后路微创技术治疗胸腰椎骨折研究进展

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  摘 要:目的 对后路微创技术治疗胸腰椎骨折研究进展进行综述,全面了解微创脊柱技术,使其选择及运用更加合理与完美。方法 通过广泛查阅近年来后路微创技术治疗胸腰椎骨折研究与应用的有关文献, 分别归纳阐述目前国内外几种后路微创技术的手术适应症及其优缺点。 [结论] 随着微创技术认识及其技术本身的成熟,今后将应越来越多的用于胸腰椎骨折患者。
  关键词:后路微创技术; 胸椎骨折; 胸椎骨折; 研究进展
  社会现代化的发展,交通意外事故、工伤事故、运动失误等因素造成胸腰椎骨折病人日趋增多,在临床上十分常见,约占全身骨折的5%-6%[1],且易导致严重的并发症,如脊髓受压引发瘫痪,往往需手术治疗。针对不同类型的胸腰椎骨折手术方法多种多样,主要以恢复椎体高度和脊柱生物力学稳定,减压复位、固定,缓解症状,恢复功能,提高病人生活质量的目的。但以往的手术创伤大,近年来,随着对C形臂X线透视下对椎弓根的“e”、“f”角[2]的深入认识,外科手术入路、内固定方法不断改进;工业技术和临床医学水平的进步,以及现代外科发展的有限性、显微化、替代化和人工智能化等高新技术,大大促进了微创脊柱外科技术的发展[3]。如:经皮椎弓根钉固定及胸腔镜辅助前路固定等微创技术被应用到胸腰椎骨折治疗中[4];在伤椎中植骨[5]。通过微创技术治疗胸腰椎骨折的患者,疗效取得明显提高,而且明显减少病人的痛苦、手术创伤及明显有助于病人术后早期的功能恢复。因此用微创技术进行胸腰椎骨折治疗已成为许多医师研究的课题及选择。本文对后路微创技术治疗胸腰椎骨折的研究近况作一综述,以供参考。
  1. 胸腰椎骨折分型及手术治疗适应症的简述
  1983年,Denis[6]提出了著名的“三柱理论”,将主要的胸腰椎骨折分为4种类型,即压缩性骨折、爆裂骨折、安全带损伤和骨折脱位。按其稳定性可分为稳定性和非稳定性骨折。治疗有保守治疗和手术治疗两种。稳定性骨折一般以保守治疗为主,但随着脊柱生物力学、影像学和内固定技术研究的不断深入,人们对胸腰椎骨折的治疗选择巳倾向于更加积极,为了缓解症状、恢复椎体高度及早期下床活动也可行手术治疗。胸腰椎骨折后脊柱不稳是需要手术处理的适应证。但其手术方式需根据具体骨折类型选择。
  2. 以下为目前国内外几种后路微创技术治疗胸腰椎骨折概括分述如下:
  2.1 微创椎弓根螺钉内固定技术
  20世纪40年代就有报告使用椎弓根螺钉,1959年Boucher[7]将其用于后路腰椎融合稳定手术,法国的Roy-Camille和Steffee等人随后发展了椎弓根固定系统,并20世纪80年代应用于临床,后路开放椎弓根螺钉内固定技术已成为治疗胸腰椎骨折的传统术式现已应用于临床多年。传统开放手术需要广泛剥离双侧椎旁软组织,进行螺钉置入和棒的安装,破坏了多裂肌深面的神经支配,使椎旁肌发生去神经化改变;切除棘突及其韧带,后柱结构破坏严重,导致腰椎屈曲力量的减弱和迟发的脊柱不稳;剥离的骶棘肌术后通过瘢痕愈合,损害了脊柱正常的生理特性,影响了躯干肌肉的强度,导致部分患者术后残留顽固性腰背痛,明显影响患者术后恢复。医源性肌肉软组织及神经损伤已经引起越来越多外科术者的注意。因而,一些学者近年尝试使用微创经皮椎弓根内固定术治疗胸腰椎骨折[8-9]。这类技术目前大体上包括2类:经皮脊柱内固定技术和内镜下椎弓根螺钉内固定技术。
  2.1.1 经皮脊柱内固定技术
