引用本文: 王朝楊, 曾建成, 楊志強. 影像學評估在斜外側腰椎椎間融合術中的指導作用. 中國修復重建外科雜志, 2019, 33(12): 1572-1577. doi: 10.7507/1002-1892.201904021 復制
開放經椎間孔腰椎椎間融合術(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)是臨床治療腰椎退行性疾病的常用術式,但術中需剝離和牽拉骶棘肌,可能引起椎旁肌缺血性壞死和失神經支配,導致腰椎術后失敗綜合征發生率增加[1]。2006 年 Ozgur 等[2]報道了極外側入路腰椎椎間融合術(extreme lumbar interbody fusion,XLIF),但術中為達椎間盤需損傷腰大肌,可能損傷腰叢。2012 年 Silvestre 等[3]報道了斜外側腰椎椎間融合術(oblique lumbar interbody fusion,OLIF),該術式適用于 L1~S1 椎間融合,經左下腹腹外斜肌、腹內斜肌、腹橫肌的肌間隙進入腹膜外間隙,從腹部大血管鞘及腰大肌之間顯露目標椎間隙,行椎間盤切除、椎間融合器植入,以達到減壓和植骨融合的目的,避免了對椎管內的干擾,避開了重要血管,減少了神經根粘連與損傷風險,保留了前、后縱韌帶,有利于維持椎體間的穩定性[3-5]。Ohtori 等[6]認為與 XLIF 相比,OLIF 有腰叢損傷率低、腰大肌損傷小、無需神經電生理監測等優勢。研究表明,與直接外側入路椎間融合術相比,OLIF 工作區偏前,而腰骶叢大部分位于腰椎Ⅲ、Ⅳ區(MORO 分區)[7-8],即椎體偏后側,故 OLIF 神經損傷發生率低。雖然理論上 OLIF 能避免腰叢損傷,但術后屈髖無力、股部及腹股溝區疼痛、麻木等并發癥仍有報道,這可能與交感鏈、髂腹股溝、髂腹下神經等牽拉受損有關[9-10]。
Fujibayashi 等[11]利用 CT 對 27 例擬行腰椎椎間融合術患者的輸尿管解剖位置進行了研究,發現 90.4% 輸尿管走行靠近 OLIF 手術通道。OLIF 術中經腰大肌與腹部大血管鞘間隙置入管道時可能損傷腹膜、腹部大血管等,而且對于髂嵴過高、椎間隙狹窄、椎間融合器植入困難患者,OLIF 手術風險較高。故術前對患者行影像學評估,有助于把握手術適應證、了解手術工作區大小、避免損傷血管神經等。我們通過查閱國內外關于 OLIF 影像學研究的文獻,就影像學評估對 OLIF 的指導作用作一綜述,以供臨床參考。
1 影像學評估對手術工作區的指導作用
Molinares 等[12]對 100 例患者行 MRI 檢查,測量靜態下 L2、3 手術窗寬度平均值為 16.04 mm、L3、4 為 14.2 mm、L4、5 為 10.28 mm;L5~S1 手術窗橫向水平寬度為 10 mm、縱向垂直寬度為 10.13 mm。該研究還觀察了腹主動脈分叉及髂靜脈匯合情況,結果顯示 2% 腹主動脈分叉位于 L3 椎體,5% 位于 L3、4 椎間盤,43% 位于 L4 椎體,11% 位于 L4、5 椎間盤,9% 位于 L5 椎體;髂靜脈匯合水平則較低,45.9% 位于 L4 椎體,19.4% 位于 L4、5 椎間隙,34.7% 位于 L5 椎體。Molinares 等認為 OLIF 術前經影像學檢查判斷手術窗寬度可行且必要,同時還可幫助判斷手術區域附近是否存在解剖變異。
Liu 等[13]將 L1~S1 節段 OLIF 的手術窗分為血管窗(腹主動脈于椎體前緣的投影范圍)、裸露窗(腹主動脈與腰大肌間距離)、腰大肌肌窗(腰大肌覆蓋椎體左側緣范圍),并提出理想手術窗=血管窗+裸露窗+腰大肌肌窗,但實際手術窗=裸露窗+腰大肌肌窗。其中,血管窗為手術禁區;裸露窗是可以直接進行手術操作的區域;腰大肌肌窗大小預示著術中可剝離的左側腰大肌范圍,是增加的手術區域。裸露窗和腰大肌肌窗構成的實際手術窗越大,術野顯露、椎管間接減壓、椎間融合操作就越容易,可能出現的手術并發癥就越少。L1、2 節段腰大肌覆蓋有限,肌窗平均不超過 5 mm,通過剝離腰大肌手術窗可向左側延伸,在裸露窗基礎上增加約 29% 手術操作區域。同時,該研究還發現 60 例受試者中,實際手術窗寬度<1 cm 者僅 2 例,余 58 例均>1 cm,提示大部分患者可行 OLIF,而少部分實際手術窗寬度<1 cm者建議改用其他術式。
