单一后路三节段全脊椎切除治疗脊柱恶性肿瘤

范宏斌 付军 薛英森 郭征 王臻

脊柱恶性肿瘤包括原发瘤和转移瘤，其中原发瘤占所有脊柱肿瘤的 4.2%[1]和全身恶性肿瘤的 0.4%[2]；而 70% 的恶性肿瘤患者最终可发生脊柱转移[3]。由于脊柱肿瘤毗邻脊髓和大血管，外科手术难度大、风险高，切除技术经历了从分块切除 ( Piece meal ) 到全脊柱切除术 ( total en bloc spondylectomy，TES ) 的发展。早期以 Lièvre 等[4]、Sundaresan 等[5]和 Roy-camille 等[6]为代表的学者使用 Piece meal 技术切除肿瘤，该技术主要缺点包括肿瘤切除不彻底、易污染正常组织和难控性出血；近几十年开展的 TES 技术是在 Enneking 等[7]有关肢体肿瘤 TES 的理念上发展而来，该手术方法是脊柱肿瘤连同包裹在其表面的一层正常组织作为一 TES，可以克服 Piece meal 技术的诸多缺点。

Stener 和 Johnsen[8]在 1971 年首先使用 TES 技术治疗了 1 例脊柱骨巨细胞瘤，随后 Tomita 等[9]在1994 年、Boriani 等[1]在 1995 年分别报道了使用该技术治疗的脊柱良性侵袭性肿瘤和恶性肿瘤病例，随访效果良好。

尽管使用 TES 技术治疗单一节段脊柱恶性肿瘤的报道较多，但对于三节段切除却鲜有报道。主要原因是适合做 TES 的病例数较少，而适合做三节段TES 的数量则更少。与单节段相比，三节段 TES 具有以下特点：( 1 ) 切除范围广、失血多；( 2 ) 累及节段多、力学失稳严重；( 3 ) 结扎根动脉数量多，脊髓血供易受影响。

本研究回顾性分析自 2010 年以来在我中心接受三节段 TES 的 5 例，以期对手术适应证、手术技巧和肿瘤控制情况加以讨论。

资料与方法

一、患者资料

本组 5 例 ( 女 3 例、男 2 例 ) 于 2010～2012 年在我中心接受治疗。手术时年龄介于 52～66 岁 ( 平均 58.6 岁 )。5 例中包括乳腺癌脊柱转移 2 例，肾透明细胞癌脊柱转移 1 例，脊柱原发上皮样血管内皮瘤 1 例，脊柱原发间叶软骨肉瘤 1 例，病变节段分布于 T4～11之间。按照 Tomita 等[10]外科分型均属于第 6 型，即肿瘤侵犯三节相邻椎体。所有患者术前均有不同程度的脊髓损伤，其中 Frankel C 级4 例，Frankel D 级 1 例。Tomita 评分平均为 3.4 分。Chao[11]功能状态评分平均为 48%。术前利用脊柱肿瘤不稳定性 SINS ( spinal instability neoplastic score，SINS )[12]评价系统评估受累脊柱的力学稳定性。该系统依据病变位置、疼痛、病变骨的质量、脊柱影像学对位对线、椎体塌陷、椎体后外侧是否受累6 项得出 0～18 分。0～6 分提示稳定；7～12 分提示潜在不稳定；13～18 分提示不稳定。本组病例受累脊柱平均得分为 13 分 ( 表 1 )。

患者术前均接受 MRI 扫描、骨扫描、肺部 CT扫描，腹部 B 超，排除脏器转移和其它部位多发骨转移。所有患者均成功实施了三节段 TES 手术，术后辅助以放、化疗和生物靶点治疗。

肿瘤病变部位依据 Weinstein-Boriani-Biagini( WBB ) 分级系统[13]进行统计。该分级系统将椎体在轴截面上沿逆时针方向放射状分为 12 区 ( 标记为1～12 ) 和 5 层 ( A～E 代表从椎旁浅层直至硬脊膜受累 )。分区中 5～8 区包含整个椎体，4 和 9 区包含双侧椎弓根，3 和 10 区包含双侧横突，1、2、11 和12 包含双侧椎板和棘突。A 代表椎旁骨膜外的软组织肿瘤、B 代表骨内前侧侵犯、C 代表骨内深层侵犯、D 代表硬膜外侵犯、E 代表硬脊膜内侵犯。

