微創(chuàng)技術(shù)在脊柱外科手術(shù)中的應用進展

陳一諾，劉慶鵬

(哈爾濱醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院脊柱外科，哈爾濱 150001)

隨著中國經(jīng)濟發(fā)展，人們的生活方式有了較大變化，久坐、缺乏運動及多種不良生活習慣使得脊柱退行性病變的發(fā)病趨于年輕化，且相關(guān)脊柱疾病的治療也受到廣大醫(yī)務工作者及患者的廣泛關(guān)注，同時保守治療方法及手術(shù)治療技術(shù)的日趨完善，使得高治愈率與低并發(fā)癥成為醫(yī)師選擇手術(shù)術(shù)式的重要標準。微創(chuàng)手術(shù)被定義為一種以維持整個脊柱完整性和功能性為總體目標的手術(shù)，其通過減少對脊柱正常結(jié)構(gòu)的醫(yī)源性損傷，從而降低相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率。目前，微創(chuàng)手術(shù)已成功應用于所有脊柱節(jié)段(頸椎、胸椎和腰椎)，并廣泛適用于多種脊柱病變，其可通過前路、后路和外側(cè)入路進行。針對每一個患者，脊柱外科手術(shù)方法均須根據(jù)需要治療的特定病灶進行個體化規(guī)劃。微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)的主要優(yōu)點為通過使用各種擴張器，并通過較小的手術(shù)切口來盡量減少對脊柱肌肉、韌帶及骨骼結(jié)構(gòu)的損傷。與開放手術(shù)相比，微創(chuàng)手術(shù)具有許多潛在優(yōu)點，包括對周圍組織損傷輕微、瘢痕形成較小及對正常脊柱肌肉的創(chuàng)傷更小[1-2]。因此，脊柱外科手術(shù)的微創(chuàng)化、精準化成為當今醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)就微創(chuàng)技術(shù)在脊柱外科手術(shù)中的研究進展予以綜述。

1 經(jīng)皮穿刺技術(shù)

1.1經(jīng)皮椎體成形術(shù)和經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù) 經(jīng)皮椎體成形術(shù)是一種經(jīng)皮注射骨水泥的微創(chuàng)介入療法。1987年，Galibert等[3]首次應用該術(shù)式成功治療了1例頸椎椎體血管瘤。臨床中，若骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折經(jīng)保守治療后癥狀無明顯緩解，則需選擇經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)或經(jīng)皮椎體成形術(shù)等手術(shù)治療。這兩種術(shù)式在對患者疼痛的改善和脊柱穩(wěn)定性的恢復上相似。其中，經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)通過術(shù)中的球囊擴張盡可能恢復脊柱原有曲線，亦可降低骨水泥滲漏相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率，但該術(shù)式手術(shù)時間相對較長，且增加了患者的經(jīng)濟負擔。經(jīng)皮椎體成形術(shù)骨水泥滲漏并發(fā)癥發(fā)生率雖有所升高，但其手術(shù)時間縮短，故減少了麻醉相關(guān)并發(fā)癥的產(chǎn)生，且醫(yī)療費用也相對較少。此外Wang等[4]的研究表明，相鄰節(jié)段椎體骨折的發(fā)生率與手術(shù)方式的選擇無關(guān)。

目前，經(jīng)皮椎體成形術(shù)及經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)已得到較好的臨床應用，但由于技術(shù)難度和更為嚴重的骨水泥泄漏風險，重度骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折一直被認為是這兩種手術(shù)的絕對或相對禁忌證[5-8]。然而，影響兩種術(shù)式臨床效果的因素很多，除了采用手術(shù)方式不同外，單側(cè)穿刺或雙側(cè)穿刺、所采用骨水泥種類、骨水泥使用量以及病椎位置等均是影響手術(shù)效果的因素。為進一步驗證兩種術(shù)式的最佳臨床適應證，需進行大樣本多中心研究。

