斜外侧腰椎椎间融合术的术前影像学评估研究进展

韩孟龙，方向军*，贺中云，颜学亮

作者单位：1.南华大学衡阳医学院附属第二医院放射影像科，衡阳 421001；2.湖南省株洲市三三一医院放射科，株洲 412002；3.南华大学衡阳医学院附属第二医院脊柱外科，衡阳 421001

腰椎退行性疾病是临床上的常见病与多发病，腰椎椎间融合术作为一种经典、有效的外科治疗手段，能够有效地恢复脊柱的正常序列、重建脊柱稳定性，受压的神经根获得直接或间接地减压，患者的临床症状得以缓解，得到了患者的满意和医生的青睐，在临床上广泛开展[1]。1932年，Capener[2]报道了前路腰椎椎间融合术(anterior lumbar interbody fusion，ALIF)治疗腰椎滑脱的案例，但ALIF具有手术创伤大的缺点，患者可能会出现腹部大血管损伤和男性逆行射精等并发症[3]。1997年，Mayer[4]首次报道了切口更小、出血更少的微创前路腰椎椎间融合术，大大减少了传统ALIF的并发症发生率。随着影像学的发展、手术器械的改进和微创理念的不断深入，2006年，Ozgur等[5]率先报道了利用侧方切口，由腹膜后间隙经腰大肌纤维进入椎间隙，处理椎间盘组织，进行椎体间融合的手术方式，并将其命名为(extreme lateral interbody fusion，XLIF)，但XLIF会损伤腰大肌，尽管术中使用了神经电生理进行监测，但腰骶神经的损伤率依然较高，患者术后出现下肢感觉异常和运动障碍[6]。2012年，Silvestre等[7]首次报道了经腹膜后大血管与腰大肌之间的天然解剖间隙进行腰椎椎间融合的微创手术方式，并将其命名为斜外侧腰椎椎间融合术(oblique lumbar interbody fusion，OLIF)。OLIF适用于L1～S1节段的椎间融合，但最适合用于L2～L5节段[8]，经腹外斜肌、腹内斜肌及腹横肌进入腹膜后，进行椎间盘切除和椎间融合器置入，既避免了对脊柱后方组织的损伤，又降低了大血管和腰骶神经损伤的发生率，具有出血少、手术时间和平均住院时间短、术后恢复快等诸多优势。但经过近十年的临床广泛应用，与手术相关的并发症也愈来愈多地得到报道[9-10]，主要包括术中和术后并发症。如术中操作不当导致主动脉、髂血管或节段动脉的损伤引起出血或血肿，长时间的牵拉和分离组织导致交感神经、神经根或马尾神经的损害[11-12]。术后并发症主要有腰骶神经丛过度牵拉导致的一过性屈髋无力和感觉障碍；使用的融合器面积较其他融合术式大，融合器位置放置不当，可出现术后融合器下沉、神经根的压迫；患者存在骨质疏松，术前评估不充分，术后可能出现椎间隙的塌陷等[13-15]。目前影像学获得了长足的发展，已深入应用于腰椎疾病的诊断、疗效的评估[16-17]，在腰椎手术前的规划也有广泛的应用，笔者将对近年来斜外侧腰椎椎间融合术术前影像学评估的研究进展进行综述，以期为更好的手术开展提供支持。

1 手术窗大小的评估

OLIF手术窗的大小直接决定了患者能否利用OLIF手术治疗疾病的关键所在，影像学检查是术前必不可少的检查手段，所以许多的学者利用影像学检查在术前进行手术窗大小的评估研究。Boghani等[18]回顾性分析了300例患者的腰椎磁共振图像，测量了L2～S1的OLIF手术窗(主动脉内侧至左侧腰大肌外侧的距离)大小，L2～3、L3～4、L4～5分别为(17.3±6.4)mm、(16.2±6.3)mm、(14.8±7.8)mm；L5～S1手术窗(椎间盘中点至左侧最近血管的距离)大小为(13.8±8.3)mm；其中手术窗小于1.0 cm的概率，L2～3、L3～4、L4～5、L5～S1分别为10.30%、16.00%、30.00%、39.30%，也就是随着椎间隙下移，手术窗缩小；同时分析了腹主动脉分叉的位置，52.67%的患者位于L4椎体，24.67%的患者位于L4～5椎间盘水平，13.33%的患者位于L5椎体。Boghani等[18]认为术前应该利用磁共振检查来确定患者的手术窗大小，并多方面评估OLIF手术能否安全有效地进行。

