单侧减压机器人辅助微创经椎间孔腰椎间融合治疗影像学双侧腰椎管狭窄

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2720

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

微创经椎间孔腰椎间融合：2002 年Foley等首次介绍了微创经椎间孔腰椎间融合技术，相比传统开放性减压手术，具有减少组织剥离、损伤小、出血少、恢复快等诸多优点，逐渐受到腰椎管狭窄症患者的广泛青睐。通常微创经椎间孔腰椎间融合手术适应证包括腰椎管狭窄、Ⅰ-Ⅱ度腰椎滑脱、腰椎间盘突出、腰椎不稳等。文献报道采用微创经椎间孔腰椎间融合治疗双侧症状腰椎管狭窄症患者获得了满意的临床效果。

腰椎管狭窄症的症状：由于老年腰椎管狭窄症患者影像学表现几乎多为双侧狭窄，但临床多表现为一侧下肢症状，通常症状侧压迫严重，无症状侧压迫较轻。对于影像学双侧狭窄仅表现为一侧症状的腰椎管狭窄症患者，症状侧需要减压治疗，但无症状或者症状较轻的一侧是否需要减压及如何减压仍存在争议。

背景：老年退变性腰椎管狭窄症患者常见双侧神经根管狭窄仅表现为一侧症状，对于无症状或者症状较轻的一侧是否需要减压、如何实施减压手术仍存在争议。

目的：回顾性分析双侧腰椎管狭窄但仅有单侧症状且只行单侧入路机器人辅助微创经椎间孔腰椎间融合的病例，比较术前、术后的临床减压效果及影像学变化，分析单侧减压的安全性和有效性。

方法：回顾分析同一治疗组采用机器人辅助完成微创经椎间孔腰椎间融合治疗的腰椎管狭窄病例，特点是影像学表现为双侧狭窄，但仅表现为单侧症状，仅行症状侧单侧减压、椎间融合双侧固定。记录手术时间、术中出血量、手术并发症发生情况；测量术前、术后椎管横截面积、椎间孔高度、椎间隙高度、腰椎生理前凸角等；术前、术后采用目测类比评分分别对腰痛及下肢痛进行评估；采用Oswestry功能障碍指数评估腰椎功能；术后末次随访时采用Macnab标准评价疗效。

结果与结论：①患者手术时间110-235 min，平均169.4 min；术中出血量70-180 mL，平均112.4 mL；②随访3-8个月，患者术后1个月及末次随访时的腰痛、下肢痛目测类比评分均显著低于术前(P均<0.01)；③患者术后1个月及末次随访时的Oswestry功能障碍指数均显著低于术前(P均<0.01)；④末次随访采用Macnab标准评价临床效果，其中优15例，良17例，可3例，优良率为91%；⑤患者术后椎管面积、椎间孔高度及椎间隙高度均较术前明显增大，差异有显著性意义(P均<0.01)；腰椎前凸角较术前有所增大，但差异无显著性意义(P > 0.05)；⑥提示采用单侧减压机器人辅助微创经椎间孔腰椎间融合治疗仅表现为单侧症状的双侧腰椎管狭窄症患者，可获得满意疗效。

ORCID: 0000-0002-1798-8532(姜树东)

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

关键词: 腰椎管狭窄症, 单侧减压, 微创, 经椎间孔腰椎间融合, 机器人

Abstract:

BACKGROUND: In the elderly patients with degenerative lumbar spinal stenosis, bilateral nerve root canal stenosis commonly shows only one side of symptoms. There is still controversy about whether or not decompression is needed on the side without symptoms or with less symptoms and how to operate.

OBJECTIVE: To explore the safety and efficacy of robot-assisted unilateral-decompression using minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion (MIS-TLIF) technique by investigating a series of cases with the radiographic bilateral lumbar canal stenosis presenting with unilateral symptoms and by comparing clinical decompression effect and imaging changes before and after operation.

