椎间孔镜通道导向模块在椎间孔镜治疗腰椎间盘突出症中的应用

【摘要】 目的 探讨椎间孔镜通道导向模块在椎间孔镜治疗腰椎间盘突出症中的应用价值。方法 选取60例L5/S1腰椎间盘突出症患者，将其随机分为模块组和对照组各30例。模块组采用一种自创的椎间孔镜通道导向模块辅助穿刺，对照组采用传统徒手穿刺放置工作管道。比较2组的一次穿刺成功率、定位穿刺时间和术中X线透视次数，观察并发症发生情况，比较2组术后3个月的视觉模拟评分法（VAS）评分、臀部和下肢功能障碍指数（ODI）评分，并采用改良Mac Nab评分评估2组疗效。结果 2组患者术程均顺利。与对照组比较，模块组一次穿刺成功率更高、穿刺时间更短、术中X线透视次数更少（P均< 0.05）。2组患者术中并发症发生率比较差异无统计学意义（P > 0.05），术后均无出现严重并发症。2组患者术后3个月的VAS评分与ODI评分均较术前降低（P均< 0.01），模块组与对照组术后3个月的VAS、ODI评分比较差异均无统计学意义（P均> 0.05），但2组VAS术前术后评分差值比较差异有统计学意义（P < 0.05）。模块组改良Mac Nab评分优良率为83.3%（25/30），对照组优良率为80.0%（24/30），2组比较差异无统计学意义（P > 0.05）。结论 在椎间孔镜治疗腰椎间盘突出症中，椎间孔镜通道导向模块操作简便且安全，可以缩短穿刺时间、提高穿刺效率、减少医源性损伤，值得在临床进一步推广应用。

【关键词】 椎间孔镜通道导向模块；经皮椎间孔镜椎间盘切除术；辅助穿刺装置；腰椎间盘突出症；经椎间孔入路

Clinical application of transforaminal endoscope-guided module in treatment of lumbar disc herniation by transforaminal endoscopic

LIN Xiaqing1， YANG Ping1， WEN Ziyang2， YUAN Shimin3

（1.Guangzhou University of Chinese Medicine， Guangzhou 510006， China； 2.Hubei Provincial Hospital of Integrated Chinese & Western Medicine， Wuhan 430015， China； 3.Guangdong Provincial Hospital of Integrated Chinese & Western Medicine， Foshan 528253， China）

Corresponding author： YUAN Shimin， E-mail： ym2001724@sohu.com

【Abstract】 Objective To evaluate the clinical application value of transforaminal endoscope-guided module in the treatment of lumbar disc herniation by transforaminal endoscopic. Methods Sixty patients with L5 / S1 lumbar disc herniation were randomly divided into the module group and control group， with 30 cases in each group. In the module group， self-designed transforaminal endoscope-guided module was utilized to assist puncture， and conventional manual puncture was adopted to place the working channel in control group. The success rate of one-time puncture， positioning puncture time and intraoperative X-ray fluoroscopy times were compared between two groups， and the incidence of complications was observed. The Visual Analogue Scale （VAS） score and Oswestry Disability Index （ODI） score of the hip and lower limbs at postoperative 3 months were compared between two groups. Postoperative modified Mac Nab score was employed to evaluate clinical efficacy between two groups. Results All patients successfully completed the operation. Compared with the control group， the success rate of one-time puncture was higher， positioning puncture time was shorter and the times of intraoperative X-ray fluoroscopy was less in the module group （all P < 0.05）. There was no statistical significance in the incidence of intraoperative complications between two groups （P > 0.05）， and no severe postoperative complications were noted in two groups. In two groups， the VAS score and ODI score at postoperative 3 months were less compared with preoperative levels （both P < 0.05）， and there was no statistical significance between two groups （both P > 0.05），however， the difference of VAS between preoperative and postoperative values was statistically significant（P < 0.05）. There was no statistical significance in the excellent rate of modified Mac Nab score between the module （83.3% （25/30））and control groups （80.0% （24/30）， P > 0.05）. Conclusions Transforaminal endoscope-guided module is safe and convenient. This module can effectively shorten puncture time， enhance puncture efficiency and minimize iatrogenic injuries， which is worthy of clinical application.

