微创经椎间孔植入物置入腰椎体间融合：螺钉位置不良及cage移位特点

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.13.017

摘要/Abstract

摘要：

背景：传统开放经椎间孔腰椎体间融合对椎旁软组织剥离范围较广，组织牵拉时间较长，创伤大，失血量多。微创经椎间孔腰椎体间融合可以减少或避免上述缺点，但也存在曲折的学习曲线过程，因此正确了解其并发症并及时预防具有积极的临床意义。
目的：总结微创经椎间孔腰椎体间融合修复腰椎疾病的并发症，并探讨其防治策略。
方法：于2008年5月至2012年5月采用微创经椎间孔腰椎体间融合修复腰椎疾病患者100例，所有患者均存在明显腰腿痛并经保守治疗6个月无效。其中腰椎管狭窄症42例，腰椎滑脱症31例，腰椎间盘突出伴侧隐窝狭窄症27例；L3/4 2例，L4/5 28例，L5/S1 50例，L3-L5 2例、L4-S1 18例。记录其相关并发症及处理方法。
结果与结论：1例患者在处理椎间隙时，出现硬膜外出血量约为1 000 mL，给予输血，未出现并发症。共11枚螺钉置入后发现位置不良，占总螺钉数的2.5%(11/435)，其中1例(1枚)螺钉的1/3直径在椎管内，并引起L5神经根性疼痛，再次手术后症状消失。2例置入后发现cage位置不良，占总cage的1.7%(2/120)，2例患者均无临床症状，未处理。1例患者随访中发现cage移位，占总cage的0.8%(1/120)，翻修2次痊愈，第1次采用重置cage，后出现再次移位；第2次采用后路腰椎间融合治愈。治疗后1个月内，2例患者肺动脉造影显示右肺动脉显影不良，诊断为肺栓塞，经碎栓及溶栓治疗，未出现死亡等不良后果。提示微创经椎间孔腰椎体间融合修复腰椎疾病为安全可靠并发症较低的方法之一。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 脊柱植入物, 微创脊椎手术, 经椎间孔腰椎体间融合, cage, 相关并发症

Abstract:

BACKGROUND: Traditional open surgical transforaminal lumbar interbody fusion often needs a broader dissection of the paraspinal soft tissue and longer stretch time of soft tissue, induces greater surgical trauma and more blood loss. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion (MIS-TLIF) may reduce or avoid these shortcomings. However, MIS-TLIF technique needs a process of learning curve. Correctly understanding the MIS-TLIF technique and dealing with their associated complications, have an important clinical significance.
OBJECTIVE: To summarize the MIS-TLIF complications for treatment of lumbar disease, and explore the prevention and treatment strategies.
METHODS: Between May 2008 and May 2012, 100 patients with lumbar disease were treated using MIS-TLIF. All of patients had typical low back pain combined with leg pain, and were ineffective by conservative treatment for 6 months. There were lumbar spinal stenosis syndrome in 42 cases, lumbar spondylolisthesis in 31 cases, and lumbar disc herniation with lateral recess stenosis in 27 cases. The operative levels included L3/4 in
2 patients, L4/5 in 28 patients, L5/S1 in 50 patients, L3-L5 in 2 patients, and L4-S1 in 18 patients. The intraoperative and postoperative complications were recorded.
RESULTS AND CONCLUSION: One patient appeared extradural hemorrhage 1 000 mL and was given blood transfusion, no complications were found. Pedicle screw malposition was found in 11 pedicle screws (11/435, 2.5%). Only one patient had new L5 radicular pain due to impingement by the tip of a bicortical S1 screw upon the lumbosacral trunk anterior to the sacrum. This screw was re-positioned at a subsequent procedure, with resolution of the radicular pain. Interbody cage malposition was found in 2 patients with 2 cages (2/120, 1.7%) after operations, they showed no clinical symptoms and were not treated. One patient with one cage (1/120, 0.8%) appeared cage displacement during follow-up, which required twice revision surgeries, one is cage re-position and the other is posterior interbody fusion. Within one month after operations, two patients had poor visualization in the right pulmonary arteriography, which was diagnosed as pulmonary embolism and was treated with thrombectomy and thrombolysis. No death and other consequence were found. Experimental findings indicate hat, MIS-TLIF is a safe, reliable and effective surgery for treating lumbar diseases, with few complications.

