骨科精讀|詳解椎間孔外腰椎椎體間融合術(ELIF)

目前,脊柱微創外科(minimally invasive surgery, MIS)發展迅速,越來越多的人接受各種微創理念。現在,中國正處於老齡化階段,很多以前認為是手術禁忌症的脊柱疾病,可透過MIS技術解決,其創傷小,康復快,患者易接受,有時僅局麻就可安全的解決問題,更符合最近熱推的加速康復外科(ERAS)理念。

腰椎椎間融合術(1umbar interbody fusion,LIF)是治療腰椎退行性疾患的經典且有效方法之一。目前已相繼出現如PLIF、TLIF、ALIF、XLIF、DLIF、OLIF、ELIF等等各種術式,但是每一種融合入路都有它的價值與邊界。所以不應盲目追求,對待每個患者應個性化的謹慎選取。

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圖示:各種腰椎椎間融合術

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圖示:各腰椎融合術式入路方向

最早應用於臨床的ALIF可採用腹膜後入路和小切口撐開裝置或內窺鏡系統等技術,減小了手術創傷,但其大血管損傷和逆行性射精等併發症仍很難完全避免。XLIF避免了後路融合損失後路張力帶的缺點,且降低了ALIF大血管損傷的風險,但腰大肌和腰叢神經的損傷卻不容忽略。最近熱捧的OLIF技術,不需開啟椎管,對神經無干擾,可擴大融合面積,使用更寬大的融合器,但其間接減壓作用有限。

PLIF是目前應用範圍最為廣泛的LIF技術,已普及於各大縣醫院,但其創傷大,需開啟椎管減壓,破壞脊柱後方結構,易導致術後醫源性腰痛的發生。TLIF技術是在PLIF技術的基礎上改良而來,透過切除關節突經椎間孔入路,不僅減少了對硬膜和神經根的牽拉,同時又保留了棘上、棘間韌帶以及骶棘肌椎板附著等後方張力結構。隨著MIS理念的推廣,mini-TLIF(minimally invasive TLIF)技術應運而生,其經多裂肌和最長肌間隙進入,在套管內完成TLIF操作,將手術創傷降到最小。相對於PLIF手術,mini-TLIF術實際上是保留後方與神經症狀無關的棘突、椎板結構,僅針對性地減壓引起神經症狀的側方椎管,強調對腰椎肌肉和骨性結構最大限度的保護。由於下關節突背伏在上關節突背側,為了顯露上關節突、減壓神經根管、準備椎間隙,mini-TLIF術必須先切除下關節突,而實際下關節突在多數情況下並不構成致壓因素,只是為了獲取視野和操作空間,成為入路上的“無辜犧牲品”。

隨著數字化骨科技術的發展,上海東方醫院譚軍教授團隊採用數字化技術開創性的提出

椎間孔外腰椎椎體間融合技術(extraforaminal lumbar interbody fusion, ELIF)

,大大的減少了研發成本和研發時間。

ELIF入路比mini-TLIF更靠外,經多裂肌和髂肋肌間隙進入,繞過下關節突,直接暴露並切除導致神經症狀的上關節突,在安全三角(Kambin‘s Triangle)內,對側方椎管進行減壓,完成椎間融合。ELIF是基於更微創、更大限度地保留後方結構的目的,即保留下關節突、椎板,其上附著的韌帶、肌肉,上關節突只做部分切除,上關節突的殘餘部分與下關節突尚可構成吻合支撐,提高腰椎術後即刻穩定性。

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圖示:透過數字化技術,可以看出上關節突是椎間孔區神經根受壓的主要原因(箭頭)

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圖示:上關節突被切除後,椎間孔區域明顯擴大

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圖示:ELIF手術入路。A、B:從肌間隙進入後顯露上關節突;C、D:將下位椎體上關節突切除;E、F:從“安全三角”置入Cage。

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圖示:安全三角(Kambin’s Triangle)。位於出口神經根(a)內側,走行根和硬膜囊的外側(b),下位椎體上終板的頭側(c)。

ELIF可選用加長型融合器,增加植骨床面積,防止融合器下沉,理論上能夠提高融合率;同時可以選擇更長的椎弓根螺釘,貫穿椎體的三柱,理論上能夠提供更堅強的力學強度,單邊固定即可獲得穩定。

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圖示:置入的加長型Cage

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圖示:應用的ELIF螺釘比TLIF螺釘更長,強度更大更穩定

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圖示:3D列印模型上展示的ELIF和TLIF的置釘角度

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圖示:ELIF的生物力學檢測

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圖示:不同內固定模式下ELIF和TLIF有限元模型

(a) ELIF + UPS。 (b) TLIF + UPS。 (c) ELIF + UPS +TLFS。 (d) TLIF + BPS。 ELIF:椎間孔腰椎椎體間融合術;TLIF:經椎間孔腰椎椎體間融合術;UPS:單側椎弓根螺釘固定;BPS:雙側椎弓根螺釘固定;TLFS:經椎板小關節螺釘。

研究發現,單側椎弓根螺釘固定的ELIF的生物力學穩定性優於單側椎弓根螺釘固定的TLIF,並與雙側椎弓根螺釘固定的TLIF相當。此外,使用經椎板小關節螺釘可以進一步提高ELIF的穩定性,而不會對患者造成更多的組織損傷。

圖示:應用數字化技術,測量的ELIF及mini-TLIF二維MPR影象相關解剖資料:三維重建剖面(a);切口距正中線的距離、操作通道的深度、椎弓根螺釘的長度(b);椎問融合器的長度(c)。

圖示:屍體標本L4-5 ELIF手術操作:觸及L5橫突向內側顯露上關節突,注意保護L4神經根(a);切除上關節突,安全三角內顯露並處理椎間隙(b);置人融合器及椎弓根螺釘(c、d);安裝連線棒、固定(e);切口位置及長度(f)。

此外,ELIF操作時,以橫突間韌帶為界限,橫突間韌帶似一層保護膜將前方的腰叢神經和腹膜後結構分隔開,在橫突間韌帶背側經安全三角,處理椎間隙、置人融合器相對安全,且減壓直接針對導致神經症狀的側方椎管,減壓比LLIF技術更徹底。

目前,已有學者開發ELIF技術應用的C形Cage及椎弓根螺釘,並用於臨床。Recoules-Arche等報道了單側椎弓根螺釘固定的ELIF治療107例腰椎退行性疾病,並取得了良好的初步臨床療效(隨訪半年)。術後ODI和VAS評分明顯降低,融合率達到97%,且有更短的住院時間和更高的返工率(70%),且術後併發症發生率僅4%。

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圖示:C形Cage

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圖示:單側椎弓根螺釘固定的ELIF治療腰椎退行性側凸

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圖示:單側椎弓根螺釘固定的ELIF治療腰椎輕度滑脫症

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圖示:單側椎弓根螺釘固定的ELIF治療複發性腰椎間盤突出症

透過數字化技術、生物力學、屍體及臨床研究證實,ELIF術是一種創傷更小、安全、有效的腰椎椎體間融合術式。ELIF特殊的人路角度能夠最大限度地保留後方結構,從側方切除致壓因素 —— 上關節突,很好地顯露並處理責任間盤,完成融合器置入,加強術後即刻穩定性,其最佳的適應證為單側側方椎管狹窄。也有臨床報道用於腰椎術後翻修手術,可避開硬膜外瘢痕,降低腦脊液和神經損傷的風險。但由於ELIF減壓範圍相對侷限,雙側側方椎管狹窄或中央型椎間盤突出症患者應謹慎,需個性化選擇最適合患者的融合入路。

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2018。10。15(No。38)