鄭曉青等[14]對 101 例患者 MRI 及 X 線片進行測量。首先,在 MRI 上測量 L1~5 各椎間隙平面血管與腰大肌間距離,發現節段越高,血管與腰大肌間距離越大。左側各椎間隙平面血管與腰大肌間距離分別為 L1、2(20.71±5.64)mm、L2、3(20.03±6.72)mm、L3、4(20.51±5.9)mm、L4、5(15.66±7.86)mm;右側分別為 L1、2(15.35±6.29)mm,L2、3(8.84±4.32)mm,L3、4(7.22±4.34)mm,L4、5(4.83±3.69)mm;同一平面左側距離均明顯大于右側,這與解剖上血管偏右側符合。在解剖上腹主/髂總動脈在靜脈左側,動脈與靜脈相比不易損傷,所以建議患者術中采用右側臥位、以左側入路。此外,L4、5 椎間隙平面左側血管和腰大肌間距離小于其他節段,差異有統計學意義,其中 9 例血管與腰大肌間距離<5 mm,2 例血管與腰大肌間無間隙,手術操作空間最小,相比其他節段更易損傷血管,此時可能需要剝離部分腰大肌,術后可能出現一過性大腿疼痛、感覺異常[3]。他們同時在側位 X 線片測量了 L5 上終板中點與左側髂嵴的垂直距離,定義高于髂嵴為正值、低于髂嵴為負值。結果發現該垂直距離為 ?33~19.6 mm,平均 ?7.0 mm,其中 30% 髂嵴高于 L5 上終板中點,對手術通道建立有一定影響。解剖研究顯示椎體附著處腰大肌由上至下增粗[5, 15],與鄭曉青等報道的 L1、2~L4、5 椎間隙平面血管與腰大肌間距離呈減小趨勢吻合,說明節段越高,手術操作空間越大,血管損傷和腰大肌損傷風險越小。因此,術前需行詳細影像學檢查,評估手術通道大小及放置位置、手術安全操作范圍,避免損傷神經、血管、肌肉等,最大程度減少并發癥的發生。
2 體位改變后影像學評估對手術通道的指導作用
Deukmedjian 等[16]用 MRI 測量了患者從仰臥位更換為側臥位時,腰大肌、腹主動脈、髂血管、下腔靜脈及腎臟相對于脊柱的變化情況,發現患者取右側臥位時,左腎向前移位可達 22 mm、向尾端移位 15 mm,腹主動脈和下腔靜脈向右側移位達 6 mm。取左側臥位時,腹主動脈向左側移位 1.5 mm,下腔靜脈向左側移位 10 mm、向前方移位 12 mm,右腎向前方移位可達 20 mm、向尾端移位 5 mm。腹主動脈分叉平均位于 L4、5 椎間盤平面上方 18 mm,而左、右髂總靜脈于 L4、5 椎間盤平面匯合成下腔靜脈。當患者從仰臥位改變為側臥位時,髂腰肌移位不明顯,但其形態可能會變得更扁平、圓潤。從仰臥位改變為右側臥位時,右髂總靜脈向后移位 1.5 mm,位于椎體前緣線后方,而其他血管則在椎體前方占據主要空間;從仰臥位改變為左側臥位時,右髂總靜脈移位至椎體前緣線前方 1.5 mm。體位變換后下腔靜脈、腹主動脈、腎臟移位明顯。L4、5 節段手術時選擇右側入路可能有較大風險,因為右髂總靜脈向后行走進入手術通道。
張帆等[17]對 40 例健康志愿者分別在仰臥位及右側臥位進行 L1~5 MRI 觀測,發現在 L1~4 節段右側臥位時裸露窗顯著小于仰臥位,L4、5 節段右側臥位時裸露窗與仰臥位無統計學差異;右側臥位時各節段裸露窗從大至小依次為 L1、2>L3、4>L2、3>L4、5>腹主動脈高分叉者 L4、5,且 L1、2 顯著大于腹主動脈高分叉者 L4、5,右側臥位時男女各節段裸露窗差異均無統計學意義;在 L3、4 節段,右側臥位時體質量指數(body mass index,BMI)與裸露窗成線性相關;在 L1、2、L3、4節段,右側臥位時腰大肌橫截面積(relative psoas cross-sectional area,PCSA)與裸露窗成負線性相關。腹主動脈高分叉者右側臥位時 L4、5 裸露窗大小不受 BMI 與 PCSA 影響。右側臥位時,OLIF 手術通道解剖空間在 L1、2、L2、3、L3、4 節段顯著減小,仰臥位時 MRI 對手術通道空間評估價值有限。在 OLIF 術中需要適度向后牽拉腰大肌以利擴張管道及椎間融合器植入,因而對于低 BMI、高 PCSA 的患者,若 L1、2 或 L3、4 節段手術,術中可能需要對腰大肌行更大程度牽拉,術中及術后并發癥發生風險更大。
