显微镜辅助微创前路融合与可动式椎间盘镜下融合治疗腰椎退变性疾病的比较研究

天津市天津医院微创脊柱外科

基金项目：国家自然科学基金资助项目；天津市自然科学基金资助项目（20JCYBJC00820、 19JCQNJC09300）；天津市卫生健康委员会科技项目（KJ20211）

关键词：腰椎退变性疾病；椎间融合术；椎间盘镜；显微镜；前路手术

引用本文：徐宝山, 许海委, 刘越, 等. 显微镜辅助微创前路融合与可动式椎间盘镜下融合治疗腰椎退变性疾病的比较研究. 中国修复重建外科杂志, 2022, 36(6): 672-680. doi: 10.7507/1002-1892.202202039

摘要

目的     
探讨显微镜辅助前路腰椎间盘切除融合术（anterior lumbar discectomy and fusion，ALDF）和可动式椎间盘镜下椎间融合术（mobile microendoscopic discectomy assisted lumbar interbody fusion，MMED-LIF）治疗腰椎退变性疾病的疗效。

方法     
回顾性分析2018年1月—2020年12月收治且符合选择标准的163例腰椎退变性疾病患者临床资料。其中，53例采用显微镜辅助ALDF（ALDF组），110例采用MMED-LIF（MMED-LIF组）。两组患者性别、年龄、疾病类型、手术节段以及术前腰痛及腿痛疼痛视觉模拟评分（VAS）、Oswestry功能障碍指数（ODI）、椎间隙高度、前凸角度及腰椎滑脱患者滑脱率等一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。记录两组手术时间、术中出血量、住院时间，采用腰痛和腿痛VAS评分、ODI评价临床疗效；术后复查腰椎X线片，观察椎间融合器有无下沉，并测量椎间隙高度、前凸角度及腰椎滑脱患者滑脱率。

结果     

两组手术均顺利完成。ALDF组手术时间、术中出血量、住院时间均低于MMED-LIF组（P<0.05）。两组患者术后均获随访，随访时间12～36个月，平均24个月。术后两组腰痛、腿痛VAS评分以及ODI均较术前降低，且呈持续降低趋势，各时间点间差异均有统计学意义（P<0.05）。各时间点腰痛VAS评分及ODI组间比较差异有统计学意义（P<0.05），腿痛VAS评分组间比较差异无统计学意义（P>0.05）。ALDF组腰痛VAS评分及ODI改善率高于MMED-LIF组（t=7.187，P=0.000；t=2.716，P=0.007），但腿痛VAS评分改善率差异无统计学意义（t=0.556，P=0.579）。术后2 d腰椎X线片示椎间隙高度、前凸角度较术前增大（P<0.05），滑脱不同程度复位（P<0.05），且维持至末次随访时（P>0.05）。ALDF组椎间隙高度改善率、前凸角度改善率大于MMED-LIF组（P<0.05），两组滑脱复位率差异无统计学意义（t=1.396，P=0.167）。随访期间未见内植物松动、断裂现象，椎间融合器无移位、下沉。

结论     
在严格把握适应证情况下，显微镜辅助ALDF和MMED-LIF治疗腰椎退变性疾病均可获得良好疗效。但前者术后腰痛和功能改善更显著，椎间隙高度和前凸角度恢复更好。

正文

腰椎退变性疾病是一种临床常见病，常引起慢性腰腿痛及功能活动受限，严重影响患者生活质量，保守治疗无效且症状严重者往往需要手术治疗[1-3]。临床中我们发现一些腰椎退变性疾病患者无明显椎管后侧狭窄，致病因素主要是椎间盘退变突出和/或腰椎不稳定，因此仅通过前路去除病变椎间盘、重建局部稳定性即可达到治疗目的，不需要切除椎管后侧结构进行减压[4-6]。此种情况下采用显微镜辅助前路腰椎间盘切除融合术（anterior lumbar discectomy and fusion，ALDF），经自然间隙进入，不破坏腰背部肌肉，并且通过零切迹自锚式融合器重建稳定性，能避免钉棒或钉板等内植物对周围结构的影响，进一步减少手术创伤[7-8]。

