（BMI）≥25 kg/m2，合并骨质疏松症，固定节段存在明显三维畸形者不建议采用。另外，从临床实践来看，联合固定对椎体的提拉作用较弱［5-6，15-17，20，24，26-29，33］，亦不适合腰椎退行性滑脱Ⅱ度及以上患者。因此，根据联合固定的解剖要求、生物力学特点、临床实践和应用结果，总结联合固定的适应证如下。①腰椎椎间盘退行性变、巨大型腰椎椎间盘突出症、复发性腰椎椎间盘突出症、椎间盘源性腰痛、腰椎椎管狭窄症、腰椎退行性滑脱Ⅰ度、原发性腰椎椎间隙炎；②单节段或双节段病变；③BMI ＜ 25 kg/m2。当然，双节段以上的固定融合是否适用，尚需力学实验的支持，以及进一步的临床实践。

3 结 语

大量的文献报道［5-6，15-17，20-24，26-29，33］证实了联合固定TLIF治疗腰椎病变的临床疗效良好，并具有一定的优势，但仍存在如下不足。①虽然为双侧固定，但并不是真正意义上的对称和均衡固定；②轴向载荷能力相对双侧PS内固定稍弱；③不能进行椎间两侧的均衡压缩和有效撑开，以及椎体的提拉；④适用范围较双侧PS内固定窄。

为了减少创伤，提高螺钉穿刺和置钉的准确性，改善联合固定的力学属性，须从以下方面提升或改进联合固定TILF。①采用经皮置钉方式，特别是充分利用现代化的辅助手段，如脊髓神经电生理监测系统［37-38］、导航系统［37，39-41］、手术机器人［41-44］等引导螺钉穿刺和置钉，减少由于穿刺或置钉所导致的严重并发症。②椎管减压或融合器置入可在内窥镜下操作［45-47］。③使用或设计接触面大的融合器，如香蕉型融合器，或一侧置入2枚融合器，或采用其他入路［34］，如前路、斜侧入路或侧方入路椎间融合。如此，可增加融合器与终板的接触面积，增强固定节段的稳定性，改善联合固定轴向刚度的不足。