腰椎术中硬脊膜损伤及脑脊液漏的诊治策略进展

朱奇 叶程 谢栋 许晨辉 赵琦 吴昊 杨立利

硬脊膜损伤 (incidental durotomy，ID) 是腰椎手术中的常见并发症，由于常继发术后脑脊液漏，使该问题的临床治疗复杂而棘手。如果处理不当，可能导致切口不愈合、硬脊膜假性囊肿、颅内低压等诸多并发症，严重者可引起椎管内感染、脑膜炎而危及生命。笔者就 ID 的危险因素、发病机制、手术处理以及术后治疗策略进行分析总结，以期指导临床诊疗方案的制订。

一、流行病学与危险因素

文献报道，腰椎手术中 ID 的发生率在 1.6%～ 17.0%[1-9]。其中，危险因素包括年龄[1,3-4,7,9-14]、肥胖[3,7]、韧带骨化[3]、椎板切除减压[5,7]、脊柱截骨术[8]、相同节段的二次手术[1,3-4,7,10-11,14]等。

年龄因素常被认为与术中 ID 相关[1,4]。一项多因素 Logistic 回归分析发现，手术患者的年龄每增加 1 岁，发生 ID 的风险将增加 2%[7]。伴随着年龄的增长，腰椎退变进行性加重，椎管狭窄、黄韧带肥厚以及椎间高度丢失引起硬膜囊皱褶，都可能增加减压操作中 ID 风险[15-16]。肥胖患者由于术区显露及手术操作难度增加，也会带来损伤的可能性[17]。当然，手术复杂程度与术者经验也被认为与硬脊膜的医源性损伤密切相关[1,12,18]。大量研究认为，相同节段的二次手术是众多因素中的独立危险因素[12,18-21]。文献报道，在腰椎翻修手术中，ID 的发生率高达 13.2%～15.9%[19-20,22]。术区瘢痕粘连、解剖层次紊乱、硬脊膜与局部组织粘连[23]等因素，使该风险是初次手术的 1.78～4.78 倍[7,11-12]。

其它可能相关因素包括硬膜外药物注射、手术方式等。以往认为，术前硬膜外类固醇药物注射史可能与术中 ID 相关[24]，但最新研究否定了这一观点[25]。同样，文献报道腰椎微创手术中 ID 的发生率为 1.2%～8.6%[26-28]，但这些数据均缺乏统计学差异[29]，因此开放手术与微创手术的发生率是否有所不同，仍缺乏统计学依据。

二、病因与发病机制

生理状态下，脑脊液存在于由脑脊膜包裹形成的密闭间隙，处于不断产生、循环、回流的动态平衡状态。脑脊液主要由脑室内的脉络丛分泌产生，经第四脑室正中孔和外侧孔流入蛛网膜下腔，浸没脑、脊髓、脑神经和脊神经根等组织结构，然后经蛛网膜粒主要渗透到上矢状窦，回流入血液。成人体内每天有超过 500 ml 的脑脊液不断产生与吸收，总量维持在 125～150 ml，压力在 80～ 200 mm H2O (1 mm H2O=0.0098 kPa)[30-31]。

腰椎手术过程中诸多因素可导致硬脊膜的撕裂或破损，如手术器械直接损伤、过度牵拉神经根，以及手术操作不熟练、粗暴，或者术者对术中困难估计不足等。这些多以医源性损伤为主，因此，术者应高度注意并谨慎操作。另外，患者术后因剧烈咳嗽、用力排便以及站立行走时腹内压急剧升高，硬脊膜内外的压力差瞬间增大，在局部薄弱处硬脊膜可发生破裂而发生脑脊液漏。一旦 ID，蛛网膜下腔与椎旁组织相通，脑脊液将在静水压和搏动压的作用下流向囊外[32]；由于腰椎手术破坏了椎旁紧密的组织结构，导致潜在无效腔及低压区，脑脊液在椎旁软组织中不断积聚，甚至出现脑脊液皮肤瘘、假性囊肿等并发症[19,33-34]。脑脊液压力的梯度变化还可能导致神经结构移位，比如脊髓、神经可由硬脊膜破损处向囊外疝出、嵌 顿[23,35-37]。如果脑脊液丢失过多，所产生的浮力作用减小，脑组织在直立体位时向尾端移位，从而牵拉脑膜引起体位性头痛[38]。同时，颅内血流量代偿性增加，血管充盈、搏动对周围局部神经产生牵拉与压迫，引起脑神经功能受损[39]。脑脊液丢失引起的颅内低压还会导致恶心、呕吐、畏光、眩晕、耳鸣等症状，严重者可出现昏迷[40]。

