经皮同轴大通道内镜下与微创经椎间孔入路腰椎椎间融合术治疗退变性腰椎管狭窄症疗效比较

刘俊麟1，孔清泉1, 2，冯品1, 2，张斌1, 2，马骏松1，胡源1，吴茜1，舒翔1，蒲从敏1

1. 西藏自治区人民政府驻成都办事处医院（四川大学华西医院西藏成办分院）骨科（成都  610041）

2. 四川大学华西医院骨科（成都  610041）

基金项目：四川省科技计划项目（2019YFQ0003）；西藏自治区自然科学基金项目（XZ202101ZR0047G）

通信作者：孔清泉，Email：kongspine@126.com

关键词：经皮同轴大通道；镜下融合；退变性腰椎管狭窄症；经椎间孔入路

引用本文： 刘俊麟, 孔清泉, 冯品, 等. 经皮同轴大通道内镜下与微创经椎间孔入路腰椎椎间融合术治疗退变性腰椎管狭窄症疗效比较. 中国修复重建外科杂志, 2022, 36(6): 681-690. doi: 10.7507/1002-1892.202202076

摘要

目的    比较经皮同轴大通道内镜下腰椎椎间融合术（percutaneous coaxial large-channel endoscopic lumbar interbody fusion，PE-LIF）与微创经椎间孔入路腰椎椎间融合术（minimal invasive transforaminal lumbar interbody fusion，MIS-TLIF）治疗退变性腰椎管狭窄症的疗效。

方法    回顾分析2019年1月—2021年1月收治且符合选择标准的134例单节段退变性腰椎管狭窄症患者临床资料，其中PE-LIF组52例，MIS-TLIF组82例。两组患者性别、年龄、病程、手术节段及术前腰痛、下肢痛疼痛视觉模拟评分（VAS）、Oswestry功能障碍指数（ODI）等一般资料比较差异均无统计学意义（P>0.05）。记录并比较两组患者手术时间、术中出血量、术后引流量、住院时间及并发症发生情况；记录术前1 d及术后1、3 d血清肌酸激酶（creatine kinase，CK）水平评估术中肌肉损伤情况；采用Brantigan标准评价两组椎间融合情况；记录并比较两组术前1 d 及术后3 d、3个月、1年的腰痛、下肢痛VAS评分，术前1 d及术后3个月、1年ODI评分。 

结果    两组患者手术时间和住院时间差异无统计学意义（P>0.05），PE-LIF组术中出血量及术后引流量均显著低于MIS-TLIF组（P<0.05）。术前两组患者血清CK水平差异无统计学意义（P>0.05），PE-LIF组术后1、3 d血清CK水平均显著小于MIS-TLIF组（P<0.05）。所有患者均获1年规律随访。两组术后各时间点腰痛、下肢痛VAS评分及ODI评分均较术前明显下降（P<0.05）；各时间点两组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。术后1年PE-LIF组48例椎间融合成功，MIS-TLIF组77例椎间融合成功；两组术后3个月及1年的椎间融合分级比较差异均无统计学意义（P>0.05）。术后PE-LIF组和MIS-TLIF组分别有2例和3例发生下肢麻木，1例和3例发生神经水肿性疼痛，1例和1例发生Cage移位，1例和1例发生椎弓根螺钉松动，两组均无感染及硬膜囊撕裂发生；两组患者并发症发生率（9.6% vs. 9.8%）比较差异无统计学意义（χ2=0.001，P=0.979）。 

结论    在治疗单节段退变性腰椎管狭窄症时，PE-LIF能达到与MIS-TLIF相似的临床疗效，且术中出血更少、肌肉损伤更小。

正文

退变性腰椎管狭窄症的手术治疗方式可分为单纯减压及减压固定融合，根据不同症状特点及发病机制可选择不同手术方式。减压固定融合手术方式种类繁多，其中微创经椎间孔入路腰椎椎间融合术（minimal invasive transforaminal lumbar interbody fusion，MIS-TLIF）作为经典的微创固定融合术式，是由Foley等[1]于2001 年提出，因其创伤小、适用范围广等优势，目前已成为部分学者治疗退变性腰椎管狭窄症的首选术式。同为微创融合的内镜下腰椎融合技术在1996 年由Leu等[2]报道，但限于当时报道的高并发症发生率，以及技术、器械落后，该技术并未得到推广应用[3]。近年来随着内镜技术不断提升、镜下器械不断改良，全内镜下腰椎融合技术也逐渐得到了脊柱微创外科医生的关注。

