重视脊柱稳定性的保护与重建，积极稳妥地开展脊柱神经外科手术

何百祥，鲍 刚

（西安交通大学第一附属医院神经外科，陕西西安 710061）

重视脊柱稳定性的保护与重建，积极稳妥地开展脊柱神经外科手术

何百祥，鲍 刚

（西安交通大学第一附属医院神经外科，陕西西安 710061）

脊柱神经外科是一门神经外科与骨科的交叉学科。我国的脊柱神经外科起步较晚，但近年来发展迅速，且地域发展极不平衡。本文客观评价了中国脊柱神经外科的发展现状和存在的问题，简要介绍了脊柱稳定性的一些理论知识，以及临床上常用的一些保护和重建脊柱稳定性的方法，呼吁神经外科医师应该重视脊柱生物力学及稳定性的学习和研究，积极稳妥地开展脊柱神经外科手术。

脊柱稳定性；保护；重建；外科手术

脊髓与脊柱密不可分，脊髓脊柱疾病最终都表现为脊髓及神经的症状。因此，从神经外科的角度处理这些疾病，更有利于脊髓及神经功能的恢复和保护。脊柱神经外科专业的执业范围不仅包括传统的椎管内疾病，还包含各种脊柱疾病，如脊柱退变性疾病、外伤、肿瘤、畸形等。在脊柱方面，神经外科与骨科有着很大的交叉，这两个专业的医生应共同努力，互相学习，互相取长补短，共同促进脊柱外科快速发展。与欧美、日韩等国家相比较，我国的脊柱神经外科起步较晚，从事这一领域的神经外科医师较少。尽管近年来在周定标［1］、徐启武［2］、菅凤增［3］等脊柱神经外科专家的大力推动下，我国脊柱神经外科事业有了较大的发展，但是，目前我国大陆地区脊柱神经外科的发展却很不均衡，在一些基层医院神经外科甚至还是空白。神经外科医师应该重视脊柱生物力学及稳定性的学习和研究，积极稳妥地开展脊柱神经外科手术。

1 中国脊柱神经外科的发展现状和存在的问题

脊柱神经外科是神经外科学的重要组成部分。美国神经外科医师协会对神经外科的定义为：诊断及治疗中枢、周围与自主神经系统及其支撑结构的医学。中国医师协会神经外科医师分会也明确指出，脊髓脊柱疾病的诊断与治疗属于神经外科范畴［4］。自1905年神经外科学者CUSHING报道1例脊髓内肿瘤脊髓切开术、1909年OPENHEIM报道1例L5/S1椎间盘切除术以后，各种脊柱手术逐渐得以开展［5］。随着CT、MRI在神经外科领域的应用，工程学和材料学的发展及紧密结合，手术器械的更新，多种新材料、新技术、新方法不断涌现并应用于临床，脊柱外科的发展进入了令人惊叹的“快车道”。在美国、欧洲以及亚洲的日本、韩国，走向脊柱外科这一领域的大多数医师是完成培训的神经外科医师。随着显微神经外科技术的发展，神经外科医师的手术操作更加精细，对神经组织的保护更加完善，减压则更加安全、彻底。所以，脊髓脊柱疾病多归属神经外科医师诊治。脊柱外科手术量约占许多大的神经外科中心总手术量的30％～40％以上，有的甚至达到60％～80％［4］。我国的台湾地区在1992年以前脊柱外科基本归骨科范畴，但经过神经外科医师的共同努力，现在除脊柱矫形外，脊柱脊髓肿瘤、椎间盘突出症、脊柱脊髓损伤等手术几乎由神经外科医师承担［3］。而在大陆地区，由于神经外科起步较晚，骨科医师承担了绝大部分脊髓脊柱疾病的治疗。尽管建国初期就有神经外科前辈开展了脊柱外科手术，但其所占比例很少，而且主要集中于椎管内肿瘤的治疗。直至近些年，神经外科医师中的有识之士开始重视脊柱神经外科的发展。自2000年后，尤其近5年脊柱神经外科呈现出了良好的发展势头。中国医师协会神经外科医师分会已经成立了脊柱脊髓专家委员会，中华医学会神经外科学分会已经成立了脊柱脊髓病学组，国内一些大医院的神经外科也已经成立了脊柱亚专业，如首都医科大学宣武医院神经外科2004年4月成立脊柱神经外科亚专业［3］，解放军昆明总医院2006年7月由神经外科医师成立独立的脊髓损伤治疗科［5］，作者单位于2007年3月成立了脊髓脊柱亚专业组，这必将极大地推动我国脊柱神经外科的发展。但是，目前我国大陆地区脊柱神经外科的发展极不平衡，仍有许多神经外科医师缺乏脊柱稳定性和脊柱生物力学相关知识，有些神经外科医师对已经存在的脊柱失稳缺乏认识或者缺乏有效的应对措施，这对脊柱神经外科医师来说是不完美的，神经外科医师应重视脊柱稳定性的保护与重建研究。

