腰椎间盘突出症合并腰椎不稳治疗中Quadrant系统的应用

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.30.023

摘要/Abstract

摘要：

背景：腰椎间盘突出症手术后仍有10%-30%的患者症状缓解不明显，统称为腰椎术后失败综合征，而腰椎不稳是其中的一个重要原因。
目的：探讨Quadrant系统下后路腰椎管减压、椎间盘摘除、椎间融合和椎弓根螺钉固定治疗腰椎间盘突出症合并腰椎不稳可行性和有效性。
方法：2011年12月至2012年10月应用Quadrant系统行后路腰椎管减压、椎间盘摘除、椎间植骨加融合器置入、椎弓根螺钉固定治疗腰椎间盘突出症合并腰椎不稳患者62例，男38例，女24例。年龄37-69岁，平均年龄为53.7岁，治疗后随访评价治疗效果。
结果与结论：手术时间为90-210 min，平均时间145 min。术中失血量50-300 mL，平均失血量120 mL。治疗后住院时间5-9 d，平均住院时间6 d。手术切口均一期愈合。随访3-10个月，平均7.2个月。JOA评分治疗前为(10.25±2.34)分，治疗后1个月及末次随访时分别为(18.31±3.12)分和(25.35±2.61)分。与治疗前比较均有显著性差异(P < 0.01)。目测类比评分治疗前为(8.24±1.15)分，治疗后1个月及末次随访时分别为(2.97± 1.12)分和(1.13±0.39)分。与治疗前比较均有显著性差异(P < 0.01)。末次随访时采用改良Macnab标准评价临床效果，优53例，良9例。证明Quadrant系统下后路腰椎管减压、椎间盘摘除、椎间融合和椎弓根螺钉固定治疗腰椎间盘突出症合并腰椎不稳，是一种安全有效的微创治疗方法。

关键词: 骨关节植入物, 骨与关节学术探讨, Quadrant系统, 腰椎间盘突出症, 腰椎不稳, 椎弓根钉固定, 植骨融合, 腰椎管减压, 椎间盘摘除

Abstract:

BACKGROUND: There are still about 10%-30% of patients presenting no obvious improvement of symptoms after lumbar disc herniation surgery, which are collectively known as the lumbar spine post-surgery failure syndrome, and lumbar instability is one of the important reasons.
OBJECTIVE: To evaluate the feasibility and efficacy of surgery including posterior lumbar spinal canal decompression, intervertebral disc resection, lumbar interbody fusion, and pedicle screw fixation on lumbar intervertebral disc protrusion concurring lumbar instability via MAST Quadrant retractor.
METHODS: From December 2011 to October 2012, 62 cases of lumbar intervertebral disc protrusion concurring lumbar instability were treated with posterior lumbar spinal canal decompression, intervertebral disc resection, lumbar interbody fusion, and pedicle screw fixation via MAST Quadrant retractor. There were 38 female and 24 male ranging in age from 37 to 69 years (average 53.7 years). After operation, all patients were followed-up to evaluate the effect of the treatment.
RESULTS AND CONCLUSION: The operative time was 90-210 minutes, average 145 minutes, and the amount of blood loss was 50-300 mL, average 120 mL. The hospitalization time was 5-9 days, average 6 days. All incisions healed by first intention. All patients were followed up 7.2 months on average (from 3 to 10 months). The preoperative JOA score was (10.25±2.34) points. The postoperative JOA score decreased to (18.31±3.12) points at the follow-up after 1 month and (25.35±2.61) points at the last follow-up, showing significant difference when compared with preoperative score (P < 0.01). The preoperative VAS score was (8.24±1.15) points. The postoperative VAS score decreased to (2.97±1.12) points after 1 month and (1.13±0.39) points at the last follow-up, showing significant difference when compared with preoperative score (P < 0.01). According to reforming Macnab standard, the results were excellent in 53 cases and good in 9 cases at the last follow-up. The surgery including posterior lumbar spinal canal decompression, intervertebral disc resection, lumbar interbody fusion, and pedicle screw fixation via MAST Quadrant retractor is a safe, effective and minimally invasive surgical technique in treating lumbar intervertebral disc protrusion concurring lumbar instability.

