椎弓根鏡輔助下置釘與傳統經皮置釘治療LDD的臨床評價*

皮 斌,郭 倞,陳鏡臣,溫 濤,鄧賢超,郭煉錦,高巨洲,尹知訓,何二興△

(1.廣州醫科大學附屬第五醫院骨科，廣州 510710；2.廣州醫科大學附屬第一醫院脊柱外科/廣州骨科研究所，廣州 510120)

·技術與方法·

椎弓根鏡輔助下置釘與傳統經皮置釘治療LDD的臨床評價*

皮 斌1,郭 倞2,陳鏡臣2,溫 濤2,鄧賢超2,郭煉錦2,高巨洲2,尹知訓2,何二興2△

(1.廣州醫科大學附屬第五醫院骨科，廣州 510710；2.廣州醫科大學附屬第一醫院脊柱外科/廣州骨科研究所，廣州 510120)

目的 比較傳統經皮置釘與椎弓根鏡輔助下經皮置釘技術治療腰椎退行性疾病(LDD)的安全性和準確性。方法 選擇廣州醫科大學附屬第一醫院2013年12月至2015年9月采用經皮置釘的LDD患者30例，將其分為經皮組和鏡下組，每組15例，比較兩組患者術中出血量、住院時間及并發癥，采用視覺模擬量表(VAS)和Oswestry功能障礙指數(ODI)進行療效評估。術后復查X線、CT及磁共振成像(MRI)，評估螺釘位置及融合率。結果 經皮組置釘84枚，鏡下組置釘70枚。兩組術中平均出血、手術平均時間、C臂透視平均次數、住院平均時間、術后下床時間及并發癥發生率比較差異無統計學意義(P>0.05)。隨訪6個月，兩組患者VAS 及 ODI評分較術前明顯改善(P<0.01)；鏡下組VAS及ODI分別為(2.50±1.30)分及(50.00±3.50)%，經皮組VAS及ODI分別為(3.00±1.50)分及(58.00±4.50)%,兩組比較差異有統計學意義(P<0.05)。經皮組、鏡下組臨床癥狀改善率為73.33%、80.00%；置釘位置經影像學復查，顯示位置良好，病變節段融合良好，無螺釘松動。經皮組3枚(3.57%)螺釘位置偏差，行二次手術調整。結論 椎弓根鏡輔助下置釘治療LDD的準確性及安全性均高于傳統經皮置釘，且手術時間更短，術中出血更少。

