微创脊柱外科——腰椎椎间融合的微创技术

腰椎椎间融合的微创技术
脊柱融合术用于治疗比如感染、创伤、畸形、退变以及脊柱肿瘤切除后等各类疾病，已有近一个世纪了。

典型的融合术是后路、后外侧及前路椎间融合。

传统观念认为，此类手术要获得足够的显露需要开放的手术入路，然而，伴随外科解剖学理解的增强的新技术的到来，使得微创技术得以发展。

一些常用于的腰椎间融合的脊柱外科微创技术被提出。

后路主要包括经椎间孔腰椎间融合（TLIF），而前路主要是腹膜后及经腹膜的椎间融合(ALIF)术；其它还有近来被提出的极外侧椎间融合术（XLIF）及轴向腰椎间融合术（AxiaLIF）。

接下来讨论每种手术的历史回顾、手术适应证、简要概述及手术技术。

历史
二十世纪三十年代Capener及其同事首次描述了腰椎间融合术。

最初是用前路方法来治疗腰椎滑脱，即ALIF，行椎间盘完全切除、峡部复位，并用尸体骨及辅助自体骨移植。

后来到来五十年代，Cloward描述了一种经后路椎板切除的椎间融合术，即PLIF。

最初PLIF程序设计是保留腰椎小关节、神经根需后拉以允许有充分空间行椎间盘切除及椎间植骨或安装cage。

为降低神经根损伤及刺激的危险，并提高椎间盘的可视化，TLIF方法出现了。

随后的几年中，极外侧/经腰大肌入路的XLIF方法被报导了，这一技术是经腹膜后脂肪及腰大肌的外侧入路抵及腰椎。

从理论上说，该方法避免了前路腹膜后及经腹膜入路的潜在并发症，因而避开了传统ALIF入路可能会遇到的大血管。

最近，通过骶前间隙的经皮至腰骶椎前的入路已被描述。

手术适应证
腰椎间融合微创手术的适应证与开放手术相似。

尽管适应证在不同医生及不同患者间有轻微变化，但是大多情况下，决定行椎间融合术需明确有术前节段性不稳、畸形引起的椎管狭窄在减压后可致畸形进行性加重、可致医源性失稳的广泛减压以及有可能椎间盘突出复发的患者。

手术技巧
经椎间孔腰椎融合术（TLIF）
概述及优缺点
TLIF技术最开始是由Blume及Rojas提出，然后由Harms等推广，它是对Cloward最先描述的PLIF技术的改进。

TLIF技术是单侧入路经椎间孔至椎间隙，这就赋予了它很多理论上的优点。

首先，它使用常用的后侧入路，该技术为大多脊柱外科医生所熟知，TLIF进入后侧结构及椎间隙，可获得环形融合。

其次，保
留对侧小关节及后侧椎板弓，特别是在使用微创技术时，这在理论上降低了相邻节段疾病的风险。

相对于传统的双侧PLIF技术来说，从根本上避免了对侧疤痕形成。

此外，该方法切除单侧小关节，显露椎间隙，需更少地牵拉硬膜，但是，若过多地切除小关节，则可能会影响到节段的稳定性；这种情况下需行节段性椎弓根螺钉或经椎板螺钉固定以提高稳定性。

