李林立　董有海

·綜述·

經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)在微創(chuàng)脊柱外科中的應(yīng)用進(jìn)展

李林立董有海

經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)（percutaneous pedicle screw fixation，PPSF）與傳統(tǒng)開(kāi)放手術(shù)相比，能避免對(duì)椎旁肌肉和椎旁神經(jīng)的醫(yī)源性創(chuàng)傷，減少術(shù)中出血、術(shù)后疼痛和恢復(fù)時(shí)間，在臨床中應(yīng)用廣泛。但由于手術(shù)操作區(qū)域有限，PPSF無(wú)法完成椎管減壓、椎體融合等操作，最初僅應(yīng)用于胸腰椎骨折的單純固定。隨著微創(chuàng)器械和導(dǎo)航影像技術(shù)的發(fā)展，椎弓根螺釘技術(shù)、椎體間融合及椎管減壓等操作都能夠在微創(chuàng)下完成，拓展了PPSF在復(fù)雜脊柱疾病中的應(yīng)用。本文針對(duì)目前臨床實(shí)踐的需求，探討PPSF在微創(chuàng)脊柱外科中的應(yīng)用進(jìn)展。

骨折固定術(shù)，內(nèi)；外科手術(shù)，微創(chuàng)性；脊柱

椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)能有效完成脊柱的三柱固定，重建脊柱的力學(xué)穩(wěn)定，是臨床治療脊柱相關(guān)疾病最常見(jiàn)的內(nèi)固定方式。傳統(tǒng)的開(kāi)放術(shù)式需要廣泛牽拉、剝離椎旁肌肉，可能引起術(shù)后椎旁肌肉的失神經(jīng)萎縮和瘢痕形成，增加腰椎手術(shù)失敗綜合征的發(fā)生率［1］，而且遭受原發(fā)損傷的椎旁肌肉更容易受到分離和牽拉過(guò)程中熱效應(yīng)和缺血的影響，導(dǎo)致背部肌肉功能下降和持續(xù)性背部疼痛［2］。2001年，F(xiàn)oley等［3］首次應(yīng)用經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)（percutaneous pedicle screw fixation，PPSF）治療腰椎間盤(pán)突出癥。近年來(lái)，微創(chuàng)脊柱外科迅猛發(fā)展，PPSF逐漸應(yīng)用于復(fù)雜脊柱疾病的治療，本文就其相關(guān)內(nèi)容作一綜述。

一、治療脊柱骨折

（一）胸腰椎骨折

胸腰椎骨折是PPSF最常見(jiàn)的適應(yīng)證。按AO分型，A1、A2和B2型椎體骨折且不伴神經(jīng)癥狀的患者，單純PPSF橋接固定即能重建并維持脊柱的穩(wěn)定性；而在B1、B3型椎體骨折患者的治療中，單純PPSF不能有效重建前中柱的穩(wěn)定性，建議輔助經(jīng)皮球囊擴(kuò)張椎體后凸成形術(shù)（percutaneous kypho?plasty，PKP）、經(jīng)皮椎體成形術(shù)（percutaneous vertebroplasty，PVP）或微創(chuàng)椎體間植骨融合重建前中柱的有效支撐來(lái)彌補(bǔ)后柱的不穩(wěn)。

對(duì)于A3型椎體骨折，單純PPSF治療或PPSF聯(lián)合PVP治療均存在爭(zhēng)議。Ni等［4］利用單純PPSF橋接固定治療A3型椎體骨折，5年的隨訪確定了其安全性和有效性。Zairi等［5］證明了PPSF聯(lián)合PKP治療A3型椎體骨折的有效性。當(dāng)前的主要爭(zhēng)議在于單純PPSF能否重建前中柱的穩(wěn)定性。因此，Court等［6］建議以載荷分享評(píng)分為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，大于7分需進(jìn)行PPSF聯(lián)合經(jīng)椎弓根椎體成形術(shù)治療，重建前中柱的穩(wěn)定性；小于7分則可行單純的PPSF治療。現(xiàn)有文獻(xiàn)都不支持椎體間融合應(yīng)用于A3型椎體骨折的治療，因?yàn)槠溆绊懥苏５难祷顒?dòng)，增加了臨近節(jié)段退變的發(fā)生率［7］。

