斜外侧入路植入3D打印侧路融合器联合后路经皮钉复位固定治疗腰椎滑脱症

刘权祥，程 维，郭天明，白长双，熊 靖

（北华大学附属医院脊柱外科，吉林吉林132011）

腰椎滑脱症是临床常见疾病，常伴有下腰痛、下肢麻痛或间歇性跛行，导致生活质量下降，甚至残疾，保守治疗无效则需要进行外科手术干预[1]。经后路腰椎间融合术（posterior lumbar interbody fusion,PLIF）及经椎间孔腰椎间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)，是临床常用的两种治疗腰椎滑脱的手术方式[2-3]。然而，后路PLIF融合手术需广泛的剥离肌肉、手术创伤大，TLIF需凿除小关节，经椎管的减压融合，神经根损伤风险增加，影响术后疗效[4]。近年来，微创腰椎斜外侧椎体间融合术（oblique lumbar interbody fusion,OLIF）逐渐在临床广泛开展，且国外文献报道已证实了OLIF技术是治疗MeyerdingⅠ°和Ⅱ°度腰椎滑脱症一种安全有效的术式[5-7]。目前国内也有相关文献报道应用OLIF手术联合后路椎弓根螺钉治疗腰椎滑脱症获得满意疗效[8-10]。我院于2018年9月-2020年8月收治21例腰椎滑脱症患者，应用后路经皮微创椎弓根置钉撑开复位固定后，采用斜外侧入路行椎间融合术（OLIF）植入3D打印侧路融合器，术后系统随访，观察临床效果和影像学分析，获得满意疗效，现报告如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象的选择

纳入标准：①年龄≥18周岁；②所有患者经X线和磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)诊断为L3-L5单节段腰椎滑脱（Ⅰ°-Ⅱ°），腰椎动力位片显示腰椎不稳；③患者有严重的腿部疼痛，腿部麻木，或腰痛伴间歇性跛行，经保守治疗半年以上无效；④患者临床症状、体格检查与腰椎滑脱节段对应。

排除标准：①患者存在腰椎肿瘤、感染、骨折；②既往腰椎开放手术史；③腰椎滑脱节段存在巨大间盘突出，特别是间盘已脱入椎管或伴有重度椎管狭窄；④严重骨质疏松。

经筛选，共纳入符合标准腰椎滑脱患者21例，均为同一术者主刀。本研究已通过医院伦理委员会审查。

1.2 手术方法

常规气管插管麻醉，患者取俯卧位，C形臂正位透视腰椎，定位滑脱节段椎体双侧椎弓根并标记，沿标记位置分别做长约1 cm切口（共4处），选择ZINA软通道经皮椎弓根系统，于目标椎弓根内置入定位针，C形臂正侧位透视确认定位针位置良好，经定位针置入导丝，拔除定位针沿导丝分别置入4枚合适规格单轴固定空心椎弓根螺钉。植入的上位滑脱椎和下位椎体的椎弓根螺钉保持高低的梯度差，滑脱椎的螺钉植入位置深，螺钉的高度差=滑脱移位数值+3 mm。预弯连接棒约15°角，经皮沿导向器置入一侧连接棒，首先锁紧下位椎体螺钉尾帽，先撑开椎间隙再逐渐锁紧滑脱椎螺钉尾帽（提拉复位滑脱椎）。同样方法置入对侧连接棒。透视确认滑脱复位满意（图1）。

图1 经皮钉复位滑脱过程Fig.1 Percutaneous nail reduction and slippage

随后患者取右侧卧位，宽胶布将患者牢固固定，C形臂透视定位目标椎间隙并标记，于目标椎间隙中点距离腹侧3～4 cm处做一斜形4～5 cm切口，逐层分离腹外斜肌、腹内斜肌、腹横肌，“花生米”钝性分离后腹膜间隙，应用侧路专用拉钩或手术通道系统将腹膜及腹腔脏器适当拉向前方，显露左侧腰大肌，将腰大肌拉向后方，显露目标椎间隙并用C形臂透视确认。应用侧路专用配套器械切除目标间隙椎间盘中央区域，处理椎间上下终板软骨，打透对侧纤维环，植入试模，C形臂透视确认融合器位置良好，选择合适型号的3D打印侧路融合器植入椎间隙。C形臂透视确认融合器位置良好（图2）。