此外，近年来随着微创技术的发展，脊柱内镜技术应用广泛，内镜下视野清晰、减压充分，能够减少对正常组织的损伤，甚至可以进行椎间融合操作，包括经皮内镜下融合、椎间盘镜（microen-doscopic discectomy，MED）下融合等[9-11]。经皮内镜下融合包括单通道内镜下融合和单侧双通道内镜下融合[12]，均存在视野局限、减压不彻底、容易损伤神经等局限性。传统MED通道固定，视野受限，所有手术器械均需通过单一通道，相互干扰，且器械操作方向和范围受通道限制，不利于向各个方向操作，应用MED进行椎间融合操作困难。为此，我们提出了可动式MED（mobile MED， MMED）技术，MMED通道不固定、可随意倾斜，术中显露清晰，有利于进行单侧和双侧充分减压，并可刮除终板软骨、处理椎间隙，进行椎间融合，辅助经皮椎弓根内固定即可完成MMED 下椎间融合（MMED assisted lumbar interbody fusion， MMED-LIF）[13]。

现回顾分析2018 年1月—2020 年12 月应用显微镜辅助ALDF或MMED-LIF治疗的163 例腰椎退变性疾病患者资料，比较两种术式疗效、优势和局限性，为临床治疗术式选择提供参考。报告如下。

1 临 床 资 料

1.1  患者选择标准

纳入标准：① 腰椎退变性疾病，包括椎间盘突出伴终板炎且腰痛程度较腿痛严重、腰椎间盘退变性疾病、腰椎管狭窄伴失稳、MeyerdingⅠ～Ⅱ度腰椎滑脱、Oswestry功能障碍指数（ODI）>30%；②保守治疗3 个月以上效果差或症状反复发作；③ 影像学表现与临床表现相符，责任节段1～2个节段；④ 采用显微镜辅助ALDF或MMED-LIF 治疗。排除标准：双侧严重骨性椎管狭窄、腰椎感染及肿瘤患者。

2018年1 月—2020 年12月，共163例患者符合选择标准纳入研究。其中，53例采用显微镜辅助ALDF（ALDF组），110 例采用MMED-LIF  （MMED-LIF组）。

1.2  一般资料

ALDF组：男24 例，女29例；年龄29～66 岁，平均52.4 岁。疾病类型：腰椎间盘突出伴终板炎3例，腰椎间盘退变性疾病18 例，腰椎管狭窄伴失稳10 例，腰椎滑脱症22例（退变性滑脱12 例、峡部裂性滑脱10例，MeyerdingⅠ度21例、 Ⅱ度1例）。单节段手术51例，其中L2、3 1例、L3、4 2例、L4、5 26 例、L5、S1 22例；双节段2 例，其中L2～4 1例、L3～5 1 例。术前均行动、静脉造影，观察腹主动脉和腔静脉等大血管分叉位置和解剖关系。

MMED-LIF组：男54例，女56例；年龄34～69 岁，平均54.8 岁。疾病类型：腰椎间盘突出伴终板炎4例，腰椎间盘退变性疾病8例，腰椎管狭窄伴失稳46 例，腰椎滑脱症52例（退变性滑脱29 例、峡部裂性滑脱23例，MeyerdingⅠ度49 例、Ⅱ度3 例）。单节段手术105 例，其中L2、3 2例、L3 、4 5例、L4 、5 55 例、L5、S1 43例；双节段5例，其中L2～4 1例、L3～5 2例、L4～S1 2例。单侧开窗减压104例，包括单侧开窗单侧减压83 例、单侧开窗双侧减压21 例；双侧开窗减压6例。

所有患者均有腰痛症状，部分患者存在间歇性跛行和（或）下肢神经根性症状，包括放射性疼痛和麻木等。两组患者性别、年龄、疾病类型、手术节段以及术前腰痛及腿痛疼痛视觉模拟评分（VAS）、ODI、椎间隙高度、前凸角度及腰椎滑脱症患者滑脱率等一般资料比较，差异均无统计学意  义（P>0.05），具有可比性。见表1～4。