三、ID 的术中处理

临床上，关于 ID 及脑脊液漏的治疗策略包括缝合或材料封堵瘘口、药物抑制脑脊液生成、蛛网膜下腔分流术、术区加压包扎、调节患者体位等。尽管治疗方法多种多样，术中一期水密缝合仍是处理这一问题的关键[41-43]。同时，随着医学科学技术的不断进步，诸如纤维蛋白胶、水凝胶及 U 形夹等众多生物材料不断问世，越来越多的修补方法在临床展开应用。但不管采取何种方法，有效闭合硬脊膜破损，阻止脑脊液外漏，对预防术后并发症、改善临床预后具有重要意义。

1.直接缝合修补：术中水密缝合损伤的硬脊膜一直被认为是首要措施[34,42]。1981 年，Eismont 等[41]介绍了早期脊柱手术中处理 ID 的基本原则与方法，包括单纯间断缝合、连续锁边缝合以及借助自体脂肪进行修补的手术技巧。之后，借助自体肌肉、筋膜及生物合成材料等修补方法也被相继报道。不仅如此，随着各类新型缝合材料应用于临床，缝线材质与型号等因素对修补效果的影响问题也得到大量研究。

国内学者利用猪硬脊膜设计制作了测量脑脊液漏出率的模型[44]，通过研究发现，在缝合过程中缝针会在硬脊膜表面形成针孔，而这个针孔不能完全被缝线填充，脑脊液就会从针孔中漏出。也就是说，水密缝合后漏出的脑脊液主要来自缝合时在硬脊膜上留下的针眼，而非原始破口。不论是单纯间断缝合还是连续锁边缝合，在修补效果方面并没有显著性差异[43,45]。而为了避免缝合后脑脊液漏出，应优先选择缝线缝针直径比较大的一体缝线，即缝线的直径尽可能接近缝针的直径。研究同时对各类型缝线进行对比，发现普迪丝 (PDS Ⅱ) 与普里林 (Prolene) 缝线不同型号间无显著差别，而 5/ 0 薇乔 (Vicryl) 缝线因为线针横断面面积差异小，在不同压力测试下脑脊液漏出率最低[44]。

在术中，对于硬脊膜撕裂或缺损较小时，可直接原位缝合；但如果缺损较大，应避免直接缝合，否则因局部张力过大可导致硬脊膜撕裂，或造成硬膜囊狭窄引起脊髓神经压迫。此时，可利用自体筋膜或人工硬脊膜辅助修补。在这一问题上，国内有学者推荐根据硬脊膜周径缺损的比例选择不同处理方式[46]。当硬膜撕裂无缺损或缺损 ＞ 1/ 4 周径时，可用无创缝线直接缝合；当硬膜缺损 ＞ 2/ 4 周径时，则需要借助自体筋膜移植修复，缝合时推荐采用 6-0 或 7-0 无创缝线间断或连续缝合，针距 ＜ 3 mm，边距约 1 mm。如果硬膜缺损超过 2/ 4 周径，或者无法将筋膜片与硬膜直接缝合时，可将筋膜覆盖于缺损区，两侧与椎管旁软组织缝合，上下与硬膜缝合，争取严密缝合、封闭椎管，以未见脑脊液漏出为宜[46]。

2.间接封堵修补：虽然水密缝合被认为是硬脊膜修补的最佳方式，但在某些情形下可能难以实现，比如硬膜囊腹侧或神经根周围的 ID。此时，利用纤维蛋白胶、水凝胶或脂肪、肌肉、筋膜等自体组织进行局部封堵常成为临床医师的选择。