張帆等[17]與 Molinares 等[12]的研究結果不同,我們分析主要有以下 3 點原因:① 健康志愿者 MRI 測量結果與尸體測量結果存在差異。② 不同人種解剖學特點存在差異[18]。將張帆等[17]與 Davis 等[5]及 Molinares 等[12]的測量結果進行比較,發現國人 OLIF 手術通道明顯較小。③ OLIF 術中患者雙下肢處于略屈曲狀態,故腰大肌處于相對放松狀態,更易受重力影響發生形變,右側臥位時左側腰大肌顯著前移,其前方肌腹顯著增厚及圓潤。與之相比,腹主動脈由結締組織牢固固定于腹膜后間隙中,受重力影響發生位移較小,因此 OLIF 手術通道在右側臥位時減小;L4、5 節段手術通道隨體位改變變化不明顯可能與受試者 L4、5 節段腰大肌形態存在差異有關,前后徑較大的腰大肌與左右徑較大的腰大肌相比,其受重力作用發生的形變更能影響 OLIF 手術通道[19];腹主動脈高分叉者 L4、5 節段手術通道變化不明顯的原因可能是雙側髂血管間距離變異較大[20]。結合上述研究結果分析,OLIF 術中患者取右側臥位更安全,體位改變后血管、肌肉會發生形變及移位,因此術中放置通道及手術操作時必須結合術前影像檢查結果,避免損傷相關結構。
3 血管影像學評估對手術操作的指導作用
前路融合手術需要考慮血管并發癥的問題,有文獻報道該術式血管并發癥發生率為 1%~24%[21-23]。OLIF 術中血管損傷率高達 8.6%[24-25],在 L5、S1 節段風險還會增加[21]。Chung 等[26]分析了 65 例行 OLIF 或前路腰椎椎間融合術患者術前左側髂總靜脈,并將其分為 3 型:Ⅰ型,靜脈內側緣位于左側椎體中外 1/3 以外;Ⅱ型,靜脈內側緣位于左側椎體中外 1/3 以內,靜脈與椎體間存在脂肪組織;Ⅲ型,靜脈內側緣位于左側椎體中外 1/3 以內,但靜脈與椎體間無脂肪組織。該組患者中術中發生左側髂總靜脈損傷 7 例(10.8%),其中 5 例屬于Ⅲ型、2 例屬于Ⅱ型,因此 L5、S1行 OLIF 時髂總靜脈Ⅲ型患者損傷風險較高,而且當左側髂總靜脈周圍缺少軟組織襯墊、與椎體緊密相鄰時,損傷風險將進一步提升。因此,術前評估髂總靜脈解剖走行具有重要意義。
Molinares 等[12]通過 MRI 研究了 100 例患者 OLIF 手術通道及腹部血管走行,發現L2~5 節段有 90% 患者存在 OLIF 手術通道,其中 L2、3 達 99%,L3、4 達 100%,L4、5 為 91%,且 L2、3 節段手術通道最大;而 L5、S1 節段有 69% 患者存在手術通道。需要注意 L2~5 節段手術通道男女間存在差別,L2、3 和 L3、4 節段男性略大于女性,而 L4、5 和 L5、S1 節段女性略大于男性,但二者差異無統計學意義。該研究結果提示,腹主動脈分叉位置主要位于 L3 椎體下 1/3 與 L5 椎體中 1/3 之間,髂靜脈匯合主要位于 L4 椎體上 1/3 與 L5 椎體下 1/3 之間,髂靜脈匯合位置越低,L5、S1 手術通道越難實現,在 L5、S1 節段 31% 患者腹部血管阻擋了 OLIF 手術入路。Chithriki 等[27]對 2 002 例患者進行 MRI 研究,結果提示腹主動脈分叉位于 L3 椎體上 1/3 與 L5 椎體中 1/3 之間,絕大多數腹主動脈分叉位于 L4 椎體范圍。Vaccaro 等[28]針對 30 例患者進行的 MRI 研究中,73% 腹主動脈分叉位于 L4 椎體,57% 髂靜脈匯合位于 L5 椎體。該研究中髂靜脈匯合 34.67% 位于 L5 椎體,45.92% 位于 L4 椎體,19.39% 位于 L4、5 椎間盤。
Orita 等[29]采用 MRI 研究了 272 例患者節段血管走行與手術通道之間的關系,發現 L1~3 節段動脈與腹主動脈縱軸之間的支角為銳角、L4、5 成鈍角。節段動脈至相鄰尾端椎間盤中心距離明顯長于至相鄰頭端椎間盤中心距離,同時節段動脈位于椎體下 1/2 的概率較小,即術者在撐開器頭端置入固定針更安全。在節段動脈中,L5 節段動脈具有特殊性,其進入牽開擋板范圍概率是其他節段的 4 倍,提示術中受傷概率更大。L4 、 L5 節段動脈可能進入 OLIF 手術區域,甚至直接穿過椎間盤區域。L5 節段動脈走行甚至可能是先天性髂腰動脈分支。在 L1~4 撐開器中心至頭端、尾端節段動脈的距離差異無統計學意義,但 L5 節段該距離更大且差異有統計學意義。L3、L4 節段動脈至尾端椎間盤中心距離顯著大于 L1、L2。L4、L5 節段動脈與椎間盤相鄰的概率(鄰近率)顯著高于 L3,L1~3 節段間鄰近率相比無顯著差異。L1~4 節段鄰近率為 100%、L5 節段鄰近率為 38.6%。L5 節段動脈至相鄰頭端椎間盤中心的平均距離較大,并且與尾端椎間盤中心相鄰概率較高,說明 L5 節段動脈可以從 OLIF 術野穿過,術中可能發生動脈損傷、大出血。一項尸體研究報道腰椎節段動脈起源于相應椎體平面下方,除最后 2 支節段動脈外,低位腰椎的節段動脈均位于相應椎體中心部分[30],并且節段動脈向上走行一小段距離至椎體的中份后轉為與終板大致平行,也印證了上述研究的椎體節段動脈與腹主動脈縱軸間支角的變化趨勢。
