引用本文： 朱曉龍, 王建, 周躍, 張正豐, 李長青, 鄭文杰. 導航引導下腰椎峽部裂的微創外科修復. 中國修復重建外科雜志, 2015, 29(10): 1244-1248. doi: 10.7507/1002-1892.20150270 復制
據報道，一般人群中腰椎峽部裂發生率約6%[1]，最常見為L5雙側峽部裂，男女發生比例為2∶1。腰椎峽部裂的保守治療包括制動、佩戴支具和理療，對于多數癥狀性峽部裂患者有效。對保守治療無效者需選擇手術治療，術式包括椎弓根螺釘-鉤固定、后方及側后方融合、螺釘線纜技術、Scott鋼絲固定、直接椎板螺釘固定等[2]。Buck[3]于1970年首先介紹經椎板螺釘固定峽部裂，成功率達93%，為腰椎峽部裂提供了一種保留運動功能的有效技術。有報道顯示Buck技術的生物力學性能優于其他常見修復方法[4-5]，但傳統手術方法創傷較大，患者術后恢復時間較長。鑒于此，2012年2月－2014年5月，我們采用在顯微內窺鏡下進行峽部處理和自體髂骨移植，導航下植入椎板螺釘直接修復11例腰椎峽部裂患者，獲得良好療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男7例，女4例；年齡19～47歲，平均28.4歲。所有患者均有腰痛，腰痛時間8～23個月，平均10.5個月；無下肢神經癥狀及體征。常規行腰椎正側位X線片、腰椎螺旋CT三維重建及MRI檢查，顯示存在單節段雙側腰椎峽部裂，相應節段椎間盤無明顯退變，無腰椎節段不穩或滑脫；峽部裂位于L4 2例，L5 9例。腰椎間盤退變按照改良Pfirrmann分級[6]評價，2級退變7例，3級退變4例；其中L4、5 2級退變1例，3級退變1例；L5、S1 2級退變6例，3 級退變3例。所有患者均經腰背肌功能鍛煉、理療和藥物治療無效。術前行雙側峽部封閉，其中5例腰痛消失，3例疼痛緩解＞70%，3例疼痛緩解＞50%；疼痛改善時間＞1 d。
1.2 手術方法
患者采用經鼻氣管插管全麻，取俯臥位，采用O-arm成像系統定位和掃描。術中使用的O-arm成像系統、導航系統、METRx顯微內窺鏡及空心螺釘均為美國美敦力公司產品。
1.2.1 內窺鏡下峽部裂植骨
透視確定峽部裂部位，于同節段棘突上中線作一3 cm長縱切口（該切口也用于導航參考架放置），皮下游離。切口拉向一側，逐級插入導絲和擴張管，將METRx工作通道置于峽部裂上方并正側位透視確定。電刀切除峽部瘢痕組織，磨鉆清除硬化骨，并向外和下方磨除橫突基底及部分椎板皮質至滲血。另作切口取少量自體髂骨松質骨，嵌入峽部裂及周圍植骨床。對側同法完成峽部植骨。
1.2.2 導航下經皮椎板螺釘固定
經上述切口在棘突上放置導航參考架夾頭，O-arm掃描獲取圖像數據并與導航系統連接，進行注冊。于棘突下方對側作一戳孔，插入帶示蹤器中空引導棒至椎板下緣。在冠狀面和矢狀面導航虛擬圖像引導下，沿中空引導棒插入導絲，跨越峽部裂。測量確定螺釘長度，沿導絲攻絲和植入1枚直徑4 mm中空螺釘。對側同法植入螺釘。必要時使用O-arm掃描重建確定螺釘位置。
1.3 術后處理及療效評價
術后第2天佩戴支具下床活動，制動4～6周。記錄手術時間、術中出血量和并發癥發生情況；于術后2 d及3、6、12個月攝腰椎正側位、動力位X線片，術后6個月CT掃描三維重建，觀察峽部融合及螺釘情況；采用疼痛視覺模擬評分（VAS）評價患者腰痛緩解情況。
1.4 統計學方法
采用SPSS17.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，手術前后比較采用配對t檢驗；檢驗水準α=0.05。
2 結果