最后，此方法可通过单一的后路切口在行椎间融合的同时处理后部结构的病理变化（比如：椎管狭窄、侧隐窝及椎间孔狭窄、滑膜囊肿及黄韧带肥厚）。

TLIF手术技巧：
气管内全麻诱导及术前抗生素给药后，患者俯卧于可透X线的手术台上，可能的话，手术台可左右旋转。

摆好体位后，拍摄手术台上的前后位及侧位片，已确保术中能获取拍片。

应该看到椎间隙、椎体及椎弓根的真正的正侧位，使椎间植入物及随后的椎弓根螺钉准确、安全地植入(图1A、。

一经证实可充分拍片，则可准备病人、铺无菌巾单。

触摸棘突确定中线，透视定位正确节段。

针头定位后，正中患侧旁开2.5至3.5cm取长约2.0至2.5cm的纵行切口，切开皮肤至深筋膜，仔细切开深筋膜纳入扩张器。

证实为正确节段后，首次插管靠在小关节/椎板交界处，依次插入逐步增加直径的扩张器。

最后直径的扩张器插入后，注意合适的插入深度。

在这一点上，选择合适直径的扩张管，直径及深度常为18至25mm(图1C)。

根据每位医生的喜好进行余下部分操作，使用手术显微镜或放大镜。

手术过程中需间断获取透视图像，帮助定位及保证器械的正确植入。

此时，扩张管位于小关节复合体上，使用骨刀、咬骨钳及高速磨钻完全切除小关节，包括上位椎体下关节突及下位椎体的上关节突，以完成显露。

这一步有助于其区别于其它入路。

小关节完全切除后，通过神经孔或经神经孔的手术通道可至椎间盘。

因此，该工作通道内侧为硬膜囊、上方为出口根、下方为椎弓根壁(图1D)。

此入路的优点是横行神经根向内牵拉少。

在剩下的手术中，应仔细保护神经出口根及横行根。

此时，行纤维环及椎间盘切除的标准操作，仔细并尽可能完全切除椎间盘。

按顺序使用扩张器及终板剃刀，可便于椎间盘的切除，并可使椎间隙依次扩张。

虽然应去除软骨终板，但应避免过多切除终板的骨性部分及软骨下骨，已降低植骨块下沉的风险。

椎间盘切除及终板准备好后，椎间填塞松质骨碎屑、自体骨或结构性同种异体骨。

若为松质骨碎屑，则需有Cage提供结构性支撑、腰椎矢状位对线及恢复
椎间孔高度。

在最终植入前(图1F、G)，使用试模有助于确定理想cage的大小(图1E)。

虽然典型的TLIF技术是行单侧操作，完全切除相应椎体的上下关节突仍可引起节段性不稳，因此，典型的腰椎椎间融合是结合经皮或有限切开螺钉固定(图1H、I)。

这些选择在别处有更充分的描述。

充分冲洗后，采用标准技术关闭切口。

通常，没有必要留置闭合引流。

图1术中目标椎间盘透视的正位图像（A）及侧位图像（B）。

（C）术中扩
张管位于目标间隙的侧位透视图像，注意：扩张管与椎间盘在一条直线上。

（D）TLIF的工作通道边缘为：内为硬膜囊，上位出口根，下位椎弓根壁。

（E）在安装最后的Cage前插入试模有助于确定植入大小（F、G）。

注意：椎间Cage的边缘由三个不透X线的小珠来标记，已便于经X线来确定植入物的最终位置。

TLIF 术后经皮安装椎弓根螺钉的正位（H）及侧位（I）透视图像。

有限切开前路腰椎间融合（ALIF）
概要及优缺点
最初，ALIF用于脊柱Pott’s病的外科治疗。

1932年，Capener首次将ALIF 用于治疗脊椎滑脱。

此后，ALIF的手术适应证得以扩展，包括椎间盘退变、感染、
失稳、畸形及后方假关节等疾病。

遗憾的是，后来的描述是Harmon在1960年，包含了扩大的左侧腹膜外入路，因被认为对患者创伤太大而受到了批评。

自ALIF的首次描述以来，已有几篇报导显示了良好的结果。

该技术经微创思想得以改良，使用劈开肌肉入路的小切口。

尽管对腹腔镜入路的应用已有很好的描述，用于治疗合适的病人及疾病时，可取得优良结果，但是其过高的学习曲线及高技术本质阻碍其广泛使用及得到脊柱外科医生们的接受。

ALIF最大的优点是椎间隙的直接进入及可视化，其结果是能够更完全的行椎间盘切除而被接受，理论上要比TLIF、XLIF或AxiaLIF获得更好的融合。

而且同TLIF相比，ALIF不侵犯后方肌肉及骨性结构，没有牵拉神经根或进入到椎管的必要。

ALIF技术相关的几项缺点是：若需辅以后路器械或后方减压，则必须再行后方切口并手术进入；而且，前路要移动大血管及腹膜内脏器，有医源性损伤的风险；此外，腰骶部前方入路过程中上腹下交感丛的医源性损伤可致男性的逆行射精。