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Key words: Spinal Fusion, Lumbar Vertebrae, Surgical Procedures, Minimally Invasive, Intraoperative Complications, Postoperative Complications

中图分类号:

R318

陈晓涛，谢守宁，王凯. 微创经椎间孔植入物置入腰椎体间融合：螺钉位置不良及cage移位特点[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(13): 2057-2062.

Chen Xiao-tao, Xie Shou-ning, Wang Kai. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion: characteristics of screw malposition and cage displacement [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(13): 2057-2062.

图/表（结果） 2

2.1 参与者数量分析共纳入节段性或双节段性腰椎病变患者121例，排除21例失访患者，共100例患者纳入最终分析。

2.2 随访结果 100例患者获得完整随访资料，随访时间24-65个月。相关并发症见表1。

2.3 并发症分析

螺钉位置不良：100例患者共置入435枚螺钉，融合后3 d行CT检查，发现9例患者共有11枚(2.5%)螺钉位置不良，其中1枚螺钉的1/3直径在椎管内，并引起L₅神经根性疼痛，经二次手术处理后，症状消失；其余10枚螺钉位置不良均为椎弓根外侧壁或内侧壁部分破裂，未引起新的神经根症状，未行特殊处理(图1)。

椎间融合器(cage)放置不良：2例患者融合后即刻X射线片复查发现cage位置不良，占总cage的1.7%(2/120)。1枚cage穿透上位椎体的椎板，部分陷入L₄椎体内(图2)；另1枚cage置入太靠椎体前缘，导致cage前部突入于腹膜后间隙。2例患者均无临床症状，因此2枚cage未行处理。此2例患者均发生在本院开展此手术的早期。

椎间融合器(cage)移位：1例患者随访中发现cage移位，占总cage的0.8% (1/120)，翻修2次，其初始疾病为峡部裂性腰椎滑脱伴严重腰痛和根性疼痛，融合后即刻X射线片示cage位置良好；融合后2个月患者来院，主诉根性疼痛，复查X射线片示cage向后移位至神经根管(图3)；再次手术给予cage重新置入，同侧连接棒给予加压；但置入后1个月，cage再次移位，行开放性手术，经后路腰椎体间融合，双侧cage置入，术后患者症状解除，6个月后椎间达到骨性融合。

出血和肺栓塞：1例患者在处理椎间隙时，出现硬膜外腔突然大量出血，约为1 000 mL，经检查为硬膜外腔静脉血管破裂，经电凝止血，明胶海绵压迫，并输血处理，未再出现出血，恢复良好，其他患者均未输血。

1例于融合后7 d现精神差，嗜睡、口唇发绀、胸痛、呼吸困难、急促，急给予吸氧，不缓解。心电图示：Ⅲ导联M波和T波倒置，完全性右束支传导阻滞；动脉血氧分压为54.2 mm Hg，血浆D-二聚体定量25.4 mg/L；血压 105/60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。急请内科会诊，并行肺动脉造影，显示右中下肺动脉两分支不显影，测右肺动脉压50/27(35) mm Hg，右室压33/16(20) mm Hg，诊断为肺栓塞。行碎栓治疗，但未成功。转入ICU病房，给予尿激酶溶栓治疗，并辅以低分子肝素皮下注射，5 d患者生命体征平稳，转回普通病房，再住院观察4 d出院，后一直服用华法林至4周，随访期间未再出现肺栓塞。另1例患者于融合后16 d出现胸痛、心慌、憋气、出汗。给予吸氧后，症状不缓解，随后给予积极抢救及检查。心电图示Ⅲ导联M波和T波倒置，不完全性右束支传导阻滞；动脉血氧分压为53.8 mm Hg，CO₂分压47.5 mm Hg，血浆D-二聚体定量13.2 mg/L；血压100/70 mm Hg；胸片检查显示右膈抬高，右室扩大，右肺门影增大。急请内科会诊，建议行肺动脉造影，显示右肺动脉显影不良，充盈缺损，测右肺动脉压49/27(37) mm Hg，右室压56/-7(12) mm Hg，诊断为肺栓塞；急诊行碎栓术，成功后造影显示右肺动脉通畅，右室压恢复到29/3(10) mm Hg。术后患者转ICU病房，同时给予低分子肝素皮下注射治疗。2 d后生命体征平稳转回普通病房，再住院1周出院，后继续给予口服华法林4周，随访期间未再出现肺栓塞。此2例患者术后均常规行低分子肝素钠皮下注射预防血栓。

