微创手术治疗腰椎间盘突出症的研究进展
2025-08-08 来源:中国骨与关节损伤杂志

作者:海南省人民医院(海南医科大学附属海南医院)脊柱外科    张锦涛

 

腰椎间盘突出症是腰痛的最常见病因之一,患病率为7.62%,常发生于30~50岁中青年男性;L4、5节段发病率居于首位,其次为L5S1节段,二者发病率总和超过了腰椎间盘突出症患者总数的90%。腰椎间盘突出症的发病率逐年升高,而且发病年龄呈年轻化趋势。腰椎间盘突出症的发病机制为椎间盘内组织、纤维环、髓核或软骨终板发生退行性改变,在外力作用下髓核组织压迫、刺激相邻脊神经根,导致相应神经节段支配区域疼痛、麻木、无力等一系列症状,部分患者还可能出现排尿、排便障碍,以及会阴、肛周感觉异常症状。职业危害、体育运动、遗传、外伤是腰椎间盘突出症发生的重要原因,肥胖和吸烟也是诱发因素。有学者指出腰椎间盘突出症通常是良性的且具有自限性,60%~80%的患者经过休息或接受非手术治疗后在6~12周内症状消失,80%~90%的患者可获得长期改善,仅10%~20%的患者因神经根严重受压出现进行性神经功能损伤症状,需要手术治疗。微创手术治疗腰椎间盘突出症是目前临床主流趋势,手术技术和设备的发展让微创手术变得更加精准和安全,可以更好地保护神经根及硬膜囊,减少手术对脊柱稳定性的影响。笔者主要阐述微创手术治疗腰椎间盘突出症的研究进展,归纳各种微创手术的适应证、优缺点及临床疗效,以期为临床工作提供参考,报道如下。


经皮介入技术


经皮臭氧髓核溶解术     经皮臭氧髓核溶解术通过经皮穿刺将臭氧注入椎间盘内溶解髓核进行减压。臭氧作为一种强氧化剂,能够氧化分解髓核组织内的蛋白多糖、糖胺聚糖,使病变髓核基质脱水变性,从而减轻或消除对神经根的压迫。臭氧还有具有强大的镇痛和抗炎作用,通过抑制促炎细胞因子、前列腺E2、缓激肽合成和释放,以及刺激抗炎细胞因子释放,进一步减轻神经根水肿和粘连。实验研究结果表明注射臭氧混合物治疗腰椎间盘突出症的浓度应为27~30μg/mL,该范围浓度是干燥髓核蛋白多糖和减少神经根炎症的最佳浓度,安全用于椎间盘内和神经根周围注射的臭氧混合物最大浓度为40μg/mL。经皮臭氧溶解术操作简单、经济且安全,被视为腰椎间盘突出症非手术治疗失败后的一种有效选择。


胶原酶化学溶解术胶原酶化学溶解术     利用胶原酶具有水解胶原蛋白的专一性,水解髓核与纤维环中的Ⅱ型胶原型纤维,将Ⅱ型胶原纤维降解为氨基酸,使髓核组织溶解、吸收和萎缩,从而减轻突出髓核对神经根和硬膜囊的压迫。以往胶原酶化学溶解术主要以治疗椎间盘突出程度较小的患者为主,张洪新团队于2023年报道应用该技术治疗159例巨大腰椎间盘突出症,术后2年总优良率为82.4%;此外,近年来也出现了一些新技术联合胶原酶化学溶解术治疗腰椎间盘突出症,如低温等离子靶点射频消融、热射频消融联合胶原酶,均取得较满意的结果。


经皮椎间盘摘除术     经皮椎间盘摘除术在X线透视定位下经皮穿刺至病变椎间盘内,通过纤维环上的孔洞置入摘除器,反复摘除椎间盘内组织,减少椎间盘内容物、减轻椎间盘内压,从而缓解或减轻临床症状。但是该术式不能完全摘除椎间盘髓核组织,减压效果往往不彻底,临床报道的疗效差异较大,有效率为65%~96%,其最佳适应证为不合并椎管狭窄的隆起型腰椎间盘突出症。


经皮激光椎间盘减压术     经皮激光椎间盘减压术的原理是将穿刺针置入病变椎间盘内,施加高能激光脉冲,使椎间盘组织气化、凝固、回缩,减少椎间盘内容物的同时减轻对神经根压迫,其热效应能抑制或消除局部炎性因子,减轻炎性反应对神经根的刺激,达到止痛作用。经皮激光椎间盘减压术的难点在于精准穿刺至病变椎间盘内,国内学者首次报道了机器人辅助下经皮激光减压术治疗腰椎间盘突出症,通过机器人与经皮激光减压术相结合,最大限度提高手术的精准度和微创化程度。