許多學(xué)者認(rèn)為PPSF雖然可以貫穿前中后三柱來(lái)矯正椎體的后突畸形，但是不能為前中柱提供有效支撐，容易導(dǎo)致術(shù)后內(nèi)固定失敗和復(fù)位丟失。因?yàn)楹舐窊伍_(kāi)復(fù)位雖然可以使椎體高度得以恢復(fù)，但椎體內(nèi)的骨小梁結(jié)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)卻難以重建，傷椎內(nèi)遺留較大的缺損，呈蛋殼樣改變，當(dāng)脊柱承受較大的生理應(yīng)力時(shí)，前中柱無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效支撐，彎曲力矩作用在椎弓根螺釘上，常導(dǎo)致晚期骨質(zhì)切割，椎體高度丟失，最終發(fā)生椎弓根釘折斷失效。脊柱的穩(wěn)定性有賴于前中柱的完整，而PPSF在恢復(fù)前中柱的完整性上還存在缺陷。因此建議PPSF聯(lián)合微創(chuàng)前路椎體內(nèi)植骨、傷椎椎弓根螺釘固定的三椎體六釘內(nèi)固定術(shù)或PKP來(lái)重建傷椎的前中柱穩(wěn)定性［7，8］，但這些手術(shù)方式都會(huì)增加患者的手術(shù)創(chuàng)傷、風(fēng)險(xiǎn)以及費(fèi)用。

此外，在B3、C型椎體骨折的治療中，建議采用開(kāi)放手術(shù)治療。有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生可以嘗試聯(lián)合經(jīng)通道椎管切開(kāi)減壓、PKP、PVP以及微創(chuàng)椎體間植骨融合進(jìn)行治療。但是考慮到手術(shù)費(fèi)用、手術(shù)時(shí)間以及X線暴露等問(wèn)題，不應(yīng)盲目追求微創(chuàng)手術(shù)而忽視開(kāi)放手術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

（二）其他部位椎體骨折

PPSF對(duì)其他部位椎體骨折的治療也取得了很大的進(jìn)展。Wu等［9］利用PPSF治療了10例Hangman骨折患者。Yo?shida等［10］在“O”型臂手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的指導(dǎo)下利用PPSF治療了1例Ⅱ型Hangman骨折患者，患者術(shù)后功能恢復(fù)良好，沒(méi)有出現(xiàn)神經(jīng)血管的并發(fā)癥。高節(jié)段脊椎附近的血管、神經(jīng)較為豐富，如采用開(kāi)放性手術(shù)，給患者帶來(lái)的損傷會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于低節(jié)段脊椎，這也使微創(chuàng)理念在高位頸椎手術(shù)中更為重要，但考慮到高位頸椎椎弓根較細(xì)，周?chē)匾Y(jié)構(gòu)較多，發(fā)生椎弓根破裂和相關(guān)并發(fā)癥的概率相對(duì)較大，一般建議選擇開(kāi)放手術(shù)治療。當(dāng)前術(shù)中CT導(dǎo)航為置釘?shù)臏?zhǔn)確性提供了保障，有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生可以嘗試應(yīng)用PPSF治療高位頸椎骨折。

也有文獻(xiàn)報(bào)道，在對(duì)多發(fā)創(chuàng)傷患者的治療中，利用PPSF暫時(shí)固定骨折段脊柱，有利于多發(fā)創(chuàng)傷患者的搶救，在防止搬運(yùn)、心肺復(fù)蘇等操作對(duì)脊髓損傷的同時(shí)，盡量減少對(duì)患者的醫(yī)源性損害［11］。

