经椎间孔入路腰椎椎间融合术的应用进展

Progress in the Application of Transforaminal Lumbar Interbody Fusion

摘要: 腰椎退变性疾病是临床常见的脊柱疾病，腰椎融合术作为治疗腰椎退变性疾病的有效手段，具有良好的临床效果。其中经椎间孔入路腰椎椎间融合术(TLIF)是目前为止最为经典的腰椎融合术之一。本文将从TLIF的手术发展史、手术方式、临床疗效等方面进行综述，为临床医生的工作和学习提供参考。

Abstract: Lumbar degenerative disease is a common clinical spinal disease. As an effective method to treat degenerative disease of the lumbar spine, lumbar fusion has good clinical effect. The transforaminal lumbar interbody fusion is one of the most classic lumbar fusion procedures. This article will review the history of TLIF operation, operation methods, clinical efforts and other aspects, so as to provide references for the work and study of clinicians.

1. TLIF手术发展史

1953年Cloward [1]首先提出后路腰椎椎体间融合术(PLIF)，开创了椎间融合治疗腰椎退变性疾病的先例，Lin [2]等在此基础上改进并首次提出取自体骨块做椎间融合，该技术虽然通过单一入路就能完成后路手术和椎体间融合，但常需要切除双侧重要的骨组织和韧带；1981年Blume和Rojas [3]提出了单侧入路PLIF手术，以降低手术并发症；在此基础上，1982年Harms [4]提出并推广了经椎间孔入路腰椎椎体间融合术(TLIF)。不同于PLIF植骨通道于硬膜囊两侧而不可避免地影响其神经根，TLIF术式则相对靠外，对脊柱后方的韧带、棘突、椎板等脊柱后柱部分切除更少，且从硬膜囊一侧进入，对对侧椎管内神经组织几乎无干扰，能有效避免对侧可能出现的神经根和硬膜囊损伤、降低了术后并发症[5] [6]。由于TLIF稳定的临床疗效和较高的患者满意度，目前已成为经典腰椎融合术之一，获得了广泛的应用。

2. TLIF手术可行性的解剖学研究

关于椎间孔的解剖，国内外学者已做了大量研究，但其区域范围尚无明确的界定。Crock [7]将椎间孔定义为神经根管中一个最狭窄而独立的矢状切面或“窗口”。Jenis [8]等则认为椎间孔是两个椎弓根之间的垂直区域，此区域向内与侧隐窝相连，向外则神经根管出口区相连。目前，学者们更倾向于接受Crock的定义。椎间孔上下界为椎弓根，底部自上而下分别为上位椎体的后下缘、间盘和下位椎体的后上缘，顶部由黄韧带构成，黄韧带后面是关节突关节。研究表明[9]，椎间孔的高度主要由骨性的椎弓根决定，而椎间孔的宽度则主要是由其前方的椎间盘和后方的黄韧带等软组织所决定；椎间孔内有神经根、动脉和静脉通过[10]。椎间孔内下部有一纤维隔将椎间孔分为上、下二管，上管有神经根、腰骶动脉椎管内分支及椎间静脉上支通过，而下管有椎间静脉通过。但如有外侧型椎间盘突出、骨质增生或肿瘤时，可因纤维隔的存在而加重神经根受压。因此，腰神经根横断面较大，呈椭圆形或卵圆形，位于腰椎间孔相对宽大的上半部，是通过椎间孔的重要结构。这部分是由上位椎弓根的下缘、关节突间部等组成的半环骨性神经通道。而椎间孔下半部分相对狭窄，但并无神经根通过，是行TLIF的手术通路。椎间孔的特殊解剖形态能保护神经根不易受到卡压，只有在椎间孔周围结构发生某些特殊病理变化时，才可能累及神经根。

