O-arm導航系統輔助下極外側椎間融合聯合椎弓根螺釘固定術的早期療效和安全性評價

李穎，謝兆林，譚海濤，林鑫欣，黃圣斌，陳國平，甘鋒平

(貴港市人民醫院脊柱關節科，廣西 貴港 537100)

近年來，O-arm導航系統逐漸被運用在手術當中，該技術將X線、CT等影像數據資料與計算機空間立體定位技術及臨床手術結合。術者通過在術中CT圖像上虛擬重建的導航探針等特定器材的位置變化，輔助手術操作[1]，使得脊髓的減壓、椎體間的融合以及椎弓根螺釘的置釘情況較傳統手術更為準確及安全[2-3]。Lee等[4]指出，使用計算機導航技術輔助脊柱手術時可有效縮短手術時間，減少術者的輻射暴露。極外側椎間融合術(extreme lareral ineterbody fusion，XLIF)是一種經腹膜后、縱行分開腰大肌肌纖維到達椎體的椎間融合術式，在減少手術創傷及并發癥方面較前路和后路腰椎間融合術有一定優勢，可運用于腰椎失穩癥、椎管狹窄、退變性脊柱側凸等退變性腰椎疾病[5]。2013年2月到2015年5月本院使用O-arm導航系統引導下XLIF聯合經皮或普通椎弓根螺釘固定術治療腰椎退變性疾病26例，獲得良好臨床療效。現報告如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料

共有26例患者納入本研究，其中男性9例，女性17例；年齡43～78歲，平均63.8歲；單純腰痛15例，腰痛伴下肢神經根性疼痛或間歇性跛行11例；腰椎不穩癥15 例，CT或MR提示腰椎管狹窄癥者11例；1個節段融合者19例，2個節段融合者5例，3個節段融合者2例。

準納入標準:(1)腰部疼痛為主，可伴有神經癥狀；(2)動力位X線片提示腰椎不穩；(3)CT或MR提示中央管或椎間孔狹窄；(4)保守治療6個月以上無效。排除標準:(1)病變在L5/S1節段(髂嵴阻擋工作通道)；(2)L4/5節段病變合并高髂嵴；(3)嚴重腰椎管狹窄癥、腰椎滑脫癥需后路切除椎板減壓者。

1.2 手術方法

全身麻醉后，取側臥位，將手術床中段橋狀升高，將患者以彈力繃帶固定于手術床上。將導航參考架通過兩枚斯式針固定于髂后上棘，O-arm就位并進行術中三維CT掃描，重建的三維CT圖像即刻被傳送至Stealth Station導航工作站。注冊導航探針、定位針套筒、通用鉆套、試模等器械。切口位于目標椎間盤的中心點或稍偏前位置的體表投影處，導航引導確定準確的皮膚切口位置，做一長約5 cm切口，分離肌肉后用手指經腹膜后間隙鈍性分離，直至暴露腰大肌表面。神經電生理監測下通過導航引導置入導航通用鉆套并錨定于椎間盤表面。退出通用鉆套并保留定位針。依次置入擴張套筒及工作通道，如神經監測肌電圖出現爆發性動作電位則適當調整工作通道的放置位置或方向。切開纖維環并處理髓核及終板，注意需貫通對側纖維環。放入試模，在導航引導下控制試模深度及方向。將異體顆粒狀骨 (山西奧瑞生物材料有限公司)填入融合器，通過導航引導控制融合器的深度和位置并透視下確認。體位轉為俯臥位，重新消毒鋪巾，導航參考架固定于髂后上棘。根據疾病的范圍選擇兩側經皮或普通椎弓根固定，術者根據導航指引下選擇理想的螺釘的直徑、長度和進釘軌道，并在實時導航下置入椎弓根螺釘。植入螺釘后，行O-arm掃描評估螺釘的位置是否滿意，最后置入連接棒，擰入釘帽。

1.3 術后處理及療效評價指標

術后第1天拔引流管，24 h內預防性靜脈滴注頭孢呋辛，3 d內使用地塞米松預防神經水腫，第3天開始可佩戴支具下地活動并行功能鍛煉，予解熱鎮痛藥1周，每3個月復診隨訪1次，1年后每年復診隨訪1次。記錄手術時間、術中出血量、并發癥情況；比較術前和末次隨訪時腰痛VAS評分及ODI。采用Richter等[6]的分類標準評估椎弓根螺釘的精確度：I級為螺釘未穿出或稍穿出(l mm)，但螺釘穩定性尚可，且無明顯神經或周圍臟器、血管的損傷，無需重新置釘；Ⅲ級為螺釘穿破椎弓根(>l mm)，但螺釘穩定性差，或出現明顯神經或周圍臟器、血管的損傷，需重新置釘。對比術前術后X線片中的椎間高度(disc height，DH)、椎間孔面積(foraminalarea，FA) 及MRI中的盤黃間隙(disk-flavum ligamentum space，DFLS)。影像測量軟件為IMPAX 6.5 (AGFA，Belgium)。記錄并對比工作通道、融合器及螺釘置入前后運動、體感誘發電位與自發、誘發肌電圖變化。