【Key words】 Transforaminal endoscope-guided module； Percutaneous transforaminal endoscopic discectomy；

Auxiliary puncture device； Lumbar disc herniation； Transforaminal route

在腰椎间盘突出症（lumbar disc herniation，LDH）的阶梯治疗中，大多数患者经保守治疗后可以获得良好预后。但对于保守治疗效果欠佳者，则通常需要采用手术干预，其中微创脊柱内镜技术是重要手段之一。从微创角度来讲，经皮椎间孔镜椎间盘切除术（percutaneous transforaminal endoscopic discectomy，PTED）采用局部麻醉，从组织间隙进入靶点，清除病理组织，不破坏黄韧带等椎管内组织，更符合微创理念［1］。PTED因具有术中组织损伤小、手术并发症少、住院时间短、术后康复快等优点，愈来愈受到术者的青睐［1］。在PTED的实施过程中，建立孔镜通道是其成功的关键步骤。为了减少透视次数，高效建立通道，为临床提供更快捷、更便利、更经济的辅助穿刺技术具有重要意义。国内外许多辅助穿刺装置应需而生，但在不同程度上存在着投入成本高、操作步骤复杂等问题。本研究团队基于同心圆原理设计了一种椎间孔镜通道导向模块（专利号：ZL201720140719.4），并将其运用于临床PTED穿刺过程中，在保证临床疗效的基础上简化了操作步骤、降低了应用成本，现将结果汇报如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2023年1月至 2024年2月在广东省中西医结合医院脊柱骨科接受治疗的60例单节段L5/S1 LDH患者为研究对象，采用随机数表法将其分为对照组与模块组，每组各30例。模块组采用椎间孔镜通道导向模块穿刺，对照组采用徒手穿刺。2组一般资料具可比性（P均> 0.05），见表1。本研究通过广东省中西医结合医院医学伦理委员会审查（批件号：2023-106），所有患者知情同意。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：①符合LDH的诊断标准，L5/S1节段存在椎间盘突出，并符合椎间孔镜侧路适应

证［2-3］，能配合治疗；②年龄18～70岁，无外伤史和长期慢性腰痛史；③有明显下肢放射性疼痛症状，视觉模拟评分法（Visual Analogue Scale，VAS）评分≥6分［4］，经3个月以上保守治疗无效者。排除标准：①有广泛的椎管狭窄或椎间盘游离；②存在腰椎不稳以及椎体或椎间盘病变；③存在髂嵴过高等明显的骨性阻碍；④神经压迫症状较重，出现马尾神经损伤症状；⑤既往患病椎间盘受过外伤或接受过手术史；⑥患有心、脑、肺等重要脏器病变，一般情况较差不能耐受手术，术区处皮肤情况不佳。

1.3 治疗方法

1.3.1 常规治疗

所有患者在手术前完成常规检查包括血液生化检测、腰椎X线检查、CT、MRI等，同时嘱患者卧床静养，住院期间引导患者进行规范的腰部竖脊肌、腰大肌等腰背部肌肉的功能锻炼，术前3 d口服甲钴胺（北京产），每次0.5 mg、每日3次；口服复方夏天无片（江西产），每次0.6 g、每日3次。

手术当日，完善术前准备后在局部麻醉下行PTED，术后当日卧床休息，术后第2日可在腰围固定下下床活动；术后当日开始口服甲钴胺至末次随访，用法用量同前。治疗过程中均不口服或静脉使用糖皮质激素与脱水药物。