METHODS: Cases with radiographic bilateral lumbar canal stenosis presenting with unilateral symptoms subjected to unilateral decompression on the affected side, interbody fusion and bilateral fixation after robot-assisted MIS-TLIF in the same treatment group were retrospectively analyzed. Operation time, intraoperative blood loss and complications were recorded. The vertebral canal cross-sectional area, intervertebral foramen height, intervertebral space height, and lumbar lordosis angle were examined before and after surgery. Visual analogue scale scores for low back pain and leg pain were assessed before and after surgery. Oswestry disability index was used to assess lumbar function before and after surgery. Macnab criteria were used to evaluate the efficacy at the final follow-up after surgery.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) Operation time was 110-235 minutes, averagely 169.4 minutes. Intraoperative blood loss was 70-180 mL, averagely 112.4 mL. (2) After 3-8 months of follow-up, the visual analogue scale scores of low back pain and lower extremity pain 1 month after surgery and in final follow-up were significantly lower than those before operation (both P < 0.01). (3) Oswestry disability index 1 month after surgery and in final follow-up was significantly lower than that before operation (both P < 0.01). (4) In the final follow-up, MacNab criteria results showed that clinical results were excellent in 15 cases, good in 17 cases and average in 3 cases with the excellent and good rate of 91%. (5) Vertebral canal cross-sectional area, intervertebral foramen height, and intervertebral space height were significantly increased after surgery compared with those before surgery (all P < 0.01). Lumbar lordosis angle was increased after surgery compared with that before surgery, but was not significantly different (P > 0.05). (6) It is concluded that robot-assisted unilateral-decompression MIS-TLIF obtained satisfactory effect in bilateral lumbar canal stenosis patients presenting with unilateral symptoms.

Key words: lumbar stenosis, unilateral decompression, minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion, medical robot

中图分类号:

姜树东, 任龙喜, 郭函, 梁得华, 张彤童, 刘正. 单侧减压机器人辅助微创经椎间孔腰椎间融合治疗影像学双侧腰椎管狭窄[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(24): 3797-3802.

Jiang Shudong, Ren Longxi, Guo Han, Liang Dehua, Zhang Tongtong, Liu Zheng. Robot-assisted unilateral-decompression minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion for radiographic bilateral lumbar stenosis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2020, 24(24): 3797-3802.

图/表（结果） 8

2.1 参与者数量分析共纳入单侧入路双侧固定MIS-TLIF治疗双侧腰椎管狭窄、以单侧症状为主的腰椎管狭窄症病例35例，全部进入结果分析，无脱落。

2.2 试验流程图见图3。

2.3 一般资料及并发症 35例患者手术均顺利完成，围术期资料见表2。手术时间110-235 min，平均169.4 min；出血量70-180 mL，平均112.4 mL。35例患者共3例出现并发症，其中定位错误1例，硬膜囊撕裂1例，硬膜外血肿1例。

2.4 目测类比评分和Oswestry功能障碍指数 35例患者随访3-8个月，随访过程中均无腰腿症状加重。腰痛目测类比评分、下肢痛目测类比评分和Oswestry功能障碍指数结果见表3。术后1个月及末次随访患者目测类比评分及Oswestry功能障碍指数均较术前改善，差异有显著性意义(P < 0.01)。末次随访根据Macnab评价标准，优15例，良17例，可3例，优良率为91%(32/35)。

2.5 影像学结果所有患者术后椎间隙高度、椎间孔高度及椎管横截面积均较术前增大，差异有显著性意义(P < 0.01)；腰椎前凸角较术前增大，但差异无显著性意义，见表4。

