改良经皮椎间孔脊柱内镜技术对老年腰椎间盘突出症患者的疗效

陶学顺 余润泽 章玉冰 李勇 李青松 陶晖

(1安徽省第二人民医院，安徽 合肥 230041；2安徽医科大学)

腰腿疼痛为腰椎间盘突出症的主要表现，部分病情严重者伴随马尾神经受损、下肢瘫痪等情况发生，甚至部分患者丧失自理能力，因此需重视对腰椎间盘突出症的早期治疗〔1〕。椎板开窗髓核摘除手术为临床治疗单纯腰椎间盘突出症的经典术式，但术中需对椎板肌肉进行剥离，还会对腰后棘突-韧带复合体带来巨大创伤，同时还可能出现粘连问题，不利于预后〔2〕。改良经皮椎间孔脊柱内镜技术基于经皮椎间孔脊柱内镜技术发展而来，具有微创性特征，近年来已被应用于腰椎间盘突出症治疗，但该术式对腰背肌生物力学性能、脊柱对称性及基质金属蛋白酶(MMPs)、MMPs抑制剂(TIMPs)表达产生的影响却鲜有报道。本文旨在探讨改良经皮椎间孔脊柱内镜技术改善腰椎间盘突出症患者预后的价值。

1 资料与方法

1.1临床资料 抽取2017年7月至2018年7月安徽省第二人民医院骨科收治的60例腰椎间盘突出症患者，按随机数字表法分成两组各30例。对照组男16例、女14例；年龄61～73〔平均(69.26±0.85)〕岁；7例椎间孔型，9例旁中央型，14例中央型；23例L4～5突出，7例L5～S1突出；病程3～9〔平均(6.18±0.53)〕个月。实验组男15例、女15例；年龄61～72〔平均(68.95±0.93)〕岁；6例椎间孔型，10例旁中央型，14例中央型；22例L4～5突出，8例L5～S1突出；病程3～9〔平均(6.18±0.53)〕个月。本研究经医院伦理会批准，两组以上临床资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2纳入与排除标准 纳入标准：①经磁共振成像(MRI)及CT等确诊；②入组前接受保守治疗90 d以上，未达到预期效果，均初次接受手术；③存在腰痛症状，下肢存在放射性疼痛问题；④下肢肌力及腱反射均异常减弱，患肢直腿抬高实验阳性。排除标准:①并发其他类型脊柱病变；②疾病分型为极外侧型；③并发腰椎不稳或严重性椎管狭窄等病症；④曾接受手术，复发再入院。

1.3设备 C臂机购于德国西门子，Siremobil Compact L型；椎间孔镜设备购于德国Joimax；射频器与手术设备购于德国Maxmore。

1.4方法 对照组给予椎板开窗髓核摘除手术治疗：取仰卧位，全麻，以C臂机及定位针准确定位病变椎间盘节段间隙，于腰后路正中位制作切口，4 cm即可，将皮下组织逐层打开，使腰背筋膜组织、椎板肌肉充分暴露。对黄韧带及部分椎板的骨质部分作切除处理，使神经根组织、硬膜囊组织充分暴露，定位神经根粘连部位，予以分离，显露椎间盘突出部位。以髓核钳对纤维环及椎间盘突出部位进行咬除，常规关闭术野，妥善放置引流管后，缝合创口，无菌包扎，术毕。

实验组给予改良经皮椎间孔脊柱内镜技术治疗：取俯卧位，行后外侧入路，L4～5突出者以患侧的后正中线旁约11 cm处作穿刺点；L5～S1突出者以患侧的后正中线旁约13 cm处作穿刺点，于C臂机下以克氏针准确确定体表穿刺点及虚拟穿刺路径。