1.4 統計學分析

2 結果

本組病例平均手術時間為(162.7±21.5)min，平均出血量為(117±34.9)mL。術后有3例患者出現手術切口側髖關節屈曲乏力合并大腿前方麻木，經觀察2周后癥狀均消失。末次隨訪時未發現融合器或螺釘松動、斷裂、終板骨折或椎間隙感染等并發癥出現。末次隨訪時，腰痛VAS評分由術前的(7.09±0.78)分降低至(2.11±0.71)分，差異有統計學意義(P<0.05)，ODI由術前的(51.27±11.63)%降低至(11.01±3.03)%，差異有統計學意義(P<0.05) (表1)。所有患者均聯合后路椎弓根螺釘固定術，共置入螺釘94枚，術后通過CT圖像評價螺釘位置，其中I級螺釘：89枚(94.6%)，II級螺釘 5枚(5.4%)。術前椎間高度(4.09±1.45)mm，椎間孔面積(90.52±15.08)mm2，盤黃間隙(2.44±0.60)mm；術后椎間高度(8.17±2.53)mm，椎間孔面積(128.22±17.16)mm2，盤黃間隙(4.72±0.54)mm，比較差異有統計學意義(P<0.05) ，見表1。電生理監測指標：3例患者置入工作通道后出現自發肌電連續性肌電活動波形，經調整工作通道位置后連續性肌電活動波形消失。融合器及螺釘置入前后運動、體感誘發電位的潛伏期和波幅無明顯變化，肌電監測無異常自發、誘發肌電圖波形出現。典型病例見圖1。

表1 術前術后臨床療效指標對比

3 討論

不穩定的腰椎退行性疾病往往需要進行腰椎椎間融合術治療，但傳統的后路融合術后可出現椎旁肌失神經支配、后方結構破壞繼發腰椎失穩、腰椎手術失敗綜合征，并且有損傷神經根及硬膜囊的風險。相關研究[7]顯示腰椎手術失敗綜合征并不罕見，其主要表現為反復的下腰痛、背痛，常規治療方法效果差。經腹腔前路椎間融合術則往往需要血管外科醫生協助顯露椎體，且有腹腔內臟器及大血管損傷的風險。XLIF是Ozgur等[8]在2006年報道的手術方式，該手術入路經腹膜后間隙后橫穿腰大肌到達椎間隙，避免了破壞椎體前方或后方的結構。另外，XLIF對恢復椎間高度有較大幫助，其專用融合器體積較其他類型融合器更大，借助纖維前縱韌帶和后縱韌帶的張力作用，融合器置入后使得椎間隙盡可能撐大，起到間接減壓的效果。本組患者術前椎間高度(4.09±1.45)mm，椎間孔面積(90.52±15.08)mm2，盤黃間隙(2.44±0.60)mm，術后椎間高度(8.17±2.53)mm，椎間孔面積(128.22±17.16)mm2，盤黃間隙(4.72±0.54)mm，比較差異有統計學意義(P<0.05)。本組所有患者通過放置椎間融合器恢復椎間隙高度，增大椎間孔面積間接減壓，相關文獻也與本研究有相似結論。Kepler等[9]指出，患者XLIF術后椎間孔面積較術前增大35%，患者ODI亦顯著改善。在測量了行單純XLIF置入融合器未聯合內固定的患者影像資料后，Oliveira等[10]發現這些患者術后椎間高度和椎間孔高度得到了顯著恢復。由于XLIF使用的椎間融合器面積較大，且跨皮質環放置，對于矯正脊柱側凸，恢復曲度有一定的幫助作用。Castro等[11]研究發現，在脊柱側凸的病人身上運用單純XLIF，不聯合內固定，術后患者癥狀亦可明顯改善，脊柱前凸平均增加約8°，側凸的矯正程度也超過50%。本研究中伴有脊柱側凸的患者術后側凸均有較明顯的矯正。因減壓效果較理想，術后椎體的穩定性好，本組腰痛VAS評分由(7.09±0.78)分降低至(2.11±0.71)分，ODI由術前的(51.27±11.63)%降低至(11.01±3.03)%。

患者術后癥狀的改善與上述影像學變化相符合，這從兩方面驗證了O-arm導航系統輔助下XLIF手術間接減壓的效果。Ozgru等[12]對62例XLIF術后的患者研究發現，末次隨訪時VAS評分較術前降低37%，ODI降低39%。Lee等[13]對90例患者進行超過6個月的隨訪，末次隨訪時VAS評分較術前改善66.7%，ODI降低28.8%。以上研究結果均說明XLIF術后患者癥狀減輕，手術效果明確。