在TLIF手术中，如何通过狭窄的椎间孔通路进行椎间盘切除、融合器植入、植骨融合而不损伤硬脊膜和神经根至关重要。腰椎融合理论要求cage置入的最小宽度为(cage宽度 × 2) + 4 mm，融合器直径应大于椎间盘高度6 mm左右，两个融合器之间应有4 mm间隙。研究表明[11]，下腰椎间盘的高度 ≤ 3 mm时可作为椎间孔狭窄诊断的参考标准，因此融合器的直径必须大于10 mm。因此，在PLIF手术中，即使后路植入最小的融合器，在L3以上椎体椎弓板、峡部及下关节突也几乎将被全部切除[12]。在LS~S1间隙如置入较小的椎间融合器(直径14 mm)，将切除大部分椎弓峡部(只保留4 mm左右)；如置入较大的椎间融合器(直径18 mm)也几乎需切除L5全部椎弓板、峡部及下关节突，必将明显影响该节段的稳定性。同时，因腰神经根斜行穿过椎间孔向前外下方行走时，其斜度逐渐增加，神经根与硬膜囊的夹角越来越小，变化明显，神经根的长度也逐渐变大，L5达到最长，故术中需牵拉硬膜囊和神经根，易造成脊髓与神经损伤。即使在椎间隙植入宽度约9 mm至13 mm左右的矩形cage，L3以上节段亦将切除大部椎板、峡部，甚至部分下关节突。综上，TLIF术中cage的高度在7~9 mm即能够满足恢复正常椎间隙高度的要求。由于TLIF手术入路偏外，切除了上位椎体的整个下关节突和下位椎体的上关节突上部，两枚椎间融合器则能顺利的植入，不会因牵拉硬膜囊和神经根，而导致脊髓与神经根损伤。cage通过界面固定原理植入椎间后，可使椎节撑开2 mm左右，增加了椎间孔容量，有利于神经通道恢复，从而解除硬膜及神经根的压迫。

3. TLIF的适应症与禁忌症

文献报道TLIF的适应症较广，可以在所有腰椎节段进行，一般只进行1~2个节段的椎间融合[13]。适用于症状性腰椎不稳、退变性椎间盘疾病、退变性腰椎管狭窄、椎间盘源性腰痛、各种类型的轻中度腰椎滑脱和退变性腰椎侧弯等疾患。TLIF对再次手术者优势更加明显[14]，因为第一次手术很少涉及椎间孔，此处瘢痕形成少，而且TLIF常常保留了对侧椎板，再次手术显露时操作更容易，可以避免在疤痕组织中松解神经根和硬膜囊，能明显减少硬膜囊破裂和神经根损伤的风险。TLIF的禁忌症报道相对少[15]，主要为相对禁忌症，包括多节段椎间盘受累、严重骨质疏松症、三度以上的腰椎滑脱症、双侧硬膜外严重纤维化、活动性感染等。

4. TLIF的手术方式

经气管插管全麻后，病人取俯卧位，常规消毒铺巾，作腰部后正中切口，可依据融合节段及范围确定切口长短[16]。切开皮肤，皮下组织及深筋膜，小心保护棘上和棘间韧带，紧贴椎板骨膜下剥离棘突旁肌肉，显露手术节段双侧椎板、关节突和横突基底部。可同时剥离髂后上嵴的筋膜，用骨刀和刮匙取适量的松质骨。根据需要固定融合的水平置入椎弓根螺钉，然后切除病变间隙的上一椎体的下关节突和下一椎体的上关节突上份，清除下方的黄韧带外侧份及硬膜外脂肪[17]，此时应特别小心辨认经椎弓根下缘穿出椎间孔外下方走行的神经根。好果有出血，可用双极电凝止血。术野清晰后，可清楚的看见外侧1/3的椎间盘、硬膜囊和神经根，此时无需牵拉神经根即可进行椎间盘摘除。常规切除椎间盘后，彻底清除上下终板，终板前1/2去皮质制作植骨床，后1/2保留骨性终板以安置cage。在椎弓根螺钉之间安装连接杆[18]，适当撑开椎间隙，选取适宜的椎间融合器，充分充填松质骨后，置入椎间隙，经“C”型臂X线机透视显示椎间融合器位置良好，即位于椎间隙的后1/2，其后缘距离椎体后边界3 mm，将椎弓根螺钉之间加压固定。如尚有松质骨，可同时进行双侧横突间植骨融合，对侧同时行小关节融合，从而实现“环形”融合[13]。