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引言

1982年Harms等提出经椎间孔腰椎体间融合技术，术中一般不必牵拉神经根，这些技术上的优势使得经椎间孔腰椎体间融合技术获得迅速推广。但是肌肉入路并没有改变，开放腰椎后路经椎间孔腰椎体间融合对肌肉损伤的缺点仍然影响着经椎间孔腰椎体间融合的远期疗效。为了避免开放经椎间孔腰椎体间融合的一些缺点，学者进一步提倡微创脊柱外科技术。1997年Foley和Smith提出管状牵开器技术，解决了脊柱后路的微创入路问题，减少了腰椎后路常规手术对椎旁肌的牵拉和剥离。2001年Foley提出经皮椎弓根螺钉技术，微创腰椎间融合技术应运而生。2002年Koo首先报道微创经后路腰椎体间融合技术，2003年Foley首先报道了微创经椎间孔腰椎体间融合技术。经过近10年的发展，微创经椎间孔腰椎体间融合在操作技术、适用指征等方面得到不断充实和完善，并为越来越多的脊柱外科医生所接受。

传统开放经椎间孔腰椎体间融合是目前修复腰椎疾病引起腰腿痛的常用方法。但传统开放经椎间孔腰椎体间融合常需要剥离两侧骶脊肌至小关节，术中对椎旁软组织剥离范围较广，组织牵拉时间较长，创伤大，失血量多，不利于患者早期康复^[1]。微创经椎间孔腰椎体间融合采用软组织扩张技术，用扩张器暴露术野，无需剥离两侧骶脊肌，并保留后正中脊柱结构，有椎旁软组织剥离少、无需长时间牵拉肌肉、减少术中出血、减少术后疼痛及住院时间等优点^[2-3]。近年来微创经椎间孔腰椎体间融合技术逐渐为国内外学者接受并积极开展，然而其也存在曲折的学习曲线过程，因此在关注微创经椎间孔腰椎体间融合技术的同时，正确认识和处理其相关并发症，对提高临床疗效有重要临床意义。文章总结2008年5月至2012年5月青海省人民医院采用微创经椎间孔腰椎体间融合修复100例腰椎疾病患者的相关并发症及其处理方法，并探讨防治策略。

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材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：于2008年5月至2012年5月在青海省人民医院骨科完成。

对象：收集2008年5月至2012年5月青海省人民医院骨科采用微创经椎间孔腰椎体间融合修复的腰椎疾病患者。

诊断标准：术前诊断为腰椎疾病，并经过正规保守治疗6个月无效的患者。

纳入标准：①符合诊断标准者。②无明显手术禁忌证者。③采用微创经椎间孔腰椎体间融合治疗者。④同一组医生手术。⑤所有患者均知情同意并签字，试验及治疗方案获得青海省人民医院伦理委员会批准。

排除标准：①存在手术禁忌证者。②病理性疾病导致的腰背部疼痛者(如转移性肿瘤、感染、结核等)。③精神障碍者。④随访资料不完整者。

共纳入121例，排除21例失访患者，共100例患者纳入最终分析，其中男41例，女59例；年龄34-89岁，平均58岁。术前诊断：腰椎管狭窄症42例，其中L₄/58例、L₅/S₁ 25例、L₄-S₁9例；腰椎滑脱症31例，其中L_3/4 2例、L_4/5 6例、L₅/S₁ 15例、L₃-L₅ 2例、L₄-S₁ 6例；腰椎椎间盘突出伴侧隐窝狭窄症27例，其中L_4/514例、L₅/S₁ 10例、L₄-S₁ 3例。所有患者均存在明显腰痛伴下肢神经根性疼痛，并经保守治疗无效，其中78例有间歇跛行。94例同时伴肌力减退，71例跟腱反射及膝反射减弱，53例直腿抬高实验及加强实验阳性。所有患者术前均行腰椎X射线片、CT及MRI检查，提示节段性或双节段性腰椎病变，如骨赘形成、滑脱、椎管狭窄等。

