超聲骨刀應用于退變性腰椎后凸畸形手術的有效性及安全性

潘顯緯　張浩　姜橫　王建喜　施靚宇　臧法智　陳華江

[摘 要] 目的：探討超聲骨刀在退變性腰椎后凸畸形手術應用中的有效性及安全性。方法：回顧性分析自2014年3月至2015年6月在長征醫(yī)院確診為腰椎退變性后凸畸形且術中采用超聲骨刀行經(jīng)椎弓根椎體截骨（pedicle subtraction osteotomy，PSO）或行多節(jié)段經(jīng)關節(jié)突截骨（Smith-Petersen osteotomy，SPO）的37例患者臨床資料。其中行SPO22例，共計切除腰椎關節(jié)突關節(jié)72個節(jié)段；行PSO15例，共計對19個節(jié)段腰椎截骨。記錄關節(jié)突關節(jié)切除時間、術中有無神經(jīng)根損傷、有無硬膜損傷和腦脊液漏、術中出血量；術后1周評估患者癥狀改善情況，隨訪半年。結果：37例患者手術均順利完成，22例SPO患者單個節(jié)段腰椎關節(jié)突關節(jié)切除時間為（4.5±1.8）min（2.7～6.3min ），單個節(jié)段腰椎關節(jié)突關節(jié)切除術中出血量為（105.3±49.3）mL（50.0～200.0mL）；行PSO的15例患者術中出血量為（535.8±197）mL （255.0～800.0mL）。無神經(jīng)根、硬膜損傷，2例腦脊液漏；術后1周37例患者中的36例癥狀均有不同程度改善，1例患者出現(xiàn)左足下垂，但術中未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)根切割傷，保守治療半年后好轉(zhuǎn)。術后末次隨訪37例患者的腰背部及下肢疼痛均有不同程度改善。結論：應用超聲骨刀可以安全、有效地完成退變性腰椎后凸畸形的截骨矯形手術。在退變嚴重，解剖結構變異導致的椎管及側(cè)隱窩嚴重狹窄的節(jié)段，有加重患者神經(jīng)癥狀的風險，但可以通過持續(xù)移動刀頭，減少在同一部位操作的時間來避免。

[關鍵詞] 超聲骨刀；脊柱后凸；退行性疾病；截骨術

中圖分類號：R682.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5200（2017）01-028-04

DOI：10.11876/mimt201701011

Safety and reliability of ultrasonic bone curette on the spinal decompression procedure in patients with degenerative kyphosis PAN Xianwei，ZHANG Hao，JIANG Heng，WANG Jianxi，SHI Liangyu，ZANG Fazhi，CHEN Huanjiang. （Shanghai Changzheng Hospital，Shanghai 200003 China）

[Abstract] Objectives：To evaluate the safety and reliability of ultrasonic bone curette on spinal osteotomy in treating degenerative kyphosis. Methods： A retrospective analysis of clinical data of 37 patients with spinal osteotomy from March 2014 to June 2015. Smith-Petersen osteotomy（SPO）was performed in 22 patients with 72 segments， and 15 patients with 19 segments underwent pedicle subtraction osteotomy （PSO）. Recording operation time of resection on the articular process， blood loss， perioperative complications such as cerebrospinal fluid leak， injury of nerve root and spinal cord. The improvements of clinical symptoms were analyzed on the 7th day after operation. Results： All patients were operated successfully. In the 22 patients by SPO， the average time for each segment was （4.5±1.8）min （range， 2.7～6.3min）.The average blood loss for each segment was （105.3±49.3）mL （range， 50.0～200.0mL）. In the 15 patients by PSO， the blood loss was （535.8±197.0）mL （range， 255.0～800.0mL）. No patient injury of nerve root and spinal cord，2 cases cerebrospinal fluid leak. 36 patients symptom remission but one patients experienced unilateral foot drop which was cured by conservative treatment. On the last follow-up， 37 cases with back and leg pain were in remission. Conclusions： The ultrasonic bone curette was safety and effective. When it was used in extremely stenosis segment， nerve root injury is not uncommon， which can be avoided by cautioning the cutting time of the ultrasonic bone curette.