患者术后常规给予伤口引流2天，补液消炎治疗1周；卧床3周后，在支具保护下下床活动，进行功能锻炼。

5. TLIF的临床疗效

国内外学者临床研究表明，TLIF具有术后疗效较好，并发症较少，患者能早期恢复活动等特点，取得了良好的临床缓解率和植骨融合率。el-Marsy MA [19]等对30例退变性腰椎滑脱患者研究表明，手术时间和术中出血少，并发症少，术后临床缓解率达90%，骨性融合率达91%，3例患者早期出现运动障碍，1例晚期未能恢复。Potter [20]回顾了采用TLIF治疗的100例患者，其中55例为椎间盘退行性疾病，41例腰椎滑脱，4例退行性脊柱侧弯，64例为单间隙融合，33例两间隙融合，2例三间隙融合，1例为4间隙融合，共140个椎间隙。均随访1年以上，评价34月。结果发现临床总体满意率为76%，81%的患者症状明显改善，影像学融合率为93%。2006年，Glassman [21]等收集了497例患者的临床资料，严格按照MOS Short Form (SF-6)和视觉模拟量表(VAS)进行标准化评估。得出以下结果：术后1年综合评分平均提高9.9，术后2年平均评分提高9.5。在融合率方面，TLIF后总体的融合率达到90%左右。Hackenberg [22]等报道52例采用TLIF治疗的患者，其中32例峡性腰椎滑脱，22例退行性腰椎疾病。39例单间隙融合，11例两间隙融合，2例三间隙融合。随访3~5年，平均46个月。发现影像学融合率为89%，临床随访VAS和ODI显著优于术前，效果满意。Chen Z [23]等研究表明，43例复发腰椎间盘突出症患者均行TLIF治疗，术后1月腰腿痛症状明显缓解，JOA评分从术前的9.3明显提高至末次随访的25.0；临床疗效评价优53.5%，良32.6%，可13.9%：术后2年融合率为100%：3例患者早期出现短暂神经功能障碍，3月后完全恢复；没有主要并发症。

6. TLIF的最新进展

随着医疗技术和器械的不断发展进步，TLIF已由从前的正中切口开放TLIF发展为现在的旁切口改良TLIF、微创经椎间孔腰椎椎间融合术(MIS-TLIF)、经皮内窥镜下经椎间孔腰椎椎间融合术(PETLIF)、机器人辅助微创TLIF等。

微创椎间盘减压术(MIS-TLIF)是在后路开放经椎间孔腰椎椎体间融合术的基础上发展而来的，旨在于减少手术损伤和切口、加快术后康复[24] [25]。在处理腰椎退行性疾病方面，MIS-TLIF具有显著的临床疗效，其并发症风险与开放手术持平，且融合率也相当。随访评估结果表明，与开放式椎间盘减压术(open TLIF)相比，MIS-TLIF在出血量、住院时间和疼痛视觉模拟评分(VAS)方面均呈现出较低水平。但是与传统手术相比，MIS-TLIF也有如下问题：① 手术时间增长，会导致医疗过程辐射暴露时间延长；② 技术困难加大，可能导致学习曲线提高；③ 机械设备的水平要求很高，不宜在偏远地区进行，下级医院尤其推行；对于肥胖患者，其手术难度、并发症发生率以及镇痛药物使用量均有所提高[26]。然而，瑕疵无法掩盖荧光显微镜下椎间盘内核转移内固定手术(MIS-TLIF)的巨大潜力。随着科技和医疗设备的不断进步，MIS-TLIF的缺陷正在逐步得到改善。