使用视觉模拟评分法 ( visual analogue scale，VAS ) 评估患者术前、术后疼痛状况。所有手术切除椎体均进行病理检查明确是否达到安全边界。

患者术后均采用门诊随诊方式进行随访，随访 30～62 个月 ( 平均 45 个月 )。随访时使用 X 线、MRI、核素断层骨扫描 ( SP-ECT ) 和肺部 CT 来判断局部复发和远处转移。

二、手术步骤

所有患者均采用单一后路全椎体切除手术，其优点在于整个操作过程中可以直视下监控脊髓，避免损伤。分离椎旁肌肉，切除相应节段的肋骨，显露拟切除节段椎体的棘突、椎板和关节突。同时显露切除节段上下临近椎体的椎弓根钉进针点，置入椎弓根钉。使用导管将线锯顺双侧椎板下导入，进行双侧椎弓根截骨，整块切除椎体后半部分 ( 棘突、椎板和横突 )。如果一侧椎弓根受累，则截骨选择在临近受累椎弓根的正常椎板。如果双侧椎弓根受累，则使用电刀先对椎弓根内组织烧灼后再进行截骨。整块切除椎体后侧附件后使用骨蜡封闭椎弓根截骨断面。使用双极电凝对硬脊膜外和椎间孔内血管止血。从双侧分离病变椎体与周围组织粘连，直至前方会师，完整游离椎体前方血管和胸膜，导入线锯，使用特制弧形保护板保护前侧血管和胸膜，从临近截骨段的上一椎体下终板和下一椎体上终板进行截骨。重建时将钛笼内填充切除的肋骨嵌插在截骨后缺损区，随后使用后路钉棒系统进行稳定。术后 1 周患者在胸背部支具保护下进行活动。

结 果

一、手术资料

所有患者均成功接受了三节段 TES 手术，术前除 1 例间叶软骨肉瘤患者外均接受了肿瘤滋养血管栓塞。术中肿瘤各切除表面均做到了边缘切除或广泛切除，肉眼未见到肿瘤组织泄露。术后病理结果也证明术中切除范围达到了安全边界。手术时间介于 6 h 到 7 h 50 min 之间，平均 6.8 h。失血量介于1500～11 600 ml 之间，平均 6260 ml。术中并未出现难以控制的大出血或其它并发症。术中共结扎双侧三对根动脉和神经根，术中脊髓监护未发生明显改变，术后患者亦未发生明显功能障碍 ( 表 2 )。

二、随访情况

5 例均获30～62 个月 ( 平均 45 个月 ) 随访。随访时经 X 线、MRI、核素断层骨扫描 ( SP-ECT )和肺部 CT 来判断局部复发和远处转移。随访期间1 例局部复发，进行了二次减压手术，术后辅助以放化疗，目前带瘤生存 ( AWED )，1 例死于肺转移，其余 3 例均为无瘤生存 ( ANED )。截止最后一次随访时未发生内固定失败 ( 包括内固定松动和钛笼移位 )。患者 VAS 疼痛评分从术前平均 7.8 ( 7～9 ) 分降至术后平均 1.6 ( 1～2 ) 分。在整个随访过程中，脊柱疼痛得以有效控制。脊髓损伤 Frankel 评分术前 4 例 C 级，1 例 D 级术后均恢复至 E 级。

三、并发症

5 例术中均无严重大出血和脊髓损伤，术后伤口一期愈合。1 例 T9～11肾癌骨转移患者术后 9 个月局部复发，给予局部肿瘤再次切除减压，术后辅助放化疗。1 例间叶软骨肉瘤患者术后发生胸腔积液给予胸腔闭式引流，1 周后好转。5 例均出现由于神经根切断后局部感觉支配区麻木，给予神经营养、对症治疗后症状好转。

四、典型病例

患者，女，52 岁，主因腰背部疼痛 2 个月余，双下肢进行性麻木、无力 5 天住院。10 年前行右侧乳腺癌根治术，4 年前因 T11转移行放疗。入院诊断：T10～12乳腺癌骨转移。入院情况：背部疼痛，T12平面以下感觉减退，双下肢肌力 2 级，Frankel 分级：C；Tomita 评分：3 分；Karnofsky 评分 30%，SINS 评分 16 分。X 线片和核磁显示 T10～12成骨和溶骨混杂改变，T10～12椎弓根改变，T11椎体压缩骨折明显 ( 图 1、2 )。

ECT 显示病变椎体核素高度浓集。按照 WBB分期，T10为 4～9，ABC；T11为 3～10，ABCD；T12为 5～9，ABC。患者行后路 T10～12TES 手术，钛笼植骨做 T9～L1椎间植骨融合 ( 图 3～5 )。