该技术根据入路不同可分为经椎间孔入路及经椎板间入路，其中经椎间孔入路内镜下融合术可以采用同轴大通道或同轴小通道内镜系统，该技术在早期被广泛采用，但存在减压范围有限、出口神经根损伤等缺点[4]。经椎板间入路内镜下融合术相对于经椎间孔入路能更好地保护出口神经，且减压更直接、充分[5]，已有文献报道其可用于治疗严重的中央椎管狭窄症，并能获得满意疗效[6]。

经椎板间入路可以采用双通道、同轴小通道以及同轴大通道内镜系统。同轴小通道内镜系统的镜下工具较小，无法植入全尺寸Cage，存在手术效率低、融合率较低等劣势，临床应用较少。既往文献多采用双通道内镜系统，虽能达到较好临床疗效，但其相对于同轴小通道内镜系统具有更大的软组织损伤及术后硬膜外血肿发生率[7-8]。

随着器械改良，经皮同轴大通道内镜系统也逐渐应用于经椎板间入路，在提高手术效率的同时，也能避免双通道内镜系统的不足，但目前缺乏对该技术临床疗效的文献报道。

本团队于2019 年1月开始，将经皮同轴大通道内镜下腰椎椎间融合术（percutaneous coaxiallarge-channel endoscopic lumbar interbody fusion， PE-LIF）应用于退变性腰椎管狭窄症的治疗中，并对术中操作进行改良，积累了一些应用经验。现回顾分析2019 年1月—2021年1 月采用PE-LIF治疗的单节段退变性腰椎管狭窄症患者临床资料，并通过与同期采用MIS-TLIF治疗的患者进行比较，探讨PE-LIF治疗退变性腰椎管狭窄症的临床效果。  报告如下。

1、临 床 资 料

1.1    患者选择标准

纳入标准：

① 典型间歇性跛行，伴单侧下肢疼痛；

② 影像学检查提示单节段退变性腰椎管狭窄，伴或不伴有腰椎间盘突出，手术节段为L4、5 或L5、S1；

③ 符合融合手术指征（椎间盘源性下腰痛、节段性不稳、腰椎滑脱）；

④ 规范化保守治疗3 个月无效或效果不佳；

⑤ 减压方式为单节段单侧减压，手术方式为PE-LIF或MIS-TLIF。

排除标准：

① MeyerdingⅡ度及以上滑脱，需行双侧减压；

② 翻修手术；

③ 伴有腰椎感染、肿瘤或骨折；

④ 伴有周围神经疾病或骶髂、髋、膝关节病；

⑤ 伴有精神疾病或心理障碍；

⑥ 存在手术禁忌证或不接受手术者；

⑦ 随访信息不完整或未规律随访者。

2019年1 月—2021年1 月共134 例患者符合选择标准纳入研究，其中PE-LIF组52例，MIS- TLIF组82例。

1.2    一般资料

PE-LIF组：男23例，女29 例；年龄27～65 岁，平均56.3 岁。病程3～36个月，平均18.7 个月。手术节段：L4、5 29例，L5、S1 23 例。21 例伴有腰椎间盘突出症。MIS-TLIF组：男44例，女38 例；年龄24～70 岁，平均53.6 岁。病程3～41个月，平均18.1个月。手术节段：L4、5 59例，L5、S1 23例。34例伴有腰椎间盘突出症。

两组患者术前X线片均显示单节段椎间隙变窄；CT示责任节段黄韧带增生肥厚、部分椎管呈三叶草形；MRI示椎间盘信号变低、侧方椎管或中央椎管狭窄，硬膜外脂肪部分或全部消失，神经及硬膜受压。两组患者性别、年龄、病程、手术节段及术前腰痛、下肢痛疼痛视觉模拟评分（VAS）、 Oswestry功能障碍指数（ODI）等一般资料比较差  异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。见表1。  

