李 銳，張仁贊，劉正蓬，孫 賀，張義龍

(承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院脊柱外科，河北 承德 067000)

腰椎管狹窄為中老年群體常見疾病，主要癥狀為腰腿疼痛，可引起神經(jīng)性間歇性跛行，對患者日常生活及工作造成嚴重影響[1-2]。目前，減壓術(shù)為臨床治療腰椎管狹窄的首選手術(shù)方法，既往多采用開放式手術(shù)，雖能取得良好療效，但創(chuàng)傷性大、術(shù)后恢復緩慢[3]。隨著微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展和普及，經(jīng)皮椎間孔鏡(transforaminal endoscopic spine system，TESSYS)減壓術(shù)逐漸應用于臨床，其能有效減輕手術(shù)創(chuàng)傷、降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率、促進患者術(shù)后康復，備受脊柱外科醫(yī)生青睞[4-5]。新近研究發(fā)現(xiàn)，3D打印技術(shù)在脊柱外科領(lǐng)域已得到初步的應用，通過建造脊柱模型，可于術(shù)前直觀分析脊柱結(jié)構(gòu)，有助于提高手術(shù)準確度[6-7]，但其在腰椎管狹窄手術(shù)中的應用效果尚不明確。本研究將3D打印技術(shù)應用于輔助TESSYS減壓術(shù)，并探究其對患者術(shù)后創(chuàng)傷應激、腰椎功能及并發(fā)癥的影響，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取我院2017年1月至2019年5月收治的腰椎管狹窄患者114例作為研究對象，開展前瞻性研究，按照隨機數(shù)字表法分為對照組和觀察組，每組57例。2組患者性別、年齡、病程、BMI、病變節(jié)段、合并癥比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。納入標準：①經(jīng)CT、MRI等影像學檢查確診為腰椎管狹窄；②保守治療效果不佳或無效；③美國麻醉醫(yī)師協(xié)會分級[8]為Ⅰ～Ⅱ級；④無腰椎手術(shù)史；⑤自主行為能力良好，能配合完成研究；⑥能耐受手術(shù)。排除標準：①合并腰椎間盤突出、腰椎滑脫、腰椎不穩(wěn)等其他腰椎退行性病變；②患有惡性腫瘤；③近3個月內(nèi)有嚴重感染性疾病史；④患有骨質(zhì)疏松癥；⑤患有自身免疫性疾病、代謝性疾??；⑥患有嚴重心腦血管疾??；⑦患有血液系統(tǒng)疾病；⑧患有感覺障礙。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準，所有患者均知曉本研究并簽署同意書。

表1 患者臨床資料比較(n=57)

1.2 方法

對照組采取TESSYS減壓術(shù)治療：患者取俯臥位，局部麻醉，C型臂X射線機透視明確病變椎體節(jié)段，做好體表標記，16G穿刺針穿刺，將導絲送至硬膜外前間隙，以導絲為中心做8 mm左右的切口，隨后置入各級擴張管、保護套管，切除上關(guān)節(jié)突部分骨質(zhì)后逐級擴大椎間孔；將導絲、保護套管撤除，沿5.1 mm導管插入工作套管，通過套管置入椎間孔鏡，于椎間孔鏡下切除病變關(guān)節(jié)囊、黃韌帶，摘除游離或突出髓核，采用雙極射頻行纖維環(huán)撕裂口皺縮成形術(shù)和椎間盤消融減壓術(shù)，完成后進行止血、沖洗，留置負壓引流管，縫合切口，術(shù)畢。

觀察組采取3D打印技術(shù)輔助TESSYS減壓術(shù)治療：術(shù)前均行薄層CT掃描，保存數(shù)據(jù)，以DICOM格式將數(shù)據(jù)導入Mimics 16.0進行重建，重建后以STL格式導入至Geomagic 13.0，采用PLA材料打印出個體化的腰椎管狹窄模型實體。根據(jù)3D腰椎管狹窄模型實體，對病變節(jié)段局部關(guān)節(jié)突骨質(zhì)增生、椎管狹窄、神經(jīng)受壓等進行分析，于模型上模擬手術(shù)操作，明確減壓部位、減壓范圍，以提高椎管減壓效果、保障手術(shù)安全性。結(jié)合術(shù)前3D打印實物模塊及MRI影像資料制定手術(shù)計劃，并按照計劃進行TESSYS減壓術(shù)，后續(xù)步驟與對照組相同。

1.3 觀察指標

記錄2組患者手術(shù)情況、術(shù)后恢復情況，包括手術(shù)時間、術(shù)中失血量、術(shù)后下地時間、住院時間。

記錄2組患者術(shù)前及術(shù)后1 d、3 d、7 d創(chuàng)傷應激指標，包括C反應蛋白(creactive protein，CRP)、單核細胞趨化蛋白(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)、肌酸激酶(creatine kinase，CK)、前列腺素E2(prostaglandin，PGE2)，采集患者各時間段空腹靜脈血5 mL，以3 000 r/min離心10 min(離心半徑r=8 cm)，取血清，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗測定上述指標水平，試劑盒購自北京百奧萊博科技有限公司。