1.2經(jīng)皮射頻消融髓核成形術(shù) 射頻消融髓核成形術(shù)具有操作簡單、對患者造成創(chuàng)傷較小等優(yōu)點，適用于一般狀況較差無法行開放手術(shù)的患者，其核心技術(shù)主要包括皺縮技術(shù)和冷融切技術(shù)，兩者結(jié)合運用可達到有效的減壓效果，進而減輕對神經(jīng)的刺激來緩解疼痛癥狀。Gerges等[9]認為，射頻消融不僅能有效降低椎間盤內(nèi)壓力，還可導致消融組織處生成新生血管，改變局部炎癥介質(zhì)釋放，這可能也是其改善疼痛的部分原因。有學者將射頻消融技術(shù)用于治療腰椎間盤突出癥，取得了滿意療效，并被認為是一種安全有效的技術(shù)[10-11]。此外有文獻報道，射頻消融髓核成形術(shù)對椎間盤源性腰痛的緩解有明顯作用，但對于神經(jīng)根性疼痛的緩解不盡如人意，提示臨床醫(yī)師需明確診斷、嚴格掌握手術(shù)指征后合理制訂外科治療方案[12]。

隨著人們生活方式的改變，從事文案工作的人群數(shù)量增加，頸椎間盤突出患者呈增多趨勢，且趨于年輕化。然而大部分患者主觀癥狀較重，相關(guān)體征相對不明顯，達不到開放手術(shù)的條件，或患者不同意行開放手術(shù)，故射頻消融髓核成形術(shù)成為無法接受開放手術(shù)且保守治療無效患者的一種選擇。

1.3經(jīng)皮穿刺椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù) 由于傳統(tǒng)開放手術(shù)對正常脊柱結(jié)構(gòu)的侵入性過大，故經(jīng)皮穿刺椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)應運而生并日益發(fā)展起來，廣泛應用于脊柱病變的外科治療。經(jīng)皮椎弓根螺釘植入時顯著減少了對椎旁肌的損傷，可以通過預防傳統(tǒng)開放手術(shù)可能遇到的諸多問題，進而改善患者預后。馮世龍和賈敘鋒[13]的研究顯示，經(jīng)皮穿刺內(nèi)固定術(shù)在術(shù)后疼痛、出血量、住院時間、切口大小等方面均表現(xiàn)良好。但與開放式穿刺相比，經(jīng)皮穿刺對影像學結(jié)果及相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率無明顯改善，且抑郁癥方面問題的評分結(jié)果也與術(shù)后腰疼癥狀的嚴重與否有關(guān)[14-16]。

在缺乏科學證據(jù)的情況下，選擇微創(chuàng)手術(shù)與否的主要依據(jù)為外科醫(yī)師和患者的主觀意愿。與傳統(tǒng)開放手術(shù)切口相比，經(jīng)皮椎弓根螺釘器械的皮膚切口明顯較小，同時三維導航訓練能顯著提高骨科住院醫(yī)師正確置入椎弓跟螺釘?shù)哪芰17-19]。然而，僅憑手術(shù)切口較小這一優(yōu)點不足以令眾多脊柱外科醫(yī)師接受微創(chuàng)手術(shù)最初的學習曲線和較為復雜的技術(shù)操作。此外，需要更多數(shù)據(jù)支持兩種手術(shù)的前瞻性及回顧性研究，以明確微創(chuàng)經(jīng)皮椎弓跟螺釘置入技術(shù)的優(yōu)勢。

2 內(nèi)鏡輔助下的手術(shù)技術(shù)

20世紀80年代，內(nèi)鏡輔助技術(shù)在脊柱外科開始應用，并在90年代初飛速發(fā)展，成為一項新型微創(chuàng)脊柱外科技術(shù)，其微小創(chuàng)傷優(yōu)勢得到普遍認可[20]。

2.1顯微內(nèi)鏡椎間盤切除術(shù) 1995年，美國研制出第一代后路顯微椎間盤鏡髓核摘除系統(tǒng)。1999年，F(xiàn)oley等[21]首次報道了將顯微內(nèi)鏡椎間盤切除術(shù)應用于治療腰椎間盤突出癥，他們采用傳統(tǒng)開放術(shù)式與現(xiàn)代微創(chuàng)內(nèi)鏡技術(shù)相結(jié)合的方式，通過直徑為1.8 cm的管道于監(jiān)視器下經(jīng)手眼分離配合操作完成椎間盤切除術(shù)，從而使得開放式腰椎間盤手術(shù)更為微創(chuàng)化。與開放手術(shù)相比，顯微內(nèi)鏡椎間盤切除術(shù)僅需將少部分椎板邊緣咬除，從而最大限度地維持了脊柱原有結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時減輕了術(shù)后硬膜囊的粘連程度[22]。

