颈后路单开门椎管扩大术治疗颈椎管狭窄症的研究现状与进展*

2019-02-10 12:54黄长智林泉林久灶
生物骨科材料与临床研究 2019年2期
关键词:钛板棘突椎板

黄长智 林泉 林久灶

颈椎管狭窄症(cervical spinal stenosis,CSS)常见于中老年人,多由发育性颈椎管狭窄、退变性颈椎管狭窄、多节段颈椎间盘突出、颈椎后纵韧带骨化(ossification of posterior longitudinal ligament,OPLL)等因素造成一个或多个颈椎节段椎管狭窄,导致脊髓血液循环障碍、脊髓及神经根压迫,从而出现相应的脊髓、神经根症状。目前CSS 手术方式包括:前路手术、后路手术和前后路同期或分期手术,但从手术的效果和安全方面考虑,3 个或3 个节段以上的CSS 患者应首选后路手术。颈后路单开门椎管扩大成形术(cervical posterior single open-door laminoplasty,CPSOLP)仍是目前学术界公认的治疗严重多节段CSS 的经典手术之一。该术式减压较为彻底,操作相对安全,术后效果肯定,但其术后并发症也引起骨科医师们的关注。笔者拟从手术减压机制、椎板固定方式、椎板开门方式与术后疗效的关系和术后并发症四个方面对CPSOLP 治疗CSS 的研究进展作一综述。

1 手术减压机制

该术式是通过直接掀开椎板,扩大椎管的矢状径来解除椎管前、后方对脊髓、神经根的压迫而达到减压的目的。其原理包括直接减压和间接减压,前者通过后路扩大椎管矢状径,对脊髓后方的压迫起到直接减压,后者通过颈椎的自然生理前凸的“弓弦”作用,达到间接减压目的。故该术式对合并颈椎后凸畸形的患者一般不适用,研究认为颈椎后凸角度超过13°,其术后效果欠佳。

2 固定方式的演变

2.1 丝线悬吊固定法

1983 年,日本学者Hirabayashi 等率先报道颈后路单开门椎管扩大成形术,并沿用至今。该术式通过颈后方入路,暴露椎板、咬除部分棘突、棘突根部打孔,以症状重侧为开门侧,对侧为门轴侧,门轴侧椎板“V”形开槽,保留内层皮质,开门侧椎板全层切断,并向对侧掀开椎板至一定角度和宽度,将棘突根部用10 号粗丝线悬吊固定于门轴侧椎旁肌筋膜或关节囊上,从而达到扩大椎管减压的目的。传统单开门术式是利用粗丝线将椎板固定在门轴侧的小关节囊或椎旁肌上,因为软性门轴固定,由于椎板具有回弹的趋势,会牵拉缝线对关节囊或椎旁肌及其支配的颈后神经及其分支进行切割,因固定丝线的松动或脱落、门轴侧骨性愈合延迟或不愈合,最终导致“再关门”现象的发生及顽固轴性症状(axial symptoms,AS)甚至瘢痕增生压迫脊髓等缺陷。

2.2 伊藤法

1985 年,Itoh 等改良单开门椎管扩大成形术创立了伊藤法,并沿用至今。该术式将切除的C7或T1棘突放置于关节突与开门侧椎板之间,起支撑作用,用粗丝线缝合固定。与传统术式相比,伊藤法有效防止硬膜囊外露与周围组织粘连,保留椎管后方骨性支撑,减小“再关门”发生率。然而伊藤法椎板固定方式仍为软性固定,仍有“再关门”现象发生,根据以往研究发现该术式的“再关门”发生率为2.4%,与传统术式一样存在AS。

2.3 门缝结构性植骨

即开门侧椎板掀开后,在门轴侧骨槽门缝处用自体骨或人工骨植骨,以达到骨性融合,避免“再关门”。Tanaka 等[1]对88 例患者采用CPSOLP及人工骨门缝植骨的方法,发现门轴侧平均骨融合率随着时间推移而逐渐增高,即术后3、6、12个月分别为45%、84%、98%。进一步随访未发现“再关门”。