2.6 典型病例 65岁患者，男性，诊断为腰椎管狭窄症、腰椎间盘突出症，进行MIS-TLIF(L_3/4，左侧入路)治疗，见图4-6。

2.7 植入物与宿主的生物相容性患者置入的椎弓根钉及融合器生物相容性良好，均未出现植入物周围感染、过敏反应、免疫反应及排斥反应等。

参考文献

[1] IMAJO Y, TAGUCHI T, NEO M, et al. Complications of spinal surgery for elderly patients with lumbar spinal stenosis in a super-aging country: An analysis of 8033 patients. Orthop Sci. 2017;22(1):10-15.
[2] 贾连顺,杨立利.退变性腰椎管狭窄症的现代外科学概念[J].中华骨科杂志,2002,22(8):509-512.
[3] 黄建涛,马骁骥.老年退行性腰椎管狭窄症非手术治疗与手术治疗效果[J].临床研究,2019, 27(5):129-130.
[4] 肖波,毛克亚,王岩. 微创经椎间孔腰椎椎体间融合术与传统后路腰椎椎体间融合术并发症的比较分析[J].脊柱外科杂志,2013, 11(1):23-27.
[5] SHUNWU F, XING Z, FENGDONG Z, et al. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion for the treatment of degenerative lumbar diseases. Spine. 2010;35 :1615-1620.
[6] TIAN W, XU YF, LIU B, et al. Computer-assisted minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion may be better than open surgery for treating degenerative lumbar disease. Clin Spine Surg. 2017;30(6):237-242.
[7] GIORGI H, PREBET R, ANDRIANTSIMIAVONA R, et al. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion with unilateral pedicle screw fixation (UNILIF): morbidity, clinical and radiological 2 year outcomes of a 66 patient prospective series. Eur Spine. 2018;27(8): 1933-1939.
[8] MACNAB I. Negative disc exploration. An analysis of the causes of nerve-root in sixty-eight patients. J Bone Joint Surg Am. 1971;53(5): 891-893.
[9] FOLEY KT, HOLLY LT, SCHWENDER JD. Minimally invasive lumbar fusion. Spine. 2003;28(15 Suppl): S26-35.
[10] DEN BOOGERT HF, KEERS JC, MARINUS OTERDOOM DL, et al. Bilateral versus unilateral interlaminar approach for bilateral decompression in patients with single-level degenerative lumbar spinal stenosis: a multicenter retrospective study of 175 patients on postoperative pain, functional disability, and patient satisfaction. J Neurosurg Spine. 2015;23(3):326-335.
[11] 胡伟,赵杰,巩陈,等.单侧椎板入路双侧减压治疗单侧症状为主腰椎管狭窄的疗效分析[J].中华医学杂志, 2016,96(21): 1673-1676.
[12] CHENG X, ZHANG K, SUN X, et al. Clinical and radiographic outcomes of bilateral decompression via a unilateral approach with transforaminal lumbar interbody fusion for degenerative lumbar spondylolisthesis with stenosis. Spine J. 2017; 17(8):1127-1133.
[13] YASAR B, SIMSEK S, ER U, et al. Functional and clinicalevaluation for the surgical treatment of degenerative stenosisof the lumbar spinal canal. J Neurosurg Spine. 2009;11(3):347-352.
[14] POPOV V, ANDERSON DG. Minimal invasive decompression for lumbar spinal stenosis. Adv Orthop. 2012;2012:1-5.
[15] 迟成,张建党,邹德威. 单侧症状的双侧腰椎神经根管狭窄行单、双侧减压的前瞻性研究[J]. 中国脊柱脊髓杂志,2013,23(4): 325-329.
[16] MIN SH, YOO JS, LEE JY. Usefulness of contralateral indirect decompressionthrough minimally invasive unilateraltransforaminal lumbar interbody fusion. Asian Spine.2014;8(4):453-461.
[17] RABB CH. Failed back syndrome and epidural fibrosis. Spine. 2010;10 (5):454-455.
[18] 崔冠宇,田伟,何达,等.机器人引导下微创经椎间孔椎体间融合术和传统开放手术治疗腰椎滑脱症的疗效分析[J].中华外科杂志,2017,55(7): 543-548.
[19] HYUN SJ, KIM KJ, JAHNG TA, et al. Minimally iInvasive robotic versus open fluoroscopic-guided spinal instrumented fusions: a randomized controlled trial. Spine. 2017;42:353-358.
[20] SATO J, OHTORI S, ORITA S, et al. Radiographic evaluation of indirect decompression of mini-open anterior retroperitoneal lumbar interbody fusion: oblique lateral interbody fusion for degenerated lumbar spondylolisthesis. Eur Spine. 2017;26(3):671-678.
[21] HAYAMA S, NAKANO A, NAKAYA Y, et al. The evaluation of indirect neural decompression after lateral lumbar interbody fusion using intraoperative computed tomography myelogram. World Neurosurg. 2018;120:e710-e718.
[22] KIM MC, PARK JU, KIM WC, et al. Unilateral-approach minimally invasive transforaminallumbar interbody fusion attain indirect contralateraldecompression? A preliminary report of 66 MRI analysis. Eur Spine. 2014;23:1144-1149.