[Key words] ultrasonic bone curette； kyphosis； degenerative disease； osteotomy

退變性腰椎后凸畸形（degenerative kyphosis，LDK）是指腰椎間盤、關節(jié)突關節(jié)以及其他相關結構退變，導致椎間隙狹窄、腰椎矢狀面序列改變，引起腰椎結構在矢狀面前凸丟失甚至后凸。人體矢狀面失衡可破壞脊柱的力學平衡，椎間盤、韌帶及肌肉的力學環(huán)境跟隨改變，導致肌肉、韌帶及相關結構的勞損，影響患者步態(tài)，并引起腰背部及下肢疼痛。經(jīng)椎弓根椎體截骨術和多節(jié)段經(jīng)關節(jié)突截骨術是治療退變性腰椎后凸畸形常用術式，但由于操作空間狹小、截骨區(qū)周圍有神經(jīng)根、硬膜、血管等重要結構，在用常規(guī)器械行截骨操作時醫(yī)源性損傷很常見[1-2]。磨鉆、骨刀是目前常用的截骨矯形工具，磨鉆高速旋轉(zhuǎn)，刀頭慣性高，手柄不易把持，旋轉(zhuǎn)切割時骨量丟失多，產(chǎn)熱高且易卷刮周圍軟組織，手術風險較高[3]。骨刀是單次直線性切割，刀頭慣性不可控，沖擊力高，對骨、神經(jīng)及周圍軟組織破壞大。超聲骨刀作為一種新型骨切割工具，通過直接擠壓式切骨，不產(chǎn)生骨屑；精準切骨，避免不必要的切骨損失和骨組織壞死；有效灌注冷卻，可保留骨細胞的活性；線性切割，周圍組織不纏繞、撕脫；軟組織與刀片接觸時與刀片一起推移、形變和共振，軟組織與刀頭切割點的機械力被大大削弱，可保護軟組織。超聲骨刀應用于耳鼻喉科及部分脊柱手術已有報道[1， 4-5]，其在退變性腰椎后凸畸形截骨矯形術中應用的文獻較少。本研究旨在探討超聲骨刀在退變性腰椎后凸畸形手術應用中的有效性與安全性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

2014年3月—2015年6月在長征醫(yī)院確診為退變性腰椎后突畸形且術中采用超聲骨刀進行截骨矯形的37例患者，其中男17例，女20例，平均年齡65歲（55～76歲）。均依據(jù)臨床癥狀和體征并結合患者全脊柱正側(cè)位片、腰椎 CT 及 MRI 等檢查結果確診。術前均伴有頑固性腰背部及下肢疼痛，Numeric Rating疼痛評分，背痛為（7.2±0.4）分，下肢痛為（7.3±0.8）分；大小便功能障礙6例；下肢放射痛23例；間歇性跛行8例。

1.2 手術方法

對于脊柱后凸畸形較輕，截骨平面前方增生不重，無骨橋形成，結構柔軟不需進行脊髓前方減壓的患者行多節(jié)段經(jīng)關節(jié)突截骨（SPO），方法參照文獻[6]。對于后凸畸形嚴重，脊柱前方結構增生、骨橋形成、結構僵硬的患者行經(jīng)椎弓根椎體截骨（PSO）。本組22例采用經(jīng)多節(jié)段經(jīng)關節(jié)突截骨矯形內(nèi)固定，15例采用經(jīng)椎弓根椎體截骨矯形內(nèi)固定。術中應用美國BoneScalpel超聲骨刀進行骨切割操作，工作頻率22.5kHz，刀鋒厚度0.5 mm。

1.3 觀察指標

術中記錄單節(jié)段腰椎關節(jié)突關節(jié)切除時間、術中有無神經(jīng)根損傷、有無硬膜損傷和腦脊液漏、術中出血量；術后1周評估患者癥狀改善情況。術后隨訪半年，末次隨訪比較手術前后背痛、腿痛評分變化，以P <0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

37例患者應用超聲骨刀進行單個節(jié)段腰椎關節(jié)突關節(jié)切除時間為（4.5±1.8）min （2.7～6.3min）；行SPO切除術的22例患者單個節(jié)段腰椎關節(jié)突關節(jié)切除術中出血量為（105.3±49.3）mL（50.0～200.0mL）；行PSO 15例患者術中出血量為（535.8±197）mL （255.0～800.0mL）。