2組患者術(shù)前及術(shù)后1個月、6個月、12個月腰腿痛采用視覺模擬量表(visual analogue scales，VAS)評分[9]進行評估，分值0～10分，0分為無痛，10分為劇烈疼痛，得分越高疼痛越嚴重。

2組患者術(shù)前及術(shù)后1個月、6個月、12個月腰椎功能采用Oswestry功能障礙指數(shù)(Oswestry dysfunction index，ODI)[10]、日本骨科協(xié)會評估治療(Japanese orthopaedic association，JOA)評分[11]進行評估，ODI分值0～50分，分值越高腰椎功能障礙越嚴重，JOA分值0～29分，分值越高腰椎功能越好。

術(shù)后12個月參照Nakai標準[12]對2組患者腰椎功能進行評估，優(yōu)：腰腿痛、間歇性跛行消失，恢復正常工作生活；良：腰腿痛、間歇性跛行消失，勞累后有腰腿痛，但不影響工作；可：腰腿痛明顯減輕，對工作造成一定影響；差：腰腿痛無明顯緩解。優(yōu)良率=(優(yōu)例數(shù)+良例數(shù))/總例數(shù)×100%。

統(tǒng)計2組患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況，包括術(shù)后即刻至術(shù)后3個月內(nèi)發(fā)生的切口感染、健側(cè)肢體疼痛、骨纖維增生、硬膜粘連。

1.4 統(tǒng)計學方法

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)及術(shù)后恢復情況

觀察組術(shù)中失血量較對照組少，手術(shù)時間、術(shù)后下地時間、住院時間較對照組短，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 患者手術(shù)及術(shù)后恢復情況比較

2.2 創(chuàng)傷應激指標

術(shù)前2組患者血清CRP、MCP-1、CK、PGE2水平比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；術(shù)后1 d、3 d，2組血清CRP、MCP-1、CK、PGE2水平均高于術(shù)前，且觀察組血清CRP、MCP-1、CK、PGE2水平較對照組低(P<0.05)；術(shù)后7 d，觀察組血清CRP、MCP-1、CK、PEG2與術(shù)前比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，但觀察組術(shù)后7 d各指標均低于對照組(P<0.05)，見表3。

表3 患者創(chuàng)傷應激指標比較

2.3 腰腿部VAS評分、ODI、JOA評分

隨訪12個月，觀察組失訪3例，對照組失訪4例。術(shù)前2組患者腰部、腿部VAS評分比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；術(shù)后1個月、6個月、12個月，2組患者腰部、腿部VAS評分較術(shù)前降低，且觀察組低于對照組(P<0.05)，見表4。術(shù)前2組患者ODI、JOA評分比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；術(shù)后1個月、6個月、12個月，2組患者ODI較術(shù)前降低，且觀察組低于對照組，JOA評分較術(shù)前升高，且觀察組高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表5。

表4 患者手術(shù)前后腰腿部VAS評分比較分)

表5 患者手術(shù)前后ODI、JOA評分比較分)

2.4 腰椎功能優(yōu)良率

接受隨訪的病例中觀察組優(yōu)31例，良20例，可2例，差1例，優(yōu)良率為94.44%(51/54)；對照組優(yōu)22例，良21例，可6例，差4例，優(yōu)良率為81.13%(43/53)；觀察組腰椎功能優(yōu)良率高于對照組(χ2=4.441，P=0.035)。

2.5 并發(fā)癥

術(shù)后即刻至術(shù)后3個月內(nèi)，觀察組并發(fā)癥發(fā)生率為7.02%，對照組為17.54%，組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表6。

表6 患者并發(fā)癥比較[例(%)]

3 討論

腰椎管狹窄是由黃韌帶肥厚增生、小關(guān)節(jié)增生內(nèi)聚、椎間盤膨隆突出等引起的神經(jīng)功能障礙性疾病，是引起腰痛或腰腿痛的主要病因，大多數(shù)腰椎管狹窄患者經(jīng)過保守治療后癥狀可以得到明顯緩解[13-14]。若保守治療3個月無效，自覺癥狀明顯且持續(xù)性加重，或出現(xiàn)明顯的神經(jīng)根痛和明確的神經(jīng)功能損害，尤其是出現(xiàn)嚴重的馬尾神經(jīng)損害，則需積極給予外科手術(shù)治療[15-16]。