本組手術時間126～183 min，平均 147.6 min；術中出血量40～85 mL，平均54.9 mL；無患者轉為開放手術。術后切口均Ⅰ期愈合，無神經根損傷、硬膜撕裂及感染等并發癥發生。3例術后髂骨供骨區疼痛，未作特殊處理，3周內消失。11例均獲隨訪，隨訪時間10～23個月，平均15.7個月。腰痛VAS評分由術前（7.1±2.3）分下降為末次隨訪時的（1.8±0.4）分，比較差異有統計學意義（t=13.42，P=0.01）。11例患者共完成22處峽部植骨和22枚螺釘植入，CT三維重建觀察，其中7例雙側峽部融合，3例單側融合，峽部融合率77.3%（17/22）；峽部融合時間6～10個月，平均7.9個月。見圖 1。1例雙側峽部修復失敗，峽部植骨吸收；該例患者因腰痛改善，拒絕再次翻修治療。
圖1
患者，男，29歲，L5峽部裂伴L5、S1椎間盤3級退變 ? 術前過屈過伸位X線片示腰椎穩定 ? 術前CT三維重建示L5峽部裂 ? 術前MRI示L5、S1椎間盤3級退變 ? 術中放置顯微內窺鏡 ? 術中內窺鏡下清理峽部組織以及導航下植入導絲和螺釘 ? 術后2 d正側位X線片示螺釘位置正確 ? 術后2 d CT三維重建 ? 術后8個月CT三維重建示峽部植骨及愈合
Figure1.
A 29-year-old male patient with bilateral lumbar spondylolysis at L5 and disc degeneration of grade 3 at L5,S1 ? The full extension and flexion X-ray films before operation,showing lumbar stability ? The preoperative CT three-dimensional reconstruction,showing isthmic defect at L5 ? Preoperative MRI,showing disc degeneration of grade 3 at L5,S1 ? The placement of microendoscopy during operation ? The debridement of isthmus under microendoscopy and insertion of percutaneous intralaminar screw by navigation ? Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 days after operation,showing good position of bilateral screws ? CT three-dimensional reconstruction at 2 days after operation ? CT three-dimensional reconstruction at 8 months after operation,showing bone fusion
3 討論
腰椎峽部裂可無癥狀，也可能因腰痛、腰椎不穩及神經根性癥狀等原因需要治療。對于年輕患者保守治療有望獲得峽部骨性或纖維愈合，保守治療無效者則需手術治療。腰椎峽部裂的治療旨在消除腰痛，促進峽部愈合，防止腰椎滑脫發生。既往常用的腰椎峽部裂手術方法是后外側融合，但該方法將導致腰椎運動喪失，增加鄰近節段應力。Kimura[7]于1968年首先介紹了腰椎峽部裂的直接修復技術；此后，多種峽部裂直接修復技術應用于臨床，取得良好治療效果[2]。峽部裂直接修復技術通過固定斷裂腰椎峽部控制局部異常活動，植骨促進骨性愈合，保留腰椎運動節段，減少對椎間盤異常負荷的影響，是理想的腰椎峽部裂治療方法。