1.3.2 穿刺定位过程

1）对照组：对照组患者取俯卧位，根据手术前的腰椎X线正侧位片，确定患者的髂脊高度与患处椎间孔的位置。用记号笔在患者体表标记后正中线及双侧髂脊位置，再用C型臂机确定体表的穿刺点以及穿刺角度。根据穿刺点及穿刺角度使用1%利多卡因注射液进行局部浸润麻醉。麻醉后，采用穿刺针通过椎间孔进入穿刺靶点，边进针边询问患者有无出现神经根性症状。确定穿刺针到达操作靶点后，向患处椎间盘注射亚甲蓝注射液以显示突出的椎间盘情况。接着把导丝置于穿刺针的位置，以导丝位置作为标记，在皮肤上切开约8 mm宽度的术口，顺着导丝朝着小关节推进导杆。同时在外部围绕导杆逐步安置套管，进一步扩张软组织。按照套管的路径，利用骨钻移除增生的关节，扩展脊柱间的空隙。当骨钻到达椎弓根内侧边缘与之相交的直线上时，则表示已进入椎管中。在使用骨钻时注意不能超过棘突连线，在操作过程中需要时刻注意患者下肢疼痛及感觉情况，以防止损伤神经。完成上述步骤后，在术口置入直径约7.5 mm的工作管道。

2）模块组：模块组在穿刺时采用椎间孔镜通道导向模块放置工作管道。椎间孔镜通道导向模块的使用原理如下，术前测量目标穿刺线（与腰椎中轴线之间）的外展角与头倾角。确定靶点后，再确定通过该点的腰椎后正中垂直线，然后找到通过该线的外展面（该面与腰椎正中矢状面的夹角为外展角），从外展面上找到通过靶点的合适头倾角的线。将外展面做成镰刀弧形导向板，板上预设旋转轴通道1条（腰椎后正中垂直线）与穿刺导针通道若干。所有通道中线均在同一平面，且可汇集成一点。在确定外展角的导向板上，于侧位透视下，容易找到拟定头倾角的穿刺针通道。综上所述，确定从点找线的顺序为：点—线—面—线。见图1。

椎间孔镜通道导向模块的使用过程如下。首先，术前根据患者腰椎MRI确定病灶位置，然后在患者腰椎X线正侧位片上分别确定2条穿刺基线，见图2A、B。以这2条线为基础测量外展角α与头倾角β，见图2C、D。最后，在患者腰椎MRI正中矢状位上测量靶点a到体表b的距离，以此作为穿刺定位针穿刺深度及安全基线，见图2E。具体数据根据影像系统结果按实际比例转换，见图2F。在椎间盘突出节段患侧，即b点的位置进行局部浸润麻醉，麻醉后垂直进针，进针深度即为a点与b点连线的长度。根据外展角α将导向模块垂直放置于体表，再根据头倾角β在预设通道上放置2～3根克氏针，不进入皮肤。通过C形臂机摄片筛选出最贴合预设穿刺路径的通道，并从该通道所在位点局部逐层浸润麻醉，麻醉后缓慢进针，边进针边询问患者下肢感觉及疼痛情况，直至到达目标靶点，见图2G～J。后续操作同对照组。

1.3.3 髓核摘除

在椎间孔镜下，将工作套管调整至突出的椎间盘近侧方向，使用一次性手术刀头切割并吸出突出的椎间盘组织，然后用髓核钳夹取样送病理检查，最后使用低温等离子系统进行止血和髓核消融，同时对周围的行走神经根组织进行松解。反复冲洗残存的髓核组织，拔除外套管，缝合穿刺口，无菌包扎，结束手术。对患者进行体格检查，若直腿抬高试验阴性则将其送返病房。

1.4 观察指标

1.4.1 穿刺指标

包括：①穿刺一次成功率，指穿刺针一次穿刺到位的成功例数占总例数的百分比（穿刺到达椎间盘突出位置即为穿刺到位） ； ②穿刺时间，体表定位时间加上从皮肤麻醉开始到穿刺位所需时间；③术中C型臂机X线透视次数。