經皮椎弓根螺釘；椎弓根鏡；微創內固定術；腰椎退行性疾??；治療結果

隨著微創脊柱外科技術的成熟，越來越多的醫生和腰腿痛患者，傾向于選擇微創手術治療。自1963年由Roy-Camile等[1]研制推出椎弓根螺釘鋼板固定系統，并首次運用于治療胸腰椎不穩定骨折開始，椎弓根螺釘固定技術取得了長足發展。更加微創的經皮置釘方法正成為治療脊柱腫瘤、炎癥、創傷、退行性腰椎病變等的重要手段和先進技術[2]。目前，絕大多數醫生使用C臂透視指引螺釘置入，術中透視次數較多，術者及患者接觸放射量大、置釘時間長、反復穿刺容易造成椎旁的損傷、學習曲線陡峭等因素制約經皮置釘技術的應用。術中立體三維導航的技術雖然能提高置釘準確性[3]，但設備昂貴、占用手術室空間、術前準備工作耗時、術中通常需要反復透視等因素限制其大規模應用。內窺鏡可以提供人體深部結構清晰圖像，但是如何暴露腰椎關節突橫突結合部并鏡下置入椎弓根螺釘等方面的研究文獻報道不多。本研究利用何二興等[4]研發的椎弓根鏡系統，在可視情況下置入椎弓根螺釘，并與同期的經皮置釘患者資料進行比較分析，評價兩種技術的優缺點。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2013年12月至2015年9月在廣州醫科大學附屬第一醫院行腰椎融合術的腰椎退行性疾病(LDD)患者30例，將其分為經皮X線透視下椎弓根置釘內固定組(經皮組)和經皮椎弓根鏡下椎弓根置釘內固定組(鏡下組)，每組15例。其中男10例(每組各5例)，女20例(每組各10例)；年齡31～78歲，平均(61.00)歲；單節段融合17例(經皮組7例，鏡下組10例)，雙節段融合9例(經皮組4例，鏡下組5例)，三節段(及以上)融合4例(經皮組)；退行性失穩2例(每組各1例)，椎管狹窄合并間盤突出23例(經皮組11例，鏡下組12例)，峽部裂椎體Ⅰ度滑脫合并退變椎管狹窄4例(經皮組3例，鏡下組1例)，退變性側彎1例(經皮組)；30例患者均是經非手術治療1年以上無效?；颊弑憩F有腰背痛、神經根根性疼痛及間歇性跛行等癥狀；術前行腰椎X線(正側位、動力位)、腰椎CT及磁共振成像(MRI)檢查。排除脊柱畸形者。兩組一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究通過本院倫理委員會審批，患者及家屬均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 手術方法 所有患者均行全身麻醉氣管插管，俯臥位，墊高懸空腹部。椎間融合術取旁正中皮膚切口，長約3 cm，在內窺鏡下行截骨后進入椎管和椎間隙，松解神經組織，清理椎間隙和刮除終板軟骨；植入大小合適的椎間融合器和足量骨組織(減壓骨與同種異體脫鈣骨混合)，逐層縫合肌肉及筋膜。然后按不同設計行椎弓根螺釘固定術。(1)經皮組：用C臂機攝取目標脊椎的標準正位像，要求前、后方椎體終板影重疊在一起，呈一水平直線，兩側椎弓根顯影清晰對稱，并在終板投影線的正下方，棘突位于雙側椎弓根正中央。以穿刺針在X線透視監測下經皮膚、肌肉、筋膜，從椎弓根外側緣右側3點鐘或左側9點鐘方向進入椎弓根內，平行于終板，外傾大約25°，首次進入骨質深度約1.00 cm，錨固穿刺針。重新透視(透視1次)，根據需要調整進針位置和方向。繼續進針至椎弓根全長，約2.50 cm后(特殊病例可根據術前CT結果準確測量椎弓根長度)，再次透視，若穿刺針遠端不超過椎弓根內緣，而且位于椎弓根影內為符合標準。將C型臂調至左右側位透視，證實穿刺針頭已安全穿越椎弓根抵達椎體后緣，再進入椎體骨質1.00～2.00 cm后，取出針芯，置入導針，以導針為中心，逐級擴張軟組織，最后置入工作通道。用空心絲錐套在導針上攻進椎弓根骨質，深約2.50 cm，取出絲錐，將空心螺釘擰進。X線正側位再次確認位置準確滿意后，將預彎連接棒經螺釘尾部U型結構置入，椎間加壓后鎖緊螺帽(建議鎖緊連接棒前，恢復患者正常腰椎前凸)。(2)鏡下組：在椎弓根皮膚投影處外側約3.00 cm做皮膚切口，長約2.00 cm。用初始擴張器以內傾傾約25°插入至骨性結構，通過手感探測關節突橫突結合部，以此位置為中心，逐級擴張軟組織，最后置入特制工作通道。鏡下清理殘余軟組織，直至從顯示器清晰顯示關節突橫突結合部解剖結構。根據術前三維CT測量確定的螺釘進入點置入穿刺針深度約1.00 cm。C臂機側位透視證實進針方向準確后，繼續深入至椎體后緣，再次透視證實穿刺針尖在椎弓根影內。將穿刺針進入椎體約1.50 cm，依次攻絲、置釘。同法，植入其他3枚螺釘。將預彎連接棒放置螺釘尾部U型頭中，椎間加壓后鎖緊螺帽。間斷縫合皮下組織和肌肉，皮下放置膠片引流，縫合皮膚。