1.3    手术方法

两组手术均由同一组术者完成，均采用全身麻醉。

1.3.1  ALDF组　
① 体位及手术入路：术前X线机透视定位目标椎间隙。L2～4 节段手术患者采用仰卧位、两腿并拢。于目标节段作左腹直肌旁长约8 cm斜切口，切开腹外斜肌腱膜，钝性撑开腹内斜肌、腹横肌及腹横筋膜，辨别腹膜外间隙，沿腹膜外脂肪向左侧分离，向内侧牵开腹膜及脏器，显露腰大肌，沿腰大肌表面显露其内缘，向内侧牵开腹主动脉过中线，显露椎间盘，用4 枚骨圆针分别固定在相邻椎体的前正中和左前侧。

L4～S1节段手术患者采取仰卧两腿分开的法式体位，稍屈髋屈膝，术者位于双下肢之间。于目标节段作正中偏左横切口，长约8 cm，在腹直肌前鞘表面向头尾侧分离，纵向切开左侧腹直肌前鞘，牵开左侧腹直肌。在弓状线下方向左侧分离腹膜外脂肪间隙直至腰大肌，沿腰大肌表面将腹膜及内容物牵向内侧，至腰大肌内缘。然后，对于L4、5节段手术患者，向内侧牵开大血管过中线，将4 枚骨圆针分别固定在相邻椎体前正中和左前侧。对于L5、 S1节段手术患者，在腰大肌内侧辨认左侧髂总动脉和静脉，跨过左侧髂血管后继续向右侧牵开，在腰骶部凸起的椎间盘表面钝性分离，显露椎间盘，分别向两侧牵开右侧和左侧髂总血管，用4枚骨圆针固定L5 和S1 椎体。透视确认椎间隙位置和方向，双极电凝处理椎间盘表面血管，充分显露椎间盘。

② 椎间盘切除与减压：紧贴椎体切开前纤维环，L2～5 节段自左前方切开，向右侧超过前正中线；L5、S1 节段自正前方尽量向两侧切开。终板分离器剥离终板软骨，用髓核钳、方形刮匙清除椎间盘和软骨碎屑。分别在两边头尾侧的骨圆针安置2个自制椎间隙撑开器，利于显露。将长柄撑开器插入椎间隙，利用杠杆原理充分松解并撑开椎间隙，然后拧紧两边的自制椎间隙撑开器进一步撑开，撤出椎间隙内长柄撑开器，通过自制撑开器维持椎间隙后缘张开。

调整显微镜对准椎间隙后缘，放大视野，清晰显露。用长柄枪钳、刮匙、髓核钳去除突出的椎间盘髓核、后侧纤维环、椎体后缘骨赘；长柄神经钩勾起后纵韧带，必要时切除后纵韧带充分显露、松解硬膜囊。用骨锉处理植骨床，冲洗椎间隙。

③ 零切迹融合：用试模测试椎间隙，L2～5节段用倾斜入路试模和融合器，自左前方倾斜25° 插入；L5、S1 节段用正中入路试模和融合器，自正前方插入。透视观察复位情况，选择合适大小、高度和弧度的试模，使其位于椎体正中，与相邻椎体终板贴合良好，后侧接近椎体后缘，前侧没入椎体前缘。L4、5 节段采用前凸角度为6° 的试模合适；L5、 S1节段患者中，15 例前凸角度10° 试模合适，其余6° 合适。在髂前上棘抽取骨髓液，富集附着在同种异体骨（山西奥瑞生物材料有限公司）上，塞满自锚式融合器（ROI-ATM；LDR公司，法国）。用把持器将融合器敲入椎间隙内，透视位置合适后，将一嵌片通过把持器窗孔和融合器敲入尾侧椎体内，嵌片尾端没入融合器后两侧倒翼张开锁定；透视复位情况，滑脱者通过自制撑开器酌情向后侧推压头侧椎体，同法向头侧椎体敲入嵌片锁定；取出把持器，融合器和嵌片完全没入椎间隙，无切迹。