采用PPSF治療椎體骨折，術(shù)前須常規(guī)行脊柱MRI檢查，明確患者是否有前縱韌帶、后縱韌帶復(fù)合體、椎間盤(pán)損傷以及椎管內(nèi)占位，決定是否應(yīng)行開(kāi)放手術(shù)治療。在MRI確定伴有前縱韌帶、后縱韌帶以及椎間盤(pán)損傷的全癱或不全癱患者可先行PPSF結(jié)合三步復(fù)位法恢復(fù)椎體前中柱的高度，再行經(jīng)通道椎管切開(kāi)減壓、鈦網(wǎng)植骨、人工椎體、自體髂骨植骨等技術(shù)。

二、治療脊柱退行性病變

單純PPSF不能完全治療腰椎間盤(pán)突出、腰椎滑脫、退行性脊柱側(cè)凸等疾病，需要聯(lián)合通道下椎體切開(kāi)減壓、椎體間植骨融合等手術(shù)方式。

Mobbs等［12］應(yīng)用后路正中切口行雙側(cè)椎板切開(kāi)減壓、椎體間融合聯(lián)合PPSF對(duì)41例退行性腰椎疾病患者進(jìn)行了治療。Choi等［13］對(duì)53例反復(fù)性腰椎間盤(pán)突出患者進(jìn)行了微創(chuàng)經(jīng)椎間孔椎體間融合聯(lián)合單側(cè)或雙側(cè)PPSF治療，建議盡可能行雙側(cè)PPSF治療，為脊柱提供更強(qiáng)的穩(wěn)定性。但是微創(chuàng)椎體融合和椎管減壓效果不徹底，當(dāng)前也鮮有高質(zhì)量的長(zhǎng)期隨訪來(lái)證明其長(zhǎng)期效果，因此對(duì)于需要徹底雙側(cè)椎管或神經(jīng)管減壓以及椎體融合的較嚴(yán)重的退行性疾病患者，建議行開(kāi)放手術(shù)治療。

Kim等［14］對(duì)73例輕度峽部裂型腰椎滑脫患者進(jìn)行了微創(chuàng)前路椎體間融合（anterior lumbar interbody fusion，ALIF）聯(lián)合PPSF治療。Rao等［15］對(duì)退行性腰椎滑脫合并中度椎管狹窄的患者進(jìn)行了后路正中切口行雙側(cè)椎板切開(kāi)減壓、單側(cè)經(jīng)椎間孔腰椎間融合術(shù)（transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF）、對(duì)側(cè)關(guān)節(jié)突融合聯(lián)合雙側(cè)PPSF治療。Kotani等［16］對(duì)80例退行性腰椎滑脫合并椎管狹窄的患者進(jìn)行了微創(chuàng)后外側(cè)椎體融合（posterolateral fusion，PLF）聯(lián)合PPSF治療。當(dāng)前微創(chuàng)治療主要適用于輕度腰椎滑脫，重度腰椎滑脫一般建議開(kāi)放手術(shù)治療。近期，已有各種椎體間融合技術(shù)與PPSF聯(lián)合來(lái)治療輕度腰椎滑脫，ALIF能更好地糾正脊柱的生物力線，理論上能降低臨近節(jié)段退變的發(fā)生，TLIF操作較簡(jiǎn)單，并發(fā)癥較少，ALIF聯(lián)合PLF具有更高的融合率，但是在長(zhǎng)期隨訪中并沒(méi)有顯著差異［17］。

在退行性脊柱側(cè)彎的治療中，Wang等［18］對(duì)25例胸腰段脊柱側(cè)彎患者進(jìn)行了多節(jié)段微創(chuàng)小切口TLIF聯(lián)合PPSF治療。Dangelmajer等［19］通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)微創(chuàng)手術(shù)組脊柱力線的恢復(fù)程度普遍較開(kāi)放手術(shù)組差，對(duì)于年輕且冠狀面不平衡的患者盡量選用開(kāi)放截骨融合聯(lián)合內(nèi)固定治療，冠狀面?zhèn)葟澼^輕的老年患者可以選擇微創(chuàng)治療。