Tao等[19]对70例患者进行腰椎磁共振扫描，测量了主动脉或左髂总动脉与腰大肌之间的手术窗宽度。发现L1～2的手术窗平均宽度为13.36 mm，L2～3为13.36 mm，L3～4为12.37 mm，L4～5为10.36 mm，男女性别之间手术窗大小无差异；同时还测量了左侧腰神经丛至主动脉的距离，L1～2的平均宽度为27.44 mm，L2～3为30.86 mm，L3～4为30.73 mm，L4～5为24.36 mm，且左侧神经丛至主动脉的距离与椎间盘的横向宽度、纵向宽度及腰大肌的厚度呈正相关，与腹膜后血管的位置呈负相关。Tao等[19]认为，通过适度的牵拉腰大肌可扩大手术窗，获得更大空间来进行椎间盘切除和置入融合器，以获得更好的操作视野和手术效果，中国人的OLIF手术窗宽度小于白色人种；腹膜后血管所处的位置是影响手术窗大小的主要因素，术前评估血管的位置和脊柱的相关参数，对OLIF手术顺利进行至关重要。

Chen等[20]回顾性分析了400例中国腰痛患者的磁共振图像，将L2～L5的OLIF手术窗分为了血管窗(腹主动脉或左侧髂血管左侧缘至正中矢状面的距离)、裸露窗(未被主动脉和腰大肌占据的椎体左前方的区域)、腰大肌窗(被腰大肌占据的椎体左前方区域)，由于主动脉分叉和髂血管汇合位于L5～S1，所以将L5～S1分为裸露窗(左髂血管右侧至正中矢状面的距离)、垂直裸露窗(在正中矢状面图像上垂直测量从穿过主动脉分叉下方中线的第一条血管到L5下终板的距离)。血管窗是手术的禁区，裸露窗是可以直接进入椎间盘操作的区域。研究发现，在400例患者中L2～3、L3～4水平分别只有1例无裸露窗，在L4～5只有7.25%的受试者无裸露窗，即使没有裸露窗，但由于腰大肌窗的存在，仍可以进行OLIF手术。左侧腰大肌厚度影响手术的难度，同时发现年龄越大，腰大肌的厚度越小，老年女性的腰大肌萎缩，手术中牵拉的难度减小。

Song等[21]回顾性分析了274例腰椎疾病患者的L5～S1椎间隙磁共振图像。识别L5～S1左右两侧的血管(髂内静脉或髂内动脉)，测量了左右侧血管内侧面分别至椎间盘中心之间的距离。统计结果显示，左侧血管至L5～S1椎间隙中心的距离平均为12.47 mm，右侧平均为16.93 mm，两者有统计学意义，表明L5～S1右侧更适合进行OLIF手术，从右侧进入可减少操作对血管的损伤和融合器的安全置入。

Ng等[22]分析了500例患者L4～5椎间隙的磁共振图像，将OLIF手术窗大小分为4个等级：0级，无手术窗；1级，小手术窗(≤1 cm)；2级，中等手术窗(1～2 cm)；3级，大手术窗(＞2 cm)；手术窗的位置标记为前斜形、斜形或斜侧形。结果得出：10.50%的患者在L4～L5椎间隙水平没有可测量的手术窗(0级)，35.00%和25.20%的患者分别为1级和2级手术窗，手术窗位置的前斜位、斜位和斜侧位分别占3.70%、89.60%和6.70%。术前对手术窗大小的评估，可以及时判断能否顺利进行OLIF手术，影像学检查是不可或缺的评估手段之一。

