腰椎间盘突出症微创手术治疗进展
2023-01-06方琼唐心恬来钰栋张稳3
方琼,唐心恬 ,来钰栋,张稳3,
1 山东中医药大学中医学院,济南 250355;2 山东中医药大学人事处;3 山东中医药大学博士后流动站;4 山东第一医科大学附属省立医院脊柱外科
腰椎间盘突出症是骨科常见疾病之一,亦是引起腰腿痛最常见的原因。本病的发生与脊柱退变、长期从事高强度体力劳动、外伤等因素有关,男性多于女性,发病年龄一般在20~40 岁,以青壮年为主。腰椎间盘突出症治疗的方式包括保守治疗与手术治疗。经卧床休息、药物治疗、物理治疗等保守治疗措施后,多数患者症状可得到缓解,少部分经保守治疗症状无法缓解的患者须采取手术治疗[1]。手术治疗腰椎间盘突出症的方式包括传统开放手术和微创手术:开放手术创伤大,花费高,且恢复期长;微创手术因创伤小、花费少、恢复期短等优势受到患者青睐[2]。目前,微创技术已成为脊柱外科手术发展的主要研究方向。现就腰椎间盘突出症的微创手术治疗情况综述如下。
1 经皮髓核化学溶解术
经皮髓核化学溶解术是将特定的酶注入退变的椎间盘中,选择性地催化降解髓核的某些成分,降低椎间盘及椎管内的压力,从而减轻或解除神经压迫,缓解症状。临床治疗腰椎间盘突出症的酶包括木瓜凝乳蛋白酶和胶原酶。木瓜凝乳蛋白酶可从粗木瓜素中提取,仅对髓核起作用,可有效保护纤维环。胶原酶可从溶组织梭状芽孢杆菌中提炼出来,胶原酶的活性和稳定性受pH 的影响,在pH<5 时就会失去活性,在合适的温度及pH 条件下,胶原酶可破坏胶原分子上的肽键。纯化的胶原酶特异性高,只攻击胶原及其降解产物,不影响其他相关蛋白,如纤维蛋白、血红蛋白、弹性蛋白和角蛋白[3],胶原酶化学核溶解(CCNL)可通过胶原酶特异性水解髓核(NP)中的主要成分“胶原型纤维”,胶原酶降解胶原蛋白Ⅱ型纤维成氨基酸和破坏NP 组织框架,以便NP 组织溶解、吸收和萎缩,继而导致腰椎间盘突出症患者的NP体积缩小,甚至消失,从而减轻突出NP对神经根和硬膜囊的压迫[4],增加椎间盘的柔韧性,恢复脊柱活动能力。此手术不适合孕妇及14 岁以下的儿童及对髓核化学溶解酶过敏者。对于存在椎管狭窄、侧隐窝狭窄、椎间盘钙化的患者临床疗效较差。此外,胶原酶注射到椎间盘内这种方法易造成椎间隙变窄,椎间孔相对狭窄,可能损伤终板,导致术后反应性疼痛,复发率高,腰背部麻木是常见并发症。
胶原酶化学溶核术治疗腰椎间盘突出症的安全性和有效性已得到证实,但目前尚无大规模队列研究或多中心研究,单中心和小样本研究的结果易出现偏倚,影响结果的客观性。胶原酶化学溶核术尚缺乏严格的诊疗标准,对于适应证的选择和胶原酶剂量的量化和细化,均需进一步探讨。
2 臭氧髓核溶解术
臭氧作为一种强氧化剂,能诱导多种有效的生物反应,并最终逆转慢性氧化应激,如腰椎间盘的退化过程。利用臭氧切割蛋白聚糖和中和硫酸盐侧链负电荷的能力,可减少突出髓核内水的滞留,从而减少突出髓核的体积[5]。椎间盘内臭氧注入术治疗腰椎间盘突出症最早于20世纪80年代在意大利提出,臭氧和氧原(O2O3)的混合物可直接注入椎间盘,旨在减少突出椎间盘髓核的体积,使突出髓核内的蛋白多糖结构发生改变,进而固缩、变小,从而降低突出椎间盘内的压力,减轻或解除神经根受压所引起的症状。臭氧还具有一定的抗炎、扩血管、改善局部微循环、减轻神经根水肿及黏连的作用。