隨著脊柱內(nèi)窺鏡及影像技術(shù)的不斷發(fā)展，微創(chuàng)下椎弓根螺釘內(nèi)固定已由單純的PPSF逐漸發(fā)展到內(nèi)窺鏡輔助、X線三維導(dǎo)航監(jiān)視下椎體間融合、椎管減壓、椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)等，如目前廣泛應(yīng)用的X?Tube及Sextant等系統(tǒng)技術(shù)。這些技術(shù)滿足了脊柱外科在治療退行性病變中的基本需要，隨著臨床醫(yī)生手術(shù)熟練程度的增加，PPSF在脊柱疾病中的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。

三、治療脊柱感染

椎體骨髓炎的發(fā)生率比較低，大約只占骨髓炎總發(fā)生率的3%，但現(xiàn)在其在全球的發(fā)生率有所上升，而且會(huì)引起很多的并發(fā)癥。盡管當(dāng)前對(duì)椎體骨髓炎的治療一般為保守治療，但對(duì)于已有椎體塌陷、脊髓壓迫和后突畸形等并發(fā)癥的椎體骨髓炎患者，還是需要積極的外科治療。當(dāng)前微創(chuàng)技術(shù)在椎體骨髓炎中的應(yīng)用主要包括膿腫引流、椎管減壓、病灶清除和脊柱穩(wěn)定性的重建［20］。Kan等［21］的研究表明利用胸腔鏡清除病灶，然后進(jìn)行椎管減壓及前路椎體融合，椎體骨髓炎2年內(nèi)不再?gòu)?fù)發(fā)，但是由于研究人群較小，也不能明確其有效性，還需要大規(guī)模、多樣本的研究來(lái)證實(shí)。Garg等［22］利用X?Tube通道或胸腔鏡進(jìn)行清創(chuàng)減壓聯(lián)合PPSF對(duì)22例胸腰段脊柱結(jié)核患者進(jìn)行了治療。

脊柱感染性疾病患者全身狀況較差，開(kāi)放手術(shù)容易引起手術(shù)傷口感染，微創(chuàng)清創(chuàng)減壓聯(lián)合PPSF可以做到對(duì)周?chē)浗M織的保護(hù)，減少開(kāi)放手術(shù)所帶來(lái)的失血以及醫(yī)源性感染等問(wèn)題。

四、治療脊柱腫瘤

70%的癌癥患者會(huì)發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移，而且40%會(huì)牽連到椎體。轉(zhuǎn)移性腫瘤最常發(fā)生于胸椎（胸椎70%，腰椎20%，頸椎10%），10%～20%的患者會(huì)出現(xiàn)脊髓壓迫引起的偏癱和持續(xù)性疼痛等病癥。對(duì)脊柱轉(zhuǎn)移性腫瘤的研究發(fā)現(xiàn)，在放療前進(jìn)行椎管減壓和脊柱穩(wěn)定性的重建會(huì)增加生存率，延長(zhǎng)生存時(shí)間，提高生存質(zhì)量［21，23］。腫瘤患者的身體較為虛弱，難耐受開(kāi)放手術(shù)，利用微創(chuàng)手術(shù)進(jìn)行椎體成形、椎管減壓和內(nèi)固定可以最大程度減少對(duì)患者的醫(yī)源性傷害，是腫瘤患者治療的首選。

五、治療脊柱畸形

Samdani等［24］應(yīng)用PPSF固定長(zhǎng)棒頂端以減少近側(cè)軟組織的損傷，減少交界性脊柱后突的發(fā)生率；在應(yīng)用單純PPSF治療特發(fā)性脊柱側(cè)彎時(shí)，通過(guò)固定生長(zhǎng)棒的近端和遠(yuǎn)端減少脊柱和軟組織的暴露，減少脊柱融合率。成年人脊柱畸形一般的治療需要多節(jié)段椎體截骨矯形以及椎體間融合，開(kāi)放手術(shù)相對(duì)微創(chuàng)手術(shù)更適合，治療也更徹底。對(duì)于輕度脊柱畸形，建議采用單純長(zhǎng)節(jié)段PPSF固定，而不行椎體間融合或短節(jié)段椎體間融合，以保持脊柱的活動(dòng)度。