1.2.2 術后處理 術后傷口放置引流管24～48 h。常規傷口換藥。使用抗生素1次預防感染、地塞米松和甘露醇1～3 d脫水治療。術后2～3 d開始佩帶腰圍下地活動，3個月內嚴格限制腰部扭轉、彎曲及劇烈運動。

1.2.3 觀測指標 統計手術時間、出血、平均置釘透視次數、平均住院時間，并發癥及發生率；所有患者均隨訪3個月及以上，采用視覺模擬量表(VAS)和Oswestry功能障礙指數(ODI)進行療效評估，并計算改善率[改善率=(1-術后ODI/術前ODI)×100%][5]；術后3個月復查X線片(正側位及動力位)、腰椎CT評估螺釘位置及融合情況。

2 結 果

2.1 兩組患者治療結果比較 30例患者共置入154枚胸腰骶椎椎弓根螺釘，每例患者平均置人5.13枚螺釘。T11為2枚，T12為4枚，L2為4枚，L3為16枚，L4為54枚，L5為54枚，S1為20枚。經皮組置釘后，出現2例次術后癥狀加重，3枚螺釘均為骶椎椎弓根螺釘置入不良，行2次手術，分別予以螺釘調整，術后未出現其他并發癥，患者癥狀明顯減輕，治愈后出院。其余所有患者術中和術后均未出現神經、血管和內臟損傷等并發癥，無感染患者，所有微創內固定手術無1例轉為開放手術。經皮組3 枚(3.57%)螺釘穿透椎弓根內壁，患者術后出現一過性神經根性疼痛。經皮組及內鏡組安全率分別為94.05%、100.00%，鏡下組準確率及安全率均高于經皮組,但差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

2.2 兩組患者手術相關指標比較 經皮組和鏡下組術中平均出血、手術平均時間、住院平均時間、術后下床時間、螺釘融合率比較，差異無統計學意義(P>0.05)。手術前兩組患者的VAS評分均為(7.00±1.50)分，ODI均為(7.00±1.50)%，兩組比較差異無統計學意義(P>0.05)；但術后鏡下組患者VAS 及 ODI評分改善更明顯，兩組比較差異有統計學意義(P<0.01)，見表2。此外，經皮組的臨床癥狀改善率為73.23%(11/15)鏡下組的臨床癥狀改善率為80.00%(12/15)，植入位置經X線及CT復查，顯示位置良好，病變節段融合良好，均明顯優于傳統經皮組。

表1 兩組患者椎弓根植釘位置比較[n(%)]

表2 兩組患者手術相關指標比較±s,n=15)

a：P<0.01，與經皮組比較。

3 討 論

3.1 椎弓根鏡技術的優點 治療LDD，臨床實踐中廣泛運用切開復位椎弓根釘內固定術，而內窺鏡技術因其得天獨厚的微創優勢，在脊柱外科臨床應用中得到飛速發展，適應證范圍也由最初治療腰椎間盤突出癥，逐步擴展至其他腰椎疾病[6]。為了徹底解決椎弓根釘進釘點缺乏解剖參考標識的技術問題，經研究并生產了椎弓根鏡，利用清晰準確的成像，極大提高了一次置釘的成功率。

本研究發現，鏡下組的置釘準確性及安全性，優于同期的經皮組。說明椎弓根鏡技術可以較好地解決傳統經皮置釘無法暴露的難題，使得螺釘進釘點可以清晰、準確、立體并且客觀的呈現在術者面前。在保留經皮置釘微創優勢并減少手感依賴、X線透視的前提下，又同時具備了傳統開放手術的開闊視野和手術操作的全局觀。術中鏡下清楚辨認關節突，精確定位進針點，顯著提高置釘的準確性，X線接觸明顯減少，手術時間也有所縮短。