材料：椎弓根螺钉购自史赛克公司，材料均为钛合金，具有良好的组织相容性，其设计连接灵活，易于安装，操作方便。

方法：其中80例患者行单节段融合，20例患者行双节段融合。所有患者均在全麻下手术，取俯卧位，置于可透视的手术床和腰椎支架上。先行透视，确定手术节段，并做体外皮肤标记。选择手术椎体间隙和关节突关节外侧缘连线的中点，作长约2.5 cm的纵行切口，纵向切开深筋膜，钝性分离多裂肌间隙，直至小关节，放置导针，沿导针依次放置软组织扩张器，置入MAST Quadrant通道和冷光源并固定稳妥，再次透视确定手术间隙，清除椎板软组织，咬除下关节突和部分上关节突，黄韧带，牵开硬膜囊和神经根，显露并切除椎间盘、增生的骨赘，对于中央椎管狭窄者可先用用高速磨钻进行减压；完成减压后，调整椎间撑开器，将椎间隙撑开至合适高度，刮除软骨终板直至点状出血，椎间隙置入带自体松质骨大小合适的椎间融合器，再次透视确定椎间融合器的位置满意后，放置椎弓根螺钉和连接棒，并透视确认螺钉位置满意，去除MASTQuadrant通道，分层缝合切口，无菌敷料覆盖。

融合治疗后预防性应用抗生素(头孢唑林钠2 g，麻醉前30 min，融合后12 h)和预防静脉血栓(低分子肝素钠皮下注射)，切口不放引流管，融合后1 d复查X射线片，根据患者耐受程度，鼓励患者进行腰背肌锻炼，融合后1个月内佩戴腰围下床活动。

主要观察指标：统计分析出现的所有并发症。患者出院后要求4周、3个月、6个月、1年以后每年来院随访1次。随访中对患者进行X射线片检查，并采用 CT评估椎弓根螺钉和cage的位置是否良好。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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讨论

随着微创脊柱外科技术的开展，微创经椎间孔腰椎体间融合已被广泛应用治疗腰椎退变、峡部裂等疾病引起脊椎滑脱、椎管狭窄、侧凸、椎间盘突出等腰椎疾病。与传统开放性经椎间孔腰椎体间融合相比，其具有创伤小、术中出血少、住院时间短、对脊柱稳定性破坏小，安全性高等优点。但是，微创经椎间孔腰椎体间融合技术也存在曲折的学习曲线过程，需要熟悉的解剖知识、丰富的临床经验，以及对手术指征合理掌握，才能提高疗效，减少并发症^[4]。因此正确了解微创经椎间孔腰椎体间融合的并发症并及时预防具有积极的临床意义。

3.1 椎弓根螺钉位置不良椎弓根螺钉位置不良是微创经椎间孔腰椎体间融合常见并发症，其发生率为1.0%-4.2%^[5-6]。陈云生等^[6]观测24例微创经椎间孔腰椎体间融合术患者，发现4.2%的螺钉穿出椎弓根外。他们认为正确的置钉方法和术中影像学检测将降低螺钉位置不良的发生率。作者同意他们的观点，本组患者术后椎弓根螺钉位置不良发生为2.5%，多数螺钉位置不良发生在开展此技术的早期。其发生与术者对腰椎体的解剖特征，特别是椎弓根的形态走向、椎体小关节突周围解剖结构是否熟悉有关。术者在开展此手术之前应有丰富的腰椎弓根螺钉置入经验，且术前要对预计置入椎弓根螺钉的椎体行CT检查，了解其直径、走向，便于术中准确置入螺钉，减少螺钉置入椎管等位置不良发生。另外术中影像学检测技术的改进对正确置钉也有重要帮助，如Aoki等^[7]比较传统C型臂透视于O型臂技术在椎弓根钉正确性方面的差异，发现O型臂技术能够明显降低螺钉位置不良的发生率(12%，7.3%)。

3.2 椎间融合器位置不良与移位椎间融合器位置不良或移位常为多因素引起，是微创经椎间孔腰椎体间融合后较常见的并发症之一，其总发生率为1.2%-26.5%^[8^-^13]。肖波等^[13]报道105例行微创经椎间孔腰椎体间融合患者，2例术后出现cage下层。赵凤东等^[8]观测253例微创经椎间孔腰椎体间融合患者，6例发生cage移位，发生率为1.2%。这些学者均认为影响术后cage位置不良或移位的因素有适应证的选择、手术技巧细节、椎间融合器类型以及融合节段终板形态等相关，但与手术技术细节掌握最为重要。本组患者发生椎间融合器位置不良与移位均在在开展此微创经椎间孔腰椎体间融合早期，也说明微创经椎间孔腰椎体间融合的安全性与术者经验和技术相关。

椎间融合时，术中软骨终板处理尤为重要。应避免软骨终板刮除过多，特别是伴有骨质疏松的患者，否则会导致融合器向椎体内坍陷，椎间隙高度丢失，进而可引起椎间孔容积减小而导致根性症状，本组1例患者，因为软骨终板过多刮除而引起Cage陷入上位椎体内。作者认为术中根据椎体骨质疏松程度，用刮匙小心刮除软骨终板，不要过多刮除骨性终板，特别是老年女性患者，处理时，见骨性终板少量渗血即可，同时用刮匙探查其硬度，如果硬度不足，最好放弃使用矩形和小号椎间融合器，而使用表面积较大的椎间融合器，以增加其与终板接触面积，减少融合器坍陷^[6^，⁸^，^14]。