近年來，微創脊柱外科技術發展迅速，被廣泛應用于腰椎疾病治療。Higashino等[8]采用內鏡輔助Buck技術螺釘放置治療3例腰椎峽部裂，在內鏡下識別峽部、清理缺損，進行經皮螺釘固定和松質骨植骨，術后3個月內所有峽部裂處均愈合。Widi等[9]在顯微內窺鏡下行峽部清理，放置BMP和骨泥，于正側位X線透視下植入椎板螺釘治療3例年輕運動員患者，術后3個月CT三維重建發現2例峽部愈合、1例部分愈合，螺釘位置正確，腰椎動力位X線片提示修復節段穩定，無異常活動。
本研究借助X線透視準確定位病變峽部和放置工作通道，在顯微內窺鏡下行峽部清理和自體髂骨植骨。內窺鏡下首先識別峽部裂，逐步擴大清理范圍，仔細處理峽部裂內側和深部結構，防止損傷神經根和硬膜囊；除徹底清除峽部瘢痕組織和硬化骨外，還需擴大椎板和橫突基底部去皮質骨范圍，充分植入自體松質骨。由于內窺鏡下操作存在二維圖像識別限制，缺乏開放手術習慣的鄰近解剖參考，所以峽部處理有一定困難。此外，既往觀點認為BMP可促進骨修復，但近年來其不良作用報道也在增加，因此本組均采用自體髂骨植骨。
Amoretti等[10]采用CT和透視結合方法完成經皮螺釘固定，治療輕度峽部裂型腰椎滑脫，隨訪2年發現腰痛VAS評分和Oswestry功能障礙指數（ODI）顯著降低，患者腰痛和功能障礙顯著改善，無滑脫加重和螺釘固定失敗。但單純透視下椎板螺釘固定技術，存在螺釘誤植風險。Brennan等[11]報道了1例經三維成像和導航技術成功植入雙側L5峽部螺釘的患者，他們認為該方法具備微創脊柱外科技術優點。本研究采用基于O-arm的術中導航技術，可及時準確采集影像數據，減少注冊誤差和漂移，實時三維引導峽部螺釘植入，顯著提高了螺釘植入可靠性，防止神經損傷和植釘失敗。本組22枚螺釘位置正確，有效固定斷裂峽部，為植骨愈合提供了穩定的力學環境。
經內窺鏡下清理峽部、植骨后，再在導航下經皮放置螺釘，有助于充分清除峽部瘢痕組織、硬化骨以及進行大量植骨。本組11例患者術后腰痛消失或緩解，腰痛VAS評分較術前顯著下降。在22處微創修復峽部中，17處獲得骨性融合，融合率77.3%。5 處峽部未融合，其可能原因為早期手術峽部處理不徹底，植骨量較少；術后過早下床活動，無可靠腰部制動或制動時間較短。本組1例雙側峽部融合失敗，除上述原因外，該患者年齡較大（43歲）可能也是修復失敗原因。
腰椎峽部裂直接修復主要用于無節段不穩、MRI顯示椎間盤退變程度輕的年輕患者。Kim等[12]認為峽部裂直接修復適應證為：① 年齡＜30歲；② 無坐骨神經痛且腰痛保守治療6個月以上無效；③ 腰椎MRI示無椎間盤退變；④ 過屈過伸位X線片示無腰椎不穩。Roca等[13]采用椎弓根螺釘-鉤方法修復19例腰椎峽部裂患者，年齡＜20歲組13例患者中12例峽部愈合，年齡＞20歲組6例患者均未愈合；未愈合的6例中4例臨床結果為優。Debusscher等[14]采用相似技術治療23例平均年齡為34歲的峽部裂患者，30歲以下組影像學愈合率達100%、良好率為87%，30歲以上組影像學愈合率僅為82%、良好率為73%；他們建議直接修復可用于中度椎間盤退變患者。我們認為以腰椎MRI顯示的椎間盤退變程度選擇病例較單純根據年齡選擇更合理，3級以下的椎間盤退變者可納入治療，本組1例年齡47歲椎間盤退變3級患者獲得了良好療效。故本組選擇適應證為：① 雙側腰椎峽部裂；② 持續6個月以上腰痛；③ 保守治療無效；④ 椎間盤退變≤3級；⑤ 腰椎節段穩定。禁忌證：腰椎間盤明顯退變、腰椎滑脫或不穩、 峽部封閉無效、伴腰椎退變性疾病、感染、腫瘤等。