Karunanayake 等[31]評估了 108 具尸體腰椎節段動脈,發現 L4、L5 節段動脈傾向于共同起源于腹主動脈,意味著該血管有更多的異常走行;另外,L5 椎體側方還可能出現其他血管結構,如髂腰動脈和靜脈,也需預防這些血管損傷[32]。目前報道認為 L5 節段動脈的存在率顯著低于其他節段,主要有兩個原因:第一,L5 節段動脈通常較小或者先天缺如,或者作為骶中動脈分支,而不是腹主動脈分支[33]。第二,該血管可能是髂腰動脈經過腰大肌表面,分為腰椎分支進入腰大肌與腰方肌,其脊髓分支穿過 L5、S1 椎體進入椎管供應脊神經,而不是節段血管,但是髂腰動脈有先天缺如可能性[32]。這些證據表明 L5 椎體側方鄰近動脈可以是起源于髂腰動脈或是 L5 節段動脈,術中血管損傷可能引起大出血[34]。髂腰動脈供應 L5 神經根,包括附帶的坐骨神經,表明髂腰動脈損傷可造成 L5 神經根損傷或坐骨神經損傷[35-36]。Barrey 等[37]運用 CT 血管成像研究了 L4、5 椎間盤前側方血管窗,發現該節段缺少血管結構,但他們提及 CT 不能觀察到血管與前縱韌帶的附著。Tezuka 等[38]運用 CT 血管成像研究了 323 例患者的腰椎動脈變異情況,發現 L1~4 節段動脈存在率約為 90%,而 L5 左側約為 8.7%。L5 椎板外兩側有 2 支動脈供血,其中 1 支主要起源于 L4 節段動脈(右側 92.6%,左側 92.0%),沿著關節突上部分布;另 1 支主要起源于髂腰動脈(右側 62.9%,左側 55.7%),穿過椎板沿關節突下部分布。上述研究表明術前行 MRI 檢查的重要性,而且必須仔細行血管影像學評估,了解血管走行及變異情況,術中仔細操作,避免損傷血管。
4 OLIF 術后影像學評估
與其他腰椎椎間融合手術相比,OLIF 術中植入的椎間融合器型號更大、高度更高,這不僅可增加椎間融合器與骨性終板的接觸面積、提高融合率、減少椎間融合器沉降率,還能達到間接減壓、復位滑脫、穩定運動節段、改善脊柱冠狀位和矢狀位力線的效果[39]。Fujibayashi 等[40]對 28 例 OLIF 患者 52 個減壓節段間接減壓效果進行了影像學觀測,結果顯示硬膜囊橫截面面積術前平均 99.6 mm2,術后平均 134.3 mm2,平均增加 30.2%;術前平均椎間隙高度為 5.4 mm,術后為 9.9 mm,平均增加 82.3%;術前平均節段椎間盤角度(相鄰椎體終板延長線的交角)為 3.5°,術后為 7.9°;術前日本骨科協會(JOA)評分平均為 15.4 分,術后為 24.9 分,平均恢復 72.2%。上述結果顯示 OLIF 間接減壓療效良好。Sato 等[39]發現采用 OLIF 治療的退行性腰椎滑脫患者,術后軸位和矢狀位上椎管直徑較術前增加 12% 和 32%,椎管面積增加 19%,椎間盤高度增加 61%,左、右側椎間孔面積分別增加 39% 和 21%,而椎體滑移程度減少了 9%。Ohtori 等[41]發現 OLIF 治療退行性脊柱側彎可以矯正多達 80% 以上的冠狀位失衡,而通過增加節段角度、恢復腰椎生理性前凸可使矢狀位力線接近或重新達到平衡。他們對 10 例行 OLIF 的 L4 椎體滑脫患者進行了 10 年隨訪,結果顯示腰椎滑脫均糾正,末次隨訪時間接減壓節段 L4、5 的椎管橫截面面積大于 L1~S1 其他節段,黃韌帶橫截面面積則小于其他節段,說明 OLIF 術后 10 年減壓效果仍然顯著[42]。以上報道說明 OLIF 融合率、間接減壓、糾正滑脫穩定運動節段、改善脊柱冠狀位和矢狀位力線等效果顯著。
5 總結與展望
OLIF 是目前治療腰椎退變性疾病的微創術式之一,術中操作涉及經肌肉血管間隙入路及對肌肉血管進行牽拉等,因此術前影像學評估極其重要,可充分了解肌肉、血管、神經的形態及走行,避免手術過程中損傷相關結構,造成嚴重后果。但是目前 OLIF 影像學相關研究有限,需要更多關于 OLIF 尸體研究以及更大樣本、多中心的 OLIF 影像學研究,以減少 OLIF 手術并發癥的發生,使其更好地應用于臨床。
作者貢獻:曾建成負責綜述構思及設計、觀點形成及文章審改;楊志強負責收集文獻,對文章結構、邏輯等方面提供建議;王朝楊負責文章構思、收集文獻、撰寫及修改文章。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點及其報道。