常规消毒及铺巾后，浸润麻醉，麻醉深度以达到患椎间的小关节附近为宜，并于穿刺点保持外展角30°置入18G型穿刺针，控制头侧倾角度数，L4～5突出者选择30°倾角，L5～S1突出者选择40°倾角。以导丝对定位针进行置换，于穿刺点处切开皮肤组织，长度约8 mm，以皮肤扩张器沿着导丝走向对软组织间隙作扩大处理，更换TOM针，于上关节突部位建立定位孔道。于C臂机透视下对TOM针定位作精确调整，正位片上TOM针尖达靶点位置时，侧位片上TOM针尖必须位于下位椎体的后上缘。以骨钻对TOM针进行更换，对部分关节突进行磨除，使椎间孔逐渐增大，并以工作套管(直径为7.5 mm)对骨钻进行替换，通过工作通道置入脊柱内镜至工作套管内，对术区进行冲洗。

于内镜下查看椎间盘突出部位的神经根压迫情况、硬膜囊压迫情况，以直钳及髓核钳对髓核中突出部分进行咬除，并对结缔组织、黄韧带组织及骨赘组织进行修整，再以射频刀头对椎间盘的破口位置纤维环施予皱缩成形处理。旋转内镜镜头，查看是否有出血情况，确定无任何异常后，缓慢退出内镜、工作套管，并常规缝合切口，无菌包扎，术毕。

1.5观察指标 ①腰背肌生物力学性能。术前及术后以等速测试技术〔3〕对两组腰椎间盘突出症患者腰背肌生物力学性能进行测定，分别于60°/s、120°/s角速度下测定腰背屈/伸比(F/E)、前降力矩(PT)及平均功率(AP)。②脊柱对称性。术前及术后，分别以投影栅轮廓法〔4〕对两组旋转角(HA)、侧弯角(M)及侧屈角比(LR)进行测定与计算，HA为对边长度及底边长度的比值，M为腰部中垂线及脊柱线间夹角，LR为左侧屈角及右侧屈角的比值。③MMPs及TIMPs表达。术前及术后，分别提取两组病变组织标本，常规进行免疫组化染色后，以定量分析法〔5〕对髓核及纤维环中TIMP-1、TIMP-2、MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-9及MMP-13表达情况进行测定。

1.6统计学分析 采用SPSS20.0软件进行t检验、χ2检验。

2 结 果

2.1腰背肌生物力学性能 分别于60°/s、120°/s角速度下，治疗前，两组腰椎间盘突出症患者F/E、PT及AP对比差异均无统计学意义(P>0.05)；治疗后，两组腰背肌生物力学性能均较治疗前显著改善(P<0.05)，实验组F/E显著低于对照组，而PT及AP显著高于对照组(均P<0.05)，见表1。

表1 两组腰背肌生物力学性能比较

与治疗前比较:1)P<0.05，与对照组比较:2)P<0.05；下表同

2.2脊柱对称性 治疗前，两组HA、M及LR对比差异均无统计学意义(P>0.05)；治疗后，两组脊柱对称性均较治疗前显著改善(P<0.05)，且实验组均显著低于对照组(P<0.05)，见表2。

2.3MMPs及TIMPs表达 治疗前，两组髓核及纤维环中TIMP-1、TIMP-2、MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-9及MMP-13表达差异均无统计学意义(P>0.05)；治疗后，两组髓核及纤维环中MMPs与TIMPs表达均较治疗前显著降低(P<0.05)，且实验组显著低于对照组(P<0.05)，见表3。

表2 两组脊柱对称性比较

表3 两组MMPs、TIMPs表达比较

3 讨 论

随着手术入路的改进、光学工艺设计的进步及手术器械的不断改善，脊柱内镜技术的适用范围不断扩大〔6,7〕。目前，经椎间孔脊柱内镜技术作为新型微创的手术方式，已逐渐成为腰椎间盘突出症首选的外科治疗方法。改良经皮椎间孔脊柱内镜技术为经椎间孔脊柱内镜技术中的一种，几乎适用于所有类型的椎间盘突出症患者，然而其学习曲线较陡峭，不易掌握，为降低学习曲线，德国Hoogland教授对改良经皮椎间孔脊柱内镜技术进行改良，设计了TOM针和骨钻系列，简化了穿刺及椎间孔成形步骤〔8,9〕。