Key words: bone and joint implants, academic discussion of bone and joint, Quadrant System, lumbar intervertebral disc protrusion, lumbar instability, pedicle screw fixation, bone graft fusion, lumbar spinal canal decompression, disc resection

中图分类号:

R318

魏劲松，曾荣，陈思圆，魏波，林颢. 腰椎间盘突出症合并腰椎不稳治疗中Quadrant系统的应用[J]. 中国组织工程研究, 2013, 17(30): 5563-5568.

Wei Jin-song, Zeng Rong, Chen Si-yuan, Wei Bo, Lin Hao. Quadrant System in lumbar disc herniation treatment of lumbar instability [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(30): 5563-5568.

图/表（结果） 6

2.1 结果分析 手术时间90-210 min，平均时间 145 min。术中失血量50-300 mL，平均失血量 120 mL。术后住院时间5-9 d，平均住院时间6 d。恢复日常生活时间两三周，手术切口均一期愈合。无脑脊液漏、神经损伤感染等并发症。随访3-10个月，平均随访7.2个月。与治疗前相比，治疗后1个月及末次随访患者VAS评分、JOA评分有显著性意义，见表1。

随访过程中复查X射线片均无内固定松动移位。末次随访时采用改良Macnab标准评价临床效果，疗效优39例，良20例，可3例。

2.2 典型病例分析
2.2.1 病例1 男，47岁，因反复腰痛及右下肢疼痛5年，加重半个月入院。术前体格检查：L₄-S₁棘间及右侧棘旁压痛，叩击痛，右臀部梨状肌处压痛，右小腿外侧压痛，右小腿外侧及后侧浅感觉较左侧减退，右足背皮肤感觉减退，右踇趾背伸肌力Ⅲ级。临床诊断：L_4-5椎间盘突出症。采用全麻下右侧后路L_4-5椎板开窗、椎间盘摘除、椎间融合器植入、椎弓根钉系统内固定术。治疗后腰痛及右下肢疼痛明显缓解。治疗前、后影像分析，见图2，3。

2.2.2 病例2 男，61岁，因腰痛伴右下肢麻痛4个月，加重20 d入院。术前体格检查：脊柱生理弯曲变直，无侧凸、后凸畸形，右侧骶棘肌痉挛，L₄-S₁棘突、棘突间压痛、叩击痛阳性，L₄-S₁右侧椎旁压痛明显，右下肢后外侧、足底皮肤感觉减退，以右小腿后外侧明显，右侧腓长肌、胫前肌肌力4级，右足背伸、跖屈肌力3级，右下肢直腿抬高试验50°阳性，加强试验阳性。临床诊断：L₄-S₁椎间盘突出症。采用全麻下右侧后路L₄-S₁椎板开窗、椎间盘摘除、椎间融合器植入、椎弓根钉系统内固定术。治疗后效果明显，腰痛伴右下肢疼痛消失，麻木缓解，行走恢复正常。治疗前、后影像分析，见图4，5。

2.2.3 病例3 男，34岁，因腰痛伴双下肢麻痛2个月入院。术前体格检查：脊柱腰段右侧弯畸形，L₄_-₅棘突两侧旁压痛，叩击痛阳性，双下肢直腿抬高试验30°阳性，加强试验阳性，“4”字征双侧阴性，双大腿后外、小腿前外侧皮肤浅感觉减退，双足背伸肌力Ⅳ级。临床诊断为L₄_-₅椎间盘突出症。采用全麻下双侧后路L₄_-₅椎板开窗、椎间盘摘除、椎间融合器植入、椎弓根钉系统内固定术。治疗后效果明显，腰痛伴双下肢麻痛消失。治疗前、后影像分析，见图6，7。

2.3 相关研究文献的比较 不同方法治疗腰椎间盘突出症合并腰椎不稳的文献分析，见表2。

参考文献

[1] Cole CD, McCall TD, Schmidt MH, et al. Comparison of low back fusion techniques: transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF) or posterior lumbar interbody fusion (PLIF) approaches. Curr Rev Musculoskelet Med. 2009;2(2):118-126.

