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方法文章

无需C臂机的单侧卧位同期OLIF51与经皮椎弓根螺钉固定术

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DOI：

10.3791/63572

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2022年9月16日

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Orthopaedic Surgery, Okayama Rosai Hospital

本文内容

摘要

在侧卧位下，通过导航引导进行L5-S1节段无C臂X光机辅助的斜外侧腰椎椎间融合术（OLIF51）及同期椎弓根螺钉固定术。该技术可避免术者及手术室工作人员暴露于辐射危害之中。

摘要

斜外侧椎间融合术（OLIF）是一种用于间接减压腰椎管狭窄的成熟技术。然而，由于解剖结构的限制，在L5-S1节段实施OLIF（OLIF51）在技术上较为困难。我们介绍一种新型的OLIF51联合经皮椎弓根螺钉固定术，全程无需使用透视。患者取右侧卧位，将一根经皮参考针插入右侧骶髂关节。进行O型臂扫描，并将三维重建图像传输至脊柱导航系统。在导航引导下，沿骨盆走行做一长度为4 cm的斜行皮肤切口。沿肌纤维方向分离腹内斜肌、腹外斜肌及腹横肌，保护髂腹下神经和髂腹股沟神经。采用腹膜后入路，辨认左侧髂总血管。使用带照明的特殊肌牵开器暴露L5-S1椎间盘。在导航器械辅助下完成椎间盘处理后，使用导航导向的试模对椎间隙进行撑开。随后将自体骨与脱钙骨基质材料植入融合器孔洞中。在锤击辅助下将OLIF51融合器置入椎间隙。与此同时，另一名术者在不改变患者侧卧体位的情况下，完成经皮椎弓根螺钉的植入。

总之，在导航引导下，于侧卧位完成无需C臂机的OLIF51手术及同期经皮椎弓根螺钉固定术。该新型技术可缩短手术时间并减少辐射危害。

引言

脊椎关节病被认为是一种应力性骨折1，在约5%的年轻成人中发生2。由于在L5-S1区域存在独特的剪切力，该病最常发生在L5节段。脊椎关节病和脊椎滑脱症的主要症状为下背痛、腿痛和麻木感。若保守治疗无效，则建议进行手术治疗3。经椎间孔腰椎椎体间融合术（TLIF）是一种有效且成熟的技术4，但在L5-S1节段，该手术的骨不连发生率相对较高5。此外，与斜外侧腰椎椎体间融合术（OLIF）或前路腰椎椎体间融合术（ALIF）相比，TLIF在恢复足够腰椎前凸角度方面较为困难6。

目前，ALIF 或 OLIF 等间接减压术是治疗腰椎管狭窄的常用方法7。然而，传统的 ALIF 技术会造成大量肌肉损伤。2017 年首次报道了在 L5-S1 节段进行的斜外侧椎间融合术（OLIF51）8。通常需要结合后路内固定以确保牢固融合，但传统 OLIF 技术需使用 C 型臂，并将患者体位从侧卧位转换为俯卧位。为克服上述问题，本文报道一种新型技术：在单一侧卧位下，无需 C 型臂即可同期完成 OLIF51 与经皮椎弓根螺钉（PPSs）固定术。

我们介绍一例75岁女性 symptomatic L5 脊椎滑脱症（II度）的病例。

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方案

本研究经冈山劳灾医院伦理委员会批准（编号：201-3）。

1. 患者检查

  1. 病史采集
    1. 通过采集病史来评估疑似椎间盘突出或椎管狭窄的患者。通常，患者有先兆性腰痛病史，且可能将症状与外伤事件相关联。
    2. 询问患者描述其放射性下肢疼痛的特征，包括疼痛部位以及加重或缓解症状的活动。
  2. 体格检查
    1. 为确定受累神经节段，应观察下肢是否存在运动无力或感觉缺失的体征。检查腰椎活动范围、直腿抬高（SLR）试验、深腱反射及肌力减弱情况。
    2. 实施 Kemp 试验以判断椎间盘突出的位置。若 Kemp 试验结果为阳性，局部疼痛提示小关节病变，而疼痛向腿部放射则更倾向于神经根刺激，这种情况常伴随椎间孔内椎间盘突出或椎管狭窄。
      注：通常情况下，腰椎管狭窄患者的 SLR 试验为阴性，而腰椎间盘突出患者的 SLR 试验为阳性。

