陳一諾,劉慶鵬
(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院脊柱外科,哈爾濱 150001)
隨著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們的生活方式有了較大變化,久坐、缺乏運(yùn)動(dòng)及多種不良生活習(xí)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(wù)工作者及患者的廣泛關(guān)注,同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)。微創(chuàng)手術(shù)被定義為一種以維持整個(gè)脊柱完整性和功能性為總體目標(biāo)的手術(shù),其通過減少對(duì)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(yīng)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(jìn)行。針對(duì)每一個(gè)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(jìn)行個(gè)體化規(guī)劃。微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)為通過使用各種擴(kuò)張器,并通過較小的手術(shù)切口來盡量減少對(duì)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(diǎn),包括對(duì)周圍組織損傷輕微、瘢痕形成較小及對(duì)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(zhǔn)化成為當(dāng)今醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)?,F(xiàn)就微創(chuàng)技術(shù)在脊柱外科手術(shù)中的研究進(jìn)展予以綜述。
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(yīng)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(duì)患者疼痛的改善和脊柱穩(wěn)定性的恢復(fù)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(kuò)張盡可能恢復(fù)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(shí)間相對(duì)較長,且增加了患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。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(shí)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(fèi)用也相對(duì)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(yīng)用,但由于技術(shù)難度和更為嚴(yán)重的骨水泥泄漏風(fēng)險(xiǎn),重度骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折一直被認(rèn)為是這兩種手術(shù)的絕對(duì)或相對(duì)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(jìn)一步驗(yàn)證兩種術(shù)式的最佳臨床適應(yīng)證,需進(jìn)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(duì)患者造成創(chuàng)傷較小等優(yōu)點(diǎn),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(yùn)用可達(dá)到有效的減壓效果,進(jìn)而減輕對(duì)神經(jīng)的刺激來緩解疼痛癥狀。Gerges等[9]認(rèn)為,射頻消融不僅能有效降低椎間盤內(nèi)壓力,還可導(dǎo)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(xué)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(rèn)為是一種安全有效的技術(shù)[10-11]。此外有文獻(xiàn)報(bào)道,射頻消融髓核成形術(shù)對(duì)椎間盤源性腰痛的緩解有明顯作用,但對(duì)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(yán)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(shì),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(duì)不明顯,達(dá)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(duì)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(yīng)運(yùn)而生并日益發(fā)展起來,廣泛應(yīng)用于脊柱病變的外科治療。經(jīng)皮椎弓根螺釘植入時(shí)顯著減少了對(duì)椎旁肌的損傷,可以通過預(yù)防傳統(tǒng)開放手術(shù)可能遇到的諸多問題,進(jìn)而改善患者預(yù)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(shí)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(duì)影像學(xué)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(píng)分結(jié)果也與術(shù)后腰疼癥狀的嚴(yán)重與否有關(guān)[14-16]。
在缺乏科學(xué)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(shí)三維導(dǎo)航訓(xùn)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(diǎn)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(xué)習(xí)曲線和較為復(fù)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(shì)。
20世紀(jì)80年代,內(nèi)鏡輔助技術(shù)在脊柱外科開始應(yīng)用,并在90年代初飛速發(fā)展,成為一項(xiàng)新型微創(chuàng)脊柱外科技術(shù),其微小創(chuàng)傷優(yōu)勢(shì)得到普遍認(rèn)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(bào)道了將顯微內(nèi)鏡椎間盤切除術(shù)應(yīng)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(shí)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(yàn)的豐富,掌握并嚴(yán)格遵從手術(shù)適應(yīng)證及標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)和應(yīng)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(jìn)行,具有切口和組織損傷小、術(shù)野內(nèi)照明效果好等特點(diǎn),在較好維系原有脊柱結(jié)構(gòu)的同時(shí)可以相對(duì)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(yīng)用時(shí)間短,病例資料少,仍需進(jìn)一步監(jiān)測(cè)長期療效,因此全內(nèi)鏡下腰椎間盤摘除術(shù)的臨床應(yīng)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(jìn)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(shí)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?cè)趦?nèi)鏡輔助下建立手術(shù)工作通道,并于全監(jiān)控下進(jìn)行所有手術(shù)操作過程。而相對(duì)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(diǎn)(工作套管的選擇和臨床適應(yīng)證)方面不同。一般來說,TESSYS技術(shù)強(qiáng)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(shí),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(kuò)展椎間孔,從而直接進(jìn)入椎管[28-29]。因此,TESSYS技術(shù)可以更直觀地揭示進(jìn)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(yīng)證。