2.4 锚定法

1998 年,韩国学者Wang 等率先报道“锚定法”固定开门的椎板,其目的是通过相对刚性的固定,降低术后“再关门”发生率。该方法是将带线锚钉拧入门轴侧侧块,然后将自带丝线穿过棘突根部固定掀开椎板。李广章等[2]通过应用Depuy 锚钉CPSOLP 治疗多节段脊髓型颈椎病(multilevel cervical spondylotic myelopathy,MCSM)取得一样的术后减压效果,认为该方法在促进神经元功能恢复的同时降低了AS 发生率。该方法减少了丝线对周围组织的刺激,并提供相对刚性的固定较传统的关节囊悬吊法具有明显的优势。但该术式和传统术式原理相同,主要是维持门轴侧的稳定,对开门侧缺乏强有力的支撑,故在外力作用下“再关门”风险很高。同时开门侧硬膜囊直接暴露在椎管外缺少保护,术后因瘢痕增生而影响手术效果。

2.5 微型钛板固定法

1996 年,O'Brien 等首先提出了“刚性门轴固定”的概念,并将颌面部的Centerpiece 微型重建钛板应用于单开门椎管扩大成形术中,并且取得了较好效果。微型钛板固定具有操作简便、固定可靠、良好生物相容性、韧性及符合生物力学特点,近年来被广泛的应用于颈椎管扩大成形术中,该方法是将微型钛板用螺钉固定于开门侧侧块与开门侧椎板之间。当前临床常用的微型钛板有Centerpiece 钛板、Neulen 钛板、Arch 钛板、Leverage 钛板、指骨接骨板等。张贤等[3]将Centerpiece 钛板应用于CSS 的治疗,通过与传统丝线悬吊法对比,认为钛板组在固定稳定性、维持开门角度及椎管容积恢复方面均较传统组好,并且AS 发生率低。吴远见等[4]研究发现Neulen钛板能够对开门的椎板提供即时的稳定与支撑,有助于门轴侧骨愈合,维持椎管扩张。黄长智等[5]应用Arch钛板治疗CSS,通过近期随访取得良好的效果。仲伟涛等[6]将Leverage 钛板应用于MCSM 的治疗,有效改善神经症状,减少了相关并发症。Rhee 等[7]研究认为,微型钛板固定牢固,达到真正的刚性固定,有利于早期功能锻炼,同时钛板体积薄、韧性好,不会断裂。但其潜在不足是固定螺钉有松动或脱出的可能,尤其是严重骨质疏松的患者。尽管这些新型钛板能够提供即刻稳定,提高骨性愈合,减少颈椎曲度丢失,有效避免“再关门”等并发症,但由于材料价格昂贵,一定程度上限制了其在临床的应用。

2.6 双固定螺钉固定法

双固定螺钉最早应用于关节外科,在脊柱外科中应用极少。由美国Arthre 公司生产,规格为2.8 mm×11.7 mm,根据既往研究发现双固定螺钉应用于CPSOLP 是安全有效的,对神经根和椎动脉等重要结构不造成伤害,对骨皮质及小关节损伤小。其置钉方法是采用Magerl 技术,在门轴侧侧块上置入双固定螺钉,自带尾线穿过棘突根部固定椎板于一定角度和宽度。Yu 等[8]采用双固定螺钉固定法CPSOLP 治疗53 名患者,JOA 改善率70.6%。但因其固定原理同锚定法,存在类似并发症,临床应用不多。

