腰椎间盘突出症微创及开放手术中骶棘肌损伤的病理学比较研究

腰椎间盘突出症微创及开放手术中骶棘肌损伤的病理学比较研
究
汤朝晖;杨维权;孙荣华;植致敏;朱礼传;刘大雄
【摘要】目的比较传统开放手术与经椎间盘镜微创治疗腰椎间盘突出症对骶棘肌损伤的病理变化.方法椎间盘镜( microendoscopic discectomy,MED)组与开放手术(open lumbar discectomy,OLD)组患者各30例,分别在术中骶棘肌牵开前、牵开后30、45、60、75min取肌肉标本,光镜观察肌肉损伤情况,透射电镜观察肌肉细胞的超微结构改变.结果光镜下,两组肌肉细胞病理改变无明显差异.透射电镜下,MED组肌原纤维排列整齐,Z带清晰,线粒体、内质网轻度肿胀.OLD组在手术45min出现肌原纤维排列紊乱,线粒体、内质网肿胀,60 min见肌原纤维断裂,Z带模糊,线粒体和内质网结构紊乱,空泡状,严重者细胞核出现DNA聚集.结论开放手术对骶棘肌的损伤随手术时间延长而加重,MED可以明显减轻对骶棘肌的损伤；施行开放手术者,建议间歇放松椎板拉钩,可以减轻对骶棘肌的损伤.%Objective To compare the histopathology of sacrospinalis injury in treating lumbar disc herniated by microendoscopic discectomy(MED)and open lumbar discectomy(OLD). Methods 60 cases of mono-segment discectomy analyzed,30 cases operated with MED and 30 cases with OLD. The deep sacrospinalis sections in surgery were examined with lightmicroscopy and transmission electron microscope at various time. Results In lightmicroscopy,the muscle cells injury of two groups were no significant difference,in transmission electron microscope,myofibrils
aligned,mitochondria and endoplasmic reticulum swelling were observed in the MED group. In the OLD group, myofibrils disordered, mitochondria
and endoplasmic reticulum swelling at 30 minutes,myofibril fracture,the structure of mitochondria and endoplasmic reticulum
disorder,vacuolization at 45 minutes, in nuclear DNA gathered there. Conclusion The injury of the sacrospinalis increased with the operation time in open surgery,intermittent relaxation of laminectomy retractors can reduce damage. MED can significantly reduce the damage of the sacrospinalis.
【期刊名称】《颈腰痛杂志》
【年(卷),期】2012(033)002
【总页数】3页(P95-97)
【关键词】腰椎间盘突出;微创;骶棘肌;组织病理学
【作者】汤朝晖;杨维权;孙荣华;植致敏;朱礼传;刘大雄
【作者单位】解放军第85医院骨科,上海200052;解放军第85医院骨科,上海200052;解放军第85医院骨科,上海200052;解放军第85医院骨科,上海200052;解放军第85医院骨科,上海200052;解放军第85医院骨科,上海200052
【正文语种】中文
【中图分类】R681.53
目前对于腰椎间盘突出症的治疗，手术仍是行之有效的方法。

传统的开放手术术野清楚，减压彻底，但也存在对骶棘肌损伤较大的缺点，导致术后下腰部慢性疼痛。

近年来，随着微创技术的发展，椎间盘镜下髓核摘除术（microendoscopic
discectomy，MED）得到了广泛的应用。

本科自2006-07-2009-07，对于首发
的单节段腰椎间盘突出症，应用MED治疗30例，同期行椎板开窗（open lumbar discectomy，OLD）髓核摘除术30例，现对两组病例从术中骶棘肌损伤的病理组织学角度进行比较。

1 资料与方法
1.1 一般资料
2006-07-2009-07手术治疗单节段腰椎间盘突出症患者60例，年龄20～40岁，平均29岁，病程2～16个月，平均8个月。