患者术后第 2 天神经功能恢复至 Frankel D 级，术后 3 个月神经功能恢复至 E 级。最后一次随访为术后 48 个月，患者 Karnofsky 评分 90%。

患者，男，60 岁，主因胸背部疼痛 5 年，加重 3 周，双下肢进行性麻木、无力 5 天住院。入院情况：背部疼痛，T4平面以下感觉减退，双下肢肌力 2 级，Frankel 分级：C；Tomita 评分：3 分；Karnofsky 评分 50%；SINS 评分 13 分。入院后经穿刺活检诊断为 T3～5上皮样血管内皮瘤。X 线片、CT、MRI 显示 T3～5溶骨改变 ( 图 6，7 )。

表 1 患者基本资料Tab.1 Demographic and clinical data of patients

表 2 患者基本资料 ( 续表 1 )Tab.2 Demographic and clinical data of patients ( Table1 continued )

图 1 正位 ( a ) 侧位 ( b ) X 线片显示 T10～12 椎体破坏，病变呈现溶骨和成骨混杂改变；( c ) 显示椎弓根破坏图 2 冠状位 ( a )、矢状位 ( b ) 和轴位 ( c、d、e ) MRI 显示 T10～12 椎体破坏图 3 正位 ( a )、侧位 ( b ) X 线片显示内固定位置良好图 4 肿瘤切除后大体标本 ( a ) 附件；( b ) 椎体Fig.1 AP ( a ) and Lateral X-ray showed the destruction of T10-12 with the mixed changes of osteolysis and osteogenesis. ( c ) Destruction of the vertebral pedicleFig.2 Coronal ( a ), sagittal ( b ), and axial MRI image indicated the destruction of T10-12Fig.3 AP ( a ) and lateral ( b ) X-ray showed the stability of the internalfixationFig.4 Gross observation of the resected sample ( a ) appendices; ( b ) vertebral body

按照 WBB 分期，T3为 4～8，ABCD；T4为 3～9，ABCD；T5为 5～8，ABCD。患者行后路 T3～5TES 手术，钛笼植骨行 T2～6椎间植骨融合，切除大体标本显示上切缘为扩大切除，其余边界为边缘切除 ( 图 8 )。

患者术后第 2 天神经功能恢复至 Frankel D 级，术后 3 个月神经功能恢复至 E 级。最后一次随访为术后 36 个月，患者 Karnofsky 评分 80%。

讨 论

三节段 TES 的手术目的在于对局限于椎体间室内的肿瘤及其卫星灶尽可能彻底切除、控制局部复发。三节段 TES 与单一节段 TES 相似，主要适用病例为脊柱的原发恶性肿瘤 ( I 期、II 期 )，侵袭性良性肿瘤 ( 3 期 ) 和预期有较长生存期的孤立性转移瘤。肿瘤在脊柱的分布属于 Tomita 外科分型第6 型。术前 Karnofsky 评分至少在 30% 以上，Tomita外科评分在 3 分以下属于手术的绝对适应证，4 分属于相对适应证，＞4 分不适合做 TES 手术。

图 5 肿瘤切除后大体标本 X 线片 ( a ) 正位；( b ) 侧位 Fig.5 X-ray of the resected tumor ( a ) A-P; ( b ) Lateral

图 6 X 线片 ( a ) 和 CT ( b ) 显示溶骨改变 Fig.6 X-ray ( a ) and CT ( b ) showed the osteolysis

图 7 T1 像 ( a ) 和 T2 像 ( b ) MRI 显示 T3～5 病变 Fig.7 T1 weighted ( a ) and T2 weighted MRI showed the lesion of T3-5

图 8 正位 ( a )、侧位 ( b ) X 线片显示重建后内固定位置良好 Fig.8 AP ( a ) and lateral ( b ) X-ray showed the stability of the internalfixation

本组 5 例术后随访 30～62 个月，平均 45 个月，除 1 例因复发再次行分块切除 ( Piece meal ) 肿瘤组织，1 例远处转移死亡外，其余 3 例均无瘤生存 ( ANED )。Tomita 报道了 17 例脊柱原发恶性肿瘤( I 期、II 期 ) 行 TES 术后 5 年生存期为 67%，侵袭性良性肿瘤 ( 2 期，3 期 ) 行 TES 术后 5 年生存期为100%，43 例 Tomita 评分介于 2～4 之间的脊柱转移瘤 2 年生存期为 66.6%，5 年生存期为 46.6%[9]。但该组未包括三节段 TES 病例。本组 5 例生存期均超过 1 年，超过 3 年者 3 例，长期效果有待于进一步随访。