綜上述，顯微內窺鏡進行峽部處理和自體髂骨移植，導航下植入椎板螺釘直接修復治療腰椎峽部裂，可獲得良好臨床效果。微創修復減少了手術相關組織創傷，促進早期恢復，螺釘固定準確。但本組病例數少，隨訪時間短，還需要更多病例的對照研究進一步證實該技術的臨床價值。
據報道，一般人群中腰椎峽部裂發生率約6%[1]，最常見為L5雙側峽部裂，男女發生比例為2∶1。腰椎峽部裂的保守治療包括制動、佩戴支具和理療，對于多數癥狀性峽部裂患者有效。對保守治療無效者需選擇手術治療，術式包括椎弓根螺釘-鉤固定、后方及側后方融合、螺釘線纜技術、Scott鋼絲固定、直接椎板螺釘固定等[2]。Buck[3]于1970年首先介紹經椎板螺釘固定峽部裂，成功率達93%，為腰椎峽部裂提供了一種保留運動功能的有效技術。有報道顯示Buck技術的生物力學性能優于其他常見修復方法[4-5]，但傳統手術方法創傷較大，患者術后恢復時間較長。鑒于此，2012年2月－2014年5月，我們采用在顯微內窺鏡下進行峽部處理和自體髂骨移植，導航下植入椎板螺釘直接修復11例腰椎峽部裂患者，獲得良好療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男7例，女4例；年齡19～47歲，平均28.4歲。所有患者均有腰痛，腰痛時間8～23個月，平均10.5個月；無下肢神經癥狀及體征。常規行腰椎正側位X線片、腰椎螺旋CT三維重建及MRI檢查，顯示存在單節段雙側腰椎峽部裂，相應節段椎間盤無明顯退變，無腰椎節段不穩或滑脫；峽部裂位于L4 2例，L5 9例。腰椎間盤退變按照改良Pfirrmann分級[6]評價，2級退變7例，3級退變4例；其中L4、5 2級退變1例，3級退變1例；L5、S1 2級退變6例，3 級退變3例。所有患者均經腰背肌功能鍛煉、理療和藥物治療無效。術前行雙側峽部封閉，其中5例腰痛消失，3例疼痛緩解＞70%，3例疼痛緩解＞50%；疼痛改善時間＞1 d。
1.2 手術方法
患者采用經鼻氣管插管全麻，取俯臥位，采用O-arm成像系統定位和掃描。術中使用的O-arm成像系統、導航系統、METRx顯微內窺鏡及空心螺釘均為美國美敦力公司產品。
1.2.1 內窺鏡下峽部裂植骨
透視確定峽部裂部位，于同節段棘突上中線作一3 cm長縱切口（該切口也用于導航參考架放置），皮下游離。切口拉向一側，逐級插入導絲和擴張管，將METRx工作通道置于峽部裂上方并正側位透視確定。電刀切除峽部瘢痕組織，磨鉆清除硬化骨，并向外和下方磨除橫突基底及部分椎板皮質至滲血。另作切口取少量自體髂骨松質骨，嵌入峽部裂及周圍植骨床。對側同法完成峽部植骨。
1.2.2 導航下經皮椎板螺釘固定
經上述切口在棘突上放置導航參考架夾頭，O-arm掃描獲取圖像數據并與導航系統連接，進行注冊。于棘突下方對側作一戳孔，插入帶示蹤器中空引導棒至椎板下緣。在冠狀面和矢狀面導航虛擬圖像引導下，沿中空引導棒插入導絲，跨越峽部裂。測量確定螺釘長度，沿導絲攻絲和植入1枚直徑4 mm中空螺釘。對側同法植入螺釘。必要時使用O-arm掃描重建確定螺釘位置。
1.3 術后處理及療效評價
術后第2天佩戴支具下床活動，制動4～6周。記錄手術時間、術中出血量和并發癥發生情況；于術后2 d及3、6、12個月攝腰椎正側位、動力位X線片，術后6個月CT掃描三維重建，觀察峽部融合及螺釘情況；采用疼痛視覺模擬評分（VAS）評價患者腰痛緩解情況。
1.4 統計學方法
采用SPSS17.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，手術前后比較采用配對t檢驗；檢驗水準α=0.05。
2 結果