2.7 螺钉固定法

林华杰等[9]通过研究下颈椎棘突椎板的解剖学参数后发现,下颈椎棘突椎板螺钉固定技术具有解剖学可行性,并将此技术成功应用于CPSOLP。顾勇杰等[10]将侧块螺钉与棘突椎板螺钉固定技术应用于CSS 的治疗,术中侧块螺钉固定于开门侧侧块上,棘突椎板螺钉固定于掀开椎板上,然后用Vertex 连接棒桥架于二者之间的卡槽中,取得良好的术后效果。林泉等[11]将普通钛质皮质骨螺钉应用于CPSOLP,术中将螺钉从开门侧棘突基底中下1/3 斜行穿出棘突,固定于门轴侧侧块上,认为该手术操作简单,维持“开门”确切,近中期疗效满意。王林锋等[12]将空心钉技术应用到CPSOLP 中,术中将空心钉导针从开门侧棘突根部斜行贯穿对侧椎板,固定椎板于门轴侧的侧块上,认为该技术操作简便,价格低廉,可提高门轴侧骨愈合率,增强后柱的稳定性,效果良好。

3 开门方式与术后疗效的关系

3.1 开门尺寸

Gu 等[13]应用PACS 软件对36 例行CPSOLP 患者的手术前后CT 扫描数据进行测量分析,发现在相同的椎板开门尺寸下,不同节段的椎管增量是不同的,并认为在C3-C7节段的椎板开门尺寸为10 ~12 mm 时可能获得最佳效果,并且开门角度不宜超过60°。

3.2 开门角度

目前大量研究表明,当椎板开门角度大于60°时,术后AS、C5神经根麻痹几率升高,当开门角度控制在15°~30°时上述并发症发生率降低。理论上开门角度越小,对颈后方结构破坏越小,然而椎管减压不彻底,神经功能恢复差,再关门风险也加大;但过大的开门角度又增加了术后AS、C5神经根麻痹发生率。目前国际上对CPSOLP 的开门角度并没有“金标准”,这也是需要进一步研究的问题。

3.3 开门节段

研究发现神经功能改善率与减压的节段数不成正比,但术后AS、C5神经根麻痹、后凸畸形及颈椎失稳等并发症发生率却随着减压节段的增多而升高。Kotani 等[14]认为保留颈伸肌群的后路椎管成形术治疗MCSM 较传统术式在术后AS、生活质量等方面差异有统计学意义。Hoson 等[15]研究认为保留C7棘突的C3-C6椎管成形术与C3-C7椎管成形术治疗效果无明显差异,但AS 发生率明显降低。Lee 等[16]发现,与传统椎管扩大术相比,C3单节段椎板切除者术后C2-C3自发融合、颈部疼痛发生率更低、颈椎活动度保留更大。开门节段的确定主要需考虑神经压迫节段范围、脊髓前方受压程度和颈椎整体曲度等因素,而AS、C5神经根麻痹的可能出现相对次要,应首先保证减压的充分和神经功能的恢复为前提。

4 手术并发症

4.1 轴性症状

1999 年,Kawaguchi等首次提出了轴性症状(axial symptoms,AS)的概念,研究认为其发生率为45%~80%[7]。AS 的机制目前仍不清除,多数学者认为AS 的产生与多种因素有关。目前研究较多的因素包括:颈后方肌肉韧带复合体的损伤。颈后方的肌肉,特别是C2和C7棘突上肌肉的剥离被认为是导致AS 的主要原因。Cho 等[17]通过保留C7棘突及椎板可以降低AS 的发生率。Sakaura 等[18]发现保留C2和C7棘突上的肌肉对预防术后AS 具有重要作用,而是否剥离深部伸肌群对术后AS 发生无明显影响。Chen 等[19]认为术中对颈后肌肉韧带复合体的保护能有效降低AS 的发生。颈椎总活动度的减少。Kawaguchi 等[20]研究发现术后AS 发生程度与术前颈椎活动度的减少程度成正相关。颈椎曲度降低。Du 等[21]研究认为术前颈椎曲度的恢复能降低术后AS 的发生率。也有学者认为通过刚性固定,能避免颈椎曲度的丢失,从而减少AS 的发生。颈托佩戴时间。Wang 等[22]研究表明术后颈托佩戴时间与AS 的发生呈正相关关系。年龄因素。Wang 等[23]认为CPSOLP 患者适合年龄为51.1 ~69.7 岁,Yoshida 等[24]认为超过70 岁的患者术后更易发生AS。关于二者关系的报道较少,有待进一步研究。操作中对周围软组织的刺激。如缝合时不小心损伤颈神经后支,导致其所支配肌肉功能障碍,进一步通过肌肉途径导致AS。开门角度的大小。王业辉等[25]研究发现:患者术后6 个月AS 程度与开门角度的大小成正相关关系,即开门越大,AS 程度越明显。其可能原因是开门角度越大,小关节囊颈神经后支受刺激的机率越大,创伤性关节囊纤维炎症的发生越高,进而导致AS 发生。关节突关节的破坏。颈椎不稳定。