2 节段动脉、髂血管及主动脉损伤的风险评估

Wu等[23]收集了50例因泌尿系统或胃肠道疾病行256层螺旋CT腹部血管造影的患者影像资料，记录了腰椎节段动脉的起源、数量、缺失、走行方向和分支情况，统计发现L2、L3节段动脉每位患者均存在，但96.00%(48/50)的患者存在L1节段动脉，90.00%(45/50)的患者存在L4节段动脉，L5节段动脉只有6例(12.00%)患者存在，L1～L4椎体的血液供应均来自腹主动脉，L5椎体的血液供应来源于髂腰动脉、髂总动脉、髂内动脉和L4节段动脉的吻合支。同时测量了节段动脉的角度，定义为在三维矢状位图像上，节段动脉进入椎体方向与椎体前缘纵线的角度，L1～L3的节段动脉与椎体呈锐角(＜90°)向上走行，L4、L5的节段动脉呈钝角(＞90°)向下走行，因此OLIF通道的固定针置于L1～2、L2～3椎体的下缘，L3～4、L4～5椎体的上缘。将椎体由前往后分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区，在进行OLIF手术时，应将OLIF的撑开器放置在Ⅰ区和Ⅱ区，而融合器的放置应位于Ⅱ区、Ⅲ区。将每根节段动脉与椎体的关系从上至下分为四种类型，Ⅰ型穿过椎间盘层面，Ⅱ型穿过椎体上缘至椎弓根中间，Ⅲ型穿过椎弓根中间至椎弓根下缘，Ⅳ型穿过椎弓根下缘至椎体下缘，在OLIF手术时最易损伤的为Ⅰ型节段动脉，其次为Ⅳ型节段动脉。

Chung等[24]利用磁共振结合ALIF和OLIF手术对65例患者分析了L5～S1处的左髂总静脉。根据左髂总静脉的位置和移动难度，分为三型；Ⅰ型，左髂总静脉不需要移动，横向延伸到L5～S1椎间盘左侧长度的三分之二或不与椎间盘紧贴；Ⅱ型，容易移动，左髂总静脉位于L5～S1椎间盘左侧长度的三分之二的内侧，但与椎间盘之间有血管周围脂肪组织；Ⅲ型，可能移动困难，左髂总静脉与L5～S1椎间盘之间无血管周围脂肪组织。结果Ⅰ型左髂总静脉有32例(39.20%)，32例患者中，有30例左髂总静脉超过了L5～S1椎间盘左侧的三分之二，2例左髂总静脉不与椎间盘紧贴；Ⅱ型有18例(27.70%)；Ⅲ型有15例(23.10%)。手术中有7例患者出现了血管损伤，严重不一，其中5例有严重的血管损伤，其余2例为轻微血管损伤，7例患者均为左髂总静脉损伤。在三种类型的左髂总静脉中，存在血管周围脂肪组织的Ⅱ型左髂总静脉更容易在术中牵拉，因为血管周围脂肪组织提供了左髂总静脉可移动的空间[25]，在没有血管周围脂肪组织的类型中，发生血管损伤的风险较高。

Wang等[26]回顾性对300例患者磁共振图像进行了分析，根据Moro分区(轴位椎间盘从前往后分为6个区：A、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、P区)和Zone方法(椎间盘从左往右分为：R、a、b、c、L区)形成网格系统评估了主动脉在L2～3、L3～4、L4～5水平的位置。在L2～3椎间隙水平，28.00%的受试者的主动脉位于Ⅰb区，20.30%位于Ⅱb区，20.00%位于Ⅰc区；L3～4椎间隙水平，20.70%的受试者主动脉位于Ab区，26.00%的受试者位于Ac区，11.00%的受试者位于Ⅰc区；在L4～5椎间隙水平，31.00%的受试者位于Ab区，26.00%的受试者位于Ac区，11.70%的受试者位于Ⅰb区。并且统计得出主动脉的分叉水平主要位于L4椎体水平，男女性别之间差异有统计学意义。主动脉位于ⅡR区和Ⅱa区的患者提供了更宽的手术操作通道，理论上降低了与手术入路相关的术中血管损伤发生率。Baker等[27]对165例患者的CT图像发现有120例患者(72.70%)位于L4椎体。