1.3    手术方法

1.3.1    设备摆放及术区准备　两组患者均采用静脉吸入插管全身麻醉，俯卧于可调节手术床，调节手术床及配合使用体位垫使腹部悬空，调整腰桥使其顶点位于L3 椎体平面。PE-LIF组需将内镜屏幕、射频电极主机、磨钻动力主机（非必需）、C臂X线机均放置于术者对侧，以便术者操作。将4袋3 L袋悬挂于头端可调节升降机上，并同时连接至内镜两侧加大水压。

术区四周使用小治疗巾组成“防水堤坝”，手术侧及手术器械放置区域均铺防水 布，以防渗漏，保证无菌。见图1。

图 1术区特殊准备　a. 可调节升降机；b、c. 4 袋3 L 袋同时连接至内镜，可同时开放，加强水压；d. 防水堤坝示意图

1.3.2    建立并预留椎弓根经皮螺钉钉道　两组患者均采用后路经皮椎弓根螺钉固定，固定方式为单侧钉棒或双侧钉棒。常规消毒铺巾后，采用术前计划的椎弓根穿刺路线插入穿刺针，每个椎体植钉时应保证该椎体位于标准正侧位透视影像上。穿刺完成后放置记忆导丝，将导丝尾端向外弯向切口的两端并固定。

1.3.3    术区预处理及椎管外暴露　PE-LIF组：采用植钉的切口，在肌膜层向内侧牵拉至距离棘突中线2 cm处；切开肌膜并钝性分离肌肉，放入逐级扩张管并放置内径为10.2 mm、外径为11.2 mm的平口通道。C臂X线机位置满意后即使用平口大通道的尾端，盲视下刮除上下关节突内侧及下椎板缘的软组织，刮除软组织时必须沿着骨面顺行用力且需控制平口通道深度。刮除完成后置入外径为10 mm的内镜，在水介质下使用射频消融电极、髓核钳去除残留软组织并显露至骨面，暴露关节突内侧部分作减压准备。PE-LIF特殊手术器械见图2。

图 2PE-LIF特殊手术器械     a. 平口通道；b. 斜口通道；c、d. 镜外环锯；e. 镜下骨刀

MIS-TLIF 组：同样采用植钉的切口，在肌膜层向内侧牵拉至距离棘突中线2 cm处。切开肌膜并钝性分离肌肉，放入逐级扩张管并放置内口内径为24 mm、外口内径为28 mm的操作通道，直视下使用髓核钳、电刀去除关节突关节表面的肌肉、韧带等软组织并显露至骨面，暴露关节突关节作减压准备。

1.3.4    神经减压及椎间融合　PE-LIF组：① 减压：在平口通道下使用镜外环锯于关节间隙位置切除部分关节突关节，并以此作为骨性标志。于限深镜下骨刀切除下关节突，并使用髓核钳分块取出。使用椎板咬骨钳向头侧咬除下关节突至峡部位置，并显露黄韧带附着点。向尾端咬至上关节突基底、椎弓根上缘平面，根据操作空间需求及受压部位决定上关节突去除范围。使用椎板咬骨钳从黄韧带附着点处开始逐步去除黄韧带。处理完成后，置入导棒，取出平口通道换为斜口通道。② 椎间融合：判断椎间隙位置，将套管长舌面移向内侧保护硬膜囊，篮钳切开纤维环，镜下骨刀插入椎间隙判断方向。联合使用铰刀、刮刀、刮匙、椎板咬骨钳处理椎间隙，严格限制器械进入椎间隙深度。直视下明确骨性终板处理完成后，使用神经拉钩向内侧牵开硬膜囊，直视下放置导丝，取出工作通道，通过导丝置入试模并确定Cage型号。取出导丝，通过植骨漏斗向椎间隙内植入减压自体颗粒骨，镜下明确植骨位置并去除游离、多余的颗粒骨，将填充自体骨的Cage通过导丝逐步置入椎间隙，C臂X线机透视确定Cage位置。

MIS-TLIF组：使用超声骨刀及普通骨刀切除下关节突和上关节突，椎板咬骨钳向头尾侧咬除剩余关节突关节，暴露黄韧带附着点；使用明胶海绵、脑棉、双极电凝局部止血，椎板咬骨钳去除黄韧带；使用神经拉钩向内侧牵开硬膜囊，用尖刀切开纤维环，窄骨刀判断椎间隙方向；铰刀、刮刀、刮匙、椎板咬骨钳处理椎间隙；明确终板处理完成后置入试模至合适大小；椎间隙冲洗并植入自体  颗粒骨及Cage；C臂X线机透视确定Cage位置。 