图2 OLIF手术过程Fig.2 Surgical procedure of OLIF

1.3 术后处理

术后规范应用抗生素预防感染，并与术后1～3 d指导患者佩戴腰围固定下地适当行走，术后1周复查腰椎X线、CT及MRI，明确腰椎滑脱复位及椎管扩大情况（图3）。术后半年内坚持腰背肌功能康复锻炼，限制腰部剧烈活动。

图3 典型病例1影像学资料Fig.3 Imaging data of typical case 1

1.4 随访及疗效评价

记录手术时间、出血量及术后早期并发症发生情况。术后1周及术后6个月，进行腰椎X线、CT及MRI检查，测量椎间隙高度、椎间孔高度及滑脱复位百分比，椎间隙融合情况及融合器有无移位(图4)。椎间隙高度测量方法为椎间隙前缘与后缘高度总和的1/2，滑脱百分比是指上位椎体滑脱距离占下位椎体长度的比率。通过核磁共振T2加权成像评估滑脱节段椎间盘水平的椎管矢状径和轴向直径及横截面积恢复情况。椎间融合情况通过三维CT评估，判定标准和分级参照Siepe[11]评价方法，Ⅰ级（直接融合）：椎体间可见大量连续骨小梁生长；融合器内部或周围连续性骨痂生长；融合器上下界面与终板软骨紧密结合、无透亮带；终板无囊变、无骨折及塌陷；Ⅱ级（间接融合）：融合器周围可见超过3/4的连续性骨小梁生长；Ⅲ级（部分融合）：椎间隙部分骨小梁通过或仅融合器一侧界面与终板有融合迹象；Ⅳ级（未融合）：融合器与终板连接存在裂隙，真空征，融合器内部及周围无骨小梁生长，假关节形成，终板骨折、囊变、塌陷，融合器下沉、移位等。

图4 典型病例2影像学资料Fig.4 Imaging data of typical case 2

手术前、术后1周及术后6个月随访，采用疼痛视觉模拟评分（visual analogue scale,VAS），Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index,ODI）及健康调查简表（the MOS item short from health survey,SF-36）对患者腰腿疼痛恢复情况及生活质量改善情况进行综合评估。

1.5 统计学分析

应用SPSS 26.0统计软件包进行统计分析，计量资料符合正态分布，数据用±s表示，术后各时间点与术前比较采用配对t检验，检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 研究对象的基本资料

研究对象的基本资料详见表1。本研究中所有患者均未行后路切开置钉和椎管减压。手术时间110～180 min，平均（120.0±20.8）min；术中出血量60～200 mL，平均（90.8±30.6）mL，其中2例Ⅱ度峡部裂性滑脱患者术中各附加一枚侧路钢板增加固定强度，术中应用神经电生理监测，均无神经损伤。

表1 研究对象的基本特征Tab.1 Information statistics and clinical characteristics of the patients n(%)/(xˉ+s)

2.2 影像学评价

表2显示，椎间隙高度由术前(5.6±1.7)mm增加至术后6个月随访时(9.6±1.0)mm；椎体滑脱百分比由术前(21.4±13.3)%降低至术后6个月随访时(2.3±0.9)%；椎间孔高度由术前（14.2±3.4）mm增加至术后6个月随访时（19.4±1.8）mm；椎管矢状径、轴向直径和横截面积分别由术前（8.0±1.8）mm、（9.3±1.9）mm、（84.4±8.7）mm增加至术后6个月随访时（12.6±1.9）mm、（12.6±2.2）mm、（111.9±14.5）mm，所有影像学评价指标术前与术后6个月对比，差异均有统计学意义(P＜0.001)。术后6个月，所有患者CT检查显示融合节段均达骨性融合,其中18例Ⅰ级愈合（85.7%），3例Ⅱ级愈合（14.3%）。