文献报道，可利用脂肪垫填塞腹侧面或神经根周围硬脊膜破损[41,47-48]，成功率在 90% 以上[49]。脂肪垫既不透水，又不会引起神经组织粘连[47]，可以嵌入填塞、表面覆盖封堵。通过就近切开背侧硬脊膜，将缝线牵引下的脂肪垫经背侧切口从硬膜囊内填塞至破损处，再将脂肪物与周边硬脊膜缝合固定，最后缝合硬脊膜计划性背侧切口。在此基础上，Black[50]提出脂肪覆盖法。利用脂肪片覆盖术中显露的硬膜囊区域，头尾端延伸到椎板等骨结构深面，两侧覆盖硬膜囊侧方破损处，并局部涂抹纤维蛋白胶强化来处理侧方 ID；而对于腹侧破损，可在硬膜囊腹侧填充脂肪，覆盖封闭局部破损的硬脊膜。但要注意的是，脂肪移植物可能造成局部神经压迫，以及出现颅内脂肪物扩散等问题[51]。

尽管无法取代水密缝合，纤维蛋白胶、水凝胶、生物黏合剂等生物材料修复硬脊膜的效果，在体外实验及临床研究中也得到了肯定。Dafford 等[43]在牛脊柱模型上比较不同方法修补硬脊膜的效果，通过测量比较脑脊液漏出率，发现使用水凝胶和氰基丙烯酸密封胶后泄漏区域降低了 80%，使用纤维蛋白胶后下降了 38%，说明使用闭合胶后可以有效减少渗漏区域。临床上，尤其在脊柱微创手术中，单纯利用这类生物材料进行硬脊膜修补并不少见，文献报道同样能够取得一定效果。但对于缺损较大或不规则时，单纯行间接封堵的修复强度局限，往往存在不良临床结局，此时建议转为开放手术进行修补[26]。

总之，一旦术中发现 ID，应进行有计划的修补。确保水密封修补后，可同时使用生物胶覆盖强化修补[52-53]，或者可采用吸收性明胶海绵与黏合剂的三明治结构[54]，最大限度地减少脑脊液漏的发生。

3.严密闭合肌肉、筋膜：文献报道，椎旁致密肌肉组织是减少脑脊液聚积的有利因素[55]。Tan 等[56]分析了 23 例脊柱手术中 ID 患者术后 1～3 个月的 MRI 影像资料，可见脑脊液积聚在椎板切除部位，椎旁肌肉组织形成的屏障限制了脑脊液继续延伸与聚集。Kulkarni 等[55]分析腰椎微创手术中的 ID 患者，发现术后卧床时间、住院时间明显短于开放手术患者，也和术中椎旁肌肉严密限制脑脊液漏出聚集有关。由此可见，逐层缝合切口组织、消灭无效腔尤为重要，特别是严密闭合肌肉、筋膜，减少硬膜外低压区，将有助于减少硬膜囊外脑脊液的聚积。

四、术后管理

1.术后筋膜下引流：既往认为，对于 ID 患者，术区留置引流可能导致脑脊液皮肤瘘、假性囊肿形成，甚至因过度引流引起颅内出血等问题[41]。Wolff 等[34]推荐缝合或水密修补良好的患者术后引流 48 h 即可，未予修补或不能达到水密修补则不推荐引流，避免过度引流。临床经验也提示长期留置引流管增加逆行性感染风险，同时可能带来离床活动时间延迟，增加坠积性肺炎、下肢深静脉血栓形成等卧床相关并发症发生风险。

近来，越来越多的研究表明，水密缝合修补硬脊膜后，留置硬膜外筋膜下引流与脑脊液皮肤瘘、假性囊肿形成、硬膜下出血等问题的发生缺乏相关性[13,23,34,57-58]。腰椎术后早期有形成血肿压迫的危险，常规留置引流有利于清除血肿，消灭无效腔，促进愈合[20,34,59]。并且，国内外有学者认为，延长引流管留置时间也是处理术后脑脊液漏安全可行的方法[60-63]。术区引流有助于调节脑脊液在筋膜层积聚时形成的压力，减小软组织张力，保持手术切口干燥；同时，伴随肌肉、筋膜不断瘢痕愈合，硬膜囊外低压区逐渐闭合缩小，也有利于硬膜囊的修复[62-63]。Hassanzadeh 等[42]建议术后放置筋膜下 Jackson-Pratt 引流并常规保持负压，当在 24 h 内引流量超过 300 ml 时，则改为重力引流；当 8 h 内引流量少于 30 ml 时可拔除引流管。国内学者张志平等[60]认为，对于退变性腰椎疾患后路减压术后脑脊液漏引流管留置 5～6 天是安全的，此时软组织初期愈合基本完成，足以防止脑脊液从伤口流出，有助于切口愈合。