3.1顯微外科技術(shù) 自20世紀(jì)60年代末顯微鏡應(yīng)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(xiàng)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(jìn)行手術(shù)操作,對(duì)目標(biāo)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(shí)提高了治療效果,癥狀性椎管狹窄的外科治療首要目標(biāo)即通過適當(dāng)?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(yán)重,而采用顯微鏡輔助技術(shù)可以使術(shù)野更清晰,相應(yīng)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(shì)明顯,其可以避開血運(yùn)豐富的入路進(jìn)入病變平面,具有切口小、出血量少的特點(diǎn),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(yán)格掌握手術(shù)適應(yīng)證和操作要點(diǎn)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(yīng)用前景十分廣泛。
3.2圖像引導(dǎo)和脊柱導(dǎo)航 在手術(shù)過程中,對(duì)脊柱的影像學(xué)檢查可以確定準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。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(zhǔn)確的經(jīng)皮螺釘應(yīng)用在脊柱導(dǎo)航中也是一個(gè)挑戰(zhàn)。近年來,計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航已取得了很大進(jìn)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(cè)程序完成后,這些數(shù)據(jù)用于術(shù)中脊柱導(dǎo)航,并允許在多個(gè)視圖中對(duì)手術(shù)器械進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。術(shù)中融合X線透視或CT可增強(qiáng)脊柱導(dǎo)航,刷新數(shù)據(jù),提高準(zhǔn)確性,尤其是在經(jīng)皮螺釘中的應(yīng)用。此外,使用計(jì)算機(jī)輔助脊柱導(dǎo)航可減少輻射暴露,在導(dǎo)航系統(tǒng)的幫助下,整個(gè)手術(shù)過程可以“虛擬的”在導(dǎo)航系統(tǒng)的工作站上規(guī)劃,可以模擬和計(jì)劃內(nèi)固定物的軌跡和各種測(cè)量值,如螺釘?shù)闹睆胶烷L度。因此,運(yùn)用導(dǎo)航系統(tǒng)輔助進(jìn)行手術(shù)也是手術(shù)醫(yī)師培訓(xùn)和成長的一個(gè)部分,是醫(yī)師以科學(xué)合理的方法逐步掌握整個(gè)復(fù)雜外科手術(shù)的重要過程[33-34]。脊柱導(dǎo)航最常見的缺點(diǎn)為手術(shù)時(shí)間延長、費(fèi)用增加、缺乏必要性、導(dǎo)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(dǎo)航的成本效益。由于關(guān)于圖像引導(dǎo)和脊柱導(dǎo)航技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與劣勢(shì)均比較明顯,可以預(yù)見其有良好的發(fā)展前景,所以在臨床應(yīng)用中,需要權(quán)衡利弊,如需行脊柱矯形這類風(fēng)險(xiǎn)較大的手術(shù)時(shí),與傳統(tǒng)手術(shù)相比,運(yùn)用圖像引導(dǎo)和脊柱導(dǎo)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(jī)器人技術(shù) 近年來,機(jī)器人逐漸被引入醫(yī)學(xué)實(shí)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(shí)間,并在手術(shù)期間協(xié)助外科醫(yī)師。機(jī)器人不僅可以進(jìn)行手術(shù)操作,也可在恢復(fù)期間為患者提供幫助。2004年,SpineAssist脊柱機(jī)器人在以色列開發(fā)并進(jìn)行了臨床試驗(yàn),這是美國食品藥品管理局批準(zhǔn)用于脊柱手術(shù)的第一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng),應(yīng)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(duì)椎體骨折或血管瘤的椎體成形術(shù),其主要優(yōu)點(diǎn)為精確度高,缺點(diǎn)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(jī)器人系統(tǒng)等逐步投入臨床,但中國脊柱手術(shù)機(jī)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(yīng)用有限等問題。
目前,使用機(jī)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(jī)器人技術(shù)與圖像引導(dǎo)進(jìn)行比較的研究,故需進(jìn)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(diǎn),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(biāo)是通過去除退化的椎間盤來減輕疼痛,同時(shí)仍允許這一節(jié)段的運(yùn)動(dòng),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(yīng)用[35-36]。雖然早期的研究成果使人們對(duì)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(duì)該技術(shù)的預(yù)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(yīng)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(yīng)用效果無法達(dá)到預(yù)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。
隨著相關(guān)生物學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步及臨床醫(yī)師和患者群體對(duì)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(shì)。計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航技術(shù)、機(jī)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(dòng)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(shí)最大限度地減少手術(shù)相關(guān)組織損傷。然而目前所強(qiáng)調(diào)的微創(chuàng)理念并不是刻意去追求微創(chuàng)化,因其會(huì)導(dǎo)致手術(shù)時(shí)間延長、患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)增加等,因此手術(shù)醫(yī)師需嚴(yán)格掌握微創(chuàng)手術(shù)及所采用術(shù)式的適應(yīng)證及禁忌證,并對(duì)有可能出現(xiàn)的突發(fā)情況有完備的預(yù)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(yīng)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(shì),圖像引導(dǎo)技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)對(duì)比研究等的報(bào)道尚不足以給出明確結(jié)論以指導(dǎo)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(gè)術(shù)式的優(yōu)劣勢(shì),以研究出更安全有效的微創(chuàng)技術(shù)。