手术技巧：腹膜后ALIF
气管内全麻诱导及术前抗生素给药后，患者左侧在上，取右侧卧位于可透X 线的手术台上。

若可能，应将手术台在目标椎间隙水平弯曲，这可使髂嵴与胸廓间距离增宽，利于脊柱的显露，也可使椎间隙张开以便于椎间盘切除(图2A)。

体位摆好后，准备病人、铺无菌巾单。

虽然对于此入路不是必须的，但术中透视有助于目的椎间盘的定位，可帮助确定手术切口的位置。

横行、水平及斜行气口都有描述，这取决于术者的喜好。

切开皮肤，腹前肌群可沿切口方向切开，或按肌纤维方向细心地钝性分离每一层（腹外斜肌、腹内斜肌及腹横肌）。

虽然不常见，但应该避免腹膜穿孔。

切开深筋膜，进入腹膜后间隙，轻轻向前推开腹膜，使腹膜内脏器及输尿管安全地离开手术部位。

向下钝性分离至腰大肌内缘。

仔细切断椎间盘外缘腰大肌附着。

为降低腰神经根刺激或损伤的风险，切除范围不应该向后扩展至神经孔及弓根入口处。

有必要的话，可确认交感链的分支，烧断以获得更好地显露。

此外，应避免损伤位于腰大肌前面的生殖股神经。

确定椎间盘的前缘及侧缘，经透视证实所在水平后，插入标准的可透X线的牵开系统刀片或扩张管系统，置于椎间隙上(图2B、C)。

标准的器械操作直视下切除椎间盘，彻底切除椎间盘并行终板准备，提高椎间融合率。

象其它方法一样，骨性终板及软骨下骨被大大保留，降低了过多植骨块下沉的风险。

椎间撑开及小心植入有助于冠状面及矢状面失平衡的恢复(图
2D)。

椎间塞入松质骨碎屑或同种异体骨块完成椎间融合，若使用松质骨碎屑，需Cage帮助提供结构支撑，恢复腰椎矢状面轮廓对线，及恢复神经孔高度。

取自髂嵴的自体骨可增加植骨材料。

辅加器械的决定应该根据患者骨骼质量、局部解剖及手术指征而个体化。

伤口冲洗后，标准操作缝合切口，无需引流。

患者取俯卧位，行经皮或有限切开的螺钉固定。

这些选择在别处有更充分的描述。

手术技巧：L5-S1经腹膜的ALIF
气管内全麻诱导及术前抗生素给药后，患者仰卧于手术台上，如必要的话，手术台可过伸以增宽L5-S1椎间隙。

根据术者的选择，可用横行（Pfannenstiel’s）或纵行手术切口。

按切口方向切开皮肤及皮下脂肪，锐性切开中线的腹白线及脐导管韧带抵达腹膜，插入肌肉撑开器以提高腹膜内容物的可视。

用剖腹术的衬垫填塞使腹腔脏器位于腹腔上部，以免脏器受损伤，这可通过将患者置于头低脚高位而获得。

放入深拉钩，显露骶骨岬、髂总血管及以前未行手术病例者髂总动脉上方腹膜后腔内的输尿管。

在右侧髂总动脉内大约5cm处，纵行切开壁层腹膜，进入腹膜后腔，显露带有下腹上丛的腹膜后脂肪，向左侧用棉纱钝性分离。

为减小损伤下腹上丛的危险，应尽量少用电刀，若需要的话，应该使用双极电凝。

显露骶正中动静脉，必须结扎。

一经显露出L5-S1椎间隙，即行标准操作切除纤维环及椎间盘。

尽可能彻底切除椎间盘，按次序使用扩张器及终板剃刀可利于椎间盘的切除，并依次扩大椎间隙。

虽然软骨终板应予切除，但应尽多地保留终板及软骨下骨的骨性部分，以降低植骨下沉的风险。

余下的融合术通过塞入松质骨碎屑或同种异体骨块来完成，若使用松质骨碎屑，需Cage帮助提供结构支撑，恢复腰椎矢状面轮廓对线，及恢复神经孔高度。

如需要的话，取自自体髂骨可增加植骨材料。

使用前路支撑钢板或带垫片的干预螺钉可增加稳定性，一面植骨块移位或需要额外的结构性支撑。

这应根据每位患者及其不同病情来做决定。

去除腹腔纱垫，充分冲洗后按标准操作关闭切口。

通常，无需闭合引流。

图2（A）显示侧卧位的术中图片。

证实目标椎间隙的术中图片（B），并依次安装扩张管的透视的正位图像及侧位图像（B）。

（C）术中扩张管位的术中图片（C）、（D）。

显示经MISS牵开器使用刀模的术中图片。

L5-S1经腹膜的ALIF 及经皮椎弓根螺钉固定的正位（E）及侧位（F）X线平片。

极外侧椎间融合术（XLIF）
概要及优缺点
因为ALIF很多的并发症与手术显露有关，所以，已有对其它入路的研究。

1998年McAfee等报告了腰椎微创、内镜的前路腹膜后入路，无需进入腹膜，无需在大血管前方附近进行解剖。