本套手術器械共包括3個單元：顯像系統、固定支架及鏡下微創手術工具。顯像系統包括針孔鏡頭、光纖傳輸線、冷光源、主機及顯示器；固定支架包括逐級擴張套管、可調節懸臂、鏡夾及吸引裝置；手術工具包括探針、長穿刺針、導絲、長柄絲攻及旋釘器等。椎弓根鏡尤其適用于嚴重退變的復雜LDD，使C型臂透視機顯示椎弓根欠佳、難以確定進釘點的病例，可以迅速地確定手術方案，并準確的置釘固定。避免多次穿刺造成的微小骨折及較多的組織出血，可減小神經根的損傷及內臟誤傷的風險，對于高齡骨質疏松的患者尤為合適，術后殘余腰痛癥狀明顯減輕。為了更好地適應不同體型患者的微創手術需要，對擴張套管的規格做了不同孔徑及長短區分；為了鏡下圖像的高保真，對鏡頭的角度及視野分別做了優化調整；手術工具做了不同的參數標示，以方便術中穿刺顯影需要。

3.2 置釘方法的比較分析 目前臨床通用的椎弓根螺釘定位方法有如下幾種[7]：(1)Margerl法，進釘點選取過關節突外緣的垂線與橫突中軸水平線的交點；(2)Roy-camile法，取上關節突的中軸線與橫突中軸線的交點；(3)Krag法，對Margerl法作了改進，進釘點更加靠外，水平線為橫突上2/3與下1/3的交界線。當前多數的定位方法都是參照橫突中軸線和上關節突作為定位標志，進而確定其為通用的進釘點。Ebraheim等[8]對椎弓根的投射點進行形態學的分析，發現腰椎椎弓根中心點并非總固定位于腰椎橫突中軸線上，腰椎椎弓根螺釘置入仍存在較高的誤置率。

據文獻報道，胸、腰椎椎弓根螺釘的誤置率可高達42%，神經功能損傷的發生率為2%～11%[9]。使用C臂透視的經皮置釘技術置釘精確性研究較多，結果表明，經皮置釘破壁率6%～15%，與開放置釘技術相比，無顯著差異，但置釘時間、置釘的透視次數明顯多于開放置釘術。Schizas等[10]報道60枚微創螺釘(15例患者)的準確率，統計螺釘總體穿透率為23%，重度穿透椎弓根者3.3%，1例(6.6%)損傷S1神經根。常規操作中，椎弓根螺釘的外側壁穿透率(66.7%)顯著高于微創螺釘組(43.7%)[11]。然而，作者認為術中導致螺釘誤置的主要原因在于定位困難(缺乏統一科學標準、無法精確量化進釘點，欠缺直視衡量置釘進程的技術)，手術視野中無恒定的可靠參照標志物；術前薄層三維CT精準設計手術路徑及腰椎椎弓根置釘角度，也不可避免的由于術中遮擋或骨性結構破壞缺失，難以明確術中進釘點，造成術者無法最終確定進釘點的位置及置釘角度。同時，由于術中人為操作調整C臂機的投照角度、椎體水平面與椎弓根螺釘的夾角受體位影響變動，都使進釘角度缺乏可靠的穩定性。

椎弓根鏡下置釘的報道較少，缺乏大樣本的對比研究。作者通過大量臨床病例實踐，總結出在內窺鏡下進行置釘時，要求術者具備嫻熟的內窺鏡下操作技能、清晰明確的鏡下手術視野思維及良好的椎弓根置釘技術。盡管內鏡下較為容易的識別骨性標志，但C型臂透視定位，在手術初期仍是不可缺失的重要組成部分，尤其在確定穿刺點和導針錨定椎體后要反復透視確認，置釘、上棒及加壓固定后再次確保位置正確。由于工作通道視野局限，周圍肌肉及軟組織遮擋等影響，開展手術早期、操作生疏時，務必清理暴露椎弓根穿刺點；技術成熟后，即可在鏡下以探針觸碰法探查關節突與橫突關系作為定位的手段，以減少因顯露椎弓根穿刺點而對軟組織的造成損傷[12]。術前完善的檢查，手術器械的維護，對于任何術式都是必要的信息儲備；麻醉后患者體位準備，應盡量使腹部懸空，胸腹部墊枕確保椎間關系穩定，便于術中操作定位及置釘復位；責任椎體定位準確，皮膚切口、內窺鏡工作通道與置釘點及其方向盡量保持直線，減少對局部軟組織牽拉造成的創傷，真正意義上體現微創的進步及優越性。