1.3.5    椎弓根螺钉植入及关闭切口　通过记忆导丝逐个放入长度合适的椎弓根螺钉及连接棒，置入螺帽并锁紧。充分止血后放置引流管，分别采用不同型号可吸收缝线逐层缝合，所有患者皮肤均采用皮  内缝合方式。

1.4    术后处理

术后第1 天引流量<50 mL即拔除引流管，若存在脑脊液漏则在保证切口愈合基础上延迟拔除。术后第1天复查腰椎正侧位X线片及CT三维重建，在腰椎支具保护下下地活动。分别于术后3 d、 3个月、1年规律复查，影像学检查提示椎间融合  为4级[9]以上后去除腰部支具，恢复正常腰部活动。 

1.5    疗效评价指标

记录并比较两组患者手术时间、术中出血量、术后引流量、住院时间及并发症发生情况；记录术前1 d及术后1、3 d 血清肌酸激酶（creatine kinase， CK）水平评估术中肌肉损伤情况。采用Branti-gan标准[9]评价两组椎间融合情况，分为1～5级，其中4、5级为融合成功，1、2、3 级为不融合，由1名影像科医师及1 名脊柱外科医师共同根据影像学检查进行评估。记录并比较两组患者术前1 d及术后3 d、3 个月、1年的腰痛、下肢痛VAS 评分，术前1 d及术后3个月、1年ODI[10]。所有数据由  同1名脊柱外科医生进行记录。

1.6    统计学方法

采用SPSS20.0统计软件进行分析。计量资料行正态性检验均符合正态分布，数据以均数±标准差表示，两组间手术时间、术中出血量、术后引流量及住院时间比较采用独立样本t检验；两组多时间点间血清CK、VAS评分及ODI比较采用重复测量方差分析，若不满足球形检验，采用Greenhouse-Geisser法进行校正，同一组别不同时间点比较采用Bonferroni 法，同一时间点不同组别间比较采用多因素方差分析。计数资料以率表示，组间比较采用χ2检验；等级资料比较采用Mann-Whitney秩和检验。检验水准取双侧α=0.05。

2、结果

两组患者手术时间和住院时间差异无统计学意义（P>0.05），PE-LIF组术中出血量及术后引流量均显著低于MIS-TLIF组，差异有统计学意义（P<0.05）。术前两组患者血清CK水平差异无统计学意义（P>0.05），PE-LIF组术后1、3 d血清CK水平均显著小于MIS-TLIF组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。所有患者均获1年规律随访。两组术后各时间点腰痛、下肢痛VAS 评分及ODI评分均较术前明显下降，差异有统计学意义（P<0.05）；各时间点两组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。术后3 个月MIS-TLIF组椎间融合率为73.2%（60/82），术后1 年为93.9%（77/82）， PE-LIF组分别为59.6%（31/52）和92.3%（48/52）；两组术后3个月及1 年的椎间融合情况比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表1、图3。术后PE-LIF组和MIS-TLIF组分别有2 例和3例发生下肢麻木，1例和3 例发生神经水肿性疼痛，1 例和1例发生Cage移位，1 例和1例发生椎弓根螺钉松动，两组均无感染及硬膜囊撕裂发生；两组患者并发症发生率（9.6% vs. 9.8%）比较差异无统计学意义  （χ2=0.001，P=0.979）。见图4、5。

图 3两组患者手术前后各临床指标比较     a. 血清CK；b. 腰痛VAS评分；c. 下肢痛VAS评分；d. ODI评分

图 4PE-LIF组患者，女，34岁，椎间盘源性下腰痛、L4、5椎管狭窄症     a～f. 术前X 线片、CT及MRI示L4、5 椎间盘变性，黄韧带肥厚，椎间盘突出，椎管狭窄；g、h. 术中镜下见终板无破损，Cage位置及减压范围满意；i～l. 术后3 d X线片及CT示Cage及椎弓根螺钉位置满意，减压范围满意；m、n. 术后1年X 线片及CT示内固定牢靠，椎间融合