脊柱内镜技术


显微椎间盘镜髓核摘除术      Foly和Smith教授于1997年首次在临床采用显微椎间盘镜髓核摘除术治疗腰椎间盘突出症,在显微影像系统帮助下摘除突出的髓核,解除神经根压迫时能够清晰地辨认突出节段的解剖结构,可以有效保护神经根及硬膜囊,减少对重要组织结构的损伤,并于第2年采用显微椎间盘镜髓核摘除术治疗100例腰椎间盘突出症,取得了满意的临床疗效。巨大腰椎间盘突出症的影像学诊断标准为突出的髓核超过椎管矢状位中线的1/2,超过上位椎体后下缘或下位椎体后上缘,占腰椎间盘突出症的8%~22%。临床上曾将巨大腰椎间盘突出症视为显微椎间盘镜髓核摘除术的禁忌证,随着技术日益成熟,许多学者采用显微椎间盘镜髓核摘除术治疗巨大腰椎间盘突出症取得满意效果。显微椎间盘镜髓核摘除术具有切口小、出血少、恢复时间快的优点,需要在狭窄的通道内操作,硬脊膜撕裂和神经根损伤是该术式常见并发症,发生率分别为2.13%和3.23%。以上研究结果表明显微椎间盘镜髓核摘除术的学习曲线较为陡峭,术者需规范化训练才能手术,否则有可能增加手术风险。


经皮椎间孔镜技术     Kambin教授于1991年对人体解剖学进行深入研究后,首次提出了椎间孔安全三角区概念(即Kambin三角),经此区域进行手术可在不损伤神经血管的前提下接近病变髓核,为椎间孔镜技术的发展奠定了理论基础。经过不断探索及脊柱内镜手术设备的革新,经椎间孔入路采用内镜或关节镜摘除突出髓核的手术安全性得到保障,经皮椎间孔镜技术进入了快速发展阶段。Yeung教授于1999年提出第三代经皮椎间孔镜系统(YESS),直接置管于椎间盘内,在内镜直视下采取由内向外的策略(即“inside-out”理念)进行椎间盘髓核摘除,最多可减压至后纵韧带前部。YESS技术对于包容性椎间盘突出及后纵韧带内的椎间盘突出较为有效,但是对已经压迫神经根和突出至椎管内的髓核无法直接减压。Hoogland等于2003年在经皮椎间孔镜系统的基础上提出了经皮椎间孔内窥镜脊柱系统(TESSYS),经椎间孔入路建立工作通道,用不同直径的逐级骨钻、铰刀将椎间孔扩大成形,在椎间孔镜直视下进入硬脊膜前间隙,由外向内摘除椎管内突出或脱出的髓核组织解除压迫,即“outsidein”理念。TESSYS技术最适合旁中央型及椎间孔型的椎间盘突出或脱出,术中可直视下对神经根减压,该技术扩展了经皮内镜椎间盘摘除术的适用范围。


经皮内镜椎间盘摘除术治疗腰椎间盘突出症根据手术入路主要分为经椎间孔入路腰椎间盘切除术和经椎板间入路腰椎间盘切除术,临床医师需考虑入路的解剖结构及腰椎间盘突出的类型进行术式选择。经椎间孔入路腰椎间盘切除术适用于大多腰椎间盘突出症,但是对于高髂嵴、椎间孔狭窄的L5S1节段的腰椎间盘突出症患者,该术式常存在建立工作通道困难的问题,因为L5S1间隙具有小关节、椎间孔窄、椎间盘间隙小和椎板间隙宽的独特解剖特征,因此L5S1节段腰椎间盘突出症患者更宜采用经椎板间入路腰椎间盘切除术。Chen等在经椎间孔入路与经椎板间入路脊柱内镜手术治疗L5S1节段腰椎间盘突出症的Meta分析中提出,二者临床疗效和安全性相当,但是经椎板间入路手术时间更长、术中X线透视次数更多。脊柱手术时间越长则并发症、再次手术和计划外再次入院的发生率也越高,因此经椎板间入路腰椎间盘切除术是L5S1椎间盘突出症患者更好的选择。Choi等首次提出经髂骨入路脊柱内镜手术治疗合并高髂嵴向上移位型L5S1椎间盘突出症,存在高髂嵴阻挡时采用经椎间孔入路腰椎间盘切除术建立工作通道较困难,如果采用经椎板间入路则需要通过椎管进行手术操作,增加了硬膜囊和神经根受损风险,经髂骨入路可以有效避免上述困难和风险。Wu等将实时三维电磁导航系统应用于腰椎间盘突出症经椎间孔入路腰椎间盘切除术中,与C型臂X线机组相比,电磁导航组透视时间、穿刺时间、手术时间均明显缩短。