本組手術時間126～183 min，平均 147.6 min；術中出血量40～85 mL，平均54.9 mL；無患者轉為開放手術。術后切口均Ⅰ期愈合，無神經根損傷、硬膜撕裂及感染等并發癥發生。3例術后髂骨供骨區疼痛，未作特殊處理，3周內消失。11例均獲隨訪，隨訪時間10～23個月，平均15.7個月。腰痛VAS評分由術前（7.1±2.3）分下降為末次隨訪時的（1.8±0.4）分，比較差異有統計學意義（t=13.42，P=0.01）。11例患者共完成22處峽部植骨和22枚螺釘植入，CT三維重建觀察，其中7例雙側峽部融合，3例單側融合，峽部融合率77.3%（17/22）；峽部融合時間6～10個月，平均7.9個月。見圖 1。1例雙側峽部修復失敗，峽部植骨吸收；該例患者因腰痛改善，拒絕再次翻修治療。
圖1
患者，男，29歲，L5峽部裂伴L5、S1椎間盤3級退變 ? 術前過屈過伸位X線片示腰椎穩定 ? 術前CT三維重建示L5峽部裂 ? 術前MRI示L5、S1椎間盤3級退變 ? 術中放置顯微內窺鏡 ? 術中內窺鏡下清理峽部組織以及導航下植入導絲和螺釘 ? 術后2 d正側位X線片示螺釘位置正確 ? 術后2 d CT三維重建 ? 術后8個月CT三維重建示峽部植骨及愈合
Figure1.
A 29-year-old male patient with bilateral lumbar spondylolysis at L5 and disc degeneration of grade 3 at L5,S1 ? The full extension and flexion X-ray films before operation,showing lumbar stability ? The preoperative CT three-dimensional reconstruction,showing isthmic defect at L5 ? Preoperative MRI,showing disc degeneration of grade 3 at L5,S1 ? The placement of microendoscopy during operation ? The debridement of isthmus under microendoscopy and insertion of percutaneous intralaminar screw by navigation ? Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 days after operation,showing good position of bilateral screws ? CT three-dimensional reconstruction at 2 days after operation ? CT three-dimensional reconstruction at 8 months after operation,showing bone fusion
3 討論
腰椎峽部裂可無癥狀，也可能因腰痛、腰椎不穩及神經根性癥狀等原因需要治療。對于年輕患者保守治療有望獲得峽部骨性或纖維愈合，保守治療無效者則需手術治療。腰椎峽部裂的治療旨在消除腰痛，促進峽部愈合，防止腰椎滑脫發生。既往常用的腰椎峽部裂手術方法是后外側融合，但該方法將導致腰椎運動喪失，增加鄰近節段應力。Kimura[7]于1968年首先介紹了腰椎峽部裂的直接修復技術；此后，多種峽部裂直接修復技術應用于臨床，取得良好治療效果[2]。峽部裂直接修復技術通過固定斷裂腰椎峽部控制局部異常活動，植骨促進骨性愈合，保留腰椎運動節段，減少對椎間盤異常負荷的影響，是理想的腰椎峽部裂治療方法。