臭氧髓核溶解术治疗腰椎间盘突出的有效率在70%~80%。与传统开放手术相比,该术式定位准确,安全性高,手术操作在C臂透视引导下进行穿刺定位,且臭氧不在体内残留,只作用于髓核。臭氧髓核溶解术不仅可有效保护其他组织及神经,而且创伤小,适用年龄范围广,手术所用穿刺针直径为1 mm 的细针,手术过程患者无痛苦,患者症状缓解迅速,具有可重复操作性。YALCIN 等[6]发现,椎间盘注射臭氧后,突出的椎间盘体积较术前显著下降。该手术的适应证:患者长时间腰腿疼、跛行等症状明显;患者有明显神经根受压体征且影像学如MRI、CT 检查为腰椎间盘膨出或轻度突出;经保守治疗、手术治疗效果不佳或症状虽减轻但病情反复的患者。
迄今为止,因缺少Meta 分析或多中心研究明确证明其有效性,臭氧在医学领域的使用目前还未得到FDA 或EMEA 批准;此外不同的臭氧浓度和剂量及臭氧髓核溶解术的应用路线对治疗腰椎间盘突出症的影响,还需采用适当和相应的方法进行更多研究。
3 经皮穿刺椎间盘切除术(PLD)与自动经皮椎间盘切除术(APLD)
PLD 术指在X 线透视下将椎间盘摘除器置于椎间盘内反复切割,吸取髓核组织使椎间盘变形,从而缓解突出髓核对神经的压迫。相对于传统的开窗手术而言,PLD 术创伤小,恢复快,并发症少。但由于PLD 术的髓核摘除过程不能在直视下进行,会对减压效果产生影响,目前已被APLD 术取代。APLD 术是于1985 年由Onik 研制出的自动往复式椎间盘切吸装置并将此装置应用于临床而命名。与PLD 传统手法钳夹髓核方式不同,APLD 采用自动切吸技术去除髓核,缓解突出髓核对神经根、硬膜囊的压迫,从而减轻或缓解临床症状。APLD 术有两种手术入路,需根据椎间盘突出的位置确定两种进入突出椎间盘的方法:对于椎间孔疝,可经后外侧通路或经椎间孔通路;而对于中央疝,首选椎层间隙入路。对于中央旁疝,入路最好是后外侧,以避免硬膜囊撕裂的风险[7]。PLD 手术有效率不足75%,影响因素可能包括病例选择、手术技术及评定指标等。KIM等[8]研究表明,经 APLD 术治疗的 92例年轻士兵术后NRS评分、满意度明显高于经ESI治疗的士兵,临床疗效高。
PLD手术适用于椎间盘为膨出型且无椎管狭窄的腰椎间盘突出症患者,对于突出间盘为破裂型,游离型,纤维环破坏型亦可适用。相较于PLD 术,APLD 具有效率高,操作简便,减压效果更充分等优势,其适应证为患者经CT或磁共振成像确定为原发性椎间盘突出,L1和S1间的腰神经根病。患者疼痛持续至少6 周,视觉模拟评分(VAS)高于6 分,临床检查证实MRI 或CT 有神经压迫的证据。对保守治疗(口服止痛药、消炎药、物理治疗)6周无效者。
4 后路显微椎间盘镜髓核摘除术(MED)
MED 术在显微影像系统的帮助下,术者能清晰地看到突出的间盘组织及间盘周围相应的解剖结构,如神经根、硬膜囊,可有效保护神经根、硬膜囊,摘除突出的髓核,解除神经根压迫。术中将患者置于俯卧位,硬膜外麻醉,注射器针距近手术目标椎体中线1 cm。对于椎板,用C 臂X 线透视确定病变位置;靠近椎间隙中线切口0.5~1 cm,切开背部下筋膜,逐渐扩大套管建立手术通道,用游离臂固定手术部位通道和手术台;直视下切除黄色韧带和板层表面软组织,放置通道管,使下关节突内侧边缘、黄色韧带和上板层清晰可见。术者插入腰椎椎间盘镜,调整视野的焦距和方向,以确认手术通道在透视下正确放置,用咬骨钳咬取椎板下缘,纵向切断韧带,清除闭塞,充分暴露神经根和硬脑膜,同时牵引保护内侧,暴露突出的椎间盘,切开纤维环,切除病变的髓核组织。术者可通过使用生理盐水检查压力间隙内椎管情况,确保受压神经根完全释放。当神经根移动约1 cm 时,可达到满意的松解标准。MED 术要求术者有较强的空间辨别能力,手眼需协调配合,对于多数初学者操作难度较大。术者在术前需仔细分析患者影像学检查结果,设计合理的手术入路方案。MED 术的手术入路包括棘突旁经椎板间隙人路、经椎间小关节内侧入路、椎板间隙偏上或偏下的骨性入路等手术路径。MED 术的特点是出血少、手术切口小、术后疼痛少、住院时间短、恢复时间快。但MED 术操作均在狭窄的通道内,操作难度大,要求外科医生具有较强的手术技能和手术经验。