1.4.2 并发症

术中并发症主要包括一过性神经损伤、硬膜撕破、血管损伤、脏器损伤等，术后并发症包括术区神经支配感觉迟钝、术区深部感染，手术部位椎间盘再突出、腰痛复发、血管丛损伤等。

1.4.3 康复指标

术前与术后3个月进行VAS评分、臀部和下肢功能障碍指数（Oswestry Disability Index，ODI）评分，并采用改良Mac Nab评分进行疗效评定。

1.5 统计学方法

本研究的样本量估算方法：以一次穿刺成功率为主要观察指标，根据既往文献2组穿刺成功率分别为66.7%、29.03%［5］，采用双侧检验，α为0.05，2组样本量比值1∶1（即2组病例数相等），把握度（检验效能）1-β为90%，计算得到每组最低样本量为28例，再按照脱落率10%计算，故总的样本量约为60例（即每组30例）。采用SPSS 22.0分析数据。连续型变量以M（P25，P75）表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验，治疗前后比较采用Wilcoxon符号秩和检验；计数资料用n（%）表示，其中无序分类资料组间比较采用Fisher确切概率法，等级资料组间比较采用Mann-Whitney U检验。以双侧P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2组患者术程均顺利，所有突出的椎间盘得到有效、安全的摘除，神经根得到有效的减压。

2.1 穿刺情况

与对照组比较，模块组一次穿刺成功率更高、穿刺时间更短、术中C型臂机X线透视次数更少（P均< 0.05）。见表2。

2.2 并发症发生情况

2组患者术中并发症发生率比较差异无统计学意义（P > 0.05），见表3。2组患者术后均无出现严重并发症。

2.3 康复情况

2组患者术后3个月随访的VAS评分与ODI评分均较术前降低（P均< 0.01），模块组与对照组术后3个月的VAS、ODI评分比较差异均无统计学意义（P均> 0.05），但2组VAS术前术后评分差值比较差异有统计学意义（P < 0.05），见表4。模块组患者改良Mac Nab评分优18例、良7例、可5例，优良率83.3%（25/30），对照组优17例、良7例、可6例，优良率80.0%（24/30），2组患者疗效比较差异无统计学意义（P > 0.05）。

3 讨 论

在PTED中，术中穿刺定位成功建立通道是手术的关键步骤，穿刺通道在正侧位X线透视下的2条射影线均与腰椎中轴线形成不同的锐角，但术中常出现对2条线“顾此失彼”的情况，因此需反复在C型臂机X线透视下调整穿刺方向。所有目标通道之外的穿刺及X线透视操作均会对人体造成损伤，有违“微创”理念。因此，减少穿刺及透视次数，高效地建立通道具有重要意义。

随着科学以及微创技术的发展，穿刺手术的精确性得到了显著提升。这不仅优化了手术流程，还为医师提供了更为详尽、立体的解剖结构信息，从而大幅提高了穿刺的准确性和安全性。韩艳波等［6］通过三轴直角坐标系立体定位CT导航辅助经皮椎间孔镜手术治疗腰椎间盘突出症患者，结果显示该方法能有效提高穿刺精准度及安全性。胡安文等［7］采用靶点靶线体表投影穿刺法提高了穿刺准确率，并缩短了手术时间。王长昇等［8］提出利用混合现实技术导航椎间孔镜定位，即在结合MRI所得数据的基础上制作一个半透明腰椎模型，在此模型上穿刺并放置工作管道。马维理等［9］利用术前CT测量患者腰椎形态信息，结合3D打印装置制作导航模板辅助穿刺。上述穿刺导航装置的操作过程较为复杂，且需要昂贵的设备，不利于临床推广。