此外，Huwart等［25］采用PPSF長(zhǎng)節(jié)段固定治療強(qiáng)直性脊柱炎，Tomycz等［26］應(yīng)用PPSF聯(lián)合PKP、PVP及經(jīng)椎弓根植骨治療骨質(zhì)疏松患者骨折，均獲得了較好的安全性和有效性。

六、經(jīng)皮椎弓根螺釘導(dǎo)航技術(shù)的進(jìn)展

PPSF的實(shí)現(xiàn)得益于當(dāng)前影像學(xué)技術(shù)的支持，X線、CT、MRI等檢查有利于醫(yī)務(wù)人員判斷患者能否接受PPSF，應(yīng)該如何進(jìn)行手術(shù)等問(wèn)題?，F(xiàn)在比較常規(guī)的檢查方式為，術(shù)前CT掃描進(jìn)行圖像三維重建來(lái)評(píng)估患者椎體的有關(guān)情況，術(shù)中利用“C”型臂X線機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航，及時(shí)判斷螺釘?shù)奈恢煤头较?，但其缺點(diǎn)是只能提供二維信息，靈敏度不高，容易造成椎弓根的破裂，而且醫(yī)務(wù)人員和患者受到的X線暴露較多。

Amoretti等［27］利用“C”型臂X線機(jī)和CT聯(lián)合進(jìn)行導(dǎo)航，沒(méi)有神經(jīng)損傷和感染等情況發(fā)生，14%的患者術(shù)后會(huì)偶爾出現(xiàn)背部和腿部疼痛，不影響其正常工作和生活。Kang等［28］在傳統(tǒng)CT導(dǎo)航下置入椎弓根螺釘，準(zhǔn)確性高，沒(méi)有椎弓根破裂和神經(jīng)損傷等情況發(fā)生。置釘準(zhǔn)確率提高不明顯，且未能解決X線暴露問(wèn)題。

Kim等［29］利用“O”型臂手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)監(jiān)測(cè)螺釘?shù)闹萌耄冕敎?zhǔn)確率達(dá)99.6%。計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)以CT等影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及立體空間定位技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中建立一個(gè)虛擬環(huán)境，提供術(shù)中高質(zhì)量二維、三維圖像并實(shí)時(shí)跟蹤手術(shù)器械及其對(duì)應(yīng)的解剖結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)手術(shù)全過(guò)程的實(shí)時(shí)引導(dǎo)。與傳統(tǒng)導(dǎo)航方式相比，計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)具有高精度、低X線暴露等明顯優(yōu)勢(shì)，這是未來(lái)微創(chuàng)手術(shù)導(dǎo)航方式的發(fā)展方向。

Wang等［30］利用電生理監(jiān)測(cè)來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航，椎弓根破裂率僅有1.2%，這可能是由于電生理監(jiān)測(cè)在手術(shù)中是可以連續(xù)進(jìn)行的，能全程監(jiān)控椎弓根螺釘?shù)奈恢?，安全性更高，患者和醫(yī)務(wù)人員也免除了X線暴露，并且設(shè)備簡(jiǎn)單，花費(fèi)少，可以在臨床中推廣應(yīng)用，但是電生理監(jiān)測(cè)也有一定的缺點(diǎn)，例如肌電圖監(jiān)測(cè)下置針會(huì)影響手術(shù)視野，造成手術(shù)操作的不便等問(wèn)題，需要進(jìn)一步探討和解決。

計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)和電生理監(jiān)測(cè)可以在保證置釘準(zhǔn)確性的同時(shí)減少X線暴露，是未來(lái)脊柱微創(chuàng)手術(shù)中導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展方向。