2. 图像评估

  1. 磁共振成像（MRI）
    1. 进行磁共振成像。这是评估腰椎间盘突出最准确的诊断方法，可显示突出部位及受累的神经根。L5神经根可能在L5椎骨的椎弓峡部处受到纤维软骨的压迫。
  2. 计算机断层扫描（CT）
    1. 使用CT检查椎间盘突出是否钙化，并排除骨赘引起的神经受压。
  3. CT-MRI融合成像
    1. 利用融合图像评估进行OLIF51手术的可行性。在L5-S1椎间盘水平，由髂总血管形成的血管窗可被清晰显示。若血管窗小于20 mm，则OLIF手术在技术上较为困难（图1）。

CT、MRI 和三维可视化脊柱分析；A：CT 扫描，B：MRI，C：三维重建。
图 1：术前影像。（A）矢状位重建 CT，（B）T2 加权矢状位图像，（C）CT 与 MRI 融合图像。CT 与 MRI 显示为 II 度峡部裂性脊椎滑脱。血管窗为 37 mm。请点击此处查看该图的放大版本。

3. 患者体位与神经监测

  1. 患者体位
    1. 将患者置于碳纤维手术台上，采取右侧卧位。使用O型臂机获取患者腰椎的三维图像（图2）。
    2. 为保护神经血管结构，在患者右侧腋下放置腋垫。
    3. 屈髋及屈膝20°，以放松腰大肌和腰神经。使用胶带将患者固定于手术台上。
    4. 将经皮参考针插入左侧骶髂关节。
    5. 获取O型臂的三维图像，并将其传输至导航系统。
  2. 神经监测
    1. 尽可能对患者进行神经监测，以预防神经系统并发症（图3）。

手术过程中位于手术台上的患者；临床环境，配有医疗设备。
图 2：患者体位。 采用胶带固定于右侧卧位。 请点击此处查看此图的放大版本。

监护仪上的心电波形分析图；电生理研究数据可视化。
图3：神经监测。 该技术建议采用神经监测。请点击此处查看该图的放大版本。

4. 术中CT与脊柱导航

  1. 术中CT
    1. 将导航参考架（RF）经皮置入对侧骶髂关节或L5棘突，并获取术中CT图像（图4）。
  2. 导航
    1. 该技术需使用导航系统。将CT三维重建图像传输至导航系统（图5）。

使用O-arm扫描仪的外科成像装置；可见术中操作和设备
图4：O-arm扫描仪。 一次O-arm扫描仅需23秒。 请点击此处查看本图的放大版本。

神经外科导航系统，StealthStation S7 显示界面，用于手术引导的 MRI 融合图像。
图 5：导航系统。 所有手术器械均通过该系统进行导航。请点击此处查看此图的放大版本。

5. 导航仪器注册

  1. 注册每个已导航的器械并执行准确性检查。

6. 切口与肌肉解剖

  1. 皮肤切口
    1. 使用导航指针标记皮肤切口位置，将入路点指向L5-S1椎间盘间隙的中心，并与之平行。
    2. 在皮肤上做一个长4 cm的斜切口，位于髂前上棘内侧4 cm处，并与骨盆平行（图6）。
  2. 肌肉分离
    1. 切开腹壁肌肉，并沿皮肤切口方向进行分离。禁止使用单极电凝，以防损伤髂腹下神经和髂腹股沟神经。
    2. 采用腹膜后入路，用双示指钝性分离腹膜后间隙，沿腹内壁向后下方分离至腰大肌，直至可视（图7）。
      注意：若损伤髂腹下神经，可能导致腹壁疝。