PATIL 等[9]研究 MED 治疗腰椎间盘突出症的疗效、优势,经过对300例腰椎间盘突出症患者经MED术治疗6 个月的术后随访发现,VAS 改善率为87.6%,6 个月随访时总体优良率MacNab 评分百分比为92.67%。李云建等[10]研究显示,观察组在手术时长、手术创伤、术后恢复等方面优于对照组,且治疗效果无统计学差异。研究表明,MED 术可合并硬膜破裂、神经根损伤、术后血肿等并发症,其中硬膜囊破裂发生率为2.13%,神经根损伤发生率为3.23%[11],术者熟练、细致的手术操作技术可降低并发症的发生率。MED 术式适用于单节段腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄、单节段腰椎间盘突出合并侧隐窝狭窄的患者,对多节段腰椎间盘突出、多节段突出合并钙化、硬膜外黄韧带增生肥厚的患者存在诸多局限。
5 椎间孔镜技术
椎间孔镜技术包括经皮内窥镜腰椎间盘切除术(PELD)与全内镜下椎板开窗减压术( Endo-LOVE)。经皮内窥镜腰椎间盘切除术通常指经皮内窥镜经椎间孔椎间盘切除术(PETD)和经皮内窥镜椎间盘切除术(PEID)。作为一种微创脊柱手术,PELD 因其切口小、恢复快、住院时间短以及与开放手术相当的临床效果而越来越受到重视,并在2006年引入PEID。PETD 和PEID 已被证明在疗效和安全性方面等同于开放性脊柱手术或其他微创手术。PELD 手术包括两个过程:在透视引导下经皮椎间孔入路建立工作通道;选择性切除内窥镜视野下的突出变性的椎间盘组织[12]。对于巨大脱出和高度游离型腰椎问盘突出症,PEID 摘除彻底且神经根损伤小,常作为首选手术方式。但对极外侧型腰椎间盘突出症,PEID 术由于工作通道限制于椎管内,术者操作受到极大限制,而PETD 则可退出部分工作通道再摘除突出髓核,是极外侧型腰椎间盘突出症的首选方式。对于椎间隙较宽的患者,PEID 在治疗L5/S1椎间盘突出症方面优于PETD。此外,PEID 可以切除黄韧带和小关节突关节肥大,以解决中央狭窄和椎间孔狭窄。作为PETD 的重要补充,PEID 适用于高度迁移或钙化的椎间盘突出症,因为椎管内有较大的手术空间。PELD 术在局部麻醉下进行,患者俯卧或侧卧于手术台上,保持随时可唤醒状态,以预防预防神经根损伤等不良事件发生。工作通道的建立借助于术前影像学如MRI、CT 等确定皮肤进入点及手术靶点。术者在术中区分突出变性的椎间盘组织与受压的神经组织至关重要,由于突出变性的间盘与硬膜囊、神经根等正常解剖结构紧密相连,术者操作不慎极易造成硬膜囊破裂、神经根损伤等严重后果[13]。因此,在减压过程中,术者必须在保证神经组织安全的前提下解剖组织。术中术者应保证手术野清晰,可通过调整内窥镜的角度、电凝射频充分止血、大量生理盐水辅以冲洗等方式。手术过程中术者要有选择性地切除解剖组织,在保证神经根松散不受压的同时,可保留其上下一些正常的黏连组织,避免损伤神经根、硬脊膜。XU等[14]研究发现,PELD 术后下腰疼VAS 评分与ODI 评分优于MED术,与MED 术相比,PELD 术具有更好的中远期临床疗效,PETD与PELD术有效率可达86.6%~94.0%。