[2] Ploumis A, Wu C, Fischer G, et al. Biomechanical comparison of anterior lumbar interbody fusion and transforaminal lumbar interbody fusion. J Spinal Disord Tech. 2008;21(2):120-125.

[3] 王广积,谭军贾,连顺侯,等.后路椎体植骨融合椎弓根钉内固定治疗腰椎滑脱症[J].颈腰痛杂志,2002,23(1):34-36.

[4] Booth KC, Bridwell KH, Eisenberg BA, et al. Minimum 5-year results of degenerative spondylolisthesis treated with decompression and instrumented posterior fusion. Spine. 1999;24(16):1721-1727.

[5] Tay BB, Berven S. Indications, techniques, and complications of lumbar interbody fusion. Semin Neurol. 2002;22(2):221-230.

[6] 陈文治,葛鸿庆,王君鳌,等. USS系统后路固定加椎间植骨治疗腰椎节滑脱症[J].中医正骨, 2004,16(10):29-30.

[7] Sidhu KS, Herkowitz HN. Spinal instrumentation in the management of degenerative disorders of the lumbar spine. Clin Orthop Relat Res. 1997;(335):39-53.

[8] Rantanen J, Hurme M, Falck B, et al. The lumbar multifidus muscle five years after surgery for a lumbar intervertebral disc herniation. Spine. 1993;18(5):568-574.

[9] Toyone T, Takahashi K, Kitahara H, et al. Visualisation of symptomatic nerve roots. Prospective study of contrast-enhanced MRI in patients with lumbar disc herniation. J Bone Joint Surg Br. 1993;75(4):529-533.

[10] 刘云鹏,刘沂.骨与关节损伤和疾病的诊断分类及功能评定标准[M].北京:清华大学出版社,2002:5-6.

[11] 王华东,侯树勋.腰椎节段性不稳的治疗与研究进展[J].继续医学教育,2005,19(7):45-47.

[12] 王亮,朱冬承,戈兵,等.单侧钉棒固定单枚Cage融合治疗腰椎间盘突出合并腰椎不稳症[J].颈腰痛杂志,2011,32(05):357-359.

[13] 何二兴,曹燕明,范子文.经神经根孔入路腰椎融合术治疗腰椎间盘突出伴腰椎不稳[J].中国现代手术学杂志,2005,9(4):299-301.

[14] 傅晨,张功林,杨成勇,等.内固定加植骨融合治疗腰椎间盘突出合并腰椎失稳[J].中国骨伤,2009,22(10):755-756.

[15] 袁永集.腰椎间盘突出症伴腰椎不稳56 例诊治分析[J].中国厂矿医学,2006,19(5):411-412.

[16] 曹刚.椎弓根内固定加植骨治疗腰椎不稳并椎间盘突出症[J].颈腰痛杂志, 2009,30(6):514-515.

[17] Styf JR, Willén J. The effects of external compression by three different retractors on pressure in the erector spine muscles during and after posterior lumbar spine surgery in humans. Spine. 1998;23(3):354-358.

[18] Wang J, Zhou Y, Zhang ZF, et al. Minimally invasive or open transforaminal lumbar interbody fusion as revision surgery for patients previously treated by open discectomy and decompression of the lumbar spine. Eur Spine J. 2011;20(4):623-628.

[19] 易伟宏,黄曹,陈开林,等.内窥镜下手术治疗腰椎间盘退变性疾病的并发症[J].中国脊柱脊髓杂志,2009,19(12):916-920.

[20] 陈远武,易伟宏,刘春利,等.METR_X内窥镜辅助X-Tube下减压、融合、内固定治疗腰椎退变性疾病[J].临床骨科杂志,2009,12(3):254-256.

[21] 孟志斌,李俊,李洪潮,等.X-TUBE内镜下椎弓根钉内固定治疗退行性腰椎管狭窄伴腰椎滑脱的近期临床观察[J].颈腰痛杂志,2008,29(2):124-127.