因该入路位于腰大肌前方，且该技术需将肌肉尽量向后牵拉，所以常有术后肌肉明显肿胀及肌力减弱的情况。

因此，为处理此类争议，极外侧经腰大肌的内镜入路得以发展。

XLIF相对于传统的ALIF方法有许多优点，侧方入路无需进入腹膜腔，不用牵拉大血管。

但是，XLIF技术也有局限性。

肋骨及髂翼的解剖位置限制了L1-2及下方L4-5的显露。

通常，L5-S1安全、充分的显露及定位受髂嵴上缘的限制，而且，L5-S1间隙要切开腰大肌，即使仔细操作，仍有损伤腰丛神经的危险。

手术的直接创伤可引起腰大肌肌力减弱。

推荐术中使用肌电图（EMG），有助于降低神经根损伤的潜在风险。

此外，切开腰大肌前1/3至1/2也可减小损伤神经的危险。

但是，这明显降低了术者完全切除椎间盘及处理椎间盘后方及直接处理椎管内病变的能力。

行椎间融合可通过恢复神经孔高度及矢状位对线而使椎间孔间接减压。

后方融合或器械固定应根据患者及病情的个体化而决定。

手术技巧：极外侧椎间融合
气管内全麻诱导及术前抗生素给药后，患者左侧向上，取右侧卧位于可透X 线的手术台上。

若可能，应将手术台在目标椎间隙水平弯曲(图3A)，这有助于椎间隙张开而便于椎间盘切除，也有助于增宽髂嵴与胸廓间距离。

体位摆好后，准备病人、铺无菌巾单，获取正侧位透视图像。

使用不透X 线的标记，于侧位片上定位受侵椎间盘的中心(图3B、C)。

在皮肤上标记相应的位置，表示切口位置。

确保进入椎间盘入路不受肋骨及髂翼的影响。

要是用XLIF 方法考虑进入L5-S1间隙，这就非常重要。

切开皮肤，象ALIF前路经腹膜后入路一样，按切口分析切开腹前肌群，或者按肌纤维方向逐层仔细钝性分离。

可能的话，避免进入腹膜腔。

经深筋膜进入腹膜后腔，向前推开腹膜腔，向下钝性分离至腰大肌。

按术者的喜好，插入标准的透射线的牵开系统刀片或扩张管系统，直接靠在经正侧位透视证实的椎间隙上方的腰大肌外缘。

轻柔钝性分离腰大肌肌纤维(图3D)。

不同于ALIF的前外侧入路，直接经腰大肌的外侧入路在理论上降低了损伤大血管的危险，因为这些大血管位于手术通道的前方。

但是，因为其横穿腰大肌，腰骶丛及腰大肌本身有损伤的风险。

停留在腰大肌前1/3及使用EMG检测，有助于降低腰丛损伤的危险，而腰丛位于腰大肌偏后的位置。

此外，不应损伤位于
腰大肌表面的生殖股神经。

小心切开腰大肌直抵椎间盘表面。

因神经不在直视下，进入过程中使用EMG 有助于术者确定是否有神经存在。

一经获取最后的位置，应再次透视证实。

随后插入扩张管至达到最后直径，置入深度合适的相应的牵开系统。

显露的大小应根据术者需要及疾病来调整。

于是在经标准器械构成的手术通道的直视下切除椎间盘。

切除椎间盘前半的纤维环。

一般保留后部纤维环的完整，但可能的话用Cobb起子松解对侧纤维环。

应细心操作确保术中患者体位不改变，如有未意识到的体位改变，则有可能引起医源性神经血管损伤。

完全切除椎间盘及准备终板以增加融合率。

象其它方法一样，骨性终板及软骨下骨尽可能少地切除，以降低植骨下沉的风险。

椎间撑开及仔细植入可帮助恢复冠状面及矢状面的失平衡(图3E-H)。

椎间融合通过塞入松质骨碎屑或同种异体骨块来完成，若使用松质骨碎屑，需Cage帮助提供结构支撑，恢复腰椎矢状面轮廓对线，及恢复神经孔高度。

如需要的话，取自体髂骨可增加植骨材料。

充分冲洗后按标准操作关闭切口，一般，无需闭合引流。

患者取俯卧位经皮或有限切开行椎弓根钉固定。

这些选择在别处有更详细的描述。

图3 （A）手术床于目标椎间隙弯曲的侧卧体位。

术中对目标椎间盘定位的透视图像图式（B）及侧位片（C）。

术中经置于侧方的扩张管系统看到的图像（D），经髂腰肌入路，扩张管位于目标椎间隙（A-D）(源自Ozgur BM, Aryan HE, Pimenta L,et al. Extreme lateral interbody fusion (XLIF): a novel surgical technique for anterior lumbar interbody fusion. Spine J 2006;6:437,440，已或准许) 。