腰骶移行椎是脊椎常见的先天发育变异，增加手术错误定位的可能性，并且L5～S1椎间隙水平的手术窗常被左髂总静脉阻挡，影响手术的顺利操作[28]。Chung等[29]利用CT和磁共振对31例存在腰骶移行椎患者和37例腰骶椎无变异患者比较了髂腔静脉连接处的位置和左髂总静脉的形态，近70.00%的腰骶移行椎患者的髂腔静脉连接处位于低位或极低位，近74.00%的患者在OLIF手术时可能难以牵拉左髂总静脉；而无变异患者在OLIF手术时，近80.00%的患者可能不需要或容易牵拉左髂总静脉。Berry[30]报道了1例下腔静脉位置变异位于左侧的患者，由于进行了术前影像学检查，发现了此类情况，患者改用右侧入路进行OLIF手术，避免了下腔静脉损伤的可能性。上述研究表明术前应借助影像学，评估血管的走行和变异情况，以避免术中损伤血管。

3 神经损伤的风险评估

Wang等[31]前瞻性选取了44名健康志愿者进行3.0 T磁共振扫描，评估了交感神经在OLIF术中的损伤风险。在T2WI横轴位上确定了左侧交感链的位置，测量左侧交感链至主动脉的距离，得出L2～3、L3～4、L4～5椎间隙水平两者之间的平均距离分别为(11.14±2.89)mm、(9.36±2.79)mm、(6.63±2.94)mm，从主动脉左侧边界至左侧交感链的距离依次显著减小。然而L2～3、L3～4、L4～5左侧交感链至左侧腰大肌之间的平均距离分别为(2.96±0.62)mm、(2.83±0.62)mm、(3.07±0.86)mm，各相邻节段的距离差异没有统计学意义。同时发现，左侧交感链的位置在L2～3层面更靠后和更靠外侧，而在L3～4和L4～5层面更靠内侧。不同节段水平的交感链损伤的实际风险因其特定的解剖条件而异。L2～3椎间隙水平可为OLIF提供更安全的手术空间，在L4～5节段操作OLIF时，左侧交感链损伤的风险可能更高。术中长时间对腰大肌的牵拉，导致神经损伤的患者多数出现一过性的症状，术前影像学检查可以提供腰骶神经的走行和分支情况，为避免更为严重的神经损伤可以提供一定参考价值。

4 输尿管损伤的风险评估

Fujibayashi等[32]对27例患者术前进行了泌尿系CT双期增强扫描，评估了输尿管的损伤风险。采用腰大肌和椎体分别作为OLIF和XLIF手术的参照解剖标志，对输尿管的位置进行分类。在OLIF手术过程中，所有病例的输尿管位置通过直视和手动触诊两种方式进行评估。同时，将可能的血管异常用三维后处理的图像进行评估。对于OLIF手术，使用分类1系统，将输尿管的位置分为：当输尿管位于腰大肌腹侧时，定义为Ⅰ-p；当输尿管位于腰大肌前半部分时，定义为Ⅱ-p；当输尿管位于腰大肌后半部分时，定义为Ⅲ-p。对于XLIF手术，使用分类2系统：当输尿管位于椎体前三分之一的腹侧时，定义为Ⅰ-v；当位于椎体的中间三分之一时，定义为Ⅱ-v；当位于椎体的后三分之一时，定义为Ⅲ-v。术前评估了162条输尿管中的125条，其中113条输尿管(90.40%)在解剖学上被归类为Ⅰ-p，即靠近OLIF的手术通道，术中腹膜牵拉不充分时，损伤输尿管的概率将增加；20条输尿管(16.00%)被归类Ⅱ-v和Ⅲ-v，即XLIF手术期间具有潜在的损伤风险。有1例患者，由于血管异常，OLIF被改为传统的后路手术。术中直视下手动触诊发现所有病例的输尿管都随着腹膜向前移动。Fujibayashi等[32]认为CT双期增强扫描有助于术前评估输尿管、肾脏和血管结构的位置。术前评估输尿管的走行可以降低术中潜在泌尿系统损伤的风险。