  Mathews等[10]在x线透视下实施了腰椎经皮椎弓根内固定技术,开创了经皮椎弓根螺钉内固定技术的先河。证实该技术具有切口小、创伤小、出血少、对腰背肌肉损伤小等优点。但该项技术的开展需要有扎实的解剖学知识和熟练的开放手术操作基础,需要配套的影像学监测设备,如C形臂或导航等;x线透视次数较多,患者及手术人员的x线辐射损伤较大。目前国内外已公开使用的椎弓根钉有两种:一种就是常规使用的椎弓根钉,如GSS胸腰椎内固定、USS系统,它们的椎弓根螺钉部分为实心,采用小切口微创手术放置椎弓根钉时没有引导标志,需要反复透视,否则很容易发生插入错道,整个操作时间较长,术中C臂机使用次数较多。另外一种是国外枢法模公司生产的经皮Sextant椎弓根钉内固定系统,椎弓根螺钉部分为空心設计,但是其顶部的U型部分较短,不利于棒的安置连接。由于中空螺钉,制造工艺高,目前主要为国外产品,国内也有使用国产中空型椎弓根钉的报道[11],这类手术主要适用于无明显骨质疏松、无神经症状的胸腰椎压缩性骨折。对椎体压缩严重及骨质疏松明显的患者,复位固定后椎体出现“蛋壳现象”,可联合行经皮椎体成形术、伤椎植骨术。
  2.1.1.1 经皮椎弓根螺钉技术联合椎体成形术
  伤椎复位后伤椎内存在空隙,部分会以纤维组织形式充填,不能重建前中柱的稳定性,导致内固定失败以及伤椎高度的丢失[12]。用经皮椎弓根螺钉加椎体成形术治疗胸腰椎骨折,可预防椎体的塌陷,减少了断钉拔钉,同时具有操作简单,创伤少等优点,临床疗效满意。国内已有文献报道[13]。此类手术适应范围较小,若爆裂性骨折或骨折脱位,椎管内矢状径短缩大于30%或伴有较重的神经症状需要术中减压者不应行该类手术。
  2.1.1.2 经皮椎弓根螺钉技术联合伤椎植骨术
  1982年Daniaux [14]报告胸腰椎骨折经后路复位内固定后,经病椎椎弓根向椎体内注入自体骨浆,以后此法逐渐被推广。国内有人报道,经椎弓根内固定摧体植骨治疗胸腰椎骨折植骨融合率高,能有效防止术后矫正度丢失[15]。后路坚强内固定矫止了后凸畸形,恢复椎体高度,提供了椎骨重建的窄间,但它只是临时固定,如果不能及时重建前、中柱稳定性来恢复椎体强度,容易出现断钉或者内固定取出后椎体逐渐塌陷,导致矫正度丢失。经皮椎弓根螺钉技术联合伤椎植骨术,又具有稳定椎体前中柱作用,有效地恢复椎体高度,减少了断钉拔钉的特征,同时植骨易融合等优点疗效满意。但对于此类手术要求操作者经验丰富、具体植骨量不易掌握且病椎椎弓根有损坏不易使用,如同时行后外侧植骨可以明显提高植骨效果。经皮椎弓根螺钉技术联合椎体成形术与经皮椎弓根螺钉技术联合伤椎植骨术本质上是相同的,稳定前中柱,减少了断钉拔钉。   2.1.2 内镜下椎弓根螺钉内固定技术
  微创的经皮椎弓根螺钉固定术至今已探索多年,目前报道的几种方法各有优缺点,技术不完善,应用范围也不广泛[16-17]。内镜下椎弓根螺钉内固定技术是采用显微内镜下椎间盘切除术(microendoscopic discectomy,MED),以探索一种新的经皮椎弓根螺钉固定方法。本技术所用的手术方法更为简单,只需要对现有的工具稍加改进即可,同时可以用于椎管减压、椎体内植骨。其不足之处在于:原有的撑开、压缩钳开口不够大,臂不够长,操作起来不方便,有待改进。
  2.2 经皮椎弓根螺钉外固定技术
  脊柱外固定器(external spinal skeletal fixator, ESSF) 首先由Magerl发明[18],国内由郑祖根报道[19]。目前国外有两种类型,一为钉板结构(Magerl),二为杆钉结合结构(Olerud),国内也有用自行设计的经皮椎弓根螺钉外固定器治疗胸腰椎骨折的报道。经皮椎弓根螺钉外固定技术原理是是在影像学工具的监测下不切开皮肤而直接经皮经椎弓根向椎体内植入螺钉,在体外安装固定结构从而起到在外部固定脊柱的作用。其固定原理:经皮椎弓根螺钉脊柱外固定技术依靠外固定器体外支点,加压点及体内椎弓根“力核”,起撑开和加压固定的作用。从而恢复椎体高度,稳定脊柱。脊柱骨折外固定手术优点:(1)无需切开软组织,适应了当今微创手术的潮流;(2)基本为非出血手术,不需输血,可避免输血性感染;(3)外固定器坚固,复位力强;(4)器械安装方便,手术时间短;(5)住院时间短,无需二次住院手术取外固定器,节约医疗费用;(6)可用于多节段跳跃性骨折治疗。缺点:(1)外固定器位于体外,固定期间不能仰卧,护理困难,(2)钉眼需长期护理,有潜在感染的危险,但发生率不高,Soini报告发生率12%[20],(3)外固定器力臂较长,易产生弹力变形,(4)外固定器取出无统一的时间标准。近年来随着微创技术的飞速发展,使脊柱外固定技术的应用范围更加广泛,可像经皮椎弓根螺钉内固定一样与椎体成形术联合,对于骨质疏松性难治性骨折有较好的疗效。