[22] Glaser J, Stanley M, Sayre H, et al. A 10-year follow-up evaluation of lumbar spine fusion with pedicle screw fixation. Spine. 2003;28(13):1390-1395.

[23] Lin PM. A technical modification of Cloward's posterior lumbar interbody fusion. Neurosurgery. 1977;1(2):118-124.

[24] Guan HG, Wang G, Huo ZM, et al. Minimally invasive surgical treatment for lumbar degenerative disease with IsoC-3D navigation under Mast Quadrant system. Zhongguo Gu Shang. 2012;25(6):451-454.

[25] Haji FA, Cenic A, Crevier L, et al. Minimally invasive approach for the resection of spinal neoplasm. Spine. 2011;36(15):E1018-1026.

[26] Liu T, Zhou Y, Wang J, et al. Clinical efficacy of three different minimally invasive procedures for far lateral lumbar disc herniation. Chin Med J (Engl). 2012;125(6):1082-1088.

[27] Logroscino CA, Proietti L, Pola E, et al. A minimally invasive posterior lumbar interbody fusion for degenerative lumbar spine instabilities. Eur Spine J. 2011;20 Suppl 1:S41-45.

[28] 韩建龙,左金良,黄波,等.腰椎间盘突出症不同术式的远期疗效比较[J].实用骨科杂志,2006,12(1):12-14.

[29] Chekhonatski? AA, Chekhonatskaia ML, Sharova EV, et al. Complex approach to the treatment of the diskal hernia of lumbosacral spine. Voen Med Zh. 2010;331(8):25-28.

[30] Kasai Y, Inaba T, Kato T, et al. Biomechanical study of the lumbar spine using a unilateral pedicle screw fixation system. J Clin Neurosci. 2010;17(3):364-367.

[31] Ozgur BM, Yoo K, Rodriguez G, et al. Minimally-invasive technique for transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF). Eur Spine J. 2005;14(9):887-894.

[32] North RB, Campbell JN, James CS, et al. Failed back surgery syndrome: 5-year follow-up in 102 patients undergoing repeated operation. Neurosurgery. 1991;28(5):685-690.

引言

对于腰椎间盘突出症合并腰椎不稳的治疗，除摘除椎间盘外手术外还需要进行椎体间融合。目前常用腰椎体间融合方法包括前路椎间融、后路椎间融合和经关节突椎间融合^[1-2]。

Quadrant系统是在X-tube操作技术基础上发展起来的微创脊柱外科操作系统。通过建立一个可扩张撑开的工作通道，可以更顺畅、更精确地到达手术区域，顺利实现过去只有传统开放手术才能完成的腰椎管减压、椎间植骨融合、椎弓根螺钉内固定等复杂操作，不需广泛剥离肌肉及软组织以显露骨性标志和植骨床，保留椎旁软组织的生理功能，降低术后腰背部疼痛的发生率旧，微创条件下的减压、融合和内固定不破坏脊柱稳定结构^[3-4]。因此，其应用面广，可应用于所有的腰椎退行性疾病的手术治疗，包括常见的腰椎管狭窄症、腰椎滑脱症、腰椎不稳及腰椎间盘突出症。

有研究表明，应用Quadrant系统对肌肉行逐级扩张，因此损伤小、术后疼痛较少、瘢痕形成少、恢复时间快，对脊柱稳定性影响轻，取得了较好的临床效果^[5-7]。Rantanen等^[8]研究表明，应用Quadrant系统治疗腰椎间盘突出，在微创条件下行椎间盘髓核摘除、患侧神经根减压、单侧内固定、后外侧和小关节间植骨融合，手术通过一侧入路完成，不破坏减压对侧关节突关节和椎旁软组织，同时保留后方棘突、棘上韧带和棘间韧带等大部分后柱结构，维持了脊柱的稳定性，取得了满意的近期临床疗效。

广东医学院附属医院骨科于2009年6月至2010年4月，应用Quadrant系统行后路腰椎管减压、椎间盘摘除、椎间植骨加融合器置入、椎弓根螺钉固定治疗腰椎间盘突出症合并腰椎不稳，取得良好的近期临床效果，报告如下。