最后，取出骨圆针，以骨蜡和双极电凝止血。  冲洗术野，缝合腹直肌前鞘，均未放置引流。 

1.3.2    MMED-LIF组　
① 安置通道：患者取俯卧位，腹部悬空。术前C臂X线机透视定位，于正位定位目标椎间隙近、远侧椎体的椎弓根投影点；于侧位用定位器[14]定位责任椎间隙位置和方向。在症状严重侧椎弓根投影点连线作纵切口，单节段手术者切口长度约2.5 cm，双节段手术者约3.5 cm；锐性剪开皮下组织和深筋膜。单侧开窗双侧减压者紧贴棘突安置通道，单侧减压经椎间孔融合者经肌间隙安置通道抵达关节突关节。直视下清除通道内软组织，显露椎板或关节突。插入内套管，连接镜头和成像系统，调节镜下方向与患者一致。

② 神经减压：对于单侧减压者，磨除椎板下缘和下关节突内缘，可用特制小骨凿凿除下关节突和上关节突内侧，分离后咬除增厚黄韧带，显露硬膜囊外缘和行走神经根，并沿神经根减压。用小棉片将神经根轻轻向内侧推开保护，显露椎间盘后外侧，如显露不满意可将神经拉钩伸入椎管内挡开神经根和硬膜囊。用尖刀长方形切开纤维环，髓核钳彻底摘除破碎的椎间盘组织。对于单侧开窗双侧减压者，磨除同侧骨质后向对侧倾斜工作通道，磨除棘突根部或对侧椎板内侧，同侧充分减压后，咬除对侧肥厚黄韧带，充分松解对侧神经根。

本组6 例行双侧开窗减压者中，2 例为Meyerding Ⅱ度腰椎滑脱伴双侧椎管狭窄，4例为双侧下肢症状和双侧椎管狭窄均较明显。为达到对侧充分减压、避免滑脱复位导致对侧压迫，行双侧充分减压。

③ 椎间隙植骨：镜下用各种角度长挂匙插入椎间隙，倾斜器械和工作通道，向近、远侧及内、外侧各方向彻底刮除椎间盘及软骨终板，用特制冲洗器插入椎间隙内冲洗，清除碎屑，直至显露骨性终板。退出内套管和内镜，通过外套管在直视下用铰刀和试模撑开、松解椎间隙，测试合适大小的椎间融合器，将术中减压过程中切除的自体骨组织与同种异体骨（山西奥瑞生物材料有限公司）剪碎混合，向椎间隙内充分植骨，然后敲入填满植骨的椎间融合器。透视融合器位置满意后，取出棉片，冲洗术野，清除碎屑，撤出外套管。

④ 经皮固定：正侧位透视下行近、远侧椎体椎弓根穿刺，拧入经皮空心椎弓根螺钉，透视下见仍有椎体滑脱时在复位尾杆预设所需复位距离。测量连接棒，安置置棒器，经皮插入连接棒，透视连接棒位置无误，滑脱者进一步压棒、提拉螺钉复位，拧紧固定。减压侧经切口放置负压引流管1根。双节段手术者减压、植骨操作同前，经皮固定时先穿刺近侧和远侧椎体，并安置螺钉，利用模  块在同一直线下穿刺中间椎体，以便安置连接棒。 

1.4   术后处理及疗效评价指标

MMED-LIF组术后12～24 h拔除负压引流管。两组均于术后2 d 复查X线片及CT；术后第2～3 天鼓励患者佩戴腰围下地活动，开始腰背肌锻炼；术后6周内佩戴腰围，避免负重弯腰及扭腰。术后3、6、12 个月以及之后每年随访1次。

记录两组手术时间、术中出血量、住院时间。临床疗效评价指标包括腰痛和腿痛VAS评分、 ODI，按照以下公式分别计算两指标改善率，改善率=（术前评分−末次随访评分）/术前评分×100%。

基于手术前后腰椎X线片观测以下指标：① 评估椎间融合器位置，融合器侵入椎体终板距离≥ 2 mm定义为下沉[15]；② 测量椎间隙高度（椎间隙前缘高度与后缘高度的平均值）、前凸角度（责任椎间隙上、下终板之间的夹角），按照以下公式计算改善率，改善率=（末次随访测量值−术前测量值）/术前测量值×100%；③ 测量两组腰椎滑脱症患者滑脱率（责任椎间隙头侧椎体向前滑脱距离与尾侧椎体上终板长度的比值），按照以下公式计算滑脱复位率，滑脱复位率=（术前滑脱距离−术后滑脱距  离）/术前滑脱距离×100%。