然而，由于顯微內(nèi)鏡椎間盤切除術(shù)是鏡下操作，其二維手術(shù)視野和有限的操作空間使得手術(shù)操作難度較高，存在陡峭的學習曲線。有研究顯示，顯微內(nèi)鏡椎間盤切除術(shù)具有較長的學習曲線，這可能是較易出現(xiàn)并發(fā)癥的原因之一[23]。但隨著術(shù)者技術(shù)的提高和手術(shù)經(jīng)驗的豐富，掌握并嚴格遵從手術(shù)適應證及標準操作程序，可顯著減少手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生，取得更好的臨床效果。

2.2全內(nèi)鏡下腰椎間盤摘除術(shù) 近年來，完全內(nèi)鏡技術(shù)的設計和應用使得腰椎間盤突出癥的微創(chuàng)手術(shù)治療得到快速發(fā)展，全內(nèi)鏡下腰椎間盤摘除術(shù)所采用的內(nèi)鏡系統(tǒng)操作通道直徑小，該手術(shù)通過后側(cè)椎板間隙入路進行，具有切口和組織損傷小、術(shù)野內(nèi)照明效果好等特點，在較好維系原有脊柱結(jié)構(gòu)的同時可以相對較徹底地改善神經(jīng)根壓迫癥狀，且避免了神經(jīng)根和硬膜囊損傷相關(guān)并發(fā)癥。雖然目前該術(shù)式已在臨床開展，但由于其應用時間短，病例資料少，仍需進一步監(jiān)測長期療效，因此全內(nèi)鏡下腰椎間盤摘除術(shù)的臨床應用受限。然而，由于與傳統(tǒng)術(shù)式相比，該術(shù)式具有較低的翻修率和并發(fā)癥發(fā)生率，所以其仍可視為一種值得推廣并進一步研究的內(nèi)鏡手術(shù)方式。

2.3經(jīng)皮穿刺腰椎間盤髓核摘除術(shù) 1992年，Kambin[24]率先采用經(jīng)皮穿刺腰椎間盤髓核摘除術(shù)行腰椎間盤突出癥的外科治療。目前，臨床實踐中最常用的經(jīng)皮內(nèi)鏡手術(shù)技術(shù)為YESS(Yeung Endoscopy Spine System)技術(shù)和TESSYES(Thomas Hoogland Endoscopic Spinal System )技術(shù)。Yeung和Tsou[25]于2002年研制出第3代經(jīng)皮椎間孔鏡，他們在內(nèi)鏡輔助下建立手術(shù)工作通道，并于全監(jiān)控下進行所有手術(shù)操作過程。而相對YESS技術(shù)，TESSYES技術(shù)被視為更為直接的減壓技術(shù)[26-27]。

YESS技術(shù)和TESSYES技術(shù)在手術(shù)概念、操作點(工作套管的選擇和臨床適應證)方面不同。一般來說，TESSYS技術(shù)強調(diào)椎管內(nèi)椎間盤的移除和神經(jīng)根的減壓，而不是YESS技術(shù)展現(xiàn)的先行椎間盤減壓。在選擇工作套管的位置時，TESSYS技術(shù)不通過Kambin安全三角的方法使用傳統(tǒng)的YESS技術(shù)，而是通過改變骨骼結(jié)構(gòu)來擴展椎間孔，從而直接進入椎管[28-29]。因此，TESSYS技術(shù)可以更直觀地揭示進入椎管內(nèi)的椎間盤組織，其較YESS技術(shù)有更廣泛的手術(shù)適應證。

3 其他微創(chuàng)技術(shù)