開放經椎間孔腰椎椎間融合術(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)是臨床治療腰椎退行性疾病的常用術式,但術中需剝離和牽拉骶棘肌,可能引起椎旁肌缺血性壞死和失神經支配,導致腰椎術后失敗綜合征發生率增加[1]。2006 年 Ozgur 等[2]報道了極外側入路腰椎椎間融合術(extreme lumbar interbody fusion,XLIF),但術中為達椎間盤需損傷腰大肌,可能損傷腰叢。2012 年 Silvestre 等[3]報道了斜外側腰椎椎間融合術(oblique lumbar interbody fusion,OLIF),該術式適用于 L1~S1 椎間融合,經左下腹腹外斜肌、腹內斜肌、腹橫肌的肌間隙進入腹膜外間隙,從腹部大血管鞘及腰大肌之間顯露目標椎間隙,行椎間盤切除、椎間融合器植入,以達到減壓和植骨融合的目的,避免了對椎管內的干擾,避開了重要血管,減少了神經根粘連與損傷風險,保留了前、后縱韌帶,有利于維持椎體間的穩定性[3-5]。Ohtori 等[6]認為與 XLIF 相比,OLIF 有腰叢損傷率低、腰大肌損傷小、無需神經電生理監測等優勢。研究表明,與直接外側入路椎間融合術相比,OLIF 工作區偏前,而腰骶叢大部分位于腰椎Ⅲ、Ⅳ區(MORO 分區)[7-8],即椎體偏后側,故 OLIF 神經損傷發生率低。雖然理論上 OLIF 能避免腰叢損傷,但術后屈髖無力、股部及腹股溝區疼痛、麻木等并發癥仍有報道,這可能與交感鏈、髂腹股溝、髂腹下神經等牽拉受損有關[9-10]。
Fujibayashi 等[11]利用 CT 對 27 例擬行腰椎椎間融合術患者的輸尿管解剖位置進行了研究,發現 90.4% 輸尿管走行靠近 OLIF 手術通道。OLIF 術中經腰大肌與腹部大血管鞘間隙置入管道時可能損傷腹膜、腹部大血管等,而且對于髂嵴過高、椎間隙狹窄、椎間融合器植入困難患者,OLIF 手術風險較高。故術前對患者行影像學評估,有助于把握手術適應證、了解手術工作區大小、避免損傷血管神經等。我們通過查閱國內外關于 OLIF 影像學研究的文獻,就影像學評估對 OLIF 的指導作用作一綜述,以供臨床參考。
1 影像學評估對手術工作區的指導作用
Molinares 等[12]對 100 例患者行 MRI 檢查,測量靜態下 L2、3 手術窗寬度平均值為 16.04 mm、L3、4 為 14.2 mm、L4、5 為 10.28 mm;L5~S1 手術窗橫向水平寬度為 10 mm、縱向垂直寬度為 10.13 mm。該研究還觀察了腹主動脈分叉及髂靜脈匯合情況,結果顯示 2% 腹主動脈分叉位于 L3 椎體,5% 位于 L3、4 椎間盤,43% 位于 L4 椎體,11% 位于 L4、5 椎間盤,9% 位于 L5 椎體;髂靜脈匯合水平則較低,45.9% 位于 L4 椎體,19.4% 位于 L4、5 椎間隙,34.7% 位于 L5 椎體。Molinares 等認為 OLIF 術前經影像學檢查判斷手術窗寬度可行且必要,同時還可幫助判斷手術區域附近是否存在解剖變異。
Liu 等[13]將 L1~S1 節段 OLIF 的手術窗分為血管窗(腹主動脈于椎體前緣的投影范圍)、裸露窗(腹主動脈與腰大肌間距離)、腰大肌肌窗(腰大肌覆蓋椎體左側緣范圍),并提出理想手術窗=血管窗+裸露窗+腰大肌肌窗,但實際手術窗=裸露窗+腰大肌肌窗。其中,血管窗為手術禁區;裸露窗是可以直接進行手術操作的區域;腰大肌肌窗大小預示著術中可剝離的左側腰大肌范圍,是增加的手術區域。裸露窗和腰大肌肌窗構成的實際手術窗越大,術野顯露、椎管間接減壓、椎間融合操作就越容易,可能出現的手術并發癥就越少。L1、2 節段腰大肌覆蓋有限,肌窗平均不超過 5 mm,通過剝離腰大肌手術窗可向左側延伸,在裸露窗基礎上增加約 29% 手術操作區域。同時,該研究還發現 60 例受試者中,實際手術窗寬度<1 cm 者僅 2 例,余 58 例均>1 cm,提示大部分患者可行 OLIF,而少部分實際手術窗寬度<1 cm者建議改用其他術式。