处理软骨终板时，既不能刮除过多引起融合器坍陷，也不能刮除不全面，使其与终板界面贴合较差引起移位。文献报道融合器移位与融合器形态也有关系^[5]，如矩形较肾型融合器术后更易移位，因肾型融合器与终板界面结合力较强，故稳定性好，特别是有骨质疏松的老年患者，建议使用肾型融合器。另外学者研究表明，相邻节段终板形态也是导致融合器移位的危险因素之一^[15-16]，并认为邻近终板形态为直线者较双凹形者更易移位，因脊柱在负重时，融合器与终板承受的压力在终板表明分布不平衡，因此融合器各个方向受到的压力也不平衡，当脊柱在屈伸运动过程中，由于直线形态的终板表明光滑，故融合器易发生移位，而双凹形态者终板表面为弧形，故可一定程度上阻止融合器移位。此外，椎间融合器移位主要发生在术后3个月以内，3个月后椎间常达稳定融合，故双凹形者只要保持3个月内阻止融合器移位即可。椎间融合器放置深度也影响术后移位的重要因素^[17-19]。通常术中要求融合器置入深度为其后缘深于椎体后缘至少3 mm，钉棒安装加压上下终板后，使椎间隙后缘高度应略小于融合器的厚度，这样可有效防止融合器向后移位^[20-21]。本组1例患者融合器移位即与融合器深度放置不足有一定的关系。

3.3 术中出血与肺血栓栓塞症微创经椎间孔腰椎体间融合术中较少发生大量出血，一般平均出血量为76-268 mL，因此微创经椎间孔腰椎体间融合术患者术中术后常无需输血^[1^，³^，⁵^，^9]。而术中发生大量出血，常因处理椎间隙经验不足，引起硬膜外腔静脉丛损伤导致。如在开展微创经椎间孔腰椎体间融合术早期时，本组即有1例患者(1%)在处理椎间隙时，发生大量出血，约为1 000 mL。此例患者是在处理椎间隙过程中，突然大量出血，经检查为硬膜外腔静脉丛血管破裂，经电凝止血，明胶海绵压迫，并输血处理，术后未再次出血，恢复良好。因此临床医生在开展微创技术时要熟练掌握微创通道下器械的应用，以使手术视野清晰，熟悉椎管内解剖结构，即有利于减少术中出血。随着术者对此项技术经验的逐渐积累，手术时间会逐渐缩短，相应的手术出血量也会逐渐降低^[6]。汤优等^[1]研究结果显示微创经椎间孔腰椎体间融合术中出血量和术后引流量均明显少于传统经椎间孔腰椎体间融合(83.8 mL，181.9 mL；57.9 mL，165.4 mL)。另外，在行椎间融合准备时，配合显微镜下操作，能够使硬膜外静脉丛清晰可见，可采用双极电凝止血，因此术中出血少、视野清晰，不但可有效降低神经损伤也可明显降低术中出血量^[22-23]。

肺栓塞是一种严重的并发症，处理不及时常可引起生命危险。其常由深静脉血栓栓子脱落，阻塞肺动脉或其分支所致，以肺循环和呼吸功能障碍为其主要临床和病理生理特征。本组有2例患者(2%)术后并发肺栓塞，均成功抢救，未导致死亡等不良后果。此2例患者均老年患者，并有高血脂、糖尿病等基础疾病，而且术后没有积极离床活动。作者认为这2例患者正是因为这些基础疾病以及术后没有积极活动锻炼，导致下肢深静脉血栓形成，继发栓子脱落，引起肺栓塞。因此建议对于那些有基础疾病的老年患者，术后在预防血栓的同时，要积极的配合功能康复锻炼，尽早离床活动，即可有效减少下肢深静脉血栓形成，减少肺栓塞的风险。

总之，微创经椎间孔腰椎体间融合是修复腰椎疾病的一种安全的技术，但存在曲折的学习曲线过程，开展此技

术早期易并发诸如本文所述的相关并发症。只有正确、彻底的认识及了解这些并发症及其发生原因，并注重经验的积累，才能更好发挥微创技术的优势，取得满意的修复效果。

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