PT及AP是对人体肌肉力量及其做功情况进行客观反映的指标，且PT被视作等速肌力水平测定中的一个黄金指标。F/E是对腰椎生物力学的稳定性情况、肌力平衡状况进行准确反映的指标，受腰椎间盘突出症的影响，患者肌肉力量、做功情况、等速肌力水平及生物力学的稳定性均受损，致使F/E升高，而PT及AP降低〔10,11〕。脊柱对称性是反映腰椎间盘突出症患者脊柱功能及其恢复情况的重要指标，脊柱力学严重失衡，即动力性、静力性平衡均被打破，HA、M及LR均升高〔12〕。

Weber等〔13〕研究发现，椎间盘组织出现退变的主要原因包括椎间盘组织的活性降低、MMPs表达过量，引起细胞外基质的降解能力、合成能力严重失衡，导致腰椎间盘突出症程度加重。人体中，MMPs表达与TIMPs表达维持动态平衡性，腰椎间盘突出症患者的椎间盘出现退变，会使其MMPs表达显著上升，且MMPs表达与TIMPs表达之间的平衡状态被打破，降解出大量细胞外基质，导致腰背肌生物力学性能降低〔14〕。

祝乃强等〔15〕以改良经皮椎间孔脊柱内镜技术对老年退变性腰椎管狭窄症患者进行治疗，可降低失血量、缩短手术时间，并改善腰腿部疼痛评分及Oswestry功能障碍程度。作为骨科常见微创技术，改良经皮椎间孔脊柱内镜技术具有创伤小、创口小、安全性高、失血量低及恢复快等优点，本研究提示与椎板开窗髓核摘除手术比较，改良经皮椎间孔脊柱内镜技术对患者腰背肌生物力学性能、脊柱对称性及MMPs、TIMPs表达的改善作用更突出。

改良经皮椎间孔脊柱内镜技术治疗腰椎间盘突出症，采用俯卧位可防止术中因患者晃动导致体表穿刺点及虚拟穿刺路径的改变，通过术前于C臂机下对体表穿刺点进行定位，并虚拟穿刺路径，再于术中利用C臂机固定TOM针，在准确建立工作通道的基础上，通过工作通道置入脊柱内镜，再对病变组织进行有效切除，避免磨除大量上关节突，在确保患者脊椎及其腰椎稳定性的同时，防止病变节段、病变附近节段出现早期退变〔16,17〕。

不仅如此，改良经皮椎间孔脊柱内镜技术在穿刺时，穿刺角度与病变组织之间的距离3 cm左右，通过工作通道进入椎间孔部位时，可与出行神经根之间形成一定角度，防止出行神经根受损，加之通道顶点处于患者下位椎体的后上缘，穿刺时在骨性阻挡因素的作用下，可有效控制导针穿刺深度，避免使硬膜囊受损，促使患者腰背伸肌群组织的做功效率及收缩力量提升，确保腰椎稳定性得到恢复，有助于腰椎部位拮抗肌群及主动肌群平衡能力、协调能力的进一步改善〔18,19〕。

同时，术中通过纠正错位状态的骨关节组织，在对肌肉组织的痛性痉挛程度进行缓解的同时，促使脊柱旋转角及其侧弯角及时改变，不仅能改善脊柱静力性，促使其恢复至平衡状态，还能对椎旁肌群组织的运动协调性产生改善作用，缓解运动疼痛的受限程度，改善脊柱动力性，达到平衡状态，进而重建脊柱对称性，促使HA、M及LR降低，并恢复至正常水平〔20,21〕。此外，改良经皮椎间孔脊柱内镜技术通过对突出髓核进行咬除，并以射频刀头对椎间盘的破口位置纤维环作皱缩成形处理，实现对受损状态的纤维环进行修补，通过加压冲洗，可对神经根部位炎性介质产生刺激作用，不仅可使椎间盘的内压有效降低，还能降低MMPs及TIMPs表达。

需强调，为确保改良经皮椎间孔脊柱内镜技术的有效性与安全性，不仅需要医师熟练掌握脊柱外科解剖知识，培养良好的三维立体感，同时熟练掌握镜下解剖结构及镜下物体运动规律，还要准确穿戴铅衣防护服及装有铅板防护装置进入手术室，减少辐射量，并尽量使用辐射量小、合格的C臂机进行透视，还要尽量减少透视次数，从而减少对患者的辐射量。