乳腺手术准备，腋下标记切口线；医疗程序示意图和设置。
图6：皮肤切口。 使用导航指针标记皮肤切口位置，该指针对准L5-S1的中心并与其平行。请点击此处查看此图的放大版本。

骨科手术中使用导航系统进行手术导航，通过示踪器实现器械的精确定位。
图 7：导航指针。 白色箭头指示的是导航指针。 请点击此处查看该图的放大版本。

7. 椎间盘制备与试模

  1. 椎间盘准备
    1. 暴露隆凸后，辨认左侧髂总血管，并在照明下使用特殊的自持牵开器将其向外侧（上方）牵开。需特别注意保护左侧输尿管。此时可暴露L5/S1椎间盘（图8）。
    2. 使用三个自持牵开器牵开双侧髂总血管及其分叉。为避免损伤交感神经链，需对L5/S1椎间盘表面的外膜层进行钝性剥离。若交感神经链受损，男性患者可能出现逆行射精。
    3. 使用导航指针标记椎间盘中心后，用手术刀切开纤维环，并使用凯利森咬骨钳、垂体钳、导航科布剥离器、导航刨削器（图10）、导航组合工具（骨膜剥离器）和导航弯刮匙（图11）进行椎间盘切除术。
    4. 使用导航弯刮匙清除椎间盘后部组织。
      注：由于所有器械均具备导航功能，术中无需使用C型臂X光机。
  2. 试模
    1. 完成椎间盘准备后，使用导航试模依次撑开椎间隙。根据术前侧位X光片确定融合器的尺寸。对于亚洲患者，建议椎间高度为10–14 mm，成角为12°–18°。
    2. 在此步骤中，应进行术中X线摄影，以检查植入物位置及融合器尺寸。如果融合器超出椎间隙范围，应选择另一个合适尺寸的融合器（图12）。
      警告：由于参考架可能意外移位，外科医生在使用导航器械前应检查导航系统的准确性。与C型臂不同的是，在导航图像中，即使插入适当高度的试模，椎间隙也不会出现张开影像。

脊柱外科固定方法；器械设置，CT引导下穿刺针放置示意图。
图8：骶岬入路。（A）导航椎弓探针，（B）导航监视器。使用导航椎弓探针（白色箭头）检查L5-S1椎间盘水平。请点击此处查看该图的放大版本。

手术过程、脊柱融合、术中视图、手术器械、OLIF入路、医疗技术。
图9：自持式牵开器。 这三种牵开器可同时牵开双侧髂总血管及其分叉处。 请点击此处查看该图的放大版本。

脊柱外科手术及透视图像，显示椎弓根螺钉置入技术与监测。
图10：导航磨钻。（A）导航磨钻，（B）导航监视器。导航磨钻的尺寸范围为 6 mm 至 12 mm。请点击此处查看该图的放大版本。

术中导航系统与影像结果；微创脊柱手术设备及X光片。
图11：导航引导的弯刮匙。（A）导航引导的弯刮匙，（B）导航监视器。导航引导的弯刮匙在彻底清除椎间盘后部组织时非常有用。请点击此处查看该图的放大版本。

外科固定方法；骨科手术；骨折稳定；医疗器械使用。
图12：试模过程。 椎间盘准备完成后，使用导航试模依次撑开椎间隙（白色箭头）。 请点击此处查看该图的放大版本。

8. 笼具放置与固定

  1. 置笼
    1. 将自体骨与脱矿骨材料的混合物植入椎间融合器孔内。使用导航指针确认椎间融合器的植入角度，以准确置入OLIF51椎间融合器。
    2. 使用敲击器轻柔地置入OLIF51椎间融合器。植入物就位后，拍摄正位和侧位X线片以确认融合器的位置（图13A）。
  2. 置钉
    1. 置入融合器后，插入一枚或两枚辅助螺钉，以防止融合器后移（图13B）。

