近年來,脊柱微創手術因其創傷小、恢復快、住院時間短等優點,已逐漸成為脊柱疾患治療的主流傾向。Mayer[1]于1997年首次介紹在腹膜后經腰大肌前緣與腹部血管鞘之間建立工作通道,用此方法對25例腰椎退變患者完成了椎間融合治療;2012年Silvestre等[2]對此術式作了系統的報告,從此命名為斜外側腰椎間融合術(oblique lateral interbody fusion,OLIF)。OLIF作為間接減壓技術,主要適用于退變性椎間盤病、腰椎管狹窄癥和腰椎滑脫、畸形、創傷性骨折、術后翻修、椎間隙感染等疾病,而對于中央椎管狹窄、黃韌帶肥厚、小關節增生等需直接減壓的病變則不具優勢[2,3,4]。與傳統的極外側椎間融合術(extreme lateral interbody fusion,XLIF)使用的融合器比較,OLIF術中使用的融合器更加寬大、植骨窗更廣,有著更好的椎體后緣撐開效果和更好的穩定性[5]。既往研究表明,OLIF術后融合器相關的并發癥發生率較XLIF有明顯下降,但融合器沉降仍是OLIF術后發生率較高的并發癥[6,7]。筆者在本文中總結分析OLIF術后融合器沉降的發生情況及原因,旨在為臨床醫生采用OLIF治療腰椎疾病提供參考。
本文以'斜外側腰椎間融合術''腰椎間融合術''融合器''沉降''并發癥''椎弓根螺釘''終板損傷''骨質疏松''微創融合術'和'oblique lateral interbody fusion''interlumbar fusion''cage''subsidence''complications''pedicle screw''end plate damage''osteoporosis''minimally invasive fusion'為中、英文關鍵詞,在中國知網、萬方數據庫、SinoMed、PubMed等數據庫中檢索2020年3月之前發表的OLIF在脊柱疾病中應用的相關文獻856篇,經閱讀題目、摘要,剔除內容不符、無法獲取全文、重復性研究或存在設計缺陷的文獻,最終納入30篇文獻。
Marchil等[3]將融合器沉降定義為術后3個月以上復查影像與術后即刻影像相比融合器陷入鄰近椎體超過3 mm。并通過椎間隙的減小程度將融合器沉降分為4度:0度,椎間隙高度減少<25%;Ⅰ度,椎間隙高度減少25%~50%;Ⅱ度,椎間隙高度減少>50%~75%;Ⅲ度,椎間隙高度減少>75%。大多數研究者在臨床應用中以此分型為標準。Malham等[8]根據終板損傷部位不同將融合器沉降分為3型:Ⅰ型,冠狀面上累及對側終板,矢狀面上累及融合間隙尾端終板;Ⅱ型,冠狀面上累及操作側和對側終板,矢狀面上累及融合間隙尾端終板;Ⅲ型,冠狀面上累及操作側和對側終板,矢狀面上累及融合間隙頭端和尾端終板。此分型相對較繁瑣,且針對每種分型并沒有明確的治療策略,故此分型臨床應用較少。
OLIF主要適用于退變性腰椎疾病患者的治療,由于該類患者年齡偏大,且多伴有骨質疏松、終板炎等基礎疾病,因此,其融合器沉降發生率較高。Zeng等[9]對235例退行性椎間盤病變和腰椎管狹窄癥患者行OLIF,術中發生22例終板損傷,術后隨訪(15.6±7.5)個月;術后隨訪發現18例患者出現融合器沉降與移位,發生率為7.66%。劉進平等[10]對67例患者行OLIF,包括11例退行性腰椎滑脫,34例退行性間盤病,7例椎間盤源性疼痛,13例退行性脊柱側彎伴椎管狹窄,2例腰椎骨折術后畸形翻修;隨訪發現有7例患者出現了融合器沉降,2例患者出現了融合器移位,總體發生率為13.43%。沈俊宏等[4]對86例接受OLIF的患者進行了報道,包括41例腰椎滑脫,14例腰椎不穩,14例椎間盤源性腰痛,10例腰椎融合術后鄰椎病,7例腰椎側凸;隨訪6~27(13.4±4.8)個月,發現10例患者術后出現終板骨折,末次隨訪時24例患者發現不同程度的融合器沉降,10例終板骨折者均出現不同程度沉降,總發生率為27.90%,終板損傷導致的融合器沉降占11.6%。