譚家昌 鄭 立 趙勁民

(廣西醫(yī)科大學(xué)再生醫(yī)學(xué)中心，南寧市 530021)

1984年，Magerl[1]在脊柱外固定支架固定術(shù)中首先報(bào)道了椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定技術(shù)(translaminar facet screw fixation，TFSF)，即將螺釘從一側(cè)棘突基底部經(jīng)過(guò)對(duì)側(cè)椎板及下位關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)和橫突基底進(jìn)行固定。Grob等[2]于1998年借助特殊的工具，首次報(bào)道了經(jīng)皮微創(chuàng)置入椎板關(guān)節(jié)突螺釘。與傳統(tǒng)椎弓根螺釘固定技術(shù)相比，TFSF操作簡(jiǎn)單易行，不破壞脊柱穩(wěn)定性，手術(shù)時(shí)間短、創(chuàng)傷出血少，而且費(fèi)用低廉；尤其在腰骶關(guān)節(jié)，TFSF具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，是后路除椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)以外的又一安全可靠的技術(shù)。近年來(lái)，隨著影像診斷技術(shù)的改進(jìn)和CT導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，以及微創(chuàng)腰椎椎間融合術(shù)的廣泛開(kāi)展，TLSF朝著微創(chuàng)化、精準(zhǔn)化方向快速發(fā)展。現(xiàn)從解剖基礎(chǔ)、力學(xué)性能、置釘方法、臨床效果及手術(shù)指征方面作一綜述。

1 解剖基礎(chǔ)

腰椎關(guān)節(jié)突呈矢狀位排列，方向向上向外，為了垂直固定關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)，螺釘方向應(yīng)向下外并向前傾斜。腰椎的椎管面積逐漸增大，椎板內(nèi)側(cè)面和硬膜囊間隙較寬，只要螺釘不完全穿破椎板，手術(shù)安全性仍較高。關(guān)于腰椎椎板解剖數(shù)據(jù)測(cè)量的報(bào)道較多，其結(jié)果各異。Lu等[3]測(cè)量了30具腰椎干燥尸體標(biāo)本，結(jié)果顯示腰椎的椎板長(zhǎng)度和外傾角度從上到下依次增加，尾傾角逐漸減少，故建議在 L1～5節(jié)段螺釘方向外傾40°～50°、尾傾45°～60°，而在L5/S1節(jié)段，螺釘方向?yàn)橥鈨A50 °～55°、尾傾35°～40°；可選用直徑4.5 mm皮質(zhì)骨螺釘，長(zhǎng)度40～60 mm之間。殷渠東等[4]選用40具(防腐保存20具、干燥20具)成人腰椎脊柱標(biāo)本，用游標(biāo)卡尺及量角器測(cè)量釘?shù)赖姆较蚝烷L(zhǎng)度，同樣發(fā)現(xiàn)在T12L1釘?shù)琅c尾側(cè)成角為38°，在L5S1釘?shù)琅c尾側(cè)成角55°，從上往下度數(shù)逐漸增加，但是釘?shù)老蚯俺山蔷S持在26°～31°之間?？紤]到國(guó)人骨骼相對(duì)較小，因此他們建議螺釘?shù)闹睆綉?yīng)在3.5～4.5 mm、螺釘?shù)拈L(zhǎng)度在35～45 mm。造成上述測(cè)量結(jié)果差異的原因，除了不同種族及個(gè)體差異外，還與人工操作誤差及選用不同的測(cè)量點(diǎn)有關(guān)。這為減少測(cè)量誤差，并且為經(jīng)皮椎板關(guān)節(jié)突螺釘?shù)闹萌爰岸ㄎ谎b置的設(shè)計(jì)提供了解剖學(xué)依據(jù)。陸聲等[5]通過(guò)X線平片及CT分別測(cè)量椎板的下傾角和內(nèi)傾角，椎板上下緣的厚度和關(guān)節(jié)突螺釘?shù)拈L(zhǎng)度則使用游標(biāo)卡尺及量角器測(cè)量，結(jié)果顯示從上到下腰椎椎板的厚度和內(nèi)傾角逐漸增加，椎板下傾角依次減小。選用的螺釘長(zhǎng)度逐漸增加，從36～51 mm，如果椎板的厚度小于45 mm，建議不用。有學(xué)者[6-7]完全通過(guò)影像學(xué)測(cè)量，術(shù)前即獲得個(gè)體化的數(shù)據(jù)，從而精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)椎板關(guān)節(jié)突螺釘?shù)拈L(zhǎng)度和走行。與骨骼測(cè)量相比，他們認(rèn)為影像學(xué)測(cè)量操作性更簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)，更有利于個(gè)性化的手術(shù)指導(dǎo)，并且不受尸體標(biāo)本的限制，從而有利于開(kāi)展大樣本的實(shí)驗(yàn)研究和流行病學(xué)調(diào)查。

