椎板成形術(shù)治療椎管內疾病的研究進(jìn)展
外科手術(shù)是治療椎管內疾病的首選方法,手術(shù)方式有單純椎板切除術(shù)和椎板成形術(shù)等。理想的椎管內手術(shù)既要充分顯露椎管、完整切除占位并解除脊髓壓迫,還要維持脊柱生物力學(xué)穩定性。傳統的椎板切除術(shù)能夠充分顯露椎管內結構和病變,有利于徹底處理病變,但該手術(shù)存在創(chuàng )傷大、術(shù)后臥床時(shí)間長(cháng)、并發(fā)癥多等缺點(diǎn),同時(shí)術(shù)中切除多個(gè)棘突及椎板也嚴重破壞了脊柱的后柱結構,術(shù)后脊柱生物力學(xué)穩定性下降,遠期有導致脊柱畸形的可能。研究表明,全椎板切除術(shù)后脊柱失穩的發(fā)生率成人為20%,兒童高達45%。
此外,術(shù)后瘢痕粘連長(cháng)入椎管也易導致醫源性椎管狹窄從而產(chǎn)生神經(jīng)癥狀。椎板間開(kāi)窗、部分椎板切除術(shù)等方法的優(yōu)點(diǎn)是對脊柱后部骨性結構的破壞和穩定性影響較小,能較好地維持脊柱的解剖結構,但術(shù)中顯露有限,影響手術(shù)療效。椎板成形術(shù)是在椎管內手術(shù)完成后,恢復椎體的后柱結構,可通過(guò)增加椎管體積對脊髓進(jìn)行直接減壓并允許脊髓向背側遷移離開(kāi)椎間盤(pán)和椎體從而完成間接減壓,既能做到術(shù)中充分顯露和減壓,又可防止脊柱術(shù)后失穩。自Hirabayashi等于1977年首次報道了頸椎單開(kāi)門(mén)椎板成形術(shù)以來(lái),該術(shù)式已廣泛應用于臨床,不同改良的椎板成形術(shù)也陸續被報道。鑒于其良好的臨床療效和應用的普遍性,本文就本術(shù)式進(jìn)行綜述,以便對椎板成形術(shù)有一個(gè)相對全面的認識。
一、椎板成形術(shù)的理論依據及其特點(diǎn)
恢復和保持脊柱的穩定功能是脊柱手術(shù)治療措施的第一考慮,1983年,Denis首先提出脊柱穩定的三柱概念,隨后大量研究也證實(shí)后柱損傷會(huì )引起脊柱的不穩定。脊柱的后柱由椎弓、椎板、關(guān)節突關(guān)節、棘突及椎小關(guān)節囊、黃韌帶、棘間韌帶和棘上韌帶等構成,承受24%~30%的壓力和21%~54%的旋轉應力。研究表明,椎板成形術(shù)后的椎管內徑均略大于術(shù)前,不會(huì )造成椎管狹窄,解剖學(xué)和生物力學(xué)測量,提示成形術(shù)后椎板所能承受的垂直壓應力遠遠大于仰臥時(shí)脊椎所需要承受的壓應力,為臨床應用提供了有力的支持。
傳統的椎板切除術(shù)容易造成脊柱后柱解剖結構缺失,使承重軸由背側向腹側移至椎體前部,軀干大部分的重量由脊柱前部椎體和椎間盤(pán)承受;當應力負荷增加時(shí),前柱被壓縮變形、后柱則處于緊張狀態(tài),如果后柱結構作為張力帶的功能減弱或喪失,其對抗改變脊柱排列的力量減小,脊柱的載荷分享也將無(wú)法實(shí)現,從而引起脊柱序列的改變并可能導致腰椎穩定性下降甚至滑脫;研究表明,椎管內腫瘤術(shù)后脊柱畸形發(fā)生率可達21%~42%,一般于術(shù)后1年左右發(fā)生。與此同時(shí),椎板切除后,硬脊膜囊失去骨性結構的保護,與脊柱后方的肌肉和瘢痕易于粘連,失去相應的活動(dòng)度,在瘢痕的牽拉和壓迫作用下可導致醫源性椎管狹窄和脊髓壓迫癥;當椎管內腫瘤復發(fā)需要再次手術(shù)時(shí),瘢痕的廣泛存在也容易導致硬膜囊和脊髓的誤傷。脊柱后方韌帶結構的生物力學(xué)研究也表明,切除棘上和棘間韌帶對腰椎壓縮強度、軸向剛度、總體穩定性和剛度、彎曲和扭轉剛度、水平位移、傾角等均有顯著(zhù)影響。保留脊柱后方韌帶復合體較傳統術(shù)式在軸向壓縮、三點(diǎn)彎曲和扭轉實(shí)驗中均有較好的穩定性,有利于維持脊柱術(shù)后穩定。