Abe等[6]共納入155例因椎間盤源性腰痛而接受OLIF的患者,通過隨訪對其并發癥進行了報道,其中14例患者出現終板骨折和融合器沉降,發生率為9.03%。Sato等[11]對20例因退行性椎間盤病而接受OLIF的患者進行了回顧性分析,發現2例骨質疏松患者在術后出現了融合器下沉,發生率為10%。張建峰等[12]報道了36例腰椎管狹窄癥的患者接受單節段OLIF,3例患者術后出現了融合器沉降,發生率為8.33%。Woods等[13]對137例退行性腰椎疾病的患者行OLIF,隨訪超過6個月,發現6例患者出現了不同程度的融合器沉降,發生率為4.38%。匯總既往文獻報道,OLIF術后融合器沉降發生率為4.38%~27.90%,發生率較高,應引起脊柱外科醫生的高度重視。
輕度融合器沉降是椎體上下終板與融合器的相互緊貼過程,術后即刻只有融合器的邊緣可以接觸到上下終板,當患者直立時受人體重力作用融合器就會發生一定程度的沉降而出現與上下終板的緊貼,一般不會出現臨床癥狀[10]。
生物力學研究表明,腰椎融合術后應用椎弓根螺釘固定能夠使后柱分擔部分集中在前、中柱的應力,可以為手術節段提供良好的生物力學穩定,對降低融合器沉降的發生率具有潛在作用[14]。Zeng等[9]研究共納入235例接受OLIF的患者,其中單獨OLIF組91例,OLIF輔助椎弓根螺釘組144例(22例終板損傷者),術后隨訪發現共18例患者出現了不同程度的融合器沉降,且均發生在單獨OLIF組,單獨OLIF組融合器沉降發生率為19.8%;OLIF輔助椎弓根螺釘固定組患者,包括22例終板損傷者,無一例發生融合器沉降。此項研究表明,單獨行OLIF術后存在融合器沉降的風險,而輔助椎弓根釘棒固定可以有效避免術后融合器沉降的發生。劉進平等[10]研究報道,對67例退變性椎間盤病患者行OLIF治療,其中單獨OLIF組術后融合器沉降發生率為26.09%,前路椎體螺釘固定組術后融合器沉降發生率為3.85%,后路椎弓根螺釘固定組未出現融合器下沉病例;因此認為,應用牢固的釘棒系統固定可以為手術節段提供良好的穩定性,可明顯降低術后融合器沉降的發生率。但是,該研究對于哪類患者適合行OLIF輔助釘棒系統固定,未得出結論。Malham等[8]研究發現,嚴重骨質疏松、骨性終板刮除過多的患者在OLIF術中即有可能出現融合器沉降,在置入融合器后,借助C臂X線機透視手術節段椎間隙高度并與術前影像和置入融合器的高度進行綜合比較即可發現,出現這種情況的患者聯合使用釘棒輔助固定可以有效減少融合器沉降加重,且術后隨訪發現患者都能夠獲得良好的融合效果;而在出現融合器沉降而未行釘棒輔助固定的患者在術后隨訪發現均未獲得良好融合。張建峰[12]等回顧性分析36例接受OLIF的患者,其中3例(8.3%)終板損傷患者在術中透視時發現融合器沉降,均給予后路釘棒固定,術后癥狀明顯緩解,經過6個月隨訪未出現沉降幅度變化及其他方向移位。Zeng等[9]認為,存在以下情況時需要使用輔助內固定物:BMI>30 kg/m2,腰椎骨密度檢查T值<-1.0,3個節段以上的融合或術中出現終板損傷。此外,在螺釘置入過程中如果椎間加壓程度過重可能會導致椎間隙前部撐開、椎間隙后部壓縮,使得融合器與椎板界面的應力集中在椎間后部,從而更容易發生融合器沉降[15,16]。以上研究結果顯示,OLIF聯合釘棒輔助固定可以有效避免術后融合器沉降的發生,理論上對過度肥胖、骨質疏松、多節段融合以及存在終板損傷的患者應行OLIF聯合釘棒系統固定;但此方法必然要增加手術時間及手術損傷,因此需要醫生根據患者的具體情況制定個性化的治療方案。