所有患者均为单节段腰椎间盘突出症，临床表现为腰痛伴单侧下肢放射状疼痛，经系统的保守治疗效果不佳，30例
采用OLD（伴神经根管扩大减压），30例行MED治疗。

1.2 手术方法
采用连续硬膜外麻醉，患者俯卧于手术台上，腰骶部常规消毒铺巾，以病变腰椎间隙为中心，OLD组做背部纵形切口，切开皮肤、皮下组织、深筋膜后，在剥离骶
棘肌前，按肌纤维纵向切取正常骶棘肌组织标本为正常对照组，约0.5 cm×0.5
cm×0.5 cm大小，然后骨膜下钝性剥离骶棘肌，用椎板拉钩牵开。

MED组在病
变间隙平面，棘突中线旁0.5～1cm处，插入导针并探查椎板间隙，C型臂X线
机透视定位，沿导针逐级置入扩张套管，建立工作通道。

在椎板拉钩牵开后（MED 组在建立通道后）30、45、60、75 min，分别同前切取肌肉标本，取材
部位为拉钩下（扩张管旁）骶棘肌，与对照组保持一致。

取材后，按正常步骤行椎间盘髓核摘除术。

每个标本分成2部分，一块放入10%甲醛中固定做石蜡切片，
送H-E染色，另一块用利刀切成1 mm×2 mm×2 mm大小放入2%戊二醛缓冲
液中送透射电镜检查，观察肌肉损伤后的超微结构变化。

术后2 d开始直腿抬高
锻炼，术后10 d开始腰背肌锻炼，卧床休息1个月。

2 结果
2.1 光镜观察正常对照组肌肉细胞排列整齐，横纹均匀清楚；MED组各个标本的肌肉细胞也排列整齐，横纹清楚，与正常对照组无差异（图1a）；OLD组的早期标本与正常对照组无差异，但60 min后的标本出现轻度的细胞间水肿，偶见核内移现象，肌肉细胞排列紊乱，横纹模糊（图1b）。

2.2 透射电镜观察正常对照组肌原纤维排列规则，Z带清晰，线粒体、内质网、细胞核结构清晰，胞膜完整。

MED组牵开45 min，肌原纤维排列规则，Z带清晰，线粒体、内质网轻度肿胀；牵开60 min，肌原纤维排列大部分规则，Z带清晰，线粒体、内质网肿胀，偶有呈空泡状（图2a）；75 min与60 min无显著差别。

OLD组牵开45 min，肌原纤维排列轻度紊乱，部分Z带模糊，线粒体、内质网肿胀，部分呈空泡状，胞膜完整；牵开60 min，肌原纤维断裂，Z带模糊，部分消失，线粒体肿胀，细胞质高度疏松呈空泡状，内质网肿胀明显，结构紊乱，DNA 有聚集现象，细胞膜完整（图 2b）；75 min，肌原纤维断裂、溶解，Z带消失，线粒体肿胀破裂，内质网部分出现溶解，细胞质膜表面微绒毛变形消失，细胞内可见脂滴，核染色质凝集，细胞膜结构损伤，细胞骨架破坏。

3 讨论
3.1 开放手术造成骶棘肌损伤的原因
经后路椎板开窗髓核摘除术为腰椎间盘突出症的经典手术方法，效果优良[1]，但仍有少部分病人术后存留不同程度的下腰痛，术中对骶棘肌的损伤是重要的原因之一[2-3]：（1）术中骨膜下剥离或电凝止血损伤骶棘肌脊神经后支，引起相应肌肉失神经支配，逐渐萎缩；（2）腰椎后路手术对骶棘肌的广泛骨膜下剥离，造成机械性损伤；（3）术中使用椎板拉钩是造成骶棘肌损伤的主要原因，长时间持续牵拉导致骶棘肌内压力增高，腰动脉背侧支的供血受阻，缺血时间过长，引起肌肉微循环破坏，代谢紊乱，形成细胞不可逆损伤，肌肉发生不同程度病理变化，术后肌肉萎缩，功能减退，造成腰椎不稳，后期出现下腰痛等症状。