术前显示腰椎前曲消失的退变性侧凸的正位（E）及侧位（F）片。

术前经右侧（G）及左侧（H）屈曲位片帮助确定需松解、融合及固定的节段。

经XLIF方法定位曲线凹点，与L3-4及L4-5椎间前路松解及植骨融合的平片（I、J），于手术节段行经皮椎弓根螺钉固定。

术后平片显示冠状面对线及更正常些的腰椎前曲的恢复。

轴向腰椎融合（AxiaLIF）
概要及优缺点
腰椎前路、后路及直接的外侧入路的缺点及局限性引发了脊柱轴向技术的发展（及沿脊柱长轴垂直于终板）。

从概念上讲，沿脊柱长轴放置器械的椎间融合是以生物力学为立足点，因为能够将器械安放靠近脊柱的屈曲轴，并与椎体的压缩力矩在一条直线上。

尽管这不是一个新概念，多年来已被接受，腰骶椎的轴旁开放入路已在使用腓骨植入L5至S1的手术中被描述。

真正腰骶椎的轴向入路已被合适的技术及植入的有效性所限制。

近来，基于系列的尸体研究及精心设计的临床研究，针对腰骶椎前路的经皮入路方法已有描述。

L5-S1椎间盘经微创切口经骶前间隙进入（图4A）。

该技术避免切开脊柱的前、后及外侧，不会引起后方肌肉、韧带等结构的损伤及破坏。

同样，也无需进入腹腔，不用牵拉血管及腹腔内脏器。

因为骶骨经直肠系膜与直肠分开，且被脏筋膜所覆盖，一般这一平面一经正确辨认，则可容易开发出来。

虽然骶前解剖为普外及直结肠外科医师所熟悉，但对脊柱外科医生来说并不是一个舒服的入路。

象所有的手术入路一样，关键是术者能彻底理解骶前解剖，减小周围结构损伤的风险。

一些可能的并发症都与对周围结构的疏忽损伤有关，而新型植入物、手术技术以及双平面透视的使用，对于降低医源性并发症都是非常重要的。

虽然关于继发于尾骨旁入路及直肠微小穿孔的感染尚未被了解，但是，因该技术的临床经验有限，并发症的发生率目前尚不清楚。

其它担心，还包括行AxiaLIF时为确保手术入路位于正确的中线及植入轨迹，术中需增加透视。

最后，椎间盘的掏空仅在透视下，经特殊器械来完成，因此，医生不能用于椎管内病变，或直视下切除椎间盘。

手术技巧：AxiaLIF
气管内全麻诱导及术前抗生素给药后，患者俯卧于可透X线的手术台上。

仔细选择患者，如需在侧位透视时增加直肠的可见度及定位，可将20F导管插入直肠，鼓起气囊，肛门通过闭合敷料与术野分开。

在正式准备及铺无菌巾单之前，术野透视以保证能够获取正侧位图像，之后行骶尾部及臀区常规消毒铺单。

接下来，触及尾骨旁切迹，于尾骨侧方取15至20mm长的切口，表面通道被确定后，轻轻切开，手指钝性分离。

导针插管装置插入切口，轻轻沿骶骨前中线前推，通过触觉及透视引导，缓慢向内弧形前移，保持插管装置与骶骨前面的骨性接触。