  2.3 经皮椎体成形技术
  1984年法国的神经放射学医师Galibert和Deramond在x线监视下,经皮将聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)骨水泥注入C2椎体,成功地治疗1例长期疼痛的C2椎体海绵体状血管瘤,随访3年,结果满意,于1987年首先报道了这一技术[21]。此后,椎体成形术(PVP)开始迅速发展起来。主要用于骨质疏松性椎体压缩性骨折,椎体血管瘤,椎体转移瘤和其他恶性肿瘤及其由它们所致的病理压缩性骨折的治疗,骨质疏松性压缩性骨折引起的剧烈疼痛,保守治疗无效的情况为最佳适应症。PVP无绝对禁忌症,但患有出、凝血疾病和严重心肺疾病者应视为相对禁忌症。经皮椎体成形术实施后随着脊柱稳定性的提高,疼痛的缓解,患者生活质量大大改善。综合文献,PVP总的疼痛缓解率为70%-90%。90%的骨质疏松患者其疼痛症状得到迅速和完全的缓解,10年随访效果令人满意;椎体血管瘤90%以上能得以治愈;椎体转移性肿瘤和骨髓瘤患者1-2年随访疼痛完全消失或明显缓解率为70%-80%,其生存质量明显提高。但具体止痛机制尚未完全清楚,且并发症骨水泥渗漏发生率较高。
  1994年,美国加利福利亚州的Reiley等设计研制出一种可膨胀性球囊,将骨折塌陷的椎体复位,创造出1个空间后注入PMMA骨水泥,以恢复椎体高度,增强椎体强度,并于1998年得到美国FDA批准应用于临床,此该技术被称为椎体后凸成形术(kyphoplasty),国内外后经过临床试验治疗胸腰椎骨折,取得很好的疗效[22-23]。
  PKP在本质上于PVP基本是相同的,故其适应症、禁忌症及止痛机制与PVP 基本相似,但PKP还可以加强椎体强度、恢复椎体高度、恢复脊柱正常力线增加脊柱稳定性以及降低骨水泥渗漏的并发症,故PKP还可以用于治疗陈旧性骨质疏松性脊柱压缩性骨折。PKP也存在其不足之處,气囊基本是国外产品,费用高,且有术中气囊破裂,术后骨水泥渗漏的并发症。
  在椎体后凸成形术的基础上发展起来的,由以色列Disc-O-Tech 公司研制出一套新的椎体后凸成形技术系统:Sky 扩张椎体后凸成形系统[24]。Sky骨扩张器经工作通道插入塌陷的椎体,通过高分子聚合物围绕轴心的皱折叠出达到扩张的作用.从而复位骨折椎体,并在椎体内扩张出直径14mm的空腔,然后回旋装置,使皱折叠出的聚合物材料恢复为平整状态并从椎体内拔出,然后向椎体内注入骨水泥。类似球囊的作用目的,不同的是利用聚合物皱折叠出代替球囊膨胀,从而克服了球囊膨胀过程中扩张方向不能控制的不足,同时价格较低,近期临床观察也获得满意的效果。但仍存在操作问题及缺少远期疗效的临床的客观评价。
  3.总结
  在微创技术风靡全球的今天,决不能因赶“时髦”而追求微创手术。它是建立在脊柱病变精确定位基础上。要求术者具备扎实的解剖和病理知识及良好的外科技术,掌握好诊断和治疗适应证,并经过一定的熟悉、训练才能完成。微创手术中常转为开放手术,传统手术成为必要的弥补措施[25]。而且各种微创技术治疗胸腰椎骨折也有其适应症及优缺点,因此,如何选择最佳的手术方法降低手术并发症,维持较好的远期疗效,仍是脊柱外科医生需要解决的一个问题[26]。但随着影象学、材料科学的发展、人们对微创技术认识及其技术本身的成熟,使微创椎弓根途径治疗胸腰椎骨折等微创脊柱技术的选择及运用更加合理与完美。
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