近年來，微創脊柱外科技術發展迅速，被廣泛應用于腰椎疾病治療。Higashino等[8]采用內鏡輔助Buck技術螺釘放置治療3例腰椎峽部裂，在內鏡下識別峽部、清理缺損，進行經皮螺釘固定和松質骨植骨，術后3個月內所有峽部裂處均愈合。Widi等[9]在顯微內窺鏡下行峽部清理，放置BMP和骨泥，于正側位X線透視下植入椎板螺釘治療3例年輕運動員患者，術后3個月CT三維重建發現2例峽部愈合、1例部分愈合，螺釘位置正確，腰椎動力位X線片提示修復節段穩定，無異常活動。
本研究借助X線透視準確定位病變峽部和放置工作通道，在顯微內窺鏡下行峽部清理和自體髂骨植骨。內窺鏡下首先識別峽部裂，逐步擴大清理范圍，仔細處理峽部裂內側和深部結構，防止損傷神經根和硬膜囊；除徹底清除峽部瘢痕組織和硬化骨外，還需擴大椎板和橫突基底部去皮質骨范圍，充分植入自體松質骨。由于內窺鏡下操作存在二維圖像識別限制，缺乏開放手術習慣的鄰近解剖參考，所以峽部處理有一定困難。此外，既往觀點認為BMP可促進骨修復，但近年來其不良作用報道也在增加，因此本組均采用自體髂骨植骨。
Amoretti等[10]采用CT和透視結合方法完成經皮螺釘固定，治療輕度峽部裂型腰椎滑脫，隨訪2年發現腰痛VAS評分和Oswestry功能障礙指數（ODI）顯著降低，患者腰痛和功能障礙顯著改善，無滑脫加重和螺釘固定失敗。但單純透視下椎板螺釘固定技術，存在螺釘誤植風險。Brennan等[11]報道了1例經三維成像和導航技術成功植入雙側L5峽部螺釘的患者，他們認為該方法具備微創脊柱外科技術優點。本研究采用基于O-arm的術中導航技術，可及時準確采集影像數據，減少注冊誤差和漂移，實時三維引導峽部螺釘植入，顯著提高了螺釘植入可靠性，防止神經損傷和植釘失敗。本組22枚螺釘位置正確，有效固定斷裂峽部，為植骨愈合提供了穩定的力學環境。
經內窺鏡下清理峽部、植骨后，再在導航下經皮放置螺釘，有助于充分清除峽部瘢痕組織、硬化骨以及進行大量植骨。本組11例患者術后腰痛消失或緩解，腰痛VAS評分較術前顯著下降。在22處微創修復峽部中，17處獲得骨性融合，融合率77.3%。5 處峽部未融合，其可能原因為早期手術峽部處理不徹底，植骨量較少；術后過早下床活動，無可靠腰部制動或制動時間較短。本組1例雙側峽部融合失敗，除上述原因外，該患者年齡較大（43歲）可能也是修復失敗原因。
腰椎峽部裂直接修復主要用于無節段不穩、MRI顯示椎間盤退變程度輕的年輕患者。Kim等[12]認為峽部裂直接修復適應證為：① 年齡＜30歲；② 無坐骨神經痛且腰痛保守治療6個月以上無效；③ 腰椎MRI示無椎間盤退變；④ 過屈過伸位X線片示無腰椎不穩。Roca等[13]采用椎弓根螺釘-鉤方法修復19例腰椎峽部裂患者，年齡＜20歲組13例患者中12例峽部愈合，年齡＞20歲組6例患者均未愈合；未愈合的6例中4例臨床結果為優。Debusscher等[14]采用相似技術治療23例平均年齡為34歲的峽部裂患者，30歲以下組影像學愈合率達100%、良好率為87%，30歲以上組影像學愈合率僅為82%、良好率為73%；他們建議直接修復可用于中度椎間盤退變患者。我們認為以腰椎MRI顯示的椎間盤退變程度選擇病例較單純根據年齡選擇更合理，3級以下的椎間盤退變者可納入治療，本組1例年齡47歲椎間盤退變3級患者獲得了良好療效。故本組選擇適應證為：① 雙側腰椎峽部裂；② 持續6個月以上腰痛；③ 保守治療無效；④ 椎間盤退變≤3級；⑤ 腰椎節段穩定。禁忌證：腰椎間盤明顯退變、腰椎滑脫或不穩、 峽部封閉無效、伴腰椎退變性疾病、感染、腫瘤等。
綜上述，顯微內窺鏡進行峽部處理和自體髂骨移植，導航下植入椎板螺釘直接修復治療腰椎峽部裂，可獲得良好臨床效果。微創修復減少了手術相關組織創傷，促進早期恢復，螺釘固定準確。但本組病例數少，隨訪時間短，還需要更多病例的對照研究進一步證實該技術的臨床價值。