鄭曉青等[14]對 101 例患者 MRI 及 X 線片進行測量。首先,在 MRI 上測量 L1~5 各椎間隙平面血管與腰大肌間距離,發現節段越高,血管與腰大肌間距離越大。左側各椎間隙平面血管與腰大肌間距離分別為 L1、2(20.71±5.64)mm、L2、3(20.03±6.72)mm、L3、4(20.51±5.9)mm、L4、5(15.66±7.86)mm;右側分別為 L1、2(15.35±6.29)mm,L2、3(8.84±4.32)mm,L3、4(7.22±4.34)mm,L4、5(4.83±3.69)mm;同一平面左側距離均明顯大于右側,這與解剖上血管偏右側符合。在解剖上腹主/髂總動脈在靜脈左側,動脈與靜脈相比不易損傷,所以建議患者術中采用右側臥位、以左側入路。此外,L4、5 椎間隙平面左側血管和腰大肌間距離小于其他節段,差異有統計學意義,其中 9 例血管與腰大肌間距離<5 mm,2 例血管與腰大肌間無間隙,手術操作空間最小,相比其他節段更易損傷血管,此時可能需要剝離部分腰大肌,術后可能出現一過性大腿疼痛、感覺異常[3]。他們同時在側位 X 線片測量了 L5 上終板中點與左側髂嵴的垂直距離,定義高于髂嵴為正值、低于髂嵴為負值。結果發現該垂直距離為 ?33~19.6 mm,平均 ?7.0 mm,其中 30% 髂嵴高于 L5 上終板中點,對手術通道建立有一定影響。解剖研究顯示椎體附著處腰大肌由上至下增粗[5, 15],與鄭曉青等報道的 L1、2~L4、5 椎間隙平面血管與腰大肌間距離呈減小趨勢吻合,說明節段越高,手術操作空間越大,血管損傷和腰大肌損傷風險越小。因此,術前需行詳細影像學檢查,評估手術通道大小及放置位置、手術安全操作范圍,避免損傷神經、血管、肌肉等,最大程度減少并發癥的發生。
2 體位改變后影像學評估對手術通道的指導作用
Deukmedjian 等[16]用 MRI 測量了患者從仰臥位更換為側臥位時,腰大肌、腹主動脈、髂血管、下腔靜脈及腎臟相對于脊柱的變化情況,發現患者取右側臥位時,左腎向前移位可達 22 mm、向尾端移位 15 mm,腹主動脈和下腔靜脈向右側移位達 6 mm。取左側臥位時,腹主動脈向左側移位 1.5 mm,下腔靜脈向左側移位 10 mm、向前方移位 12 mm,右腎向前方移位可達 20 mm、向尾端移位 5 mm。腹主動脈分叉平均位于 L4、5 椎間盤平面上方 18 mm,而左、右髂總靜脈于 L4、5 椎間盤平面匯合成下腔靜脈。當患者從仰臥位改變為側臥位時,髂腰肌移位不明顯,但其形態可能會變得更扁平、圓潤。從仰臥位改變為右側臥位時,右髂總靜脈向后移位 1.5 mm,位于椎體前緣線后方,而其他血管則在椎體前方占據主要空間;從仰臥位改變為左側臥位時,右髂總靜脈移位至椎體前緣線前方 1.5 mm。體位變換后下腔靜脈、腹主動脈、腎臟移位明顯。L4、5 節段手術時選擇右側入路可能有較大風險,因為右髂總靜脈向后行走進入手術通道。
張帆等[17]對 40 例健康志愿者分別在仰臥位及右側臥位進行 L1~5 MRI 觀測,發現在 L1~4 節段右側臥位時裸露窗顯著小于仰臥位,L4、5 節段右側臥位時裸露窗與仰臥位無統計學差異;右側臥位時各節段裸露窗從大至小依次為 L1、2>L3、4>L2、3>L4、5>腹主動脈高分叉者 L4、5,且 L1、2 顯著大于腹主動脈高分叉者 L4、5,右側臥位時男女各節段裸露窗差異均無統計學意義;在 L3、4 節段,右側臥位時體質量指數(body mass index,BMI)與裸露窗成線性相關;在 L1、2、L3、4節段,右側臥位時腰大肌橫截面積(relative psoas cross-sectional area,PCSA)與裸露窗成負線性相關。腹主動脈高分叉者右側臥位時 L4、5 裸露窗大小不受 BMI 與 PCSA 影響。右側臥位時,OLIF 手術通道解剖空間在 L1、2、L2、3、L3、4 節段顯著減小,仰臥位時 MRI 對手術通道空間評估價值有限。在 OLIF 術中需要適度向后牽拉腰大肌以利擴張管道及椎間融合器植入,因而對于低 BMI、高 PCSA 的患者,若 L1、2 或 L3、4 節段手術,術中可能需要對腰大肌行更大程度牽拉,術中及術后并發癥發生風險更大。