还有学者认为，是否使用引流应视情况而定，术者经验性判断、损伤的大小、修补的质量以及出血量都是影响是否放置引流的因素[64]。总体而言，水密修补损伤的硬脊膜后，留置术区引流可以认为是安全的；但是否有必要延长引流管留置时间，或者说硬膜外筋膜下引流是否有利于术后脑脊液漏的治疗，这一问题仍存在较多争议，有待于进一步研究论证。

2.预防性抗生素使用：ID 常被认为与逆行性感染、脑膜炎等风险相关，因此，延长预防性抗生素使用几乎成为临床普遍现象。不管是延长预防性抗生素使用时间至 48 h[34,42]，还是使用至拔除引流管时，这些做法更多是依靠医师的临床经验与习惯，缺乏足够的循证医学证据。最近的一项 Meta 分析发现[65]，术前单剂量应用抗生素与术后延长抗生素使用，这两种做法对预防脊柱手术部位感染的发生并没有表现出统计学差异，这一结论与既往多项研究结果基本相符[66-67]。尽管如此，研究者依然指出，在没有更高质量证据支持之前，临床医师还是应借助自身的临床判断谨慎使用抗生素，要优先考虑术后并发症的不良影响，而不是围术期抗生素使用的最佳时长问题[65]。另一方面，一项高质量的临床随机对照试验比较了术后使用抗生素至 24 h 与 72 h (拔除引流管后继续使用 24 h) 对胸腰椎手术部位感染发生率的影响，发现延长使用抗生素至术后 72 h 与降低手术部位感染发生率无相关性，无论是浅表感染还是深部感染[68]。另外，在 ID 及术后脑脊液漏的相关研究中，虽然 Lin 等[69]研究的 21 例术后脑膜炎患者中，10 例明确存在术中 ID，另外 11 例术后引流记录上证实脑脊液漏的存在；一项包含 23 例腰椎术中 ID 的临床研究中，将预防性抗生素使用时间延长至 48 h，无一例术后发生感染相关并发症[34]。但这些研究并不能阐明延长预防性抗生素使用是否能使这些患者受益，尚欠缺足够数据表明延长预防性抗生素使用与降低脑膜炎发生风险相关。

毫无疑问，ID 后并发脑膜炎的患者需要尽早使用抗生素治疗，降低死亡风险。早期允许经验性治疗，待培养结果明确后再选择窄谱抗生素进行治疗[70]，应选择能够穿透血 -脑屏障并覆盖致病菌的抗生素，如三代头孢菌素、万古霉素及碳青霉烯类等[69]。研究发现，脊柱术后脑脊液漏合并感染的病原菌中，革兰氏阳性菌以金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和溶血性链球菌多见，革兰氏阴性菌以肺炎克雷伯杆菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌为主[71]。这些致病菌对青霉素类、大环内酯类、氨基糖苷类、磺胺类抗生素耐药比例较高，而对碳青霉烯类及多肽类抗生素则具有良好的敏感性。对此，有学者采用美罗培南联合万古霉素的抗感染策略，通过静脉滴注以及腰大池置管鞘内注射敏感抗生素的方式，可有效稳定控制病情[71]。需要注意的是，鞘内抗生素注射的相关研究较少，其安全性存在诸多争议。多数学者认为，应以细菌培养及药敏感实验结果为依据，尽量采取单一抗生素的鞘内注射；用药剂量则根据椎管内感染严重程度行个体化治疗，建议药物起始剂量即为常用剂量[72]。

3.术后卧床与恢复活动时间：虽然术中已经做了水密缝合修补，临床上仍常常采取延长术后卧床时间的办法。Eismont 等[41]建议腰椎硬脊膜修补后的患者应仰卧位卧床 4～7 天。理论上，平卧体位不仅有助于减轻低颅压症状，还能帮助降低囊内脑脊液静水压，尤其是腰椎区，有助于硬脊膜愈合[15,19,73]。