4.2 C5 神经根麻痹

1961 年,Scoville 和Stoops 第一次报道了C5神经根麻痹。回顾既往文献发现该并发症的出现时间报道不一,常发生于术后1 周内,少数在术后2 ~4 周,以单侧居多占92%,双侧者仅占8%,发病率为1.6%~16.7%。该病的发病机制目前尚未完全阐明,主要学说包括:神经根机械性损伤。在临床中C5神经根麻痹常见于门轴侧,故认为该并发症为手术直接损伤导致。如手术中门轴侧植骨块的移位、椎板塌陷及高速磨钻产生的热损伤等,均支持上述学说,然而随着手术技术及操作器械的改进,此并发症并未如预期减少,反而增多,且大部分患者并非在术后早期出现,故不能完全用单纯机械性损伤解释该并发症。神经根栓系效应。栓系效应是指减压后脊髓过度向后漂移而对C5神经根造成牵拉伤。Yamashita 等[26]研究发现C5神经根麻痹患者在C4-5节段脊髓向后漂移的程度明显大于未发生的患者。脊髓再灌注损伤。由于脊髓受压迫导致局部缺血缺氧,当脊髓减压后局部再灌注造成微环境的紊乱,从而引起损害,这构成了脊髓缺血缺氧再灌注损伤的发病基础。然而Chiba 等[27]通过对C5神经根麻痹患者的影像学研究发现,这些患者的MRI 中T2加权像高信号主要集中于中央灰质区,这无法解释该并发症以一侧多见。椎动脉供血减少引发脊髓缺血。由于脊髓的血供主要来自椎动脉,而C5节段又是主要的供血节段,减压后脊髓向后漂移导致的缺血是可逆转的,这解释了大部分患者预后良好。

4.3 “再关门”现象

自20 世纪70 年代日本学者Hirabayashi 首次提出C PSOLP 以来,迄今已有40 年的发展历史,随着医学科学及内固定材料的发展,各种改良的CPSOLP 相继问世,然而“再关门”仍是一大尚未彻底解决的难题。“再关门”的发生不仅影响术后神经功能恢复,还可能导致颈脊髓的损伤。目前对“再关门”现象的系统性研究很少,Wang 等[28]研究指出,术后6 个月内10%的单开门患者发生“再关门”现象。Freedman 等[29]对行传统单开门手术的364 篇文献进行汇总分析发现,术后“再关门”的发生率为0%~34%。目前认为“再关门”的发生与下列因素相关:门轴侧骨槽制作不佳,未成“V”形,开门时阻力增大,有弹性感;固定不牢靠或固定后松脱;术后后凸畸形。

4.4 术后后凸畸形

大量研究证明,颈后方肌肉韧带复合体的损伤、颈后方小关节稳定性的破坏、C2椎板及其附着肌肉的损伤及术前患者颈椎生理曲度的变化均是CPSOLP 术后后凸畸形的主要原因。生物力学研究表明,保留颈后肌肉韧带复合体的CPSOLP,能维持并矫正术前欠佳的颈椎生理曲度。目前对于是否保留C2椎板及其附着肌肉组织,仍存在争议,但更趋向于保留。Inoue 等[30]发现术后颈椎后凸畸形的发生与C2椎板切除有关。Steinbok 等[31]认为只要开门节段达到C2,均会发生颈椎后凸畸形。