图 5MIS-TLIF组患者，女，48岁，椎间盘源性下腰痛、L4、5椎管狭窄症     a～f. 术前X线片、CT及MRI 示L4、5椎间盘变性，黄韧带肥厚，椎间盘突出，侧隐窝狭窄；g～j. 术后3 d X线片及CT示Cage及椎弓根螺钉位置满意，减压范围满意；k、l. 术后1年X线片及CT示内固定牢靠，椎间融合

3、讨论

3.1    两种术式有效性对比分析

合并椎间盘源性腰痛、节段性不稳、腰椎滑脱的退变性腰椎管狭窄症，需选择减压固定融合手术进行彻底减压及重建局部稳定性。近年来，随着脊柱微创领域的发展，可供选择的微创减压固定融合术式较多。MIS-TLIF治疗退变性腰椎管狭窄症能获得满意疗效，同时具有创伤小、恢复快、出血少等特点，在临床上被快速推广应用，已逐渐成为部分学者治疗该类疾病的首选术式[11-12]。而随着手术技术的不断改良，更微创的内镜下腰椎融合术也在近年得到了脊柱微创外科医生的关注。其中同轴脊柱内镜操作系统在1997 年由Yeung团队研发，并由此启动了同轴通道内镜技术的发展[13]。

在临床疗效方面，Butler等[14]的一项100例患者回顾性研究结果显示，使用同轴通道镜下融合术后ODI明显降低；Nakamura等[15]设计的回顾性研究显示，术后患者腰痛及下肢痛VAS 评分、ODI评分均明显改善。这些临床研究均表明同轴通道镜下融合能取得满意临床疗效。本研究中，两组患者的腰痛及下肢痛VAS评分、ODI评分均较术前明显改善，且两组患者差异无统计学意义，表明在对单节段退变性腰椎管狭窄症的治疗中，PE-LIF已能达到与MIS-TLIF相似的临床效果，这与既往研究报道相符[16]。

在椎间融合方面，有文献报道PE -LIF的Cage移位及下沉发生率明显高于MIS-TLIF[17]；此外，也有文献报道内镜下融合由于视野及器械的局限可能导致终板处理不够，从而引起Cage椎间融合失败[18]。但在本研究中我们却得到了不同结果， PE-LIF组与MIS-TLIF组术后3 个月及1年的椎间融合情况差异均无统计学意义，其中MIS-TLIF组术后3个月椎间融合率为73.2%（60/82），术后1年为93.9%（77/82），与既往部分文献报道结果相似[15，19]。我们认为PE-LIF融合效果能达到与MIS-TLIF无明显差异主要有以下两方面原因，首先是因为PE-LIF使用的Cage尺寸较MIS-TLIF使用的Cage并无缩小，保证了Cage与终板之间的接触面积（图6）。其次在处理终板及植骨时，可扩张铰刀微调扩大的方式能有效保护终板。此外，PE-LIF组可以直视下判断终板处理是否满意以及植骨量是  否足够，进一步保障术后融合效果。

图 6     PE-LIF与MIS-TLIF的Cage尺寸比较     a. PE-LIF；b. MIS-TLIF

3.2    两种术式安全性对比分析

在神经损伤方面，近年一项荟萃分析显示PE-LIF的神经、硬膜损伤发生率为3.3%～10%[20]，稍高于MIS-TLIF[17]，其中经椎间孔入路存在更高的出行神经根损伤风险[21-23]，而经椎板间入路由于神经硬膜囊向内牵拉，存在更高的行走神经根损伤风险。本研究中，PE-LIF组所有患者术后均无出行神经根损伤症状，与Li等[18]的研究结果一致；但术后行走神经根刺激症状发生率为5%，其中2例患者表现为下肢麻木，1 例为下肢水肿性疼痛，我们考虑这可能为骨性结构去除不充分导致行走神经根向内牵拉刺激引起。

但MIS-TLIF也存在同样的问题，本研究中MIS-TLIF组行走神经根刺激症状发生率为7%，与PE-LIF组并无显著差异。

在手术创伤方面，PE-LIF体现出了一定优势。从肌肉损伤角度分析，PE-LIF组采用植钉切口放置工作通道，该措施缩短了切口长度；此外，PE-LIF通道外径更小，也明显减少了肌肉损伤。本研究中，PE-LIF组术后1、3 d的血清CK水平均明显低于MIS-TLIF组，间接表明了PE-LIF较MIS-TLIF能更好地保护肌肉组织。