材料方法

1.1 一般资料 实验设计为回顾性病例分析，于2009年6月至2010年4月在广东医学院附属医院骨科完成。共纳入病例62例，男38例，女24例；年龄37-69岁，平均年龄53.7岁。其中单节段腰椎间盘突出34例(L_4-5 15例，L₅-S₁ 19例)，多节段腰椎间盘突出28例( L₄-S₁19例，L₃-L₅ 9例)，腰椎间盘突出伴狭窄30例，二次手术6例，均合并腰椎不稳。术中应用Quadrant系统后路减压、椎间盘摘除外同时给予椎弓根钉系统(枢法模Sofamor) 内固定+椎间融合器植入(26例)或椎间异体骨植入(36例)。其中对于责任椎间盘向一侧突出且症状在一侧者(21例)给予单侧椎弓根钉系统(枢法模Sofamor) 内固定，椎间植入异体骨或椎间融合器。Quadrant系统模拟示意图，见图1。

1.2 治疗方法

1.2.1 影像学检查 腰椎节段性不稳在不稳定的晚期诊断并不困难，然而要进行早期定性定量诊断，要确定正常与异常活动的界线仍是非常困难的。腰椎运动单位的成角和位移的测量，虽然已作为标准的检查方法，但另有一些客观评定的方法^[9]。

1.2.2 Quadrant系统下后路腰椎管减压、椎间盘摘除、椎间融合和椎弓根螺钉固定 全麻后患者俯卧位。3D C型臂X射线机透视下标注经病变节段椎间盘横线(A线)和单侧或双侧经病变节段上下椎弓根中心连线(B线)，B线为手术切口，长度为3 cm左右。对于责任椎间盘向一侧突出且症状在一侧者给予单侧切开皮肤及腰背筋膜，电凝止血。直径1.5 mm克氏针斜向内侧插入病变节段关节突，沿导针逐级插入扩张套管，环绕钝性剥离。最后插入内径2.2 cm纵向工作通道并固定(根据术野的深度选择不同长度的扩张管叶片)。撑开扩张工作通道、安装侧方挡板，电凝止血后清除视野中软组织显露椎板、椎板间隙、黄韧带和关节突。于黄韧带附着处咬除部分上位椎板和关节突内侧，钝头探子剥开黄韧带进入硬膜外腔，平板剥离器分离硬膜外间隙后咬除黄韧带。找到神经根并轻柔分离牵开保护，仔细止血处理神经根周围粘连组织和静脉。进一步充分咬除椎板、黄韧带和关节突，确保硬膜囊、神经根松解彻底无压迫，神经根活动良好。中央椎管狭窄者用吸引器下压保护硬膜囊潜行咬除部分对侧黄韧带。神经根管狭窄者用不同角度枪状钳和自制角度骨刀充分扩大神经根管，保证神经根松解彻底。使用神经拉钩将神经根牵向内侧，显露椎间盘并切开纤维环，插入椎间撑开器扩大椎间隙，逐级椎间绞刀清除椎间盘组织，最后终板刮刀清除软骨。对于两侧均有症状者再用同样方法从另一侧行腰椎管减压、椎间盘摘除。将上述咬除骨填入椎间融合器后将椎间融合器植入椎间隙，不植入Cage，可在椎间隙植入异体骨。冲洗术野，检查神经减压情况，进一步止血，硬膜囊表面放置明胶海绵。

1.2.3 椎弓根螺钉固定手术采用枢法模椎弓根螺钉系统 腰椎单侧或双侧关节突关节显露，采用“人字嵴”法选好进针点，开口器穿透皮质。开路器顺着椎弓根方向进入椎体。使用探针确定螺纹孔没有穿破皮质，放置定位针，3D C型臂X射线机透视满意后，用丝锥扩孔，植入适合的螺钉系列。待C型臂X射线机透视确认，将钛棒预弯，连接螺栓及横连，螺栓最终锁紧，放置负压引流管，关闭切口，卸下Quadrant系统。