目前，腰椎管狹窄的外科治療逐漸趨于微創(chuàng)化，最常用的微創(chuàng)手術(shù)為TESSYS減壓術(shù)。TESSYS減壓術(shù)可對受壓的神經(jīng)直接進行良好減壓，國內(nèi)已有多項研究證實其能顯著改善腰椎管狹窄患者的臨床癥狀[17-18]。有研究顯示，TESSYS減壓術(shù)操作精細，對術(shù)者有較高的技術(shù)要求，且腰椎管狹窄往往存在局部小關(guān)節(jié)及椎板明顯骨質(zhì)增生、黃韌帶肥厚等問題，并伴有神經(jīng)根管骨性狹窄及側(cè)隱窩狹窄，解剖標志不清，術(shù)中遇到的困難較多，易導致手術(shù)時間長，減壓不夠充分，甚至出現(xiàn)神經(jīng)損傷，最終影響患者癥狀改善及腰椎功能恢復[19]。既往多通過X射線、CT、MRI等影像學技術(shù)對腰椎管狹窄病變情況進行術(shù)前評估，以指導醫(yī)生制定合理的手術(shù)方案。若術(shù)前對病變情況的判斷不準確，可能會影響手術(shù)的開展，但手術(shù)的順利完成仍需依靠醫(yī)生的臨床經(jīng)驗。

近年來，隨著3D打印技術(shù)的長足進步，3D打印已被廣泛應用于各個領(lǐng)域，在醫(yī)學領(lǐng)域的應用也越來越廣泛，其通過CT掃描技術(shù)提取患者影像學數(shù)據(jù)，并根據(jù)影像學數(shù)據(jù)制作個體化實體模型，滿足臨床個性化制作人工假體及內(nèi)置物、制作藥物載體、復制人體組織器官等需求，已在整形外科[20]、神經(jīng)外科[21]、泌尿外科[22]、眼科[23]得到良好應用。黃勇兄等[24]研究指出，采用3D打印技術(shù)構(gòu)建腰椎管狹窄癥個體化模型，術(shù)前可對腰椎管狹窄病情進行直觀、立體、精準分析，可有效提高TESSYS的臨床療效及安全性?；诖?，本研究嘗試將3D打印技術(shù)應用于腰椎管狹窄患者TESSYS減壓術(shù)中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其能明顯縮短手術(shù)操作時間，減少術(shù)中出血量，同時能縮短患者術(shù)后下地時間、住院時間，且3D打印技術(shù)輔助TESSYS減壓術(shù)能進一步減輕腰椎管狹窄患者術(shù)后疼痛程度，顯著提高患者腰椎功能，提示其具有更強的有效性及可行性。本研究認為，在3D打印技術(shù)的輔助下，醫(yī)生對腰椎管狹窄的認識已從二維層面進入三維空間，通過個體化3D腰椎管狹窄模型實體，術(shù)前能更精確、立體、直觀地評估椎管結(jié)構(gòu)、腰椎管狹窄立體位置及神經(jīng)血管等重要結(jié)構(gòu)，能預知手術(shù)操作難點，從而可以更全面、科學地指導手術(shù)設計，有助于促進手術(shù)順利進行，縮短手術(shù)時間。通過個體化3D腰椎管狹窄模型實體，可對椎管、小關(guān)節(jié)解剖及病變情況進行更準確的觀測，在模型上進行術(shù)前練習，可實現(xiàn)開放手術(shù)、內(nèi)鏡手術(shù)的有機結(jié)合，能準確標示進針點，且能準確測量穿刺角度、深度及環(huán)鋸磨除小關(guān)節(jié)時的進入深度，達到精準穿刺、磨除的效果，可盡最大可能保證脊柱的完整性及穩(wěn)定性，同時能避免神經(jīng)根損傷、硬膜破裂，提高手術(shù)安全性，減少手術(shù)創(chuàng)傷，且能減輕術(shù)后疼痛程度，從而促進患者術(shù)后康復。相關(guān)研究指出，手術(shù)作為一種特殊形式的應激源，可引起局部肌肉損傷及全身應激反應[25]。本研究發(fā)現(xiàn)，腰椎管狹窄患者術(shù)后血清CRP、MCP-1、CK、PGE2等應激因子水平均明顯高于術(shù)前，提示TESSYS減壓術(shù)雖為微創(chuàng)手術(shù)，但仍會引起機體產(chǎn)生明顯應激反應，而3D打印技術(shù)輔助治療可有效降低術(shù)后血清CRP、MCP-1、CK、PGE2水平，這可能與3D打印技術(shù)輔助能有效減輕手術(shù)創(chuàng)傷，從而減輕術(shù)后應激反應有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)，觀察組并發(fā)癥發(fā)生率僅為7.02%，對照組為17.54%，但組間比較差異無統(tǒng)計學意義，這可能與本研究樣本量較少有關(guān)。3D打印技術(shù)輔助是否能有效降低腰椎管狹窄患者TESSYS減壓術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，仍需通過多中心、大樣本研究證實。

綜上，3D打印技術(shù)輔助能明顯縮短腰椎管狹窄患者TESSYS減壓術(shù)手術(shù)時間，且能減少手術(shù)創(chuàng)傷，減輕術(shù)后創(chuàng)傷應激反應，促進患者術(shù)后恢復，同時能減輕術(shù)后腰腿疼痛，提高患者腰椎功能，具有較高推廣應用價值。