1.5   统计学方法

采用SPSS17.0 统计软件进行分析。计量资料均符合正态分布，数据以均数±标准差表示，组间比较采用重复测量方差分析，若不满足球形检验，采用Greenhouse-Geisser法进行校正，同一组别不同时间点间比较采用 Bonferroni 法，同一时间点不同组别间比较采用多因素方差分析；计数资料组  间比较采用χ2 检验。检验水准取双侧α=0.05。

2 结果

2.1    临床疗效评价

两组手术均顺利完成，术中均未出现神经或血管损伤等严重并发症。ALDF组手术时间、术中出血量、住院时间均低于MMED-LIF 组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表5。两组患者术后均获随访，随访时间12～36个月，平均24个月。

术后两组腰痛、腿痛VAS评分以及ODI 均较术前降低，且呈持续降低趋势，各时间点间差异均有统计学意义（P<0.05）。各时间点腰痛VAS评分及ODI组间比较差异均有统计学意义（P<0.05），腿痛VAS 评分组间比较差异无统计学意义（P> 0.05）。ALDF组腰痛VAS 评分及ODI改善率高于MMED-LIF组，差异有统计学意义（t=7.187， P=0.000；t=2.716，P=0.007），但腿痛VAS评分改善率差异无统计学意义（t=0.556，P=0.579）。见表1、  2及图1。

图 1  两组临床疗效评价指标变化趋势   a. 腰痛VAS评分；b. 腿痛VAS评分；c. ODI

2.2    影像学评价

术后腰椎X线片示椎间隙高度、前凸角度明显恢复，滑脱不同程度复位，脊柱序列改善。两组术后2 d椎间隙高度、前凸角度均较术前增大（P<0.05），且维持至末次随访时（P>0.05）；ALDF组椎间隙高度改善率、前凸角度改善率均大于MMED-LIF 组，差异有统计学意义（P<0.05）。两组腰椎滑脱患者术后2 d 滑脱率较术前降低（P<0.05），且维持至末次随访时（P>0.05）；两组滑脱复位率差异无统计学意义（t=1.396，P=0.167）。见表3、4 及图2。随访期间未见内植物松动、断裂  现象，椎间融合器无移位、下沉。见图3、4。

图 2  两组影像学评价指标变化趋势   a. 椎间隙高度；b. 前凸角度；c. 腰椎滑脱率

图 3  ALDF组患者，女，51岁，L5、S1峡部裂性滑脱（MeyerdingⅡ度）     a、b. 术前过屈过伸位X 线片示腰椎滑脱；c. 术前MRI示椎间盘退变；d、e. 术后2 d正侧位X 线片示腰椎滑脱基本复位以及椎间隙高度、弧度恢复；f. 术后1 年侧位X线片示植骨融合

图 4     MMED-LIF组患者，女，65岁，L4、5退变性滑脱（MeyerdingⅡ度）伴椎管狭窄     a、b. 术前过屈过伸位X线片示腰椎滑脱；c.术前CT示L4、5椎管明显狭窄；d. 术后2 d CT示椎管减压充分；e、f. 术后1 年正侧位X线片示滑脱基本复位，内固定物位置良好

3 讨论

3.1    显微镜辅助ALDF和MMED-LIF治疗腰椎退变性疾病的可行性

对于一些无明显椎管后侧狭窄的腰椎退变性疾病患者，主要为椎间盘退变突出和/或腰椎不稳定，可以仅行前路减压固定融合治疗，因此采用ALDF治疗可行 [16-17]。但由于腰椎位置深在，椎体后缘视野显露不佳、直接减压困难，ALDF临床广泛应用受到限制。我们利用自制椎间撑开器撑开椎间隙，并采用显微镜放大显示椎间隙后缘，能够彻底清除突出髓核、后纤维环、椎体后缘骨刺，充分减压。此外，我们采用自锚式融合器增加椎间稳定性，避免在椎体表面安置螺钉等内植物，达到零切迹融合。本研究采用显微镜下ALDF 治疗53 例腰椎退变性疾病患者，术中视野清晰，减压充分，无血管神经损伤等并发症发生，术后ODI、VAS评分均明显降低，椎间隙高度及前凸角度明显恢复。因此，在选择合适适应证的情况下显微镜辅助ALDF可以充分切除病变椎间盘、直接减压，明显恢复椎间高度及前凸角度，重建矢状面平衡。