表2 术前及术后影像学评价Tab.2 Evaluation of imaging before and after operation（n=21） (±s)

表2 术前及术后影像学评价Tab.2 Evaluation of imaging before and after operation（n=21） (±s)

术前与术后1周对比统计结果为t1，P1；术前与术后6个月对比统计结果为t2，P2。

评价指标椎间隙高度（mm）椎体滑脱百分比（%）椎间孔高度（mm）椎管矢状径(mm)椎管轴向直径(mm)椎管横截面积(mm)术前5.6±1.7 21.4±13.3 14.2±3.4 8.0±1.8 9.3±1.9 84.4±8.7术后1周10.4±1.2 2.1±0.7 19.8±1.4 12.2±2.1 12.2±2.0 106.8±23.45术后6个月9.6±1.0 2.3±0.9 19.4±1.8 12.6±1.9 12.6±2.2 111.9±14.5 t1-9.378 6.591-6.373-9.549-7.337-4.286 t2-10.226 6.673-8.362-23.212-7.917-12.271 P1＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 P2＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

2.3 临床疗效评价

本组患者腰痛VAS评分由术前（6.8±1.6）分下降至术后6个月随访时（1.5±1.0）分（P＜0.001）；腿痛VAS评分由术前（5.6±1.8）分下降至术后6个月随访时（1.5±0.9）分（P＜0.001）；ODI由术前(57.6±13.4)%下降至术后6个月随访时(13.1±5.2)%（P＜0.001）；SF-36生理方面总结（physical component summary,PCS）评分及精神方面总结（mental component summary,MCS）评分分别由术前（27.3±11.8）分、（52.4±14.6）分升高至术后6个月随访时（57.6±10.5）分、（76.1±12.0）分（P＜0.001）；所有病例术后1周及术后6个月腰痛和腿痛VAS评分、ODI和SF-36评分与术前比较，差异均有统计学意义(P＜0.001，表3）。

表3 术前及术后临床疗效评价Tab.3 Evaluation of clinical efficacy before and after operation（n=21） (±s)

表3 术前及术后临床疗效评价Tab.3 Evaluation of clinical efficacy before and after operation（n=21） (±s)

术前与术后1周对比统计结果为t1，P1；术前与术后6个月对比统计结果为t2，P2

评价指标腰痛VAS评分（分）腿痛VAS评分（分）ODI（%）SF-36 PCS评分（分）SF-36 MCS评分（分）术前6.8±1.6 5.6±1.8 57.6±13.4 27.3±11.8 52.4±14.6术后1周1.6±1.2 1.5±1.2 13.6±5.8 59.5±9.8 72.5±10.7术后6个月1.5±1.0 1.5±0.9 13.1±5.2 57.6±10.5 76.1±12.0 t1 14.821 10.192 14.853-10.413-7.406 t2 17.577 9.456 14.443-41.079-18.418 P1＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 P2＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

2.4 并发症

所有病例均未发生感染，术中未出现终板损伤、严重神经损伤、大血管损伤、腹膜损伤及输尿管损伤并发症。本研究手术相关并发症总发生率为23.8%，包括1例患者术中节段血管损伤出血，给予相应对症处置；2例患者术后出现左侧大腿外侧麻木、疼痛，2例患者术后自感腰大肌无力，均未予特殊处理，术后1周症状明显缓解；术后1个月随访时症状均已完全消失。