有学者运用“天玑”骨科机器人协助穿刺［10］，也有学者研发个体化的椎间孔镜穿刺导向或体表定位装置［11-12］。曾月东等［13］结合直角三角函数的基本理论，开发了一种穿刺目标点瞄准装置以及穿刺的新方法，他们通过直角三角函数精确计算实际穿刺需要的深度，从而实现穿刺的个体化和精确化。在实际操作中，穿刺针的外展角度最大可达到约80°，同时，穿刺处距离后正中线的最远距离可控制于12～15 cm的范围内。这种方法能在穿刺过程中有效规避关节突等骨性结构的阻碍，进而减少患者的组织损伤，并降低穿刺操作的难度。然而，该方法测量目标点与体表标志投影点的距离需要参照X线图像数据，这导致了在实际测量中不可避免地出现误差，这些误差可能来源于图像解析的精度、患者体位的变化以及操作过程中的微小偏差等因素。因此，在应用该方法时，应充分考虑并控制这些潜在的误差来源，以保证穿刺操作的准确性和安全性。Fan等［14］基于穿刺目标点恒定位于直角圆弧圆心上的几何特性，设计并研发出了HELLO辅助穿刺定位装置以保证精确穿刺，即穿刺靶点与其在正侧位体表上的投影点共同确定一个平面，同时导向模块的弧形结构与先前测得的头倾角亦共同确定一个平面。当这2个平面实现完全重合时，穿刺靶点将准确无误地位于导向模块的圆心上，此时可以将模块上的任意半径视为假想的穿刺路径，通过这些路径均能够精确无误地穿刺至圆心，即预定的目标靶点。这一设计确保了穿刺操作的精确性和可靠性，提高了手术的成功率和患者的安全性［15］。本研究的椎间孔镜导向模块便是基于上述原理设计，以腰椎中轴线为基底测量其头倾角以及外展角，并以2个角度所在平面来决定体外模块放置以及穿刺通道，2个角度的交叉点便是病灶靶点，同时进一步简化装置制作，运用有机玻璃板为材料，制作一个镰刀弧形导向板，在板上开通旋转轴通道1条（腰椎后正中垂直线通过）与穿刺导针通道若干。运用时以旋转轴通道为中心，根据测量的外展角放置孔道所在平面，再根据头倾角确定合适的穿刺孔道。随着研究的不断深入，本通道导向模块除应用于PTED中定位穿刺外，也可应用于经椎间孔入路的相关操作，如经椎间孔入路异物取出、经椎间孔入路神经阻滞术。

本研究显示，模块组在一次穿刺成功率、穿刺时间与术中C型臂机X线透视次数方面均优于对照组，表明本研究的椎间孔镜通道导向模块有助于获得更好的穿刺精准度，从而提高穿刺成功率。在PTED操作中，准确且快速的穿刺定位至关重要，传统徒手穿刺基于术者充分掌握的腰椎局部解剖结构以及具有完备的三维立体空间想象力，同时还要具有较高的操作技能才能完成［16-18］。在对一些病灶节段位于高位腰椎（L2/3，L3/4）的患者行穿刺时，还要注意避免进针过深伤及脏器，因而需要在术中不断进行X线透视来确保穿刺角度及深度，重复的穿刺会增加神经、血管、硬脊膜损伤的风险［17-22］，此外，人体接受过多的X线会增加皮肤红斑、免疫功能异常甚至是患癌的概率［23-30］。

因此，提高穿刺准确度，减少穿刺定位时间与透视次数具有重要意义。

综上所述，本研究团队所研制的简化辅助穿刺装置——椎间孔镜通道导向模块能在保证穿刺精度、提高穿刺安全性的前提下，减少X线与反复穿刺对患者的损伤，实现了简便、高效、价廉的目的。但本研究存在一定局限性，由于时间及人力等相关因素的影响，在考虑研究的同质性与可重复性后，本研究仅纳入L5/S1椎间盘突出患者作为研究对象，且缺乏长期随访。未来可进一步开展多年龄段、多节段、多中心、大样本的高质量临床研究，以及增加分子层面的观察指标进一步明确疗效。同时也可探究该导向模块对医师学习经皮椎间孔镜技术的影响，以及相关椎间孔镜入路操作的穿刺效果。

参 考 文 献

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（责任编辑：洪悦民）