椎板成形術(shù)避免了脊柱后部結構的廣泛切除,兼顧椎管減壓和脊柱穩定性,減少了脊柱后凸畸形和硬脊膜瘢痕粘連等并發(fā)癥,且此術(shù)式可充分顯露椎管,人視野下直視手術(shù),避免了馬尾神經(jīng)和神經(jīng)根損傷,病變切除廣泛且徹底。近些年來(lái),隨著(zhù)椎板成形術(shù)和手術(shù)器械的發(fā)展及骨科醫師對脊柱后柱在維持脊柱穩定性的生物力學(xué)研究的不斷深入,手術(shù)時(shí)間、圍術(shù)期出血量及術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率不斷下降,手術(shù)優(yōu)良率不斷提高,因此,椎板成形術(shù)的手術(shù)適應證不斷擴大,采用椎板成形代替椎板切除的理念逐漸被臨床醫師所接受。目前國內外椎板成形術(shù)主要有單開(kāi)門(mén)和雙開(kāi)門(mén)椎管擴大技術(shù)、棘突椎板原位回植椎管重建技術(shù)等。
二、單開(kāi)門(mén)椎管擴大椎板成形術(shù)
單開(kāi)門(mén)椎管擴大椎板成形術(shù)是在一側的椎板和側塊交界處切開(kāi)全椎板,在另一側的椎板和側塊交界處開(kāi)槽去除外板作為鉸鏈,向后掀開(kāi)椎板,用縫線(xiàn)縫合于關(guān)節囊以防椎板閉合,或于開(kāi)門(mén)側植骨或應用鋼板固定以防椎板閉合。單開(kāi)門(mén)術(shù)式是目前治療頸椎后縱韌帶骨化、發(fā)育性頸椎管狹窄、脊髓型頸椎病的常用術(shù)式
傳統絲線(xiàn)懸吊 經(jīng)典的Hirabayashi法是通過(guò)絲線(xiàn)將掀起的椎板縫合固定在“門(mén)軸”的椎旁肌或小關(guān)節囊周?chē)?ldquo;軟性”門(mén)軸固定,此方法可保證脊髓充分減壓并獲得滿(mǎn)意的早期治療效果。然而由于頸部活動(dòng)而產(chǎn)生的縫線(xiàn)對周?chē)浗M織的切割、懸吊縫合松弛、椎板的彈性回縮力、后方壓迫或“門(mén)軸側”未牢固的骨性愈合,可導致部分病例掀起的椎板原位還納及出現“關(guān)門(mén)”現象,造成頸椎管的再狹窄及相應的軸性癥狀,影響遠期療效。為此,研究人員對傳統頸椎椎管擴大椎板成形術(shù)進(jìn)行了改良,采用“錨定法”“伊藤法”等剛性固定,以防止EOLP術(shù)后掀起的椎板原位還納。
文獻最早對“錨定法”進(jìn)行報道,錨定系統的帶線(xiàn)螺釘置于側塊中點(diǎn),將絲線(xiàn)一端系于相同節段的棘突,一般錨定C3、C5、C7椎板。但此方法需要熟練的頸椎側塊固定技術(shù),不但存在損傷神經(jīng)根及椎動(dòng)脈的潛在危險,而且增加了一定的費用,其遠期療效還有待于進(jìn)一步隨訪(fǎng)。有學(xué)者研究發(fā)現“錨定法”術(shù)后未發(fā)現內固定失敗或椎板閉合的病例,鑒于其研究?jì)H用X線(xiàn)片來(lái)評估椎板是否閉合,結論局限。Chen等通過(guò)“錨定法”維持椎板開(kāi)門(mén),5例患者術(shù)后平均神經(jīng)癥狀改善率為67%(60%~75%),每一水平椎管前后徑改善度為4.0~7.7mm,平均開(kāi)門(mén)角度為19.0°~23.0°,鉸鏈側均骨性愈合,但該研究樣本量少,隨訪(fǎng)時(shí)間短,且未對椎板閉合情況進(jìn)行評估,臨床療效有待進(jìn)一步驗證。