與所有脊柱微創手術相同，XLIF在通道下操作，對軟組織創傷較小，但暴露少、視野小的同時，解剖結構的辨認難度隨之增大，傳統手術中必須反復、多次使用透視引導來定位目標節段及安全放置融合器。特別是穿過腰大肌的過程中需避免腰骶叢神經損傷，這取決于神經監測和透視引導。這種對透視引導的依賴導致外科醫生的輻射暴露明顯增加。此外即使頻繁使用C臂透視，也存在定位不當的風險。大量研究[14-16]證明，與透視相比，使用基于CT的計算機導航技術可提高椎弓根螺釘置入的準確性并減少放射線照射。然而，關于導航引導下XLIF手術效果的研究較少。因此，本研究主要是介紹在導航引導下XLIF手術的安全性和初步臨床效果。XLIF手術最復雜的并發癥之一是腰骶叢神經損傷。Uribe等[17]在尸體上研究XLIF的安全工作區域，把椎體的側位分為4個區域，I區位于最前方，IV區位于最后方。為避開腰骶叢，L1-2～L3-4椎間盤的安全工作區為III區，對于L4-5椎間盤來說位于II～III的椎體中點是最安全的。另一項尸體研究[18]也有類似的研究結果，表明工作通道定位在的腹側更安全，尤其是在更遠端的脊柱節段(特別是L4-5)中。使用傳統透視還可能面臨的一種潛在的問題是融合器放置位置不理想。要獲得理想的融合器放置方向和位置，必須要雙平面透視，且需頻繁在正位和側位之間切換，延長了手術時間、增大了輻射暴露量。相比之下，術者可通過O-arm 導航系統觀察到軸位，正側位等多個角度的術中CT導航圖像，通過虛擬手術器械的位置來引導手術操作，避免了頻繁透視帶來的大量輻射暴露，同時明顯節省手術時間。

本組術后有3例患者出現手術切口側髖關節屈曲乏力合并大腿前方麻木，經觀察2周后癥狀均消失，屈髖乏力的原因考慮為腰大肌挫傷，大腿前方麻木考慮為腰骶叢感覺神經可逆性損傷。雖然本研究樣本量不大，但沒有發生運動神經損傷的情況，提示O-arm 導航系統輔助下XLIF聯合椎弓根螺釘固定術是可行和安全的。Pimenta等[19]認為側方入路使用的融合器穩定性較好，其效果與TLIF聯合雙側椎弓根螺釘內固定相當。盡管 XLIF矯正退變畸形能力較強，有的學者習慣單純行XLIF不再聯合內固定，但聯合后路經皮椎弓根螺釘固定有潛在的預防遠期脊柱矯形丟失及融合器沉降的作用。本組26例患者均聯合后路經皮或普通椎弓根螺釘固定，共置入椎弓根螺釘94枚，經術中O-arm 掃描確認位置良好，術后CT掃描提示Richter I級89枚，Ⅱ級5枚，準確率為94.6%。術者在椎弓根內固定術前常需根據影像學資料了解椎弓根形態，從而選擇近釘點位置、螺釘的角度與方向，但術中可能因為近釘點附近的骨性贅生物、術中體位改變等原因影響術者的判斷，導致螺釘穿破椎弓根皮質。O-arm 導航運用在椎弓根螺釘內固定術中后，術者可根據術中拍攝的CT影像結合虛擬的螺釘的相對位置的實時引導準確置釘，提高了置釘準確性。回顧相關文獻，均有和本研究相似結論。Oertel等[20]使用術中O-arm引導下置入278枚胸腰骶椎椎弓根螺釘，術后CT掃描提示準確率為96.8%。Kosmopoulos等[21]對130例研究進行分析發現，導航組的準確率為95.2%，徒手組的準確率為90.3%。關于如何保持導航精準度及預防術中并發癥方面，總結了經驗如下：導航參考架可安裝于髂后上棘，不影響術中操作，同時距離術野較近。工作通道建立完畢后，首先應通過講導航探針置于明顯的解剖標志點上來驗證導航是否準確。對于多節段病變的病例，在置入每一個融合器后，椎體的形態及相對位置將發生改變，導致導航失準，均需要重新O-arm三維掃描、注冊。術中使用神經電生理監測，根據監測提示的信息及時調整工作通道的放置及椎弓根螺釘的角度、方向，可有效減少神經損傷的發生。

本研究患者術后疼痛改善明顯，影像學改善及神經功能恢復較理想，未發生神經不可逆性損傷等并發癥，說明O-arm 導航系統輔助下XLIF聯合椎弓根螺釘固定術治療腰椎退變性疾病中的初步應用療效和安全性均較滿意。本研究還有不少需完善及改進的地方，下一步可加入與傳統透視方法下手術的對比研究、增加樣本量以及進一步跟蹤隨訪患者的遠期療效等。