研究证实，椎板拉钩
对骶棘肌压力越大、持续时间越长，肌肉损伤越严重，越难以恢复，术后3～4周病理检查仍可见肌肉纤维水肿、炎细胞浸润[4-6]。

3.2 骶棘肌损伤的病理变化
在开放手术中，随着手术时间增加，骶棘肌受牵拉时间延长，肌肉内长时间处于高压、缺血状态，肌肉细胞将出现缺血、缺氧表现，线粒体氧化磷酸化受抑制，ATP 形成减少，细胞膜钠-钾泵、钙泵功能降低，细胞内钠钙和水过多蓄积，细胞质内
蛋白质合成和脂肪运出障碍，无氧糖酵解增强，细胞内无机磷酸盐、乳酸、嘌呤核苷酸等代谢产物增多，进一步加重细胞水肿，细胞线粒体、内质网逐渐肿胀，细胞质高度疏松呈空泡状，细胞核也可肿胀，细胞质膜表面出现囊泡，微绒毛变形消失，细胞酸中毒，导致溶酶体膜破裂，染色质受损，缺氧还使活性氧类物质增多，引起脂质崩解，细胞骨架破坏。

3.3 减轻骶棘肌损伤的方法
图1 a（H-E 染色，×400）肌肉细胞排列整齐，横纹均匀清楚；b（H-E 染色，
×400）轻度的细胞间水肿，偶见核内移现象，肌肉细胞排列紊乱，横纹模糊
图2 a×11000肌原纤维排列大部分规则，Z带清晰，线粒体、内质网肿胀，偶有
呈空泡状；b×11000肌原纤维紊乱，Z带模糊，部分消失，线粒体肿胀，细胞质
高度疏松呈空泡状，内质网肿胀明显
腰椎间盘突出症开放手术往往采用广泛减压、松解神经根，以取得良好疗效，但骶棘肌损伤较重，影响术后腰椎的稳定。

针对损伤机制，可采取术中轻柔操作，减轻机械损伤，沿骨膜下剥离骶棘肌，减少剥离范围，不超过小关节突，避免损伤骶棘肌脊神经后支。

为了清晰显露术野，椎板拉钩的牵拉必不可少，如果为了减轻牵拉的压力，唯有扩大切口，增加剥离范围，因此并不可取。

本研究发现，OLD组在
椎板拉钩牵拉45 min后，透射电镜下观察骶棘肌细胞的损伤尚不严重，而60 min后，肌肉细胞即可出现不可逆的损伤。

因此建议在腰椎后路手术中，应每隔
45 min放松一次椎板拉钩，可以改善术中拉钩长时间压迫导致的骶棘肌缺血，减轻骶棘肌的损伤。

3.4 MED的优点
近年来外科手术逐步向微创化发展，在保证疗效的前提下，力求以最小的创伤完成手术。

MED是将传统的椎板开窗髓核摘除术内镜化、微创化，其主要优点为：（1）适应证广，对大部分的腰椎间盘突出症，如常见的旁侧型和偏中央型，都可以通过MED手术；（2）MED经过骶棘肌放置扩张管建立工作通道，不需要对骶棘肌进行广泛剥离，对肌肉的损伤小，不会引起后内侧支损伤，另外研究证实，开放手术中椎板拉钩对骶棘肌的压力要明显高于MED扩张管旁肌肉内的压力，MED对于骶棘肌的供血影响明显小于开放手术[7]；（3）术野显露满意，可直接
摘除突出的髓核以及神经根管减压，疗效确切；（4）手术开窗小，保留了大部分椎板和黄韧带，保持了椎体间的稳定性[8]；（5）术后恢复快，可以较早下地活动，缩短了住院时间。

参考文献：
[1]Yorimitsu E，Chiba K，Toyama Y，et al.Long-term outcomes of standard discectomy for lumbar disc herniation：a follow-up study of more than 10 years[J].Spine，2001，26：652-657.
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[8]杨维权，刘大雄，孙荣华，等.椎间盘镜治疗青少年腰椎间盘突出症[J]. 颈腰痛
杂志，2005，26（5）：350-352.。