经皮脊柱内镜腰椎间盘摘除术的优势主要体现在:①通过侧方或后方入路直接抵达病变位置,与开放手术相比,对后方韧带和肌肉的损伤较小,不咬除椎板,可最大限度保留脊柱稳定性;配合双极射频电凝对纤维环进行皱缩成形,保留纤维环完整性,确保椎间隙高度,降低术后腰椎不稳及腰椎滑脱风险;②术中常规局部麻醉,适用于基础疾病较多、一般情况较差、不能耐受全身麻醉的高龄患者,术中可以观察患者反应甚至与患者沟通交流,避免神经根损伤;③切口仅7mm,术中出血量少,术后即可缓解腰椎疼痛,患者可以早期下床活动,缩短了住院及康复时间。经皮脊柱内镜椎间盘摘除术的局限性也很明显:①合并明显钙化、严重椎管狭窄、椎体滑脱、侧隐窝狭窄、神经功能严重受损、复发性椎间盘突出症患者不适用椎间孔镜技术;②术中局部麻醉可能导致患者无法忍受术中疼痛,严重的疼痛感甚至可能导致致命的心脑血管事故;③学习曲线陡峭,经皮脊柱内镜椎间盘摘除术对术者的解剖知识、穿刺技术、手眼协调能力等均有较高要求,还需要理解镜下图像与常规开放视野的差异;Yang等研究指出经皮脊柱内镜椎间盘摘除术初学者在独立完成35例手术后其技术才初步趋于稳定,初学者常需面对神经根及硬膜囊损伤、椎间盘摘除不彻底、术后复发等难题;④为了确保穿刺的准确性和手术的安全性,术中需要多次进行X线透视,从而导致X射线暴露时间延长;Choi等研究结果显示经皮脊柱内镜椎间盘摘除术X线辐射暴露时间为2.5min,其认为在穿辐射防护服及安全辐射剂量下术者每年最多可完成5000例经皮脊柱内镜椎间盘摘除术,不穿辐射防护服时每年完成的手术不能超过291例。


单侧双通道脊柱内镜技术      Kambin教授于1996年首次提出了单侧双通道脊柱内镜手术治疗腰椎间盘突出症,但是经过多年发展仍未引起脊柱外科医师的重视,原因是此阶段YESS技术和TESSYS技术愈发成熟,脊柱内镜手术大多是通过单通道进行。Soliman于2013年采用单侧双通道脊柱内镜技术治疗43例腰椎间盘突出症,通过高压生理盐水灌洗并在水介质中摘除椎间盘,手术效果较为满意,该技术又被脊柱外科医师重视。Hong等通过实验研究提出脊柱内镜下水压最佳范围是2.41~22.83mmHg,有利于获得清晰的操作视野。Choi等于2016年将该技术命名为双通道下脊柱内镜手术,Heo等于2017年提出了更为准确的名称,即单侧双通道脊柱内镜(UBE)技术,学者们将UBE技术改进后应用于治疗脊柱外科的多种疾病,同时该技术也逐渐趋于完善和成熟。UBE技术以上位椎体棘突和椎板下缘为中心分别建立两个同侧通道,观察通道孔径为5~6mm,置入0°或30°内镜及照明设备;操作通道孔径为8~10mm,置入手术器械并进行操作。UBE技术镜下熟练操作的前提是术者理解和掌握三角理论,在内镜与操作器械的交点汇聚到“三角”顶点时可建立出一个三维直观的操作视野。脊柱内镜与操作器械相互独立而不受限制,可以任意角度转动,呈现出全方位的手术视野。UBE手术保持出水顺畅尤为重要,出水不畅时手术视野变得模糊不清,周围软组织受压产生水肿,导致操作空间变得更加狭小。采用UBE拉钩或UBE半套管,不仅可以保持出水通畅,还可以方便操作器械进出。水泵冲洗的压力设置为2.66~3.99kPa,可以保持水流均匀持续,不仅可以有效减少术中出血量,形成清晰的镜下视野,而且可以避免过量灌注使硬膜外压力过高,降低高水压诱发头痛的风险。如果采用悬挂生理盐水袋的方式进行灌注冲洗,则建议悬挂高度在手术台上方50~60cm。关于UBE技术的最新研究中,周跃教授提出了数字微创脊柱外科技术,将3D技术、导航技术、虚拟现实技术、机器人技术通过人机配合的方式联合计算机与影像技术在虚拟三维视野中完成UBE手术。硬膜撕裂是UBE技术治疗腰椎间盘突出症最常见的并发症,其发生率为1.5%~5.8%。硬膜撕裂的风险因素主要有手术器械或射频设备对硬膜的直接损伤、硬膜与椎管之间粘连紧密导致分离困难、巨大椎间盘碎片对硬膜压迫及硬膜松动,因此精细解剖硬膜与脊椎韧带尤为重要。对于长度<4mm的硬膜撕裂,建议患者绝对卧床休息观察。对于长度>10mm的硬膜撕裂,开放手术修复是一种安全有效的治疗方法,而脊柱内镜下直接修补硬膜的技术要求很高,该术式有待进一步发展以提高手术安全性和有效性。


