椎板切除术后瘢痕形成机理及防治进展

陈立科 徐秋香

湖南中医药大学临床医学院，湖南 长沙 410007

椎板切除术是脊柱外科常用的手术方式，椎板切除术后，患者常常在椎板缺损区形成大量的瘢痕组织，与硬膜及神经根粘连、牵扯、压迫、卡压神经而引起严重的疼痛。是腰椎间盘突出症术后下腰部手术失败综合症 (Failed back surgery syndrome)的主要原因之一，其发病率约为5%—18%，也给再次手术带来困难和危险［1]。如何防止椎板切除术后硬膜周围粘连形成仍是骨科领域亟待解决的难题之一。多年来许多学者为此作了不懈的努力，进行了大量的动物、临床研究。取得了积极的进展，现综述如下。

1 椎板切除术后硬膜周围疤痕形成机理

瘢痕组织形成是椎板切除术后组织缺损区修复的必然产物。其修复过程一般经过血肿充填、肉芽组织形成、瘢痕成熟、椎板切除膜形成四个病理过程。在创伤修复过程中，于椎板缺损区形成的致密瘢痕组织，称为椎板切除膜(Laminectomymembrance)［2、3]。作为组织修复细胞的主要万分为成纤维细胞在炎性介质、生长因子的趋化作用下，通常在术后2～3天出现在椎板缺损区，与毛细血管一起长入血凝块，在血小板、巨噬细胞释放的生长因子刺激下，成纤维细胞增殖，术后5～6天开始生成胶原，产生胶原纤维。其后1周内，胶原纤维形成最为活跃，三周后胶原纤维形成已甚少，约经4周后，胶原纤维的合成代谢与分解代谢趋于平衡，成纤维细胞转变为纤维细胞，胶原纤维逐渐由原杂乱排列成为排列整齐有序的束状，毛细血管闭塞且数目减少，瘢痕开始退行性变，趋向成熟，一般而言，这个病理过程持续2～4周［4]。这样在硬膜、神经周围形成大量瘢痕组织，瘢痕组织出现收缩，并粘连、牵扯、压迫神经，使术后症状复发。目前国内外学者已达成共识：均认为椎板切除后硬脊膜外瘢粘连是术后疼痛复发的重要因素［5]。

1.1 手术创伤

1948年Key和Ford［6]通过动物实验和临床资料分析，对椎板切除和间盘摘除术后硬膜周围纤维化的形成进行了研究，首次提出了纤维化形成的前源学说，认为术后瘢痕形成来源于椎管前方损伤的纤维环。1974年LaRocca等经同样的实验，提出了瘢痕形成的后源学说，提出硬膜外瘢痕粘连来自椎板外损伤肌肉的粗糙面向椎管内再生的结果。Songer等［7]研究发现硬膜外瘢痕既来自后方损伤的骶棘肌，亦来自前方损伤的纤维环、后纵韧带，同时前方的粘连会包绕神经根而导致侧方受累，首先提出了纤维化形成的三维立体学说。Robertson［8]则认为硬膜外纤维化是椎间盘摘除术后，在硬膜外腔引起的一系列炎症反应所形成的瘢痕压迫神经根及硬脊膜而出现的症状。Nakauo等［9]经实验研究证明，椎板切除所致创伤，可致马尾神经内血管通透性增加，其血管内皮细胞之间的紧密结构变松，他们认为是神经血屏障破坏导致血管通透性改变，引起马尾神经粘连。赵建华等［10]则认为粘连主要来源于后方创伤、血肿和纤维母细胞增殖。因此手术操作粗糙、椎板广泛切除减压、组织损伤过多，尤其是损伤的骶棘肌粗糙面，是形成硬膜外瘢痕粘连的主要原因之一。目前国内外学者均同意此观点。

1.2 血肿

椎板切除后血肿存在是必然的。并一直认为在硬膜外瘢痕形成中起着重要作用［11]。Songer等［7]认为血肿是瘢痕形成的起始阶段，减少瘢痕形成必须减少血肿形成。血肿导致瘢痕扩展到椎管内，血肿内含有TGF—B、PDGF、FGF均能使纤维组织增生。导致粘连。Christian Jürgens认为彻底清除血肿也不能完全阻止瘢痕粘连形成，但减少了瘢痕的致密程度，血肿的存在与纤维的致密程度和量直接相关［12]。

1.3 异物

手术时在椎管内遗留组织碎屑及丝头、棉纤维、橡皮引流片等异物，可引起异物反应［13]，促进瘢痕增生，包裹异物。王欢等通过实验研究发现，硬膜外自体碎屑有促进瘢痕形成作用［14]。

1.4 其它

髓核内化学物质、磷脂酶A2(PL A2)等均可引起局部炎性反应。Manuel等［15]发现硬膜外间隙和神经根内毛细血管之间存在快通道，髓核物质、药物等可以直接进入神经根毛细血管网。因此，我们认为硬膜及神经根本身的炎性反应参与粘连发生过程;术后过早负重或再次扭伤，也可引起局部充血、水肿，加重粘连程度。

2 预防硬膜周围粘连覆盖材料的种类

到目前为止用于动物实验或临床的预防硬膜外粘连的覆盖材料大致分为以下几类：

2.1 按其生物学特性分类

2.1.1 非生物性材料 明胶海棉、硅胶膜、甲基丙烯酸树脂、羟基乳酸、聚合物网、骨蜡、人造骨、胶原基质、聚乳酸薄膜、聚乙烯醇凝胶、膨体聚四氟乙烯、聚氨基酸膜、聚乙交酯膜、Avitane等。