脊柱手术中使用牵开器的手术操作示意图，重点展示器械和切口位置。
图13：椎间融合器置入与螺钉固定。（A）L5-S1椎间盘水平的OLIF51融合器，（B）带螺钉的融合器。将自体骨与脱钙骨基质材料的混合物填入融合器孔洞中。请点击此处查看该图的放大版本。

9. 经皮椎弓根螺钉（PPS）固定术的同步实施

  1. 在导航引导下，由另一位外科医生于患者相同侧卧位插入PPS。
  2. 使用导航高速磨钻、导航椎弓根探针和导航丝锥制备螺钉孔道，并通过导航测量螺钉的长度和直径。
  3. 以经椎间盘方式插入S1 PPS，以增强螺钉的抗拔出强度。
  4. 螺钉植入后拍摄X线片（图14）。

显示腰椎区域手术植入物的脊柱固定X光图像，用于稳定性分析。
图14：同时进行的PPS固定。 另一名外科医生在导航引导下，于同一单侧位置插入PPS。 请点击此处查看此图的放大版本。

10. 术后操作

  1. 术后第1天即让患者下地行走。建议使用软支具3个月。术后3个月、6个月和12个月进行随访，以评估骨融合是否牢固。

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结果

采用这种新技术治疗了14例患者（平均年龄：71.5岁），并与40例L5-S1椎间融合术（TLIF）病例（平均年龄：74.0岁）进行比较。测量两组的L5-S1节段腰椎前凸角和椎间盘高度。OLIF51组的L5-S1前凸角优于TLIF组（图15）。

脊柱对齐示意图；L5-S1 椎体；用于生物力学和姿势分析的角度。
图 15：放射学测量。（A）上位椎体的前下角，（B）上位椎体的后下角，（

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讨论

近年来，由于侧方腰椎椎间融合术具有微创优势，其应用日益广泛9。在这些术式中，直接经腰大肌入路存在若干缺点，例如可能造成腰丛神经损伤和腰大肌无力10。为减少此类并发症，Davis 等人于2014年提出了经腰大肌前入路（prepsoas）或斜外侧椎间融合术（OLIF）11。然而，由于解剖结构特点，该术式在L5-S1椎间盘水平的操作较为困难。2017年，一种新型技术被提出，可在侧方入路下到达L5-S1椎间隙（即OLIF51），从而实现从下胸椎至L5-S1的椎间融合8。OLIF51的优点包括良好的前方松解效果、更大的植骨量、更高的稳定性（适用于骨质疏松患者）以及较高的融合率12。然而，由于血管结构的位置限制，OLIF51的适用性可能受到一定限制。

该技术需要严格的患者选择标准和细致的术前规划。手术时患者取侧卧位，这种体位的优势在于可于同一体位下植入PPS...

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披露

作者声明不存在利益冲突。

致谢

本研究由冈山脊柱研究组资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
可调节铰接式碳纤维手术台Mizuho OSI6988A-PV-ACPOSI Axis Jackson 手术台
CD Horizon Solera VoyagerMedtronic6.4317E+11经皮椎弓根螺钉系统
导航用Cobb剥离器MedtronicNAV2066
导航用组合工具MedtronicNAV2068
导航用刮匙MedtronicNAV2069
导航用高速磨钻MedtronicEM200NStelth
导航用被动指针Medtronic960-559
导航用椎弓根探针Medtronic9734680
导航用骨组织刨削器MedtronicNAV2071
NIM Eclipse 系统MedtronicECLC神经监测
O型臂成像系统Medtronic224ABBZX00042000术中CT
透射线开放式脊柱牵开器Medtronic9731780
自持式牵开器Medtronic29B2X10008MDT151
Sovereign 脊柱系统Medtronic6.4317E+11OLIF51 椎间融合器
脊柱小型被动固定架Medtronic9730605
Stealth station 导航系统 Spine 7RMedtronic9733990导航
U-NavLock 灰色适配器Medtronic9734590
U-NavLock 绿色适配器Medtronic9734734
U-NavLock 橙色适配器Medtronic9734683
U-NavLock 紫色适配器Medtronic9734682

参考文献

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