4.5 脑脊液漏

颈椎管狭窄的患者,由于术中操作空间狭小,视野不清,又多存在硬脊膜粘连,在剥离或减压过程中稍有不慎即可发生硬脊膜撕裂,造成脑脊液漏,或在颈椎后路单开门或双开门手术中,由于粘连的存在,掀开椎板时对硬脊膜的牵拉而导致撕裂,发生脑脊液漏。王俊等[32]研究认为颈椎管狭窄、后纵韧带骨化、硬脊膜粘连是颈椎手术并发脑脊液漏的独立危险因素。对于术中硬脊膜损伤并有清亮液体流出或术后引流出大量清亮或洗肉水样液体即可确诊脑脊液漏。术中出现脑脊液漏,可采用明胶海绵、纤维蛋白胶或硬膜补片覆盖、硬膜缝合等方法处理,术后采用头高脚低俯卧位、常压引流、局部加压包扎并沙袋压迫等措施处理。治疗期间严格应用抗生素预防感染。

4.6 硬膜外血肿

硬膜外血肿(symptomatic epidural hematoma,SEH)为颈椎后路术后少见的并发症,发生率约为0.49%。回顾既往研究,学者们提出了许多SEH 的危险因素,由于影响因素复杂繁多,目前对于SEH 的危险因素尚未达成共识。Schroeder 等[33]对单纯颈椎后路术后SEH 的危险因素研究发现其SEH 的发生率为1.5%。颈椎后路术后应严密观察患者神经功能及切口引流情况,一旦发现患者神经症状进行性加重,应高度怀疑SEH。早期发现并及时手术清除血肿,绝大部分患者的神经功能可完全恢复。一旦诊断、治疗被延误,则可造成不可逆的神经损伤,甚至呼吸衰竭、死亡。

4.7 脊髓损伤

颈脊髓损伤(cervical spinal cord injury,CSCI)是颈椎手术中最重的并发症,与手术体位、术者操作及使用器械对脊髓的影响等因素相关。对于脊髓型颈椎病患者,由于脊髓长期处于受压状态,血供差,突然彻底的减压,即可造成缺血再灌注损伤,从而加重脊髓继发性损伤。目前如何延缓和减轻继发性脊髓损伤已经成为研究热点。针对CSCI 关键在于预防,注意术前患者摆放体位,术中仔细认真操作,切忌粗暴动作,对于损伤要从容应对。目前主要以保守治疗为主,如激素治疗、运动治疗、理疗、中医针灸、按摩等。

4.8 切口感染

切口感染与多种因素有关,如手术是否无菌操作、年龄、患者体质、自身潜在感染灶、抵抗力低下或基础疾病等。年龄大的患者,机体器官已经衰退,免疫力低下,多伴有其他疾病,容易发生感染。肥胖的患者,切口容易脂肪液化,增加感染概率。糖尿病患者,因微血管病变导致组织缺血缺氧,降低局部抗生素浓度,同时粒细胞功能往往受损,免疫功能低下,容易感染。张楠等[34]研究认为,是否合并糖尿病、术前应用抗生素、术中使用内固定物、手术时间等是影响颈椎后路单开门术后切口感染的主要因素。张一龙等[35]研究表明,术中出血量和手术时间是颈椎后路术后手术部位感染(SSI)的独立术中危险因素,术中出血量越多、手术时间越长,术后发生SSI 风险越高。

5 问题与展望

颈后路单开门椎管扩大成形术自开创以来,经过众多学者的不断改良,主要包括手术技术和内固定方式,如手术入路的改进、颈后肌肉韧带复合体的保留、开门角度、节段的选择、更牢固的固定材料等,其目的均是为了减少术后并发症。然而,有些术后并发症的发病机制、影响因素、预防及治疗等方面仍未达成共识(如术后AS、C5神经根麻痹)。椎板开门角度也没有公认的标准。目前保留肌肉韧带复合体术式得到越来越多学者的认可,已成为CPSOLP 的发展趋势。相信随着精准医学、3D 打印技术、计算机导航等科学的发展,手术必将朝着个体化、微创化、精确化、智能化方向发展,同时随着临床研究的不断深入,该项技术必将进一步完善,这恰好又是骨科医师需要努力的方向。

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