Ao等[24]也发现腰椎镜下融合术后CK水平和C反应蛋白浓度均明显低于MIS-TLIF组，与本研究结果相似。从出血情况分析，虽然MIS-TLIF组的手术创伤已较传统手术明显缩小[25-26]，但本研究中PE-LIF组具有更少的术中出血量及术后引流量，更有效地降低了手术对患者循环系统的影响。我们认为这得益于内镜下的止血方式，首先，在镜下可以清晰显示小血管并对其进行预止血，而这在MIS-TLIF视野中常无法完成；其次，通过对器械使用方式的改进，4袋3 L袋同时冲洗可以获得更大、更稳定的水压，使术野更清晰，射频消融电极止血效率更高，这也间接减少了出血。

在手术时间方面，我们在早期开展该术式时发现其耗时较MIS-TLIF更长，其他学者也遇到了类似问题，Li等[18]的一项前瞻性研究提示PE-LIF手术耗时远大于MIS-TLIF；Ao等[24]的回顾性研究也显示MIS-TLIF手术时间远小于PE-LIF 组。通过经验总结，我们发现这与术中软组织干扰视野、出血控制较难、骨性结构去除速度慢有密切关系，这些待解决的技术难题增加了术中操作难度及手术时间。通过对术中操作技巧进行改良后，我们较好地解决了手术时间长的难题，包括：

① 平口通道的使用技巧：在进入椎管内之前，我们全部采用平口通道进行镜下操作。在内镜置入前，首先使用平口通道沿着椎板缘及关节突关节骨面刮除附着其表面的软组织，预处理完成后置入内镜进行镜下操作，此时平口通道作为封闭圆环，可以有效遮挡周围软组织进入视野。这两个步骤极大地节省了骨面暴露时间。平口通道在进入椎管内后，为了保护硬膜囊即更换为鸭舌通道。

② 镜下骨刀及镜外环锯使用技巧：在显露出下关节突后，即可使用镜外可视环锯切除部分下关节突及少量上关节突，采用镜下限深骨刀将环锯范围内的骨块切割成数个小骨块分别取出，以此节省时间。此后根据需要联合使用镜下限深骨刀及椎板咬骨钳扩大减压范围。

③ 术中出血控制技巧：镜下出血控制不好会增加手术时间，同时增加神经损伤风险。我们采用加大水压的方式控制术中出血，包括放置4 袋3 L袋同时进行冲洗以及升高3 L袋的高度至2.5 m。在增加水压后我们发现术中视野清晰度更高、出血对操作的影响更小。本研究中，PE-LIF组手术时间与MIS-TLIF组差异无统计学意义，因此我们认为可通过上述要点有效节省手术时间，提高手术效率。

综上述，在治疗单节段退变性腰椎管狭窄症时，PE-LIF能够达到与MIS-TLIF相似的临床疗效，同时不增加手术时间及术后并发症发生率，且手术创伤更小、出血量更少。

通信作者

孔清泉，四川大学华西医院骨科主任医师/教授，一级专家，硕士/博士生/博士后流动站导师。四川省卫生厅学术技术带头人，四川省医学领军人才，四川大学华西医院西藏成办分院院长，华西医院“高原健康联合研究所”副所长。四川省医学会骨科专业委员会常委、四川医师协会骨科专业委员会常委、四川医院协会常委、四川省医学会骨科专业委员会微创学组组长、四川省医促会高原医学（区域联合）专业委员会主任委员。主要从事脊柱微创专业，应用微创技术诊治颈、胸、腰椎退变性疾患，应用传统开放技术治疗脊柱结核、脊柱肿瘤、脊柱畸形。主持国家自然科学基金项目2 项、国家老年疾病临床医学研究中心项目、四川省科技计划项目等纵向课题8 项。

第一作者

刘俊麟，硕士研究生，四川大学华西医院成办分院骨科主治医师。研究方向：脊柱退行性疾病的诊治；颈腰腿痛的发病机理和诊治研究；骨质疏松症的临床诊断与治疗。发表SCI及国家核心期刊论文数篇，参研省级课题多项。

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