“錨定法”中開(kāi)門(mén)后椎板采用小關(guān)節囊懸吊雖然可以改善患者的神經(jīng)系統癥狀,但同時(shí)也導致術(shù)后頸椎總活動(dòng)度(ROM)明顯減少和軸性癥狀的增加。Satomi等隨訪(fǎng)7.8年,發(fā)現單開(kāi)門(mén)術(shù)后頸椎ROM減少50%;Iwasaki等發(fā)現單開(kāi)門(mén)術(shù)后軸性癥狀可以高達45%~80%。解決這些癥狀可以從兩個(gè)方面入手,即避免對小關(guān)節囊的刺激和早期頸椎的功能鍛煉。“伊藤法”最早由日本富山醫科藥科大學(xué)骨科的Itoh與Tsuji共同設計單開(kāi)門(mén)單開(kāi)門(mén)并應用于臨床,主要是將植骨塊通過(guò)鋼絲或尼龍線(xiàn)捆綁固定在開(kāi)門(mén)側的椎板與小關(guān)節之間。劉洪等研究發(fā)現“伊藤法”術(shù)后椎管擴大穩定持久,但軸性癥狀和頸部活動(dòng)受限等并發(fā)癥較多見(jiàn),有待進(jìn)一步解決。“錨定法”和“伊藤法”等改良方法,與傳統縫線(xiàn)固定比較均有明顯優(yōu)勢,以上方法雖達到了椎管擴大脊髓減壓的目的。但是固定方法主要用于門(mén)軸側的穩定,而開(kāi)門(mén)側缺乏可靠支撐。在外力作用下發(fā)生關(guān)門(mén)的風(fēng)險較大,且該術(shù)式椎管成形并不理想,暴露的硬膜可能會(huì )隨著(zhù)瘢痕增生長(cháng)入而出現再壓迫。
微型鈦板固定 為了達到更好的療效,防止再關(guān)門(mén),近年來(lái)許多學(xué)者在傳統基礎上進(jìn)行了新的嘗試,引入“微型鈦板固定技術(shù)”以避免脊柱術(shù)后掀起的椎板原位還納。此技術(shù)是通過(guò)椎板鋼板在掀起的椎板和同側側塊之間形成穩固的橋接結構;對“開(kāi)門(mén)側”形成切實(shí)可靠的剛性支撐,維持脊柱后方結構的即刻穩定,并可有效防止術(shù)后“再關(guān)門(mén)”或角度減小;此外,鈦板固定對“門(mén)軸側”也起牢固的穩定作用,有利于“門(mén)軸側”的骨性愈合,防止椎板原位還納。經(jīng)典的Hirabayashi單開(kāi)門(mén)椎板成形術(shù)后,開(kāi)門(mén)的椎板在術(shù)后6個(gè)月再次關(guān)閉,椎管前后徑與椎板開(kāi)門(mén)的角度減少了約10%。術(shù)后椎板的關(guān)閉與脊髓壓迫復發(fā)之間有相關(guān)性,這提示需要其他的技術(shù)來(lái)維持椎板的開(kāi)門(mén)狀態(tài)。有學(xué)者通過(guò)CT結合MRI評估發(fā)現,盡管絲線(xiàn)懸吊法術(shù)后即刻的椎板開(kāi)門(mén)角度顯著(zhù)增加,但術(shù)后6個(gè)月將減少約10%;鑒于91%的“門(mén)軸”在術(shù)后6個(gè)月時(shí)表現為完全融合,“關(guān)門(mén)”現象可能發(fā)生在術(shù)后6個(gè)月以?xún)龋淮送猓g(shù)后的“關(guān)門(mén)”現象與殘留的脊髓受壓顯著(zhù)相關(guān),因此建議應用鈦板等加強技術(shù)以降低“關(guān)門(mén)”風(fēng)險。雖然文獻研究發(fā)現術(shù)后椎板的關(guān)閉與脊髓壓迫復發(fā)之間呈現出相關(guān)性,但未能證實(shí)椎板的關(guān)閉是否會(huì )造成神經(jīng)損害癥狀的復發(fā)。