2 力學(xué)性能

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，在生物力學(xué)性能上具有三柱固定效果的椎弓根螺釘明顯優(yōu)于關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)螺釘，加上其特有的撐開(kāi)和提拉復(fù)位作用，使椎弓根螺釘被廣泛應(yīng)用于脊柱骨折脫位、畸形和退行性疾病的治療。但是，越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于非創(chuàng)傷性疾病而言，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)螺釘具有與椎弓根螺釘相同的固定效果[8-9]。關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)作為脊柱椎間唯一的真正活動(dòng)關(guān)節(jié)，載荷力部分通過(guò)小關(guān)節(jié)，而直接固定關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的內(nèi)固定器械力臂非常短。因此，只需要強(qiáng)度很低的內(nèi)植物，即能滿足固定要求、提高骨融合率[8]。Heggeness等[9]采用反復(fù)屈曲載荷試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定后，相比于非固定組，出現(xiàn)恒定的移位屈曲載荷需增加9倍；重復(fù)5 000次(4 s/次)屈曲載荷的作用后，內(nèi)固定的強(qiáng)度只有輕微的減少。由于前路腰椎椎間融合(anterior lumbar interbody fusion，ALIF)可以完整的保留后路椎板、關(guān)節(jié)突，因此非常適合行椎板關(guān)節(jié)突螺釘輔助后路內(nèi)固定。雖然有研究[10]認(rèn)為與單純的前路椎間融合器固定相比，額外增加的后路椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定僅增加了脊柱后伸方面的穩(wěn)定性。但更多的尸體標(biāo)本生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)[11-13]表明，單純的前路椎間融合器穩(wěn)定效果有限，其增加后路椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定后，脊柱屈伸及旋轉(zhuǎn)方面的穩(wěn)定性與椎弓根螺釘固定的效果相當(dāng)。臨床上對(duì)伴有下肢神經(jīng)癥狀的退行性病變患者，常需要減壓去除部分椎板和關(guān)節(jié)突，這其中以經(jīng)椎間孔腰椎間融合術(shù)(transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF)最為常用。至于經(jīng)椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定是否同樣適用，Harris等[14]采用5具新鮮冷凍人體尸體測(cè)試L4～L5單節(jié)段TLIF并結(jié)合三種不同的方式進(jìn)行固定的穩(wěn)定性，其結(jié)果為：?jiǎn)蝹?cè)椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定較完整的脊柱旋轉(zhuǎn)性增加了150%，單側(cè)椎弓根釘固定增加了82%，雙側(cè)椎弓根螺釘固定基本接近正常的脊柱，其穩(wěn)定性最好。為了解決單側(cè)椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定強(qiáng)度的不足，有學(xué)者嘗試采用非對(duì)稱性的單側(cè)椎弓根螺釘+對(duì)側(cè)椎板關(guān)節(jié)突螺釘組合固定。Luo等[15]在24具豬標(biāo)本上比較了單節(jié)段L3～L4TLIF結(jié)合三種不同內(nèi)固定方式在短期和長(zhǎng)期重復(fù)循環(huán)壓載試驗(yàn)中對(duì)腰椎活動(dòng)幅度的影響，在各個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的穩(wěn)定性方面，單側(cè)椎弓根螺釘+經(jīng)椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定組與雙側(cè)椎弓根螺釘固定組相當(dāng)，而單側(cè)椎弓根釘固定組運(yùn)動(dòng)幅度和對(duì)側(cè)關(guān)節(jié)突移位程度明顯增加。Slucky等[16]在7具新鮮冰凍尸體標(biāo)本上也發(fā)現(xiàn)單側(cè)釘棒的固定強(qiáng)度是以上兩種固定方式的50%，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性更差，明顯不利于脊柱的早期穩(wěn)定和融合。針對(duì)雙節(jié)段固定，無(wú)論是尸體標(biāo)本測(cè)試[17-18]還是三維有限元分析[19]，都顯示椎間融合結(jié)合后路雙側(cè)經(jīng)椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定或者是非對(duì)稱組合式固定，除了側(cè)方屈曲稍顯不足，其強(qiáng)度均與椎弓根螺釘固定相似，但對(duì)鄰近節(jié)段的應(yīng)力影響更少。雖然目前尚無(wú)法確定腰骶融合所需要的最佳固定強(qiáng)度，但現(xiàn)有的力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，在前柱完整或者獲得良好重建的前提下，后路椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定可獲得可靠的力學(xué)穩(wěn)定性。