PELD 术的适应证:保守治疗无效、无腰椎滑脱、不稳的患者;腰椎间盘突出类型为极外侧型或无明显游离、脱垂;无法耐受全身麻醉、全身条件较差的患者;腰椎手术术后复发患者。PELD 手术早期会出现硬膜撕裂,PELD 手术器械损伤硬脑膜、周围组织与椎管黏连严重、突出髓核过大和硬脑膜松动是硬脑膜撕裂的危险因素,需要注意的是,部分撕裂伤可在手术中识别和修复,而另一些撕裂伤则可能因其体积小、脑脊液漏量低以及术中持续冲洗而被忽略。对于小的硬膜破裂,术者可通过术后摆动患者体位,充分补液可缓解相应症状,对于较大的硬膜破裂,则需要转开放手术进行翻修。PELD 术其余常见并发症为感觉障碍、伤口感染和血肿等。感觉异常常见的原因主要为术中机械刺激与操作不当,神经根从椎间孔发出,易被手术器械损伤,进而导致不同于椎间盘突出所造成的相应症状。PELD 罕见并发症为化脓性脊柱炎与仪器破损。
PELD 术中使用的工作套管对骨元素的损伤最小,有利于保持脊柱的稳定,降低继发性退行性疾病的风险。PELD 的切口约10 mm,刚好足以插入工作套管,失血量少,创伤小,且患者花费少、见效快,PELD 术治疗的患者通常会经历短暂的住院和术后早期重返工作岗位。PELD 术中患者能及时反馈,可有效避免损伤神经根。但PETD 与PELD 术在镜下操作空间、视野受限,需要交替使用内窥镜及手术器械,难度较高。不适用于对疼痛敏感、耐受度低的患者;术中需进行多次透视,辐射损害患者健康;学习过程复杂,所需时间长,专业性要求高;如若减压不充分,复发率较高。
近年来,随着脊柱外科微创技术与微创专用器械的快速发展,Endo-LOVE 技术治疗腰椎间盘突出症已取得显著疗效。Endo-LOVE 技术具有操作简单、开窗安全高效等优势,手术过程中不依赖动力磨钻,采用镜外环锯处理责任间隙的椎板及关节突,处理突出间盘的黄韧带等组织结构轻松、便捷,可做到受压神经根全方位的松解,高效完成突出间盘压迫的神经根及硬膜囊的减压,且在减压过程中神经根所受刺激小,能有效降低术中神经根受损风险,对关节突等骨组织破坏较少,有利于保护脊柱的稳定性,相较于PELD 术等传统经皮椎间孔镜技术,术中透视次数少,学习曲线较短,便于术者掌握。JIANG等[15]研究发现,经Endo-LOVE 术治疗的38例腰椎间盘突出症患者术后ODI、VAS、腰椎疾病JOA 均较术前改善,优良率为93.5%。Endo-LOVE 技术适用于除椎间孔型和极外侧型椎间盘突出以外的所有类型的腰椎间盘突出患者。此技术易并发神经根损伤、硬膜撕裂、术中癫痫发作、术后感觉迟钝等并发症[16]。
6 单侧双通道脊柱内镜技术(UBE)
UBE 是脊柱外科近来兴起的一种微创手术方式。与单通道脊柱内镜技术不同,UBE 术在患者的一侧建立两个通道:一个通道连接高倍清晰率的脊柱内窥镜,作为观察通道;另一个通道连接UBE 技术的专用器械或常规脊柱手术器械,作为工作通道。UBE 术手术入路可选择椎板间入路或椎间孔入路,椎板间入路较为多见。整个手术过程在持续生理盐水冲洗下进行,UBE 期间将水压保持在2.41~22.83 mmHg,良好的水压控制对患者的预后有重要意义[17]。其次要确保有良好的防水和排水措施,否则患者将会被生理盐水浸泡,体温过低;另外手术在清晰放大的视野下进行操作,硬膜周围小静脉和骨组织的出血可使用控制水压与加大水流量来控制,对于较大静脉和骨组织出血可采用射频灼烧,严重的骨组织出血亦可采用涂抹骨蜡的方式止血[18]。