2.1.2 生物性材料 游离或带蒂脂肪、韧带、羟甲基纤维素、弹性蛋白酶、动物胶原纤维、透明质酸钠、几丁糖、硬脊膜等、自体中厚皮片移植、自体腰背筋膜、戊二醛交联人胎羊膜。

2.2 按物理性状分类

2.2.1 硬质材料：甲基丙烯酸树酯、游离自体骨、钛合金等。

2.2.2 软质材料：明胶海绵、硅酸膜、骨蜡、聚乳酸薄膜等。

2.2.3 半流体材料：羧甲基纤维、透明质酸钠、几丁糖凝酸、ADCON L、GL402、GT1587等。

2.3 药物

2.3.1 中药。

2.3.2 抗炎药物。

3 防治

3.1 减少创伤与血肿

提倡有限手术，采用无创或微创手术，尽量减少组织过多剥离及椎板过多切除，避免损伤椎管内静脉丛，减少血肿形成。术中或术后引流干净椎管内血肿，可降低局部组织炎症反应程度，控制或改变硬膜周围炎症过程。Christian Jürgens［12]实验证明采用显微技术避免后纵韧带、纤维环损伤，或减少血肿，可有效控制硬膜外瘢痕粘连。Henderson等［16]认为最好的预防方法是细致的解剖和止血。

3.2 瘢痕粘连形成的防治

研究出能有效预防硬膜周围瘢痕组织形成与粘连的材料和方法一直是这方面科研工作的热点和重点。多年来，许多学者经过实验，在肌肉与硬膜之间用物理和化学的方法，希望能防止瘢痕粘连，但结果不一。近年来，很多学者为追求更好的防粘连效果，在原来单一植入物应用预防粘连基础上，合并两种移植物或移植物与生物材料、化学合成材料联合应用进行防粘连研究，收到了较好的效果。

4 小结

椎板切除后，椎板膜的形成导致神经组织的营养障碍和传导功能异常而出现术后疼痛复发。目前随着脊柱手术的广泛开展，许多学者用了各种方法和材料来预防硬膜外神经周围粘连。归纳起来不外乎两点：一是机械屏障作用，即用物理方法避免或减少疤痕与硬膜的接触;二是用生物化学的方法阻止成纤维细胞生长或减轻血肿形成。迄今为止，应用最多的是采用物理屏障作用在硬膜外放置各种隔离物。但均因观察例数少，随访时间短，而不能满足临床需要和解决所存在的问题。有待于进一步进行长期大量地探索、研究。

［1]何承建，曾俊华，魏玉玲等。当归预防椎板切除术后硬膜外粘连的实验研究。中国中医骨伤科杂志，2007;15(7)：53～55．

［2]LaRocca H，Maenab I．The laminectomy membrane：studies in its evolution，characteristics effects and prophylaris in dogs．J Bone Joint Surg(Am)，1974;56：545．

［3]Murat Bezer，Kemal Gokkus，Baris Kocaoglu．The influence of vertebral instability on peridural circulation and concomitant peridural fibrosis formation．European Spine Journal，2006;15(6)：959 －964．

［4]王正国。创伤愈合与组织修复。山东科学技术出版社，1998;12．

［5]慈元，李正维，敖强等。预防椎板切除术后硬膜周围纤维化与粘连。中华创伤杂志，2004;20(8)：494～495．

［6]Key JA，Ford LT．Experimental intervertebral disc lesions．J Bone Joint Surg(AM)，1948;30：621．

［7]Songer MN，Carson EW，Pandit SM．Analgsis of peridural scar formation and its prevention after lumbar laminectomy and discectomy in dogs．Spine，1995;20：571～580．

［8]Robertson JT．Role of peridural fibrosis in the failed back：are－view．Eur Spine J，1996;5(suppl)：2 ～6．

［9]Nakano M，Matshi H，Miakik，et al．Postlamilecto my adhesion of the canda equine．Spine，1997;22：1105 ～1114．

［10]肖智博，吕富荣，吕发金等。羟基磷灰石/聚酰胺复合材料预防椎板切除后椎管狭窄、粘连的初步影像研究。重庆医科大学学报，2006;31(4)：489～494．

［11]李志钢，李海东，徐钧等。DL－PLA可吸收膜预防硬膜外粘连的临床研究。中国医师进修杂志，2007;30(7)：19～21．

［12]Christian Jürgens，Arndt Peter Schulz，Thomas Porté．Biodegradable Films in Trauma and Orthopedic Surgery．European Journal of Trauma，2006;32(2)：160－171．

［13]Hoyland JA，Freemont A，Denton J，et al．Retained surgical swab debris in postlaminectomy arachnoiditis and peridural fibrosis．JBone Joint Surg(Br)，1998;70(4)：659～662．

［14]王欢，郝立波，王海文。血肿在硬膜外瘢痕粘连形成中作用的探讨。中华骨科杂志，1998;18(3)：161～163．

［15]Manuel A．Sandoval and Daniel Hernandez－Vaquero．Preventing peridural fibrosis with nonsteroidal anti－ inflammatory drugs．European Spine Journal，2008;17(3)：451－455．

［16]Henderson R，Wer B，Dvis L，etal．Attempted experimental modification of the postlaminecto my membrane by local instillation of recombinant．Spine，1993;18(5)：1268～1672．