3 置釘方法

早期的椎板關(guān)節(jié)突螺釘置入技術(shù)均為切開(kāi)顯露后直視下操作，雖然技術(shù)的改進(jìn)逐漸發(fā)展為小切口置釘，但由于缺乏專用的工具，為了能準(zhǔn)確地置釘，仍需要充分顯露后側(cè)的骨性結(jié)構(gòu)，加上其力學(xué)方面的欠缺，大大影響了廣大醫(yī)生對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)展。Grob等[2]于1998年報(bào)道了自行設(shè)計(jì)的特殊工具，并使用它成功進(jìn)行了經(jīng)皮微創(chuàng)置入椎板關(guān)節(jié)突螺釘，文中對(duì)操作的技術(shù)細(xì)節(jié)和相關(guān)臨床資料沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明。隨后，Jang等[20]填補(bǔ)了這一空白，他們?cè)O(shè)計(jì)出一種更小巧的導(dǎo)向器，借助于此專用工具微創(chuàng)置入椎板關(guān)節(jié)螺釘，術(shù)后CT掃描顯示18例患者的所有螺釘位置良好。但此導(dǎo)向器只有三種不同角度(25°、30°和35°)的工作通道，不能根據(jù)術(shù)前測(cè)量的椎板外傾角的變化進(jìn)行個(gè)體化調(diào)整，加上器械沒(méi)有商品化，因此臨床上并未推廣應(yīng)用。隨著影像技術(shù)的發(fā)展，有學(xué)者[21-24]嘗試借助透視或CT引導(dǎo)下經(jīng)皮置入椎板螺釘。Phillips等[21]在3具尸體標(biāo)本上于L3～S1置入18枚椎板螺釘， 先在一側(cè)直視下置釘并透視獲得安全置釘?shù)恼?、?cè)位、45°斜位和出口位片的影像參數(shù)，然后根據(jù)以上參數(shù)進(jìn)行透視監(jiān)測(cè)下經(jīng)皮置釘，最后切開(kāi)顯露進(jìn)行螺釘位置的評(píng)價(jià)。據(jù)此他們提出了透視引導(dǎo)下置釘?shù)挠跋駱?biāo)準(zhǔn)。Shim等[22]對(duì)Magerl螺釘技術(shù)進(jìn)行了改良，描述了一種新的經(jīng)椎板關(guān)節(jié)突椎弓根螺釘技術(shù)，并在透視引導(dǎo)下經(jīng)皮置入。通過(guò)術(shù)前行軸位MRI或CT檢查以評(píng)估螺釘外傾角和皮膚進(jìn)釘點(diǎn)，并測(cè)量進(jìn)釘點(diǎn)距離中線的距離。術(shù)中透視正位片，根據(jù)上位椎體椎弓根部與下位椎體對(duì)側(cè)椎弓根影外上象限的連線確定下傾角，在側(cè)位片上釘?shù)缿?yīng)朝向椎弓根的后1/3區(qū)域。雖然此項(xiàng)技術(shù)極大地簡(jiǎn)化了操作流程并減少了透視次數(shù)，但仍受到透視質(zhì)量的制約，術(shù)中無(wú)法獲得椎體橫斷面的圖像，對(duì)外傾角的把控也不夠精確。