融合器型號選擇是否恰當是影響融合效果的基本因素。針對不同患者選擇合適的融合器不僅能獲得良好的手術效果,而且能夠減少術后融合器沉降的發生。融合器的高度過大會使椎間隙過度撐開,相鄰終板受力過大而出現終板損傷,進而導致融合器發生沉降。寬度過小的融合器由于與終板接觸面積過小,接觸面積壓強過大,也容易損傷終板,導致術后出現融合器沉降[17]。鄭曉青等[18]對49例單節段腰椎退變性疾病患者行OLIF,術后通過影像學檢查發現,11例出現終板損傷的患者使用融合器高度為(12.9±1.0)mm、椎間隙撐開高度為(3.1±1.7)mm,38例無終板損傷的患者使用融合器高度為(11.9±1.1)mm、椎間隙撐開高度為(3.9±1.8)mm,對比分析結果顯示,出現終板損傷的患者融合器高度大于無終板損傷者;但是由于49例均使用了釘棒系統固定,因此,術后隨訪未發現終板損傷的患者出現明顯的融合器沉降。Marchil等[3]做了一項融合器寬度與沉降關系的研究,將病例隨機分為標準組(使用18 mm寬融合器)與實驗組(使用22 mm寬融合器),兩組病例均不使用釘棒系統輔助固定,隨訪12個月,結果顯示,標準組沉降0度48%、Ⅰ度22%、Ⅱ度20%、Ⅲ度10%,實驗組沉降0度76%、Ⅰ度13%、Ⅱ度11%、Ⅲ度0%。此項研究表明,在排除釘棒系統固定作用的影響下,使用寬度更大的融合器會使椎間隙更加穩定,術后融合器沉降率更低。因此,術前需仔細閱讀腰椎正側位及動力位X線、CT、MRI等影像學資料,了解病變節段椎間隙具體情況;術中直視下應用試模充分評估椎間隙高度及寬度,根據患者的具體情況選擇適當型號的融合器。
有學者在腰椎生物力學的研究中對腰椎椎體進行了壓縮實驗,研究結果發現,椎體極限抗壓程度由高到低依次為:終板完整的椎體>終板部分切除的椎體>終板全部切除的椎體[19,20]。這表明終板能有效地承擔了椎間隙的軸向應力。在椎間隙呈重度狹窄或伴有骨化形成的患者中,如果術中強行撐開椎間隙容易導致終板骨折,在不使用釘棒系統輔助固定的情況下術后出現融合器沉降的概率就會大大增加[21]。Sato等[11]認為,在插入椎間撐開器、刮刀、試模和融合器時一定要分步細致操作,如果暴力進入則容易損傷終板,尤其是厚度和強度均較弱的尾側終板。沈俊宏等[4]共納入86例接受OLIF術患者,10例(11.6%)出現終板骨折,均是由于椎間隙處理不當導致,且末次隨訪時融合器沉降程度較術后即刻均有加重。此外,術中減壓過程中如果刮除骨性終板過多,松質骨則無法承擔過大的應力也易導致融合器沉降。張建峰[12]等報道OLIF術中由于骨性終板刮除過多導致術中融合器沉降率為8.3%(3/36)。由此可見,椎間隙的處理是整個手術過程中難度及危險性較高的部分,椎間隙處理不足會直接影響手術的減壓效果,導致患者癥狀不緩解;椎間隙處理不當,容易損傷終板,不利于融合,易導致術后發生融合器沉降。因此,OLIF要求術者要有豐富的實踐經驗,椎間隙處理過程一定要耐心謹慎,使用器械進入椎間隙時動作要輕柔,避免暴力操作造成終板損傷,同時還要保留必要的骨性終板,在透視的輔助下做到去留得當。
骨質疏松亦是OLIF術后發生融合器沉降的重要原因,此類患者因其骨質破壞,終板不能承受較大的應力而容易術后發生融合器沉降。沈俊宏等[4]對86例患退變性椎間盤病而接受OLIF治療的患者的研究表明,非骨質疏松組38例,術后出現終板損傷1例(2.6%),融合器沉降3例(7.9%);骨質疏松組31例,術后出現終板損傷3例(9.7%),融合器沉降10例(32.3%);重度骨質疏松組17例,術后出現終板損傷6例(35.3%),融合器沉降11例(64.7%)。該研究結果表明,隨著骨質疏松程度的加重,終板損傷和融合器沉降發生率顯著提高。Tempel等[22]通過檢查患者骨密度的T值分析了骨密度對融合器沉降的影響,在發生融合器沉降的患者中,其T值=-1.0~-2.4者23例(57%)、≤-2.5者5例(22%);發生融合器沉降的患者平均T值為-1.65,未發生融合器沉降的患者平均T值為-0.45。