TES 的首次手术非常关键，肿瘤局部复发后再次翻修手术将异常困难甚至难以完成。TES 最大的缺点就是需要将病变椎体至少分为 2 个整块 ( 椎体＋附件 ) 进行切除，对于某些椎弓根已被侵犯的病例，在此处的截骨就是瘤腔内操作。Tomita 等[14]曾报道一组 20 例行 TES 切除手术，椎弓根受累，椎弓根截骨为瘤腔内操作，未见到复发病例。其认为采用以下步骤可降低局部复发率：( 1 ) 截骨前使用电刀对椎弓根内肿瘤进行烧灼；( 2 ) 使用 0.5 mm 线锯截骨；( 3 ) 对截骨端使用骨蜡封闭；( 4 ) 使用蒸馏水和高浓度顺铂 ( 0.5 mg / ml ) 浸泡术野，对可能污染术野的肿瘤细胞进一步杀灭。Abe 等[15]报道的一组 8 例接受 TES 中有 7 例通过肿瘤侵犯的椎弓根进行截骨，2 例肾癌转移患者局部复发，但肿瘤复发的起源部位并非附件部位，而是椎体的前外侧。在本组病例中尽管使用了 Tomita 介绍的减少肿瘤复发的辅助手段，仍有 1 例肾癌骨转移患者局部复发。因此如何降低由于经瘤椎弓根截骨而导致的复发有待于进一步研究。

三节段 TES 存在的主要并发症与单一节段类似，但更为严重，主要包括：( 1 ) 失血过多；( 2 ) 钝性分离椎体前方粘连组织易造成大血管撕裂；( 3 )脊髓损伤；( 4 ) 血气胸。术中失血量取决于肿瘤的性质和手术技巧，但是进行术前肿瘤滋养血管的栓塞可明显降低出血量。动物实验表明结扎包含病变椎体在内的 3 个相邻椎体的双侧节段动脉可以使病变椎体的血液供应减少至 25%，而脊髓血流仍然可以保持在 80% 以上，脊髓功能未受影响[16]。本组病例术前均接受了栓塞治疗，2 例乳腺癌患者出血明显较少，但是肾癌和上皮样血管内皮瘤患者失血量均超过 10 000 ml，可见肿瘤的性质 ( 血供是否丰富 )对于出血量有直接影响。术中保持较低的平均动脉压 ( 70～75 mm Hg ) 和椎管内使用止血纱布有助于减少出血。防止椎体前侧血管撕裂的主要方法是逐步游离，对于椎体节段动脉进行游离和结扎。同时术中注意防止胸膜撕裂造成血气胸。

节段动脉起源于胸主动脉或腹主动脉的后壁，向后外侧走行于椎体。每一对节段动脉均发出三套血管分支至椎体，椎管和附件。三节段 TES 术中通常会结扎双侧三组节段动脉，这一操作会能使病变椎体的血供急剧减少。动物实验表明如果结扎犬T12椎体的双侧节段动脉会使血流供少至 68.6%，如果再结扎相邻的 T13椎体双侧节段动脉会减少至 43.5%，如果再结扎相邻的 T11双侧节段动脉血供会降至 20.3%，但脊髓功能并未受到影响[16]。Woodard 等[17]研究发现，在犬模型中结扎双侧 1～4 对节段动脉没有明显神经功能障碍，结扎 5 对节段动脉可导致一过性神经功能障碍，结扎 6 对节段动脉可导致截瘫。Ueda 等[18]在动物实验中发现结扎 1 对节段动脉脊髓血液供应减少至 92.4%，结扎相邻的 2 对节段动脉脊髓血液供应减少至 87.8%，结扎相邻的 3 对动脉血液供应减少至 84.6%。而脊髓体感诱发电位和运动诱发电位均无异常。在本组三节段 TES 病例术中未发现脊髓诱发电位改变，术后亦未发现脊髓功能损害，与动物实验结论相符。Druschel 等[19]对 2 例脊柱肿瘤翻修患者 ( 1 例骨肉瘤；1 例软骨肉瘤 ) 进行了 4 节段 TES 手术，术后未发现明显神经功能障碍。

本研究初步结果表明，在严格掌握手术适应证和熟练掌握手术技巧的情况下，三节段 TES 治疗脊柱恶性肿瘤仍可以取得令人满意的结果。