这是考虑到骶前间隙的仔细形成。

术中行正侧位透视对确定插管尖部位于骶骨前面的骶前间隙内及正中线上
是非常必要的。

插管尖部在本通道粗心的插入，可使偏外侧的神经孔发出的神经，及前方的骨盆内结构（如：直肠及骶中动脉）置于损伤的高风险之中。

然后，在透视指导下，插管停留在S1与S2椎体交界处的骶骨前侧皮质处。

将钝性插管装置换成尖锐的导针，导针的轨迹经过L5-S1椎间隙应通过正位片证实尽可能地接近中线，同时，侧位片应经L5-S1椎间隙中部而止于L5椎体前部。

将导针沿计划路线轻轻锤入骶骨，固定导针扩张部，扩张管依次扩张骶前软组织，创建骶骨内的骨性工作通道。

以上完成后，用最后的扩张管鞘向前推进，固定在已创立的经骶骨工作通道的骶骨上(图4C)。

之后，空心钻向前经骶骨及椎间盘直至L5下终板，L5下终板应保留，而不应被钻穿，移除空心钻，钻内骨留做自体植骨用。

随后，使用特殊设计的切环装置及椎间盘切除器，在透视引导下切除L5-S1椎间盘。

然后将所选的植骨材料直接填塞入椎间隙。

用7.5mm钻头，钻穿L5椎体至距L5上终板1cm范围内，插入最后的导针，拧入带有螺纹的钛棒。

因为此带罗纹的钛棒是有不同螺纹直径及螺距的特殊设计，它考虑到了经过椎间隙插入时的撑开作用，所以有助于恢复椎间盘及神经孔高度(图4D)。

透视下缓慢插入钛棒，直至见其在L5上终板下牢靠固定。

植入的设计是通过中心管及侧孔，螺纹棒上有注射孔，可添加植骨材料，经注射孔进入到椎间隙。

注射孔是散在的，螺纹棒经螺塞封闭，防止植入物流出。

拔出套管，冲洗切口，按标准操作关闭切口，及辅加经皮椎弓根螺钉固定(图4E、F)。

图4 （A）经骶前间隙通过AxiaLIF方法确定L5S1椎间隙的术前侧位片。

（B）插管装置经内侧旁切口插入的术中图片。

（C）放置最后套管鞘的术中图片。

（D）AxiaLIF螺棒不同螺距的图片，它可使术中插入时撑开椎间隙。

L5-S1植入AxiaLIF 螺棒并L4-S1椎弓根螺钉固定术后的正位（E）及侧位（F）X片。

总结
微创椎间融合术的指征与开放的融合术相似。

每一种手术技术都概括了以上的好处，及手术入路、周围结构及引起各种解剖学损伤的固有的风险。

因此，应该根据医生的自我经验、技术能力，以及不同患者特殊病情的背景下考虑每种技术。

正确选择病人，崭新的微创手术方
法，连同先进的外科技术及植入物，可降低外科发病率、减少术后恢复时间及增强术后早期康复能力。

这使一篇非常好的关于腰椎椎间融合微创技术的综述，从历史发展到每种手术的优缺点及手术技巧都有较为详细的叙述，推荐大家阅读，指出翻译不妥之处。

另：原文不知如何上传？。