該作者認為,骨密度降低作為融合器沉降的獨立危險因素有很高的敏感性度(78.3%)和特異度(63.2%)。另外,有學者通過三維有限元和尸體解剖分析,結果顯示,正常組、骨質疏松組和嚴重骨質疏松組腰椎終板破壞載荷分別為(100.74±22.59)N、(81.71±15.19)N和(66.38±10.62)N[23,24]。Tu等[25]研究也證實,在骨質疏松患者腰椎融合術后,靜脈輸注雙膦酸鹽唑來膦酸可降低螺釘松動和融合器沉降的發生率。
綜上所述,骨質疏松患者其終板和椎體骨質的強度明顯降低,患者術后融合器沉降發生率明顯增加。因此,筆者認為,對于輕度骨質疏松的患者可視具體情況決定是否輔助釘棒系統固定,術后注意治療骨質疏松;對于中重度骨質疏松患者宜行OLIF聯合釘棒系統輔助固定,術后注意治療骨質疏松,否則有螺釘脫落和融合器沉降的風險。
融合器材質不同其沉降發生率也不相同,Chen等[26]的研究表明,鈦網融合器沉降發生率34.5%,明顯高于聚醚醚酮材質融合器的5.4%;該研究認為,鈦網融合器與人體骨皮質彈性模量存在明顯差異,由于存在嚴重應力遮擋效應,應用于椎間融合術時容易出現植骨吸收,導致融合器發生沉降。Hou等[23]認為,腰椎不同節段椎體終板的強度不同,椎體節段越靠下終板強度越大,越不容易發生融合器沉降,而同一椎體下終板強度大于上終板。鄭曉青等[18]的研究顯示,在由于融合器過高導致終板損傷的患者中,81.8%的終板損傷發生在下位椎體的上終板,與Hou等[23]的結論一致。上述研究結果提示,術者在手術過程中更應注意保護椎間隙下位終板。但是也有研究顯示,雖然腰椎節段越靠下其終板強度越大,但L4/5椎間隙融合器沉降率高于L3/4椎間隙;研究者認為,術者對L4/5椎間隙的處理方式不同和L5椎體承受更大的壓縮負荷是其主要原因[27,28]。遺憾的是,關于腰椎其他節段融合器沉降的發生情況暫未見相關的研究報道。此外,年齡因素與融合器沉降的發生也存在一些關系。Marchi等[29]發現隨年齡增長融合器沉降率逐漸提高,研究者認為高齡患者常伴有骨質疏松、椎旁肌肉及韌帶組織的退化,脊柱穩定性較差,易導致融合器沉降。Tempel等[22]對335名退行性腰椎疾病患者的BMI進行測定,研究結果顯示肥胖和融合器沉降無明顯相關性。筆者認為,過度肥胖的患者勢必會導致其終板應力增大,可能會增加融合器沉降率。但目前還沒有相關研究證實肥胖與融合器沉降的關系。
大部分接受OLIF的患者術后都會出現輕度融合器沉降,一般融合器與終板植骨界面愈合后沉降就會終止,不會引起嚴重后果;因此,對于無癥狀輕度沉降患者僅需隨訪觀察,通常不需特殊處理。如發現Ⅰ度以上融合器沉降,或兩次隨訪發現融合器沉降程度加重而未產生臨床癥狀者,可以使用胸腰支架支撐;對于融合器沉降導致椎間隙后緣撐開效果不理想而產生臨床癥狀者,需行后路減壓固定術治療[3,11,30]。然而,目前對于OLIF融合器沉降的治療原則尚無統一標準,且沉降程度與臨床結果之間的關系不夠明確,因此還需通過更多的臨床實踐來進一步探討。
綜上所述,在腰椎退行性疾病的治療中OLIF是一種重要的手術方式,很好地貫徹了微創理念,較傳統術式并發癥發生率更低,其術后遠期并發癥主要為融合器沉降導致融合失敗。導致融合器沉降的原因較多,需要脊柱外科醫生根據患者的不同情況選擇個性化的治療方案。另外,由于OLIF開展時間尚短,關于融合器沉降相關研究較少,且多為回顧性研究,所以其結果分析可能會存在一些偏差。因此,還需要大樣本、長期隨機對照研究來進一步探討融合器沉降的原因及應對策略。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突