2 脊柱稳定性的理论基础

脊柱是人体主要的支持结构，在维持人体的平衡、保护神经组织以及运动方面发挥着重要作用，脊柱及其周围组织解剖结构的完整性是维持其生理功能和稳定性的基础。WHITE等认为，临床稳定是指在生理载荷下，脊柱各结构能够维持其与椎体间的正常位置关系，而不引起脊髓或神经根的损伤或刺激。脊柱丧失了这一功能，就称为临床失稳。这一观点已被多数学者所接受。为了进一步研究影响脊柱稳定性的因素，PANJABI等提出了脊柱功能单位（functional spinal unit，FSU）的概念。FSU也称运动节段，包括相邻两个椎体及其间的连接（椎间盘、小关节和韧带结构等），运动节段中连接两个椎体的关节共有3个，其中1个是椎体间关节，另两个是关节突关节。若其中1个遭受持久性损伤，则运动节段必将失去稳定性。随后DENIS提出了脊柱三柱理论：前纵韧带、椎体和纤维环的前半部分构成前柱；后纵韧带、椎体以及纤维环的后半部分构成中柱；由椎弓根、椎板、棘突、黄韧带、棘间韧带、棘上韧带和关节突关节构成后柱。生物力学研究证实中、后柱共同承受人体60％的纵向载荷，对于维护脊柱的稳定性具有非常重要的意义［6］。三系统稳定结构包括内源性稳定系统、外源性稳定系统和神经调节稳定系统。内源性稳定系统亦称被动子系统，其分为前方结构和后方结构。前方稳定结构包括椎体、椎间盘和前、后纵韧带，后方稳定结构由关节突关节、黄韧带、椎弓、棘突、棘上韧带及棘间韧带所组成，为静力性平衡。外源性稳定系统亦称主动子系统，主要为脊柱两侧的肌肉和躯干的肌肉，它是脊柱运动的基本动力，为动力性平衡。神经调节稳定系统亦称神经子系统，主要包括调节和控制脊柱运动的中枢及周围神经。该理论认为，三个子系统中任一部分的破坏都会立即从其他子系统中获得补偿，恢复脊柱的正常功能，这样会导致一个或多个子系统的长期适应性反应，改变了脊柱稳定系统的状态，产生一个或多个子系统的损伤，造成脊柱稳定性下降。这些为我们正确理解和处理脊柱稳定性打下了坚实的理论基础。长期以来，脊髓脊柱疾病主要的手术方法是后路全椎板切除术，往往需要切除棘上及棘间韧带、棘突、双侧椎板，有时还要咬除部分关节突关节。这样能充分地暴露椎管内的组织结构和病变，有利于完全处理病变，但同时也破坏了脊柱后部结构。随着脊柱外科手术的广泛开展，手术病例的不断增加及随访时间的延长，逐渐发现部分病例因术后脊柱不稳导致脊髓或脊神经受压损伤，少数患者术后出现严重脊柱失稳或畸形［7］。文献报道，全椎板切除术后脊柱不稳定的发生率成人20％，儿童高达46％［8］。其实任何脊柱结构的破坏都会对脊柱的稳定性造成影响，只是影响的程度不同而已。手术对脊柱结构的破坏及术后生物力学的改变是脊柱术后失稳的重要原因之一。