引言

材料方法

1.1 设计回顾性病例分析。

1.2 时间及地点于2018年1月至2019年6月在北京市垂杨柳医院脊柱外科完成。

1.3 材料天玑骨科手术机器人由北京天智航医疗科技股份有限公司提供，型号：TiRobot，批号：18360302。术中植入物的材料学特征见表1。

1.4 对象回顾分析自2018年1至6月北京市垂杨柳医院采用单侧减压双侧固定MIS-TLIF治疗双侧腰椎管狭窄但以单侧症状为主的腰椎管狭窄患者共35例，腰痛伴有单侧下肢症状，男17例，女18例；年龄55-88岁，平均70.0岁；责任节段：L_3/4为3例，L_4/5为19例，L₅/S₁为13例。所有患者手术均由同一组医生完成。

纳入标准：①临床表现为腰痛伴单侧下肢疼痛；②经严格保守治疗1个月以上无效，严重影响工作及生活；③影像学表现为单节段双侧腰椎管狭窄。

排除标准：①2节段及以上腰椎退变；②双侧下肢症状或仅单侧椎管狭窄无症状；③有腰部手术、骨折、肿瘤、感染等病史；④严重腰椎不稳、Ⅱ度以上滑脱。

1.5 方法

1.5.1 机器人辅助MIS-TLIF 患者全身麻醉后取俯卧位，在手术节段头侧间隔一节椎体棘突表皮做纵行小切口，将机器人患者示踪器固定在棘突上，三维C型臂对手术节段进行3D图像扫描，将图像数据传输至机器人主控台，规划4枚椎弓根螺钉的入点、方向、直径和长度，见图1。然后引导机器人机械臂自动定位置钉点，依次置入4枚导针，C型臂透视正侧位确认导针位置方向满意。于症状侧沿2枚导针间切开皮肤及和肌筋膜，依次插入逐级扩张套管，安装可扩张通道略撑开，连接光源。使用超声骨刀切除部分椎板、下关节突及部分下位椎体的上关节突，咬除增生肥厚的黄韧带，探查椎管及神经根并予以保护。处理症状侧椎间隙，在椎间隙内部潜行刮除对侧椎间盘组织，但不突破后纵韧带，见图2，椎间隙置入自体骨颗粒及椎间融合器。最后沿导针依次置入4枚长尾椎弓根螺钉，安装连接棒，并拧紧螺钉尾帽。C型臂再次透视正侧位图像，确认椎弓根螺钉、连接棒及融合器位置满意，逐层缝合并包扎，术毕。

1.5.2 术后处理术后均密切观察患者情况，术后24-48 h内酌情拔除。逐渐开始进行直腿抬高训练，鼓励早期离床活动，佩戴支具保护1个月。

1.6 主要观察指标记录患者腰椎管横截面积、椎间孔高度、椎间隙高度、腰椎生理前凸角、手术时间、出血量，并发症等。评估术前、术后1个月及末次随访时的腰痛及下肢痛目测类比评分(0分无痛，10分剧痛)，采用Oswestry功能障碍指数(分数越高代表功能障碍越严重)评价患者术前、术后腰椎功能改善情况。根据Macnab标准评价临床疗效^[8]。

Macnab评估标准：优：疼痛消失，无运动功能障碍，恢复工作和活动；良：偶有疼痛，主要症状消失，肌力正常，直腿抬高试验(-)，可从事轻体力工作；可：症状有改善，但仍有疼痛，不能工作；差：有神经受压表现，需进一步手术治疗。

1.7 统计学分析采用SPSS 25.0统计软件对数据进行统计学分析，计量资料采用x(_)±s表示，组间计量数据间比较采用t 检验，率的比较采用χ²检验，以P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

老年退变性腰椎管狭窄症已经成为脊柱外科的常见病和多发病，严重狭窄患者保守治疗往往效果不佳，传统治疗方法是腰椎后路开放手术，虽可改善患者症状，但创伤较大，恢复慢^[1-3]，患者通常抱有抵触心理。2002年FOLEY等^[9]首次介绍了MIS-TLIF技术，相比传统开放性减压手术，具有减少组织剥离、损伤小、出血少、恢复快等诸多优点，逐渐受到腰椎管狭窄症患者的广泛青睐。通常MIS-TLIF手术适应证包括腰椎管狭窄、Ⅰ-Ⅱ度腰椎滑脱、腰椎间盘突出、腰椎不稳等。文献报道采用MIS-TLIF术式治疗双侧症状腰椎管狭窄症患者获得了满意的临床效果^[10-12]。由于老年腰椎管狭窄症患者影像学表现几乎多为双侧狭窄，但临床多表现为一侧下肢症状，通常症状侧压迫严重，无症状侧压迫较轻。对于影像学双侧狭窄仅表现为一侧症状的腰椎管狭窄症患者，症状侧需要减压治疗，但无症状或者症状较轻的一侧是否需要减压、如何减压仍存在争议。