張帆等[17]與 Molinares 等[12]的研究結果不同,我們分析主要有以下 3 點原因:① 健康志愿者 MRI 測量結果與尸體測量結果存在差異。② 不同人種解剖學特點存在差異[18]。將張帆等[17]與 Davis 等[5]及 Molinares 等[12]的測量結果進行比較,發現國人 OLIF 手術通道明顯較小。③ OLIF 術中患者雙下肢處于略屈曲狀態,故腰大肌處于相對放松狀態,更易受重力影響發生形變,右側臥位時左側腰大肌顯著前移,其前方肌腹顯著增厚及圓潤。與之相比,腹主動脈由結締組織牢固固定于腹膜后間隙中,受重力影響發生位移較小,因此 OLIF 手術通道在右側臥位時減小;L4、5 節段手術通道隨體位改變變化不明顯可能與受試者 L4、5 節段腰大肌形態存在差異有關,前后徑較大的腰大肌與左右徑較大的腰大肌相比,其受重力作用發生的形變更能影響 OLIF 手術通道[19];腹主動脈高分叉者 L4、5 節段手術通道變化不明顯的原因可能是雙側髂血管間距離變異較大[20]。結合上述研究結果分析,OLIF 術中患者取右側臥位更安全,體位改變后血管、肌肉會發生形變及移位,因此術中放置通道及手術操作時必須結合術前影像檢查結果,避免損傷相關結構。
3 血管影像學評估對手術操作的指導作用
前路融合手術需要考慮血管并發癥的問題,有文獻報道該術式血管并發癥發生率為 1%~24%[21-23]。OLIF 術中血管損傷率高達 8.6%[24-25],在 L5、S1 節段風險還會增加[21]。Chung 等[26]分析了 65 例行 OLIF 或前路腰椎椎間融合術患者術前左側髂總靜脈,并將其分為 3 型:Ⅰ型,靜脈內側緣位于左側椎體中外 1/3 以外;Ⅱ型,靜脈內側緣位于左側椎體中外 1/3 以內,靜脈與椎體間存在脂肪組織;Ⅲ型,靜脈內側緣位于左側椎體中外 1/3 以內,但靜脈與椎體間無脂肪組織。該組患者中術中發生左側髂總靜脈損傷 7 例(10.8%),其中 5 例屬于Ⅲ型、2 例屬于Ⅱ型,因此 L5、S1行 OLIF 時髂總靜脈Ⅲ型患者損傷風險較高,而且當左側髂總靜脈周圍缺少軟組織襯墊、與椎體緊密相鄰時,損傷風險將進一步提升。因此,術前評估髂總靜脈解剖走行具有重要意義。
Molinares 等[12]通過 MRI 研究了 100 例患者 OLIF 手術通道及腹部血管走行,發現L2~5 節段有 90% 患者存在 OLIF 手術通道,其中 L2、3 達 99%,L3、4 達 100%,L4、5 為 91%,且 L2、3 節段手術通道最大;而 L5、S1 節段有 69% 患者存在手術通道。需要注意 L2~5 節段手術通道男女間存在差別,L2、3 和 L3、4 節段男性略大于女性,而 L4、5 和 L5、S1 節段女性略大于男性,但二者差異無統計學意義。該研究結果提示,腹主動脈分叉位置主要位于 L3 椎體下 1/3 與 L5 椎體中 1/3 之間,髂靜脈匯合主要位于 L4 椎體上 1/3 與 L5 椎體下 1/3 之間,髂靜脈匯合位置越低,L5、S1 手術通道越難實現,在 L5、S1 節段 31% 患者腹部血管阻擋了 OLIF 手術入路。Chithriki 等[27]對 2 002 例患者進行 MRI 研究,結果提示腹主動脈分叉位于 L3 椎體上 1/3 與 L5 椎體中 1/3 之間,絕大多數腹主動脈分叉位于 L4 椎體范圍。Vaccaro 等[28]針對 30 例患者進行的 MRI 研究中,73% 腹主動脈分叉位于 L4 椎體,57% 髂靜脈匯合位于 L5 椎體。該研究中髂靜脈匯合 34.67% 位于 L5 椎體,45.92% 位于 L4 椎體,19.39% 位于 L4、5 椎間盤。
Orita 等[29]采用 MRI 研究了 272 例患者節段血管走行與手術通道之間的關系,發現 L1~3 節段動脈與腹主動脈縱軸之間的支角為銳角、L4、5 成鈍角。節段動脈至相鄰尾端椎間盤中心距離明顯長于至相鄰頭端椎間盤中心距離,同時節段動脈位于椎體下 1/2 的概率較小,即術者在撐開器頭端置入固定針更安全。在節段動脈中,L5 節段動脈具有特殊性,其進入牽開擋板范圍概率是其他節段的 4 倍,提示術中受傷概率更大。L4 、 L5 節段動脈可能進入 OLIF 手術區域,甚至直接穿過椎間盤區域。L5 節段動脈走行甚至可能是先天性髂腰動脈分支。在 L1~4 撐開器中心至頭端、尾端節段動脈的距離差異無統計學意義,但 L5 節段該距離更大且差異有統計學意義。L3、L4 節段動脈至尾端椎間盤中心距離顯著大于 L1、L2。L4、L5 節段動脈與椎間盤相鄰的概率(鄰近率)顯著高于 L3,L1~3 節段間鄰近率相比無顯著差異。L1~4 節段鄰近率為 100%、L5 節段鄰近率為 38.6%。L5 節段動脈至相鄰頭端椎間盤中心的平均距離較大,并且與尾端椎間盤中心相鄰概率較高,說明 L5 節段動脈可以從 OLIF 術野穿過,術中可能發生動脈損傷、大出血。一項尸體研究報道腰椎節段動脈起源于相應椎體平面下方,除最后 2 支節段動脈外,低位腰椎的節段動脈均位于相應椎體中心部分[30],并且節段動脈向上走行一小段距離至椎體的中份后轉為與終板大致平行,也印證了上述研究的椎體節段動脈與腹主動脈縱軸間支角的變化趨勢。