3 临床上常用的脊柱稳定性保护方法

有鉴于此，对于尚未破坏脊柱稳定性的脊髓脊柱病变，应尽可能采取微侵袭手术方式，以减少对脊柱稳定性的破坏。特别是儿童和青少年患者，若手术破坏脊柱后部结构，极易出现脊柱畸形［9］。颈胸交界区和胸腰交界区是生理弯曲的移行区域，若手术过度破坏脊柱后部结构，也易导致脊柱后凸畸形［10］。目前的微创脊柱外科手术已经应用于椎间盘切除、椎间孔成形、椎板切除、椎管狭窄开窗减压、脊柱的椎间融合及椎体融合、椎管内肿瘤切除、脊髓栓系松解等手术。半椎板切除术是各种微创脊柱外科手术最基本的骨切除方式，该术式要求术前准确定位病变所在椎体节段，经后正中入路或旁正中入路显露患侧椎板，根据病变大小于关节突内侧至棘突根部之间切除患侧椎板。该法适用于大多数椎管内肿瘤切除、椎间盘摘除等。由于基本保留了脊柱原有解剖结构和生物力学关系，对脊柱稳定性影响较小。该法具有手术时间短、失血少、术后并发症少、恢复快、住院时间短、费用低等优点；但缺点是显露范围小，无法处理椎管内巨大的、广泛的病变［11－12］。半椎板切除椎板成形术与半椎板切除术的不同是整块切取半椎板，处理椎管内病变后再通过微型钛板或钛连接片原位复位并固定取下的椎板。理论和实践均已证实其为目前损伤最小、术后并发症发生率最低的保护脊柱稳定性的方法［13］。单侧入路椎管扩大手术技术是在半椎板切除术的基础上磨除棘突根部和对侧椎板的内板，进一步扩大暴露范围。陈赞等［14］报道应用该技术治疗腰椎管狭窄。我们将此方法应用于椎管内肿瘤的手术治疗，扩大了半椎板切除术手术适应症范围。近年来在神经内镜下处理脊髓脊柱病变的报道逐渐增多，其手术切口更小，术中分离肌肉组织范围更小，较少磨除椎板骨质，对脊柱稳定性影响更小［15－16］。神经内镜为术者提供了清晰的全景术野，操作安全，具有广阔的应用前景。2006年，KOSTUIK团队［17］采用经微创通道系统进行颈腰椎退变性疾病的微创手术并取得成功。手术切口小，术中分离肌肉组织范围小，保留了脊柱骨性静力结构和肌性动力结构。我们将该技术应用于椎管内肿瘤的手术治疗，也取得了良好的效果。经皮椎间孔镜技术作为一种新的脊柱微创方法，具有创伤小、出血少、术后恢复快、局麻下操作等优点，不损伤脊柱后部结构，对脊柱稳定性几无影响，目前多用于治疗腰椎间盘突出症。随着临床的广泛开展，该技术的应用范围已扩展到神经根管狭窄、椎间盘源性腰痛、腰椎不稳等，其近期疗效满意，但由于开展时间不长，其远期疗效还有待时间检验［18］。