后路手术是治疗腰椎退变性疾病的经典方式，我们在MMED内镜下行后路融合，手术视野清晰、便于手术操作[18]。与传统MED不同，MMED为可动式、自平衡系统，锥形套管的末端为扁圆形，可更好地贴服椎板；手术器械、吸引器和内镜有各自通道、互不干扰，且通道可随着手术器械随意倾斜，有利于向各个方向操作，更有利于减压和处理椎间隙等操作。本研究采用MMED-LIF治疗110例腰椎退变性疾病患者，术中视野清晰，镜下可达到充分减压、松解椎间隙，最后辅以经皮椎弓根螺钉提拉复位固定，操作顺利，术后VAS评分、ODI均明显降低，说明在选择合适适应证前提下， MMED-LIF能够达到充分减压、复位、固定和融合  的目的，并具有减少创伤的优势。

3.2    显微镜辅助ALDF和MMED-LIF的优势和局限性

显微镜辅助ALDF 优势：① 通过微创腹膜后入路经自然间隙显露椎间盘，不破坏任何腰背部肌肉；② 通过更大范围的椎间盘切除可以更好地松解椎间隙，充分恢复椎间隙高度和生理前凸；③ 利用显微镜可以放大视野、清晰显露，彻底清除椎体后缘骨赘和突出椎间盘，在不牵拉神经情况下达到神经腹侧充分松解；④ ALDF具有更大的植骨和支撑负载面积，允许放置大号椎间融合器，椎间融合率高；⑤ 采用自锚式融合器通过嵌片将融合器与相邻椎体锁定，增加椎间稳定性，减少显露范围，不需要处理节段血管，避免前路内植物对周围大血管、腰大肌及腰丛结构的影响或后路椎弓根螺钉固定相关的并发症。局限性：① 前路手术不能切除增生的关节突、椎板和黄韧带，对椎管后侧增生引起的狭窄不能直接减压；② 术前需行血管造影，了解腹主动脉和腔静脉等大血管分叉位置和解剖关系，对于腰骶部大血管畸形影响显露或既往腹膜后手术史估计粘连严重者，不宜使用此术式。本研究末次随访时ALDF 组腰痛VAS评分、ODI、椎间隙高度和前凸角度改善率均优于MMED-LIF组，说明在选择合适适应证前提下，显微镜辅助ALDF 术后腰痛和功能改善更好，椎间隙高度和前凸角度恢复更好。

MMED-LIF是借助MMED 进行椎间融合，其优势在于：① MMED 下视野清晰，手术器械可以带动通道随意倾斜和移动，可向头、尾侧以及内、外侧倾斜器械，便于充分减压、彻底刮除终板软骨、充分处理椎间隙；② 避免广泛剥离椎旁肌肉，减少对椎旁组织损伤；③ 椎弓根内固定可以达到提拉复位和坚强固定，可用于MeyerdingⅡ度滑脱。局限性：① MMED-LIF切除椎板、关节突经椎管或椎间孔处理椎间隙，可能干扰神经或形成硬膜外瘢痕，对于无椎管后侧压迫者增大了创伤；② 腰椎椎间隙高度前高后低，自椎间隙后侧放置融合器不易恢复腰椎前凸；③ 椎弓根螺钉内固定对椎旁肌肉和关节突仍有一定损伤，螺母和连接杆也会占位和挤压椎旁肌，可能引起腰背部疼痛，MMED-LIF组腰痛VAS评分、ODI改善率低于ALDF组可能与此有关。

综上述，MMED-LIF 和ALDF适应证有重叠，但也有差异，ALDF适用于以腰痛为主的椎间盘突出伴终板炎、椎间盘退变性疾病、退行性失稳、 MeyerdingⅠ度以内滑脱，不适用于后侧增生严重或椎管后侧狭窄为主的患者。本研究为回顾性研究，随访时间相对较短，尚需继续随访以进一步明确远期疗效。