出血是UBE技术治疗腰椎间盘突出症的另一并发症,由于缺乏扩张软组织的刚性套管,在减压前需要对肌肉软组织进行钝性分离创造工作空间。椎体小关节突附近小动脉丛丰富,在钝性分离过程中容易引起出血,为确保后续手术安全进行,采用等离子体射频止血和止血材料填充是控制术中出血的有效方法。UBE技术的学习曲线仍然较陡峭,为了减少和避免并发症发生,临床医师除了需要具备清晰的解剖知识、明确手术操作步骤、熟悉UBE手术器械之外,还需充分止血和精细解剖硬膜与脊椎韧带。UBE技术治疗腰椎间盘突出症可以理解为开放脊柱手术与脊柱内窥镜手术的结合,UBE技术减压过程和器械使用更接近开放手术,对于有开放手术经验的临床医师而言,学习曲线较短,内镜与操作器械分别位于两个通道中,具有手术视野广、操作空间灵活、工作端口不限制UBE操作器械、可使用大型手术器械等优点,明显提高了手术效率。UBE技术利用脊柱后方天然的解剖间隙创建工作通道,减少了脊柱后方肌肉及韧带损伤,更好地维持了脊柱稳定性。与椎间孔镜技术相比,UBE技术治疗腰椎间盘突出症不受高髂嵴的影响,术中透视次数也明显减少。在脊柱外科医师不断探索及完善下,UBE手术适应证逐步扩大,已经在神经根型、脊髓型颈椎病的治疗中发挥了独特优势。


单孔分体内镜技术     单孔分体内镜(OSE)技术于2019年被首次提出并应用于临床,与UBE技术类似,OSE技术也有工作通道和观察通道,OSE技术的两个通道位于同一个软切口中但彼此分离,每个通道都可以自由旋转和摆动,没有固定的通道限制。与UBE技术不同的是,OSE技术没有V形角,工作通道和观察通道具有更高的同步性,既有同轴内镜自由操作的便利性,也有单侧双通道内镜的广阔视野,拥有同轴单通道和单侧双通道两种技术的优势,极大地避免了单一技术的局限性。


OSE技术具有开阔的观察视野、自由的操作空间,兼容多种脊柱手术技巧和操作器械,是椎间孔镜技术的延续,也是UBE技术的改进和开放手术内镜化的体现。Zhang等报道OSE技术治疗移位腰椎间盘突出症的手术创伤小、术后恢复快,而且髓核摘除彻底,患者早期临床疗效满意。对于上腰椎椎间盘突出症,刘昌震等采用OSE技术将三维重建技术与影像解剖学相结合,镜下观察骨性标志点,测量标志点与硬脊膜、椎间隙及神经根之间的相对位置关系,从而有效避免了神经根损伤,减少骨性结构破坏,显著提高了手术效率和安全性,为OSE技术的临床应用提供了指导。目前OSE技术在腰椎管狭窄症治疗中的应用也越来越广泛,具有手术创伤小、对脊柱稳定性影响小、早期临床疗效确切等优势。


结语


综上所述,微创技术治疗腰椎间盘突出症已经成为一种趋势,不同术式具有不同的优缺点,临床医师要严格把握手术适应证,根据患者自身情况选择合适的手术方式。个体化治疗方案可以更好地满足患者的需求,提高手术疗效。随着医疗设备的革新、生物材料的应用、靶向治疗方法的普及,未来必将更加注重腰椎间盘突出症患者的个体化、精准化手术,微创手术治疗腰椎间盘突出症的发展前景十分广阔。


来源:中国骨与关节损伤杂志2025年7月第40卷第7期

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