目前，經皮微創椎弓根螺釘技術發展成熟，術中C臂機X線透視監測，但進釘點的選擇主要靠克氏針經皮探觸關節突和橫突關系來確定，不可避免帶有主觀性及盲目性，易導致置釘失敗、手術時間延長、術中出血增加、透視次數增多、患者及手術醫生射線暴露損傷較大。經皮置釘在椎弓根穿刺這一環節中所需要反復透視的主要原因是透視無法直接顯示關節突橫突結合部。反復刺探，一定程度上，增加了皮下組織的損傷概率，易形成局部皮下血腫及椎弓根的微小骨折，增加了置釘的干擾，導致手術難度加大。然而，內鏡技術的創新性使用，很好地解決了這些問題，本研究結果顯示，手術時間有所縮短、術中透視次數明顯減少、置釘精確性顯著提高；尤其在置釘環節，可以精確的選擇螺釘植入目標，鏡下可以二次微調進釘角度和方向，在修整釘道時，盡可能地減少周圍組織的損傷。對于肥胖患者及骨質疏松患者，更加體現了技術的優勢，減少并發癥。因此，伴隨內窺鏡及影像技術的飛躍發展，內鏡下微創椎弓根螺釘技術迎來新的機遇，在與三維導航的競爭中贏得先機，逐步過渡到內窺鏡輔助經皮技術，X線三維導航系統監視下進行椎弓根內固定、椎間融合等[13]。

3.3 微創治療LDD的展望 Harms等[14]于1982年報道經椎間孔腰椎椎體間融合術(TLIF)技術，其特點是采用后入路，從單側進入椎管達到雙側椎體間融合。優點在于無需干擾中央管，減少腦脊液漏的發生；無需過度牽拉神經根和硬膜囊，減少神經損傷概率。2002年Foley等[15]率先報道了應用經皮Sextant椎弓根螺釘系統內固定技術，該系統首次將棒置于肌肉深層，解決了先前固定棒較淺的缺點。經皮椎弓根螺釘微創內固定技術的出現是外科醫生及工程師堅持不懈努力創新的成果，該技術的出現使得微創TLIF得以實現[16]。 同常規開放TLIF相比，內窺鏡下進行微創TLIF可在工作通道內完成所有手術操作，且減壓更加安全徹底，并減少神經根及硬脊膜囊損傷。

椎弓根鏡系統的臨床研發應用，使脊柱內固定方法取得了革命性進步，傳統經皮椎弓根螺釘內固定技術中置釘的盲目性得到徹底改善，縮短手術時間、減少術中出血量的同時，避免術后并發癥、加快康復速度。Beisse[17]通過回顧胸腰椎骨折內窺鏡技術的發展及現狀，認為該技術的成功開展需要建立一套標準的手術技術與準則，以及開發定制針對內窺鏡技術的設備器材和內置物，這正是應用內窺鏡技術面臨的困惑與挑戰。