CT引導(dǎo)下經(jīng)皮置釘解決了以上的不足，位置更加精確，還可以局麻下操作，但由于需要特殊的設(shè)備，現(xiàn)有的報(bào)道[23-24]均為經(jīng)前路椎間融合器植骨后，二期在放射室進(jìn)行穿刺置釘，患者所受的輻射相對(duì)也更大，臨床上并未得到普及。隨著影像技術(shù)的改進(jìn)和各種導(dǎo)航技術(shù)的不斷發(fā)展，導(dǎo)航下置入椎弓根螺釘已有大量相關(guān)的報(bào)道。Sasso等[25]在尸體標(biāo)本上進(jìn)行了CT導(dǎo)航下經(jīng)皮置入椎板關(guān)節(jié)突螺釘，并且提出了椎板螺釘?shù)男g(shù)后評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。為了減少多次注冊(cè)匹配的繁瑣過(guò)程以及患者體位變化和操作過(guò)程中相對(duì)位移造成的匹配精度誤差，Togawa等[26]采用微型機(jī)器人輔助導(dǎo)航下在尸體脊柱標(biāo)本上經(jīng)皮微創(chuàng)置釘，結(jié)果顯示大部分螺釘置入偏差均不超過(guò)1.5 mm。他們認(rèn)為，導(dǎo)航引導(dǎo)下置釘具有準(zhǔn)確性高、安全性好、輻射少等優(yōu)點(diǎn)。但也應(yīng)該看到，導(dǎo)航技術(shù)還存在準(zhǔn)備工作復(fù)雜、操作時(shí)間長(zhǎng)、醫(yī)療設(shè)備昂貴等一系列亟待解決的問(wèn)題。

4 臨床應(yīng)用指征及效果

現(xiàn)有的研究發(fā)現(xiàn)，在有生物力學(xué)穩(wěn)定的前柱前提下，TFSF技術(shù)最適用于1～2個(gè)節(jié)段融合的患者，其主要應(yīng)用于脊柱退行性變需要后路融合以穩(wěn)定脊柱提高植骨融合率、椎間前后路重建后的附加穩(wěn)定、腰椎單側(cè)釘棒固定后為對(duì)側(cè)提供進(jìn)一步的穩(wěn)定。使用椎板關(guān)節(jié)突螺釘必須有完整的后柱骨性結(jié)構(gòu)，如先天性后方結(jié)構(gòu)缺損(椎板、小關(guān)節(jié)和棘突)或者手術(shù)中需要行雙側(cè)廣泛減壓的患者不能使用該方法。其不適合于峽部裂滑脫、腰椎Ⅱ度或以上滑脫、嚴(yán)重側(cè)、后凸畸形、嚴(yán)重骨質(zhì)疏松、前柱缺損者[2，27]。

TFSF技術(shù)作為一種輔助性增強(qiáng)固定，最早由Magerl[1]報(bào)道用于治療胸腰椎骨折。也有學(xué)者[28]采用單側(cè)椎弓根螺釘聯(lián)合對(duì)側(cè)椎板關(guān)節(jié)突螺釘治療30例胸腰椎骨折患者，隨訪5～24個(gè)月，椎體前緣高度矯正丟失為3.4%，認(rèn)為可增加固定的穩(wěn)定性并減少矯正丟失。但這些應(yīng)用并沒(méi)有得到普及，臨床上更多用于下腰椎及腰骶部的后路固定融合術(shù)，早期主要用在后外側(cè)腰椎融合術(shù)，以增強(qiáng)穩(wěn)定性并提高融合率。