3.1顯微外科技術(shù) 自20世紀60年代末顯微鏡應用于神經(jīng)外科手術(shù)以來，顯微外科發(fā)展迅速，并在脊柱外科手術(shù)中占據(jù)重要地位。20世70年代中期，顯微外科技術(shù)逐漸推廣并成為腰椎間盤突出癥手術(shù)的一項重要輔助技術(shù)[30-31]。脊柱顯微外科的理念是在多倍放大的高清晰3D視圖下進行手術(shù)操作，對目標區(qū)域的良好可視化顯著減少了手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥，同時提高了治療效果，癥狀性椎管狹窄的外科治療首要目標即通過適當?shù)纳窠?jīng)減壓來減輕患者癥。

脊柱頸前路手術(shù)并發(fā)癥較多且較為嚴重，而采用顯微鏡輔助技術(shù)可以使術(shù)野更清晰，相應的神經(jīng)損傷概率更低，手術(shù)安全性提高。在頸椎疾病的外科治療中，顯微鏡輔助技術(shù)優(yōu)勢明顯，其可以避開血運豐富的入路進入病變平面，具有切口小、出血量少的特點，且更為安全可靠[32]。在腰椎疾病的治療中，顯微鏡輔助技術(shù)可用于腰椎間盤突出癥和腰椎管狹窄癥的手術(shù)治療，在嚴格掌握手術(shù)適應證和操作要點的情況下，可以治療Ⅱ度以下的腰椎滑脫癥。此外，顯微外科技術(shù)尚可輔助椎管內(nèi)占位、椎體病變等多種脊柱疾病的治療，在脊柱外科中的應用前景十分廣泛。

3.2圖像引導和脊柱導航 在手術(shù)過程中，對脊柱的影像學檢查可以確定準確的手術(shù)位置及更為合適的脊柱植入物。因此，術(shù)中X線透視已成為一種金標準。然而由于有限的肌肉剝離并不能暴露傳統(tǒng)徒手技術(shù)所必需的骨解剖，故準確的經(jīng)皮螺釘應用在脊柱導航中也是一個挑戰(zhàn)。近年來，計算機輔助導航已取得了很大進步，其通過融合術(shù)前獲得的圖像模式(X線、CT、磁共振成像)創(chuàng)建患者脊柱的三維模型。注冊程序完成后，這些數(shù)據(jù)用于術(shù)中脊柱導航，并允許在多個視圖中對手術(shù)器械進行實時定位。術(shù)中融合X線透視或CT可增強脊柱導航，刷新數(shù)據(jù)，提高準確性，尤其是在經(jīng)皮螺釘中的應用。此外，使用計算機輔助脊柱導航可減少輻射暴露，在導航系統(tǒng)的幫助下，整個手術(shù)過程可以“虛擬的”在導航系統(tǒng)的工作站上規(guī)劃，可以模擬和計劃內(nèi)固定物的軌跡和各種測量值，如螺釘?shù)闹睆胶烷L度。因此，運用導航系統(tǒng)輔助進行手術(shù)也是手術(shù)醫(yī)師培訓和成長的一個部分，是醫(yī)師以科學合理的方法逐步掌握整個復雜外科手術(shù)的重要過程[33-34]。脊柱導航最常見的缺點為手術(shù)時間延長、費用增加、缺乏必要性、導航精度不可靠、術(shù)中干擾過多等，為提高手術(shù)流程的可接受性和整體性，須提高脊柱導航的成本效益。由于關(guān)于圖像引導和脊柱導航技術(shù)的優(yōu)點與劣勢均比較明顯，可以預見其有良好的發(fā)展前景，所以在臨床應用中，需要權(quán)衡利弊，如需行脊柱矯形這類風險較大的手術(shù)時，與傳統(tǒng)手術(shù)相比，運用圖像引導和脊柱導航技術(shù)輔助手術(shù)能有效降低手術(shù)相關(guān)神經(jīng)并發(fā)癥的發(fā)生率。