本研究的欠缺之處：(1)未考慮透視顯露進釘點的出血量及置釘時間對患者的影響。 (2)本研究設計缺乏隨機雙盲對照組，未與其他定位方法進行橫向比較。(3)樣本數目較少，缺乏大數據支持。雖然病例隨機進行了分組，但是患者間的個體差異仍無法很好地進行系統的標準化研究。后期將擴大樣本量，以避免個體差異對研究的影響。另外，經皮椎弓根螺釘為萬向中空螺釘，費用昂貴，經皮矯正脊柱畸形的力量有限[15]。隨著脊柱外科水平的日益提高，微創脊柱外科技術不斷涌現，可靠、安全、精準、創傷小的微創技術治療脊柱疾患，具有今非昔比的時機與條件，最終形成脊柱外科手術新趨勢。

綜上所述，內窺鏡下經皮椎弓根螺釘微創內固定技術，完全可以獲得準確、理想的螺釘植入位置，椎間盤鏡下髓核切除術結合鏡下微創TLIF治療LDD是安全有效的方法。

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Clinical evaluation of pedicle-scope assisted pedicle screw fixation and conventional percutaneous pedicle screw fixation for treating lumbar degenerative disease*

PiBin1,GuoJing2,ChenJingchen2,WenTao2,DengXianchao2,GuoLianjin2,GaoJuzhou2,YinZhixun2,HeErxing2△

(1.DepartmentofOrthopedics,FifthAffiliatedHospitalofGuangzhouMedicalUniversity,Guangdong510710,China; 2.DepartmentofSpineSurgery,FirstAffiliatedHospitalofGuangzhouMedicalUniversity/GuangzhouOrthopedicInstitute,Guangzhou,Guangdong510120,China)

Objective To evaluate the accuracy and safety of pedicle-scope assisted pedicle screw fixation and percutaneous pedicle screw fixation for treating lumbar degenerative disease(LDD).Methods Thirty cases of LDD treated by mini-invasive transforaminal lumbar interbody fusion(TLIF) under microscope plus percutaneous pedicle screw fixation with fluoroscopy or pedicle-scope of lumbar spine from December 2013 to September 2015 were selected and divide into the percutaneous group and pedicle-scope group,15 cases in each group.The operative duration,intraoperative blood loss volume,hospital stay and complications were compared between the two groups.The clinical effects were assessed with visual analogue scale(VAS) and Oswestry disability index(ODI).The plain radiography,dynamic radiology and lumbar magnetic resonance imaging(MRI) and computed tomography(CT) were re-examined after operation for assessing the screw location and fusion rate.Results Eighty-four screws were placed in the percutaneous group and 70 screws in the pedicle-scope group．In the percutaneous group and pedicle-scope group,the mean intraoperative blood loss volume,mean operative duration,average times of C-arm fluoroscopy,mean length of hospital stay,mean time of off-bed and complication occurrence rate were measured,and the differences were not statistically significant(P>0.05).In 6-month follow up,the VAS score and ODI score in the two groups were significantly improved compared with before operation(P<0.01);the VAS score and ODI score were(2.50±1.30) and(50.00±3.50) in pediclescope group,(3.00±1.50) and(58.00±4.50) in percutaneous group,respectivehy,and the differences were statistically significant(P<0.05);the improvement rates of clinical symptoms in the percutaneous group and pedicle-scope group were 73.33% and 80.00% respectively.The imaging reexamination showed that the placed screw location was good and lesion segment fusion was good without screw loosening.The location of 3 screws in the percutaneous group was deviated and adjusted by the second operation.Conclusion The accuracy and safety of pedicle-scope assisted screw placing for treating LDD are higher than those of conventional percutaneous pedicle screw fixation,moreover the operative time is shorter with less intraoperative bleeding.

percutaneous pedicle screw;pedicle-scope;mini-invasive internal fixation;lumbar degenerative disease;treatment outcome

0.3969/j.issn.1671-8348.2017.18.026

廣東省科技計劃項目(2014A020212369)。 作者簡介：皮斌(1981-)，主治醫師，碩士研究生，主要從事脊柱外科微創治療的研究?！?/p>

，E-mail:heerxing717@aliyun.com。

R681.5

A

1671-8348(2017)18-2525-04

2017-01-10

2017-03-14)