Karunanayake 等[31]評估了 108 具尸體腰椎節段動脈,發現 L4、L5 節段動脈傾向于共同起源于腹主動脈,意味著該血管有更多的異常走行;另外,L5 椎體側方還可能出現其他血管結構,如髂腰動脈和靜脈,也需預防這些血管損傷[32]。目前報道認為 L5 節段動脈的存在率顯著低于其他節段,主要有兩個原因:第一,L5 節段動脈通常較小或者先天缺如,或者作為骶中動脈分支,而不是腹主動脈分支[33]。第二,該血管可能是髂腰動脈經過腰大肌表面,分為腰椎分支進入腰大肌與腰方肌,其脊髓分支穿過 L5、S1 椎體進入椎管供應脊神經,而不是節段血管,但是髂腰動脈有先天缺如可能性[32]。這些證據表明 L5 椎體側方鄰近動脈可以是起源于髂腰動脈或是 L5 節段動脈,術中血管損傷可能引起大出血[34]。髂腰動脈供應 L5 神經根,包括附帶的坐骨神經,表明髂腰動脈損傷可造成 L5 神經根損傷或坐骨神經損傷[35-36]。Barrey 等[37]運用 CT 血管成像研究了 L4、5 椎間盤前側方血管窗,發現該節段缺少血管結構,但他們提及 CT 不能觀察到血管與前縱韌帶的附著。Tezuka 等[38]運用 CT 血管成像研究了 323 例患者的腰椎動脈變異情況,發現 L1~4 節段動脈存在率約為 90%,而 L5 左側約為 8.7%。L5 椎板外兩側有 2 支動脈供血,其中 1 支主要起源于 L4 節段動脈(右側 92.6%,左側 92.0%),沿著關節突上部分布;另 1 支主要起源于髂腰動脈(右側 62.9%,左側 55.7%),穿過椎板沿關節突下部分布。上述研究表明術前行 MRI 檢查的重要性,而且必須仔細行血管影像學評估,了解血管走行及變異情況,術中仔細操作,避免損傷血管。
4 OLIF 術后影像學評估
與其他腰椎椎間融合手術相比,OLIF 術中植入的椎間融合器型號更大、高度更高,這不僅可增加椎間融合器與骨性終板的接觸面積、提高融合率、減少椎間融合器沉降率,還能達到間接減壓、復位滑脫、穩定運動節段、改善脊柱冠狀位和矢狀位力線的效果[39]。Fujibayashi 等[40]對 28 例 OLIF 患者 52 個減壓節段間接減壓效果進行了影像學觀測,結果顯示硬膜囊橫截面面積術前平均 99.6 mm2,術后平均 134.3 mm2,平均增加 30.2%;術前平均椎間隙高度為 5.4 mm,術后為 9.9 mm,平均增加 82.3%;術前平均節段椎間盤角度(相鄰椎體終板延長線的交角)為 3.5°,術后為 7.9°;術前日本骨科協會(JOA)評分平均為 15.4 分,術后為 24.9 分,平均恢復 72.2%。上述結果顯示 OLIF 間接減壓療效良好。Sato 等[39]發現采用 OLIF 治療的退行性腰椎滑脫患者,術后軸位和矢狀位上椎管直徑較術前增加 12% 和 32%,椎管面積增加 19%,椎間盤高度增加 61%,左、右側椎間孔面積分別增加 39% 和 21%,而椎體滑移程度減少了 9%。Ohtori 等[41]發現 OLIF 治療退行性脊柱側彎可以矯正多達 80% 以上的冠狀位失衡,而通過增加節段角度、恢復腰椎生理性前凸可使矢狀位力線接近或重新達到平衡。他們對 10 例行 OLIF 的 L4 椎體滑脫患者進行了 10 年隨訪,結果顯示腰椎滑脫均糾正,末次隨訪時間接減壓節段 L4、5 的椎管橫截面面積大于 L1~S1 其他節段,黃韌帶橫截面面積則小于其他節段,說明 OLIF 術后 10 年減壓效果仍然顯著[42]。以上報道說明 OLIF 融合率、間接減壓、糾正滑脫穩定運動節段、改善脊柱冠狀位和矢狀位力線等效果顯著。
5 總結與展望
OLIF 是目前治療腰椎退變性疾病的微創術式之一,術中操作涉及經肌肉血管間隙入路及對肌肉血管進行牽拉等,因此術前影像學評估極其重要,可充分了解肌肉、血管、神經的形態及走行,避免手術過程中損傷相關結構,造成嚴重后果。但是目前 OLIF 影像學相關研究有限,需要更多關于 OLIF 尸體研究以及更大樣本、多中心的 OLIF 影像學研究,以減少 OLIF 手術并發癥的發生,使其更好地應用于臨床。
作者貢獻:曾建成負責綜述構思及設計、觀點形成及文章審改;楊志強負責收集文獻,對文章結構、邏輯等方面提供建議;王朝楊負責文章構思、收集文獻、撰寫及修改文章。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點及其報道。