3.3機器人技術(shù) 近年來，機器人逐漸被引入醫(yī)學實踐中，以提高各種手術(shù)和外科手術(shù)的質(zhì)量，縮短手術(shù)時間，并在手術(shù)期間協(xié)助外科醫(yī)師。機器人不僅可以進行手術(shù)操作，也可在恢復期間為患者提供幫助。2004年，SpineAssist脊柱機器人在以色列開發(fā)并進行了臨床試驗，這是美國食品藥品管理局批準用于脊柱手術(shù)的第一個機器人系統(tǒng)，應用此系統(tǒng)放置經(jīng)椎弓根螺釘，在經(jīng)皮和開放模式下，貼裝精度均很完美。該系統(tǒng)可用于針對椎體骨折或血管瘤的椎體成形術(shù)，其主要優(yōu)點為精確度高，缺點為成本高。此后，ROSA Spine系統(tǒng)及中國研發(fā)的天璣脊柱手術(shù)機器人系統(tǒng)等逐步投入臨床，但中國脊柱手術(shù)機器人技術(shù)發(fā)展尚處于起步階段，仍存在基礎(chǔ)理論不完善、技術(shù)研究分散、產(chǎn)品種類少和臨床應用有限等問題。

目前，使用機器人技術(shù)放置椎弓根螺釘似乎是安全的，且精確度高于徒手放置。但尚缺乏將機器人技術(shù)與圖像引導進行比較的研究，故需進一步探索。

3.4非融合技術(shù) 目前，脊柱外科手術(shù)的非融合策略已成為人們關(guān)注的焦點，全椎間盤切除和人工椎間盤置換術(shù)的概念也早已被提出，其總體目標是通過去除退化的椎間盤來減輕疼痛，同時仍允許這一節(jié)段的運動，并防止脊柱臨近節(jié)段的蛻變。在歐洲，腰椎人工椎間盤置換已有了較為廣泛的應用[35-36]。雖然早期的研究成果使人們對非融合技術(shù)期望較高，但手術(shù)的高并發(fā)癥發(fā)生率、失敗率，以及不理想的長期療效顯著降低了人們對該技術(shù)的預期，所以仍需大數(shù)據(jù)支持來完善相關(guān)手術(shù)技術(shù)。微創(chuàng)的理念不僅僅指切口大小的改變，更應該是將患者自身原有結(jié)構(gòu)的損傷降到最低，而非融合技術(shù)恰恰完全符合這一理念。雖然該技術(shù)尚不成熟，臨床應用效果無法達到預期，但以該技術(shù)為核心的治療方案將成為日后脊柱外科治療的重要部分。

4 小 結(jié)

隨著相關(guān)生物學技術(shù)的日益進步及臨床醫(yī)師和患者群體對微創(chuàng)理念了解的日益增加，脊柱手術(shù)微創(chuàng)化將成為脊柱疾病治療的趨勢。計算機輔助導航技術(shù)、機器人技術(shù)、生物材料的開發(fā)及骨骼和椎間盤的組織工程等領(lǐng)域的共同發(fā)展推動微創(chuàng)脊柱手術(shù)發(fā)展成為更高層次的外科手術(shù)技術(shù)，并在解決病灶的同時最大限度地減少手術(shù)相關(guān)組織損傷。然而目前所強調(diào)的微創(chuàng)理念并不是刻意去追求微創(chuàng)化，因其會導致手術(shù)時間延長、患者經(jīng)濟負擔增加等，因此手術(shù)醫(yī)師需嚴格掌握微創(chuàng)手術(shù)及所采用術(shù)式的適應證及禁忌證，并對有可能出現(xiàn)的突發(fā)情況有完備的預防措施。

目前，大多數(shù)脊柱外科微創(chuàng)手術(shù)及相關(guān)微創(chuàng)技術(shù)的臨床應用還缺乏長期回顧性研究和前瞻性研究。如經(jīng)皮椎體成形術(shù)和經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)術(shù)式的選擇、經(jīng)皮椎弓根螺釘置入及全內(nèi)鏡下腰椎間盤摘除術(shù)較傳統(tǒng)術(shù)式的優(yōu)勢，圖像引導技術(shù)與機器人技術(shù)對比研究等的報道尚不足以給出明確結(jié)論以指導臨床工作。未來，可將相關(guān)微創(chuàng)技術(shù)結(jié)合，并通過更多的臨床病例來闡述各個術(shù)式的優(yōu)劣勢，以研究出更安全有效的微創(chuàng)技術(shù)。