YASAR等^[13]认为如果减压范围不够，手术远期效果将受影响，因此除了引起临床症状的解剖部位以外，其他有狭窄的部位也应在术中同时行预防减压。而POPOV等^[14]则认为减压的主要目的在于消除临床症状，影像学上的狭窄不能成为减压的指征，否则会增加患者创伤和手术时间。作者认为该思路也契合了当代脊柱微创理念，于是尝试在临床上用单侧入路减压的方法治疗双侧狭窄患者，并取得了良好的效果。

迟成等^[15]通过前瞻性对比单侧减压和双侧减压治疗单侧症状的双侧腰椎神经根管狭窄患者疗效，结果显示单侧减压较双侧减压术后对侧根性疼痛并发症发生率高，但大部分经保守治疗获得缓解，仅1例因血肿压迫行再次手术，且双侧减压手术时间显著增加。在另一项回顾性对照研究中，MIN等^[16]比较了单侧入路单侧减压和双侧入路双侧减压MIS-TLIF治疗退变性腰椎疾病，结果显示2种手术方法的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数、椎间隙高度及脊柱前凸恢复、神经根减压情况差异均无显著性意义，但前者手术时间和术中出血量显著低于后者。

此次研究对MIS-TLIF行单侧入路治疗症状双侧腰椎管狭窄患者的临床效果及影像学结果进行了回顾性分析。结果显示，住院时间、手术时间、术中出血量处于较低水平，较开放性手术治疗都明显减少；术后目测类比评分、Oswestry功能障碍指数评分明显改善，所有患者均未出现对侧下肢神经症状。根据Macnab评价标准，此组末次随访疗效优良率为91%。考虑症状改善有以下原因：①症状侧直接侧隐窝和中央椎管减压，去除了神经根压迫，改善了血运；②间接减压作用，术后手术节段无论椎间隙高度及椎管横截面积均较术前显著增加，因此增加了椎管容积；③椎间融合及后路椎弓根螺钉固定后，脊柱稳定性得到增强，减少了神经根刺激，这与临床上稳定性良好的重度腰椎管狭窄老年患者没有临床症状是相符的。

术后患者多没有出现腰痛症状，考虑Wistle入路不破坏后方韧带复合体有关，从而减少了腰椎手术失败综合征的发生^[17]，这也是MIS-TLIF手术的一个显著优点。此外，此次研究采用机器人辅助经皮置钉技术，已有大量试验证实该技术可显著提高置钉的准确性，降低螺钉相关的神经损伤概率^[18]，并能减小近端小关节的挤压和损伤^[19]，从而降低邻近节段退变的发生率。此外，为了预防术后对侧出现压迫症状，作者常规在减压侧椎间隙内部潜行刮除对侧椎间盘组织，但不突破后纵韧带。

实际上，单侧入路MIS-TLIF获得对侧椎管间接减压已经有相关研究报道。如斜外侧椎间融合及侧路腰椎体间融合通过椎间融合器的置入恢复椎间隙高度，间接扩大了对侧椎间孔的面积^[20-21]。此外，KIM等^[22]认为椎间隙高度的恢复还可减少后纵韧带及黄韧带的折皱以及椎间盘突出，这些均有利于对侧椎管侧隐窝面积的扩大，在测量了单侧入路MIS-TLIF减压后中央椎管横截面的变化及间接减压后对侧神经根管横截面积的变化后，结果表明术后对侧椎间孔面积显著增加。

综合以上分析，此组病例表明对于仅表现为单侧症状的双侧腰椎管狭窄症老年患者，采用单侧减压机器人辅助MIS-TLIF即可获得满意临床疗效。为了缩短手术时间，减少创伤和出血，对侧入路手术减压不是必须的。此次研究的不足之处在于病例数量相对较少，随访时间相对较短，将来会密切随访这组病例。

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