Jacobs等[29]和Reich等[30]分別對(duì)43例和61例患者進(jìn)行腰骶部后外側(cè)融合，并加以經(jīng)椎板關(guān)節(jié)突螺釘內(nèi)固定，結(jié)果顯示融合率為91%～98.4%，93%以上的患者效果滿意，無(wú)神經(jīng)并發(fā)癥。Aepli等[31]報(bào)道了一項(xiàng)大樣本病例(共476名患者)的長(zhǎng)期隨訪結(jié)果，并對(duì)預(yù)后良好的原因進(jìn)行多因素logistic回歸分析，經(jīng)過(guò)術(shù)后平均10年(2～20年)的隨訪，74%的患者仍獲得良好的結(jié)局，術(shù)前椎間隙高度<80%是影響預(yù)后的最顯著的獨(dú)立因素。隨著腰椎體間融合技術(shù)的廣泛開(kāi)展，椎板關(guān)節(jié)突螺釘技術(shù)以其創(chuàng)傷小、費(fèi)用低、可以經(jīng)皮置入的優(yōu)點(diǎn)受到越來(lái)越多臨床醫(yī)師的青睞。Jang等[32]報(bào)道了84例前路椎間融合器植骨(ALIF)后路經(jīng)皮椎板關(guān)節(jié)突螺釘與椎弓根釘內(nèi)固定的回顧性對(duì)比研究，經(jīng)過(guò)平均2年的隨訪，融合率分別為95.8%和97.5%，兩者臨床效果無(wú)明顯差別。Shim等[22]采用后路透視下經(jīng)皮椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定技術(shù)治療20例下腰椎退行性病例，10個(gè)月以上隨訪融合率為100%。但臨床報(bào)道的融合率并不一致，Anjarwalla等[33]術(shù)后采用薄層CT掃描發(fā)現(xiàn)，ALIF結(jié)合后側(cè)椎板關(guān)節(jié)突螺釘與雙側(cè)椎弓根釘內(nèi)固定的融合率分別為58%和88%。經(jīng)椎間孔入路椎體間融合(TLIF)由于需切除一側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)，通常只能作一側(cè)椎板關(guān)節(jié)突螺釘。雖然也有作者[34]采用雙側(cè)置釘?shù)某晒?bào)道，但臨床上絕不應(yīng)該為了保存骨質(zhì)方便固定而致減壓不徹底。為了增加穩(wěn)定性，有學(xué)者[35-38]采用非對(duì)稱性的單側(cè)椎弓根螺釘+對(duì)側(cè)椎板關(guān)節(jié)突螺釘組合固定方式用于單節(jié)段和兩節(jié)段融合固定，效果顯著，而且減少了組織損傷和醫(yī)療費(fèi)用。

微創(chuàng)經(jīng)椎板關(guān)節(jié)突螺釘固定術(shù)是一種性價(jià)比高、安全可靠的用于腰椎、腰骶部后路穩(wěn)定的固定方式，操作簡(jiǎn)便、損傷小，融合率和臨床效果與椎弓根螺釘系統(tǒng)相似。該技術(shù)最適用于1～2個(gè)節(jié)段融合的患者，患者需要有生物力學(xué)穩(wěn)定的前柱和相對(duì)完整的后柱骨性結(jié)構(gòu)(椎板、小關(guān)節(jié)和棘突)。隨著脊柱微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)設(shè)計(jì)特殊的引導(dǎo)裝置和影像導(dǎo)航下輔助，可以更加微創(chuàng)地經(jīng)皮置入螺釘，具有廣闊的發(fā)展前景。

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