無神經(jīng)根切割傷患者，在將椎體后壁及后縱韌帶推向硬膜腹側(cè)過程中2例發(fā)生腦脊液漏，待引流液清亮后予拔除引流管、縫合、加壓包扎后愈合。未出現(xiàn)因超聲骨刀操作不當導致的硬膜損傷。

術后均經(jīng)影像學檢查證實矯形效果良好，矢狀面序列恢復，典型病例如圖1所示。術后第1周術前存左下肢放射痛的11例改善10例，其中1例術后左足下垂，其發(fā)生在L4/5節(jié)段行超聲骨刀SPO截骨過程中，此節(jié)段關節(jié)突及黃韌帶增生嚴重，周圍解剖結構變異，椎間孔及側(cè)隱窩嚴重狹窄，神經(jīng)根與上關節(jié)突之間沒有緩沖空間，在超聲刀截骨操作時可能在一個部位操作時間過長，導致局部溫度過高而引起神經(jīng)根熱傳導傷，予甲強龍沖擊、高壓氧艙等保守治療，半年后好轉(zhuǎn)。右下肢放射痛的12例患者均改善；存在大小便功能障礙的6例患者，改善4例，存在間歇性跛行的8例患者均改善，所有患者腰背痛均有不同程度的改善。

患者手術切口均Ⅰ期愈合。隨訪半年，術后所有患者腰背及下肢痛緩解明顯。末次隨訪時，Numeric Rating 評分背痛為（2.5±1.2）分，腿痛為（2.6±1.2）分，與術前比較差異均有統(tǒng)計學意義（P <0.05）。

3 討論

多節(jié)段經(jīng)關節(jié)突截骨和經(jīng)椎弓根椎體截骨是脊柱畸形截骨矯形手術中常用的截骨方式。1945年Smith-Petersen首次報道多節(jié)段經(jīng)關節(jié)突截骨技術，其對截骨的精確性以及截骨范圍的把握要求較高。Mcmaster[7] 1985年將經(jīng)椎弓根椎體截骨術用于強直性脊柱炎并發(fā)后凸畸形的手術矯形，又稱為“蛋殼技術”，經(jīng)椎弓根椎體截骨技術截骨范圍較大，手術時間長，出血較多，對手術工具的要求較高。退變性腰椎后突畸形患者往往年齡較大，脊柱退變重，組織結構解剖異常，且截骨矯形手術本身難度高，操作復雜，出血多、手術時間長，矯形過程中可能牽拉脊柱周圍血管、硬膜囊及神經(jīng)根，導致嚴重并發(fā)癥[8]。在脊柱矯形手術中如何精確截骨是非常關鍵的，常用的切骨工具有高速磨鉆、槍鉗、骨刀等。高速磨鉆由于磨頭高速旋轉(zhuǎn)，手術界面摩擦產(chǎn)生高溫，容易損傷脊髓及神經(jīng)根，刀頭慣性高，手柄不易把持，在硬膜囊附近操作時稍有不慎容易損傷硬膜囊，磨頭直徑較大，旋轉(zhuǎn)切割時造成不必要的骨組織丟失。在使用槍鉗行椎板及關節(jié)突切除時，槍鉗“咬”出的骨界面不規(guī)則，出血多，且容易殘留骨碎屑，在行脊柱后方加壓閉合時易損傷硬膜囊及神經(jīng)根。超聲骨刀是一種通過壓電轉(zhuǎn)換器將電能轉(zhuǎn)換成機械能的工具，通過超聲的機械碎裂效應及空化效應發(fā)揮骨切割作用，BoneScalpel超聲骨刀采用的是主頻率在22.5kHz的電信號，通過骨刀手柄的壓電傳感器，將輸入電信號轉(zhuǎn)化為機械擺動能，機械力臂實現(xiàn)最大的切割效果。超聲骨刀具有以下優(yōu)點：1）當軟組織與刀片接觸時，與刀片一起推移、形變和共振，軟組織與刀頭切割點的機械力被大大削弱，實現(xiàn)軟組織保護；2）鈍性刀頭，深部重要組織不會被銳性切割損傷；3）線性切割，周圍組織不纏繞，撕脫；4）冷卻設計實現(xiàn)低溫切割，使周圍組織不被燒傷和碳化；5）組織的高選擇性，對硬膜無切割作用。