但这一做法同样受到质疑。越来越多的文献报道，长时间卧床增加住院时间和医疗成本，并且延长卧床时间并不能降低 ID 后脑脊液漏、假性囊肿形成的发生率，反而增加下肢深静脉血栓形成、坠积性肺炎、肠梗阻等卧床相关并发症的风险[74-76]。因此，有学者提出可以通过调节床头高度让患者适应直立体位的方法，实现早期离床活 动[20,34,42]。Hassanzadeh 等[42]指导患者术后短期卧床，当没有低颅压症状时则可将床头抬高 30°，随后每间隔 1 h 增加 10°，直到 60° 时患者仍能耐受，则允许离床活动；一旦在抬高床头的过程中出现不适症状，则必须回到平卧位 24 h，然后重新按照上述方法适应体位，直到可以离床。Khan 等[20]、Wolff 等[34]都推荐类似方法。尽管这些学者认为术后卧床并不能使患者受益[75,77-80]，但在尝试坐位过程中，又必须借助平卧休息缓解低颅压头痛等相关症状[81-82]。同样，为避免卧床相关并发症而鼓励患者尽早离床活动，但早期硬脊膜尚未修复以及脑脊液漏的存在，低颅压症状又使患者无法耐受直立体位。这些矛盾的存在是导致术后卧床与恢复活动时机之间争议的关键，也是临床医师作出决定前必须思考的问题。

五、临床结局和预后

多项研究认为，术中 ID 将显著增加手术时间[7,74,83]、术中出血量[84]，并且和手术部位感染[70]、下肢深静脉血栓形成[85]、脑膜炎[85]等并发症相关，从而导致住院时间延长[4,74,83,85-86]，医疗成本增加[4,83,85-86]。术中 ID 增加围术期相关并发症风险，可能存在以下原因：一是修补硬脊膜这一额外手术操作明显增加手术时间。Weber 等[87]研究脊柱择期手术中 ID 与脑脊液漏时发现，术中 ID 将显著延长手术时间，从 116 min 延长至 153 min (P＜ 0.0001)，手术时间延长难免增加术区出血以及潜在感染的风险。二是术后脑脊液漏出液积聚并不断经手术切口流出，延缓切口愈合，增加感染的可能[88]。三是术后长时间卧床也是导致围术期手术相关并发症发生的重要因素[76]，包括感染、下肢深静脉血栓形成等。

但是，Desai 等[74]认为虽然 ID 和术中出血量增多相关，但是并没有带来手术输血率的增加；同样，住院时间只延长约 1.2 天，也主要在于 ID 后传统上让患者术后卧床 24 h。在术后短期并发症相关风险方面，Desai 等[74]与Adogwa 等[89]认为 ID 并不增加术后手术部位感染等风险。

尽管 ID 对术后康复及短期并发症发生风险方面存在不同观点，但从长期来看，越来越多的研究认为 ID 并不会影响手术效果及临床结局。Desai 等[74]在术后 4 年内的多个时间点，对发生 ID 和无损伤的共计 409 例腰椎手术患者进行预后比较，发现两组患者在并发症发生率 (包括神经根损伤、血肿形成和手术部位感染)、再手术率以及病死率上没有差异。Patel 等[84]对 255 例腰椎 ID 患者进行术后 10 年临床结局评估，包括下肢感觉障碍、疼痛、运动功能等改善情况与对照组间无显著性差异。显然，术中修补损伤的硬脊膜必然导致手术时间延长、术中出血量增多，而且增加术后相关并发症风险；尽管在手术部位感染、血肿形成等问题上仍存在争议，但术中 ID 还不能被证明会影响手术效果及预后。

综上所述，ID 是腰椎术中常见的临床问题。不管是术中行水密缝合，还是借助纤维蛋白胶、水凝胶、人工硬脊膜等生物材料联合修补都在临床实践中取得良好效果。严密缝合各层组织有助于减少术区脑脊液漏。留置术区引流是临床常见做法，但关于引流留置时间仍存在不同见解；临床上，抗生素的使用主要依靠医师临床经验，缺乏有力的循证医学证据。延长术后卧床时间能否使患者受益同样存在争议，有待进一步研究。ID 及脑脊液漏不利于腰椎术后康复，虽然经过术中严密修补和术后有效治疗，但这一问题是否会影响手术远期疗效尚无定论。