為了更好地認識單開(kāi)門(mén)椎管擴大成形術(shù)后椎板再次關(guān)閉現象的臨床意義,Matsumoto等對單開(kāi)門(mén)術(shù)后關(guān)門(mén)現象與臨床結果的相關(guān)性進(jìn)行了前瞻性研究,發(fā)現關(guān)門(mén)組與未關(guān)門(mén)組術(shù)后的JOA評分與日本骨科學(xué)會(huì )脊髓型頸椎病調查問(wèn)卷各項指標差異均無(wú)統計學(xué)意義,表明椎板關(guān)閉并不會(huì )明顯影響手術(shù)的遠期效果,但在術(shù)后平均6.2年的隨訪(fǎng)過(guò)程中,作者發(fā)現關(guān)門(mén)組神經(jīng)功能恢復率的下降趨勢較未關(guān)門(mén)組更為明顯。因此,作者建議椎管擴大椎板成形術(shù)中椎板固定裝置的應用有望防止椎板關(guān)閉的出現。
研究發(fā)現,傳統絲線(xiàn)懸吊將會(huì )使硬膜囊暴露于椎管外,術(shù)后瘢痕增生和棘突側絲線(xiàn)切割易造成脊髓再壓迫,由于在術(shù)后6個(gè)月時(shí)“門(mén)軸”已獲骨性融合,隨著(zhù)時(shí)間推移,這一不利趨勢可能不會(huì )再繼續發(fā)展;而通過(guò)鈦板橋接在“開(kāi)門(mén)側”的椎板及側塊之間,則可使掀起的椎板獲得術(shù)后即刻穩定性,并可將硬膜囊完全保護在椎管內,從而避免術(shù)后因瘢痕增生而造成的脊髓再壓迫。萬(wàn)軍等采用微鈦板固定椎板,術(shù)后未出現椎板關(guān)閉或再關(guān)門(mén)現象,在維持椎管擴大作用中優(yōu)于錨定法。于斌等發(fā)現頸椎單開(kāi)門(mén)椎管擴大成形術(shù)中使用微鈦板固定與使用絲線(xiàn)或錨釘固定控制開(kāi)門(mén)角度相比,不影響神經(jīng)功能恢復,但可降低C5神經(jīng)根麻痹的發(fā)生率及減少椎板開(kāi)門(mén)角度丟失,對防止脊髓的再壓迫有積極意義。
有學(xué)者研究發(fā)現,微型鈦板和傳統縫線(xiàn)懸吊均能有效維持椎管的擴大狀態(tài)并防止術(shù)后再關(guān)門(mén),但微型鈦板能減少術(shù)后軸性癥狀的發(fā)生和頸椎曲度的丟失。Centerpiece鈦板為近年來(lái)應用于頸后路的椎板內固定系統,可使開(kāi)門(mén)側椎板同該側側塊形成穩定的橋接結構,對開(kāi)門(mén)側形成剛性支撐,有效防止術(shù)后再關(guān)門(mén)現象。相對于傳統絲線(xiàn)固定的單開(kāi)門(mén)方法,應用Centerpiece固定后可良好地維持椎板的開(kāi)門(mén)角度,從而更好地恢復椎管的完整性并減輕脊髓受壓情況,同時(shí)通過(guò)鋼板固定杜絕了門(mén)軸側微動(dòng),有利于門(mén)軸側骨性愈合。上述鋼板的臨床療效顯著(zhù),但由于研究樣本量小、病例篩選嚴格且隨訪(fǎng)時(shí)間短,其臨床療效有待進(jìn)一步評估。