3 讨 论

3.1 OLIF的发展及特点

伴随着脊柱微创理念的飞速发展，微创斜外侧腰椎椎间融合手术治疗腰椎滑脱在国内外逐渐开展，该术式最早于2012年被SILVESTRE等[12]报道应用于腰椎退变性疾病，并将其命名为OLIF。OLIF术以腹膜后腹部血管鞘及腰大肌前缘之间的自然生理间隙为入路通道，既避免了前路腰椎椎间融合术（anterior lumbar interbody fusion,ALIF）术对腹部前方血管、神经、腹膜等组织的过度牵拉，又避免了直接外侧腰椎椎间融合术（direct lateral lumbar interbody fusion,DLIF）/极外侧椎间融合术（extreme lateral interbody fusion,XLIF）术对腰大肌和腰丛神经的刺激。通过该入路可在椎间植入具有不同前凸角度的较宽大椎间融合器，侧路融合器面积大，植入椎间隙后稳定性好，椎间融合率高，能有效地改善椎间隙高度，恢复脊柱序列及冠矢状位平衡。相比后路PILF及TLIF手术，OLIF不破坏椎间小关节、棘突、棘突间韧带、后纵韧带，不损伤脊旁肌及支配神经肌支，这些结构对维持腰椎生理和力学的稳定性都有着重要的作用;同时OLIF操作区域在椎管前方，不侵入椎管，避免了对椎管内神经、硬脊膜的干扰，通过拉伸后纵韧带、黄韧带及椎间小关节，扩大椎管及神经根管达到间接减压的目的。OLIF手术具有出血少、创伤小、住院时间短、术后康复快等优势，逐渐成为传统融合技术的一种微创替代方法。

3.2 OLIF适应证及禁忌证

目前OLIF手术适应证主要包括腰椎间盘突出症（LDH）、Ⅰ°和Ⅱ°腰椎滑脱症、非骨性及占位性轻中度腰椎管狭窄症（LSS）、成人退行性脊柱侧凸（ADS）、腰椎术后邻近节段退变及翻修手术等[13]。禁忌证主要包括严重的腹膜后疾病史或手术史、发育性腰椎管狭窄、重度腰椎管狭窄、Ⅲ°和Ⅳ°椎体滑脱、腰椎重度关节突关节退变以及肋骨（胸段）及髂骨阻挡的腰椎节段等[13]。

3.3 后路经皮置钉联合OLIF治疗腰椎滑脱症的优势

应用OLIF术联合后路经皮钉治疗腰椎滑脱症已有相关报道获得满意疗效。SATO等[14]报道了OLIF间接减压效果，手术节段椎管面积增加了19%，椎间隙高度增加了61%，左侧椎间孔面积增加了39%，右侧椎间孔面积增加了21%。CAMPBELL等[7]应用OLIF联合经皮钉治疗18例腰椎滑脱患者，术后滑脱节段均完全复位，平均腰椎前凸角由术前60.3°增 加 至 术 后62.4°，ODI评 分 平 均 下 降了26分，SF-12 MCS和PCS平均得分分别提高了11.9%和9.6%，临床症状得到明显改善。本研究中21例患者术后手术节段椎体滑脱百分比平均减少了19.1%；椎间隙高度及椎间孔高度平均增加了8.6 mm及5.2 mm；椎管矢状径和椎管轴向直径及横截面积分别增加了4.6 mm和3.3 mm及27.5 mm2；所有患者术后VAS评分和ODI均显著降低，SF-36评分明显提升。再次证明后路经皮置钉联合OLIF对腰椎滑脱的有效性。但本项目研究内容与既往报道不同，主要有以下两个方面：一方面是既往报道所有病例手术方式均是先行侧路OLIF手术置入侧路融合器，将椎间隙撑开，通过恢复椎间隙高度，拉伸前、后纵韧带，能达到部分复位滑脱椎体的作用，但经皮钉提拉复位要克服融合器与终板的摩擦力，增加复位难度，影响复位效果。本研究中所有病例均先行后路经皮椎弓根钉植入，应用经皮钉的特性和撑开及梯度提拉复位技巧，进行椎间撑开同时提拉复位滑脱椎体，因无椎间阻力，滑脱复位效果良好。后路经皮钉复位固定后再行侧路OLIF手术，植入3D打印侧路融合器。因后路经皮钉固定连接棒直径为5.5 mm，具有一定弹性，虽然已经后路螺钉固定，当侧路植入融合器时仍可以适当撑开椎间隙1～2 mm，进一步恢复腰椎前凸，增加椎体前柱稳定性。在无椎管直接减压的情况下复位滑脱椎体是否存在神经损伤的风险呢？通过本研究团队的临床实践和文献证明，若是有大的包容性间盘突出，或者游离椎间盘突入椎管，撑开复位会增加椎管内压力而损害神经，除此以外撑开复位可以恢复原有的椎间解剖关系，紧张后纵韧带和黄韧带，突向椎管的韧带皱褶会消除；后纵韧带紧张会反向推压突出的椎间盘，减少突出程度，所以损害神经之说无理论根据。对于Ⅰ°以上滑脱，在经皮钉复位时应用电生理监测及唤醒麻醉监测神经情况，所有患者均未发现电生理异常及神经功能受损。另一方面，本研究中使用的侧路融合器是我科室科研团队在几年前，通过收集大量正常青壮年腰椎CT扫描数据，进行L1-L54个节段椎间融合器植入区域相关解剖数据测量，对采集数据进行统计分析，与北京爱康医疗公司合作，共同设计、研制，采用电子束熔化（electon beam melting,EBM）3D打印技术生产并已批准上市的3D打印侧路融合器。该融合器为表面粗糙、类似骨小梁结构的多孔型钛合金内植物，融合器最高点在其中央，与终板中央穹隆凹陷解剖匹配度更好，稳定性更强，更符合腰椎解剖；而PEEK材料的植骨融合器中央是植骨区，中央平坦无法匹配终板穹隆，与椎体上下终板解剖匹配不佳。早有文献报道，多孔结构使钛合金的弹性模量降低，更接近骨组织的弹性模量，减少了应力遮挡效应[15-16]。开放的多孔结构允许骨组织长入内植物内部，提供更多的骨-材料结合位点，限制了骨与内植物之间的微移动，从而增加内植物-骨结合的力学稳定性[17-18]。本研究应用的3D打印侧路多孔型融合器孔隙率达80%，孔径为（800±200）μm，弹性模量为14～27 GPa，具有良好的骨传导性，有利于成骨细胞的黏附、增殖和分化，有效促进终板骨组织长入孔隙，无需植骨，减少了植骨并发症和经济负担，提高手术效率及椎间融合率。3D打印融合器也有其缺点：因其为金属材料，常规CT及高场强MRI检查评估相关数据时候存在一定的伪影。