4 临床上常用的脊柱稳定性重建方法

有些椎管内肿瘤在生长过程中可破坏脊柱的骨性结构和稳定性，许多退变性疾病在发展过程中可出现脊柱不稳，大多数开放性脊柱外科手术可破坏脊柱及周围结构或术后生物力学性质改变导致脊柱术后不稳，甚至造成脊柱畸形。对于以上情况，在处理病变的同时，必须考虑脊柱稳定性的重建问题。许多学者主张术中行椎管成形术或椎管扩大成形术。目前文献所报道的椎管成形术方法主要是椎板、棘突和后部韧带复合体原位重建，而椎管扩大成形术主要有单开门、双开门和“高架桥式”等，其具有以下优点：①可以保留手术节段椎板－棘突－韧带复合体，维持脊柱后部结构的完整和脊柱动力性稳定，达到了功能重建的目的；②防止纤维瘢痕长入椎管，避免粘连；③能够满足不同长度节段的病变切除；④可以减少术后脑脊液漏的发生［19－21］。但也有研究认为，该术式并不能完全避免术后脊柱畸形，尤其是儿童患者术后脊柱畸形发生率仍较高［22］。重建的椎板－棘突－韧带复合体可因骨量丢失而陷入椎管内，造成医源性椎管狭窄。我们对“高架桥式”的椎管扩大成形术进行了改良：①剪去每一个成形椎板的部分棘突使椎板复位后其棘突不高于相邻椎板棘突；②在椎板回植固定后于两侧椎板断端行植骨融合（用剪除的棘突骨块）。这样既避免了成形椎板棘突高出上下椎板棘突易发生椎板失位等问题，又达到了脊柱解剖结构和功能重建、维持脊柱永久稳定性的目的，减少并发症的发生［23］。全椎板切除钉棒系统内固定术能实现脊柱生物力学三柱固定，对维持脊柱稳定性效果肯定［24］，故在临床上迅速推广。作者单位自2010年起陆续开展了寰枕部畸形枕颈融合内固定术、C1～C2融合内固定术、颈椎侧块钉（椎弓根钉）内固定术、胸腰椎椎弓根钉棒系统内固定术，在脊髓脊柱肿瘤、寰枕部畸形、脊柱退变性疾病等的诊治方面积累了丰富的经验。该技术同时亦存在以下缺点：①固定节段脊柱的屈伸、旋转等运动功能丧失；②可加速临椎退变；③并不能完全避免全椎板切除术的并发症。尽管脊柱内固定技术有缺点，也有一定的应用局限性，但是，目前仍然是主要的脊柱稳定性重建方法之一。由于针对神经外科医师的脊柱内固定技术培训项目相对较少，大多数神经外科医师尚未掌握基本的脊柱内固定技术，对于已经破坏脊柱稳定性的情况往往采取单纯切除病变的姑息治疗方法，不能彻底治愈疾病，甚至遗留严重并发症。因此，神经外科医师应尽快掌握脊柱内固定技术。

综上所述，许多脊髓脊柱疾病及其手术都涉及脊柱稳定性问题，保护和重建脊柱稳定性的术式多种多样，神经外科医师应高度重视对脊柱稳定性的保护和重建研究。首先要全面掌握脊柱解剖及生物力学知识，熟练掌握目前常用的脊柱稳定性保护和重建的各种方法以及脊柱内固定技术。在施行每一例脊柱外科手术之前，要全面、系统地考虑脊柱稳定性问题，正确判断不同术式的脊柱稳定状态。对于脊柱稳定性尚未被破坏的脊髓脊柱病变，应尽可能采取微侵袭手术方式加以保护；而对于脊柱稳定性已经被破坏或预计手术会造成脊柱失稳的脊髓脊柱疾病，要考虑采取合适的方法重建脊柱稳定性。力争使每一例患者均能获得脊髓功能的最佳保留，以及脊柱稳定性的最佳保护或重建。

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（编辑 卓选鹏）

Attaching importance to protection and reconstruction of spinal stability and performing spinal surgery vigorously and assuredly

HE Bai－xiang，BAO Gang
（Department of Neurosurgery，the First Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University，Xi’an 710061，China）

Spine surgery is a branch of science bridging neurosurgery and orthopedics.In our country，spinal neurosurgery started relatively late and its development is unbalanced regionally despite rapid development in recent years.In this paper，we make an objective evaluation of the development and present situation of spinal neurosurgery in China and its existing problems.We also introduce some theoretical knowledge about stability of the spine as well as some methods commonly used in clinic to protect and reconstruct spinal stability.We urge neurosurgeons to pay more attention to the learning of and research on spinal stability and biomechanics，and perform spinal surgery vigorously and assuredly.

stability of the spine；protection；reconstruction；surgery

R651.2；R739.42

A

10.7652/jdyxb201602001

2015－10－20

2015－12－18

何百祥.E－mail：hbxsjwk@126.com

优先出版：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1399.R.20160122.1742.008.html（2016－01－22）

◇专题研究◇