近年来UBE 技术在国内外得到广泛运用和认可,2016年EUN等[19]运用UBE术治疗腰椎间盘突出症患者11例,经过14 个月随访,术后VAS、ODI评分显著改善。CHOI 等[20]使用该技术治疗腰椎间盘突出症患者25例,平均手术耗时68 min,术后效果良好。张跃等[21]比较UBE 术与后入路腰椎椎间融合术(PLIF)治疗腰椎间盘突出症的临床效果,与PLIF术相比,UBE 术在手术时间、术后引流量、住院时间明显优于 PLIF 术,且术后腰腿部 VAS 评分、ODI 和JOA 评分均明显优于术前,术后两组间无统计学差异。
UBE 术适用于单纯腰椎间盘突出、腰椎管狭窄症、腰椎不稳或滑脱的固定,相较于传统的开放手术,UBE 术将开放手术与传统微创手术的优势融合为一体,在手术过程中,术者在高倍脊柱内镜的辅助下,手术视野更加清晰,可有效保护除突出变性椎间盘以外的正常解剖结构,避免损伤神经根。大量生理盐水冲洗辅以高效射频电凝,使术中止血更加充分。此外,UBE 术工作通道同样适用于脊柱传统开放手术器械,与UBE 术专用器械相互配合,减压效果明显,且双通道在手术过程互不干扰,可保证手术过程顺利进行。虽然UBE 术在治疗腰椎间盘突出症时有创伤小、花费少、恢复期短等诸多优势,但亦存在一定局限性。UBE 术常见并发症为脊髓硬膜外血肿、椎旁肌肉损伤、硬膜破裂、隐性失血与神经根受损。KIM 等[22]研究显示,术后血肿的发生率为23.6%。目前,脊髓硬膜外血肿的发病率、发病机制和危险因素尚未完全阐明。在BESS术中,与单侧椎板切除术相比,双侧椎板切除术中的脊髓硬膜外血肿发生率更高,血小板功能低下产生了较大影响。可能与在做BESS 时用盐水掩盖硬膜外静脉出血有关。此外,骨表面出血似乎是BESS更频繁地并发脊髓硬膜外血肿的主要原因[23]。AHN 等[24]对 88例经UBE 术治疗的腰椎管狭窄或腰椎间盘突出症患者进行研究发现,患者手术侧椎旁肌肉损伤与萎缩程度明显高于对侧。
硬膜破裂与神经根损伤是所有腰椎手术最常见的并发症,据报道UBE 术的硬膜破裂发生率为4.5%[25]。UBE 术中硬膜破裂多见于背侧,主要发生于黄韧带切除期间。脑膜椎韧带是一种网状解剖结构,连接硬膜背侧与椎板和黄韧带,这种韧带的厚度和形状可以从细条到厚板不等,主要分布在中线或中线表面附近。这种结构的解剖不足可能是损伤的主要机制[26]。术中为防止出现硬膜破裂,术者可在减压时先保留深层黄韧带,分离深层黄韧带时使用神经剥离子动作应轻柔,降低过度牵拉损伤硬膜的风险,术中及时止血保证手术野清晰。如若发生硬脊膜破裂,可采用人工硬脊膜补片或纤维蛋白胶等方式补救,破裂较大需另行开放手术缝合裂口[27]。
隐性失血(HBL)是单侧双门户内窥镜(UBE)脊柱手术的一个重要并发症,是脊柱手术的常见问题。计算HBL,需要计算总失血量和可见失血量。UBE 术后常出现大量 HBL。WANG 等[28]研究表明,HBL 的危险因素包括年龄、融合水平、美国麻醉师协会(ASA)分类、手术时间、患者血容量、总失血量、术后红细胞压积、Hct 损失和纤维蛋白原。UBE 术作为治疗腰椎间盘突出症的一项微创手术,具有创伤小、花费少、恢复期短等优势,将开放手术与传统微创手术的优势融合为一体。为腰椎间盘突出症的微创治疗提供了新的解决方案,但在临床上术者需严格把控其适应证以及熟练掌握术后并发症的处理方式。操作方面需要术者有一定的内镜技术为基础,可缩短UBE技术的学习曲线。
综上所述,腰椎间盘突出症的微创手术技术各有利弊,手术者应有扎实的解剖学基础,同时更应熟练掌握各种微创手术方式操作技巧,明确手术适应证,及对术后并发症采取积极的应对措施。微创技术是未来脊柱外科发展的主要方向,腰椎间盘突出症的微创手术治疗仍然是当今研究的热门,无论经皮手术还是内镜手术,均是使患者在损伤小的前提下症状得以缓解,腰椎微创手术的理念依然是创伤小的基础上做到充分神经减压。