3.4 OLIF相关并发症

既往国外文献报道应用PLIF和TLIF治疗腰椎滑脱，并发症发生率在19%～46%，其中神经损伤及硬膜撕裂发生率较高[19-20]。关于OLIF手术相关并发症的发生率很多文献报道不一，自0～48.3%不等[21-25]。综合各文献报道，OLIF手术并发症主要有腰大肌损伤、腰骶丛神经损伤、交感干损伤、血管损伤、腹部脏器损伤、椎体骨折、假关节形成、终板塌陷、术后感染、出血及血肿形成等[26-27]。其中较常见的并发症是术后早期出现腰大肌无力、大腿内外侧及腹股沟区域的麻木、疼痛等。本研究手术相关并发症总发生率为23.8%。其中2例（9.5%）患者术后出现短暂的腰大肌无力，另有2例（9.5%）患者术后左侧大腿外侧麻木、疼痛，考虑与术中过度牵拉组织导致部分损伤腰大肌及腰丛神经，均为不完全损伤，术后未予特殊针对性处理，所有患者症状短期内得到明显缓解，术后1个月随访时症状均已完全消失。1例（4.8%）患者术中节段血管损伤出血，应用双极电凝处理后，将明胶海绵填塞压迫最终止血。术中均未出现重要神经、大血管损伤，以及腹膜和内脏损伤等严重并发症；术后无感染、出血、终板塌陷、融合器松动下沉等并发症发生。

综上所述，本研究通过后路经皮钉撑开复位结合侧路3D打印融合器植入，对滑脱节段的双重撑开复位，最大限度的矫正滑脱、恢复椎间隙高度，有效地扩大椎间孔、扩大椎管及侧隐窝的容积和面积，达到间接减压目的。同时，该术式具有创伤小、出血少、安全性高、术后康复快等微创特点，以及较高的椎间融合率，是一种安全、有效的治疗腰椎滑脱症术式。因本研究病例数量较少，随访时间短，该术式远期疗效如何尚需进一步观察。