超聲骨刀開展腰椎椎間孔減壓[9]、頸前路椎間盤切

除[10]、單側(cè)椎板成形術[11]均表現(xiàn)出了良好的有效性。在安全性方面，Hazer[12]和Al-Mahfoudh等[13]發(fā)現(xiàn)，超聲骨刀應用于脊柱外科手術可顯著降低手術并發(fā)癥的發(fā)生率。丁超等[14]在脊柱椎板回植術中應用超聲骨刀，認為其操作安全，效果滿意。王巖等[1]認為超聲骨刀可以相對安全、有效地完成胸椎管狹窄癥的減壓手術。本研究發(fā)現(xiàn)應用超聲骨刀可以安全、有效地完成SPO及PSP截骨術，獲得了良好效果。本研究37例患者中2例患者因存在硬膜與后縱韌帶粘連，在反向刮勺將后縱韌帶及椎體后壁向硬膜腹側(cè)推移過程中撕裂硬膜囊從而導致腦脊液漏，此時無論用電動磨鉆或超聲骨刀，硬膜損傷均無法避免。此外，1例患者術后1周發(fā)生了左足下垂，其發(fā)生在L4/5節(jié)段行SPO截骨過程中。術中未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)根明顯切割傷，損傷的節(jié)段為關節(jié)痛、黃韌帶增生嚴重的節(jié)段，此時神經(jīng)根被緊緊卡壓在椎體后壁與關節(jié)突之間，沒有任何逃逸空間，超聲骨刀在此處長時間操作，導致局部組織過熱，L5神經(jīng)根被熱傳導致傷，這與術者術前對患者病情的掌握、手術操作技術以及截骨矯形經(jīng)驗有關。因此完善的術前輔助檢查、豐富的臨床經(jīng)驗有助于提高手術效果及安全性。發(fā)生神經(jīng)根癥狀加重的患者是本組第2例接受手術的患者，說明神經(jīng)損傷可能還與學習曲線有關，在后期病例的手術中，對重度畸形導致椎管嚴重狹窄的節(jié)段，我們在使用超聲骨刀時持續(xù)移動刀頭，避免在同一部位操作時間過長引起組織熱損傷，此后未再出現(xiàn)神經(jīng)癥狀加重病例。

在工作效率方面，Sanborn等[15]認為與傳統(tǒng)器械相比，超聲骨刀進行椎板切除的手術時間明顯縮短，出血量也更少；Al-Mahfoudh等[13]研究認為在應用超聲骨刀的病例中，有74%的病例手術時間小于2h。本研究結果發(fā)現(xiàn)，就單節(jié)段腰椎關節(jié)突關節(jié)切除的平均時間而言，應用超聲骨刀的時間為3.5min 左右，結合術者的經(jīng)驗，超聲骨刀可顯著縮短手術時間，在用于退變性腰椎后凸畸形手術多節(jié)段截骨時更能體現(xiàn)出其效率優(yōu)勢。在出血量方面，應用電動磨鉆以及其他傳統(tǒng)骨切割工具進行骨切割時松質(zhì)骨往往會持續(xù)滲血，而超聲骨刀切骨與止血同步，其切凝血主要來自蛋白低溫變性，其次為擠壓，手術切割面整齊，手術破壞性出血少，安全、精準切骨，將血管損傷降到最小。

本研究結果初步證實，應用超聲骨刀可安全、有效地完成退變性腰椎后凸畸形的截骨矯形手術，在退變嚴重，解剖結構變異導致的椎管及側(cè)隱窩嚴重狹窄的節(jié)段，有加重患者神經(jīng)癥狀的風險，但可以通過持續(xù)移動刀頭，減少在同一部位操作的時間來避免。本組患者缺乏對照組，需要前瞻性對照研究來進一步證實超聲骨刀的臨床應用價值。

參 考 文 獻

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