七、經(jīng)皮椎弓根螺釘結(jié)合內(nèi)鏡技術(shù)的進(jìn)展

內(nèi)鏡手術(shù)可以為術(shù)者提供更寬廣的視野，可以完成椎管切開(kāi)減壓、椎間盤(pán)摘除、椎體間清創(chuàng)以及椎體間融合等技術(shù)，同時(shí)保護(hù)了周?chē)M織、椎管穩(wěn)定結(jié)構(gòu)以及硬膜外腔，減少了術(shù)后脊柱不穩(wěn)、硬膜損傷、出血、感染等并發(fā)癥的發(fā)生，是真正意義上的微創(chuàng)手術(shù)。

Ruetten等［31?33］證明了全內(nèi)鏡手術(shù)與傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)相比，在椎間盤(pán)切除、椎間盤(pán)切除術(shù)后翻修以及椎管切開(kāi)減壓等手術(shù)中效果基本相同，但在手術(shù)技術(shù)和減少損傷等方面具有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前研發(fā)的具有更大鏡內(nèi)工作通道的新一代內(nèi)鏡系統(tǒng)，為全內(nèi)鏡下治療各種椎間盤(pán)突出以及椎管狹窄提供了一個(gè)好的平臺(tái)。為了確保完全減壓，進(jìn)行全內(nèi)鏡椎間盤(pán)突出和椎管狹窄手術(shù)的連續(xù)可視化是非常必要的。經(jīng)外側(cè)椎間孔入路的發(fā)展使進(jìn)入椎管的連續(xù)可視化手術(shù)得到進(jìn)一步的優(yōu)化，但是外側(cè)入路有明確的適應(yīng)證和禁忌證，因此在某些方面也存在局限性。目前，由于技術(shù)原因而不能進(jìn)行椎間孔入路的手術(shù)，可以考慮椎板間入路。當(dāng)前全內(nèi)鏡手術(shù)還存在明顯的局限性，所以開(kāi)放性手術(shù)仍是必須的。全內(nèi)鏡手術(shù)的發(fā)展并不應(yīng)該是目前標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)的替代，更應(yīng)該是一種補(bǔ)充。

微創(chuàng)理念是當(dāng)前外科的發(fā)展趨勢(shì)，保護(hù)軟組織和韌帶，保留關(guān)節(jié)囊和選擇性固定融合受傷或病變節(jié)段，減少了醫(yī)源性損傷造成的脊柱不穩(wěn)和創(chuàng)傷，有利于患者的恢復(fù)。PPSF作為脊柱微創(chuàng)手術(shù)中的一種固定技術(shù)，與其他微創(chuàng)手術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用可以解決脊柱創(chuàng)傷、退行性變、感染、腫瘤以及先天畸形等絕大多數(shù)脊柱疾病，當(dāng)前的一些禁忌證在將來(lái)也可以轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)證。當(dāng)前在PPSF的使用上也存在一些問(wèn)題，如何實(shí)現(xiàn)更徹底的復(fù)位、融合和減壓，如何與其他微創(chuàng)術(shù)式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合解決更多的臨床問(wèn)題以及如何在使用過(guò)程中減少患者和醫(yī)生的X線暴露問(wèn)題，都需要我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦薪鉀Q。而且在考慮到經(jīng)濟(jì)效益、手術(shù)復(fù)雜程度以及患者的預(yù)后等實(shí)際情況后，還是應(yīng)該理性地使用PPSF，對(duì)于一些復(fù)雜的脊柱疾病，開(kāi)放手術(shù)仍具有一定的優(yōu)勢(shì)。

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10.3969/j.issn.1674?8573.2016.03.017

上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)資助項(xiàng)目（114119b1300）

200240上海，復(fù)旦大學(xué)附屬上海市第五人民醫(yī)院骨科

董有海，E?mail：youhaidong1964@163.com

2015?06?03）