5 体位改变对手术通道的影响

Farah等[33]对10名健康志愿者分别进行仰卧位、右侧卧位左髋关节伸展、右侧卧位左髋关节屈曲30°～40°三种体位的磁共振扫描，在L2～3至L5～S1椎间隙水平分别统计三种体位时的左侧腰大肌表面积、手术通道大小和血管位置的改变。研究发现左侧腰大肌在三个位置的平均表面积为7.83～17.19 cm2；在右侧卧位时，从L2～3到L4～5，当左髋从伸展转向屈曲时，手术通道、腹主动脉和下腔静脉位置未见明显改变。当志愿者从仰卧位移动到右侧卧位，臀关节伸展时，腹主动脉向右移动了3.66～5.61 mm，而下腔静脉向右移动了0.92～4.96 mm。当体位从仰卧位移至右侧卧位，髋关节处于屈曲状态时，腹主动脉向右移动了0.47～4.88 mm，而下腔静脉静脉向右移动了0.94～4.13 mm。理论上，髋关节屈曲的侧卧位有助于避免椎间融合手术中神经损伤的风险。Farah等[33]发现左髋关节伸展或屈曲的右侧卧位的手术通道大小没有明显的差异，但随着髋部的伸展，腰大肌的表面积变小，主动脉和下腔静脉明显远离手术通道。Farah等[33]认为，为了避免和减少术中血管、神经损伤，OLIF手术时的体位应采用左髋关节伸展的右侧卧位。Kotheeranurak等[34]对40例患者进行了三种体位的磁共振扫描，得出了相似的结论：当髋关节处于中立位时，L2～L5的腹膜后斜通道显著增加，而在此位置，腰大肌横截面积和厚度最小。外科医生可能会受益于在OLIF过程中左髋的中立位置。

张帆等[35]对40例健康志愿者，分别在仰卧位及右侧卧位时进行磁共振扫描，测量了L1～L5的OLIF手术通道大小和左侧腰大肌的横截面积。研究发现右侧卧位时L1～2、L2～3、L3～4椎间隙水平通道大小显著小于仰卧位，而L4～5椎间隙水平两者无统计学意义；不同椎间隙之间右侧卧位时的通道大小存在统计学意义，通道大小趋势为L1～2＞L3～4＞L2～3＞L4～5＞主动脉高分叉者L4～5，其中L1～2显著大于主动脉高分叉者L4～5；在L3～4椎间隙水平，体质量指数、腰大肌截面积与右侧卧位呈负线性相关；在L1～2椎间隙水平，腰大肌横截面积与右侧卧位也呈负线性相关。因此，张帆等[35]认为术前若采用仰卧位MRI进行评估可能会存在偏差；OLIF通道受不同节段、体质量指数及腰大肌面积影响，因此节段、体质量指数及腰大肌面积也是术前评估的重要参考指标。

为了明确由仰卧位到侧卧位的体位改变对L5～S1椎间隙水平手术窗(左、右髂总静脉之间的距离)大小的影响，Choi等[36]前瞻性对20例患者进行仰卧位和侧卧位的磁共振扫描，结果得出该研究人群L5～S1均存在手术窗，仰卧位的平均宽度为27 mm，侧卧位的平均宽度为22 mm，仰卧位到侧卧位的位置改变平均减少了5.2 mm。术前影像学检查通常采用仰卧位，而改变体位时，大血管的位置移动对手术窗的大小具有一定的影响，因此，术前有必要采用手术时的体位进行影像学检查才能更精准地评估手术窗大小及顺利进行手术操作。

6 小结与展望

OLIF手术是临床上治疗腰椎退变性疾病的外科手段之一，自2014年引入国内以来，鉴于它的诸多优点，短短十年内迅速在各级别医院广泛开展，但术中和术后并发症的发生率也相应增加，利用影像学检查的优点进行术前评估就显得十分地必要。影像学可以采取不同方位、不同扫描形式充分地了解肌肉、血管、神经、脏器等结构的解剖及其毗邻关系，能有效地提示术者在进行手术时避免损伤相关解剖结构，避免对患者造成不可估量的后果。虽然影像学可以有效地对OLIF进行术前评估，但是目前完成的相关研究结果有限，在未来需加大力度开展关于OLIF尸体研究以及更大样本、多中心、结合更前沿影像技术检查方式的影像解剖学研究，如双能量CT、磁共振神经成像扫描等，以进一步减少OLIF手术并发症的发生，并使其更好地应用于临床，让患者受益最大化。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。