1.3 术后处理 密切观察和保证引流管通畅。5-7 d内常规使用脱水剂、地塞米松(5 mg，静脉滴注，2次/d)和抗生素治疗。术后3 d患者无明显腰痛时开始直腿抬高和腰背肌锻炼，卧床1周后酌情戴腰围下床活动，3个月内避免从事体力活动。

1.4 临床评价 治疗前、治疗后一个月及末次随访采用腰腿痛目测类比评分法(VAS)和JOA评分法。末次随访临床疗效评定按改良Macnab疗效评定标准可分为4级^[10-11]。优：症状完全消失，恢复原来的工作和生活；良：有稍微症状，活动轻度受限，对工作生活无影响；可：症状减轻，活动受限，影响正常工作和生活；差：治疗前后无差别，甚至加重。

1.5 统计学分析 采用SPSS 10.0统计处理进行分析，所有数据以x(_)±s表示，行配对资料t 检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

Quadrant系统脊柱微创手术操作系统之一，与METRx系统和X-tube系统一样，该系统是通过建立工作通道应用特殊工具完成手术操作的微创技术。该手术对腰背部肌肉行逐级扩张，因此损伤小、治疗后疼痛较少、瘢痕形成少、恢复时间快，对脊柱稳定性影响轻。术者单人基本可完成手术操作，减轻了助手的工作强度。降低了传统手术中过多的切开和分离椎旁肌肉组织导致的肌肉失神经支配及萎缩，增加腰椎术后综合征的发生概率^[17]。可直视神经根和椎间盘、对椎间盘破裂和侧隐窝狭窄的患者能进行彻底摘除和减压^[18]。不仅可对椎管进行充分的减压，还可提供充足的通道到达椎间隙，并进行终板的刮除及椎间隙植骨和(或)椎间融合器。在完成椎间植骨融合的同时尚可保留部分侧方关节面和位于中线的骨及韧带组织，减少医源性损伤的程度和不稳，同时仍可安全地达到传统开放手术的目标。减压技术和椎间融合技术结合，既可以达到微创减压，降低了传统手术入路对腰骶部软组织广泛剥离和过度牵拉所造成的损伤。据报道应用METRx椎间盘镜系统易出现硬脊膜、神经损伤、感染等并发症^[19]。而X-tube系统虽然已在METRx椎间盘镜系统基础上作了改进，扩大了操作空间但其术野暴露仍有限，因而手术适应证有限^[20-21]。若需椎弓根系统固定还需要内镜辅助，另外在METRx系统和X-tube系统下进行手术，要求操作者技术熟练，需经过一定的学习曲线。

Quadrant系统是在X-tube系统基础上设计的当前最先进脊柱微创系统。操作空间大，纵向工作通道撑开时，上部50-55 mm，下部80-100 mm，单侧可同时植入2颗融合器与3颗椎弓根螺钉^[22-25]。“Y”形导光束可满足全视野照明，对手术操作无遮挡不需內窥镜，可直视手术。充分撑开时，侧方挡板可防止竖脊肌内陷遮挡手术视野。Quadrant系统的特点使得其应用范围更广，尤其针对多节段腰椎间盘突出症合并腰椎不稳，操作难度与开放手术基本相同，无学习曲线。但应注意的是同应用其它脊柱微创系统一样，术前病变节段定位非常重要^[26-27]。

Quadrant系统下后路腰椎管减压、椎间盘摘除、椎间融合和椎弓根螺钉固定治疗腰椎间盘突出症合并腰椎不稳可获得良好的近期临床效果，是一种安全有效的微创手术方法。即可达到切口小、损伤小、手术效果好和并发症少的目的，同时适应证更广，有望成为治疗腰椎间盘突出症合并腰椎不稳疾病值得推广的理想的治疗方法^[28-29]。

在严格掌握手术适应证的情况下，应用Quadrant系统单侧内固定后外侧融合技术是一种安全、有效的微创方法，能减少手术创伤，降低手术风险，减少手术失血量和治疗费用，取得满意的近期疗效。远期临床疗效有待进一步观察，尚需积累更多病例及更长时间的随访来评价该术式确切的临床疗效^[30-32]。