PETLIF技术，作为一种近十年来逐渐发展起来的创新手段，源自于经皮内窥镜腰椎椎间盘切除术。该技术主要通过Kambin三角实现腰椎椎间融合。相较于MIS-TLIF手术，PETLIF技术的侵入性更低，导致的医疗资源损耗也相对较小，从而为全身麻醉下行手术治疗提供了可能性[27]。现阶段的研究成果表明，与传统的MIS-TLIF技术相较之下，PETLIF展现出了手术侵袭性较低、术后疼痛程度较轻、隐性失血量较少以及恢复速度较快等诸多优势。然而，在中短期内，这两种方法的手术效果并没有显著差异。推动PETLIF技术的发展，旨在进一步降低腰椎融合手术所引发的医源性损伤风险。内窥镜手术的适用范围与传统TLIF手术相似，涵盖退行性腰椎疾病和轻度腰椎滑脱等情况。PETLIF可能成为老年患者等特定人群的优选治疗方案。在过去的十年里，PETLIF一直在不断发展，其侵入性逐渐变得更小。在超微创内镜手术的实施过程中，PETLIF技术的临床疗效与放射学评估成果均显著增强，这一现象与术后加速康复(ERAS)理念高度契合。然而，PETLIF的掌握难度较高，因此，临床医生应当精准识别适用证据，充分发挥优势，同时规避不足之处[28]。

随着社会进步和医疗技术的迅猛发展，各种TLIF辅助技术如骨科机器人、0形臂透视机、C形臂透视机、计算机辅助置钉以及可视化技术等，呈现出日新月异的发展态势。相关研究表明，机器人辅助的微创椎间盘减压手术(MIS-TLIF)在手术时长、并发症发生率、再次手术率以及住院时间方面与传统的开放式手术相似。然而，其手术过程中的辐射暴露显著降低，有效地弥补了MIS-TLIF的不足之处[29]。赵等[30]人对于全可视系统辅助PETLIF治疗腰椎管狭窄症的临床效果进行了回顾性评估，并与MIS-TLIF技术进行了对比研究。研究表明，在全可视系统辅助下，PETLIF手术组的出血量和住院时间均显著低于MIS-TLIF手术组，同时手术时间也得以大幅缩短。此外，该方法还有助于降低手术过程中的辐射暴露，简化学习过程，并便于通过录制视频进行教学。Safaee等[31]人提出了一种技术方案，该方案首先通过术中计算机断层扫描辅助椎弓根螺钉的定位，随后采用传统透视方法进行椎弓根螺钉及笼子位置的检查。相较于传统透视技术，该技术在手术时间上有所缩短，同时最大程度降低了手术过程中的辐射暴露。脊柱融合手术通常高度依赖透视技术，导航型C形臂透视机和锥束计算机断层扫描O形臂透视机为主要选择。相较于开放式TLIF手术，MIS-TLIF结合O形臂透视机导航技术不仅能够提升椎弓根螺钉的精准定位，还能加强微创手术在降低术中出血量方面的效果，并缩减住院期限，从而有利于患者术后康复[32]。在医疗成像领域，C形臂透视机与O形臂透视机展现出相似的成像效果。然而，两者在手术过程中产生的辐射情况仍需深入探讨。研究者Chang等[33]人的实验表明，在执行单节段MIS-TLIF手术过程中，O形臂透视机的辐射水平是C形臂透视机的两倍。然而，在肥胖患者或进行两节段及以上微创后腰椎间盘融合手术(MIS-TLIF)的情况下，O型臂X光机与C型臂X光机对患者的辐射剂量相近。然而，O型臂X光机几乎不会对医生造成辐射，这是其相较于C型臂X光机最显著的优势之一。

7. 结语

现代，人们越来越重视腰椎疾病，手术治疗已经日渐成为保守治疗无效患者的必然选择，腰椎融合术则是最常用的手术方式。随着医疗技术的进步、脊柱外科理念的发展，有关腰椎融合术的各种术式层出不穷，从最初的PLIF，到之后兴起的TLIF、MIS-TLIF以及各种辅助技术，使得手术方式更多元化，对于不同患者可以选择不同的术式；同时还能够强化各类TLIF术式的优点，并使其不断精进。总而言之，在临床治疗中，选择哪种术式，应结合患者具体病情和外科医生的技术综合考虑。