引用本文: 张宇雷, 李富平, 西信, 曾至立, 麻彬, 谢宁, 于研, 程黎明. 开放及微创经椎间孔入路椎间融合术后融合节段椎间隙高度及前凸恢复程度的比较研究. 中国修复重建外科杂志, 2020, 34(4): 422-427. doi: 10.7507/1002-1892.201910060 复制
对于保守治疗无效的腰椎间盘退行性疾病,手术是治疗金标准。其中,经椎间孔入路椎间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)是目前国内应用较广泛的腰椎术式之一[1-2],它可以分为开放手术(Open-TLIF)和微创手术(minimally invasive-TLIF,MIS-TLIF)。MIS-TLIF 因切口减小,减少了对椎旁肌组织的破坏,降低了手术出血及椎旁肌萎缩风险[3-5]。但是与 Open-TLIF 相比,MIS-TLIF 切口减小也限制了手术操作空间,对医师能力要求更高,不仅手术时间延长、术中透视次数增加,也相对提高了手术风险。目前大多数研究报道 Open-TLIF 和 MIS-TLIF 早、中期疗效相似[5-8],但两种术式术后影像学改变是否存在差异及其对远期疗效的影响尚未明确。术后远期可能出现邻近节段退变等并发症,一旦出现将影响患者生活质量,严重者需要再次手术,而且再次邻近节段手术融合效果可能较首次手术差[9]。因此,对两种术式术后腰椎影像学检测指标进行比较具有重要意义。本研究以 2013 年 1 月—2016 年 2 月因腰椎退行性疾病于我院行 Open-TLIF 或 MIS-TLIF 治疗患者为研究对象,测量手术前后椎间隙高度和前凸角并比较两种术式间差异,以期为临床选择恰当术式提供参考。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准:① 年龄>18 岁;② 因症状性腰椎退行性疾病行单节段 MIS-TLIF 或 Open-TLIF 治疗;③ 手术前后摄腰椎正侧位 X 线片,X 线图像 Dicom 格式资料完整且能被软件识别;④ 随访 6 个月以上。排除标准:① 曾接受开放式腰椎融合术或非 TLIF 融合术,以及相邻节段减压或其他手术,如椎体成形术或棘突间植入装置植入;② 存在腰椎畸形、感染、肿瘤和创伤。
2013 年 1 月—2016 年 2 月,共 300 例患者因腰椎退行性疾病于我院行 Open-TLIF 或 MIS-TLIF,其中 75 例患者符合选择标准纳入研究。41 例采用 Open-TLIF(Open-TLIF 组),34 例采用 MIS-TLIF(MIS-TLIF 组)。
1.2 一般资料
Open-TLIF 组:男 20 例,女 21 例;年龄 27~81 岁,平均 53.7 岁。体质量指数(25.53±3.55)kg/m2。疾病类型:腰椎管狭窄症 30 例,腰椎间盘突出症 11 例。病程 5~36 个月,平均 12.6 个月。病变节段:L3、4 5 例,L4、5 24 例,L5、S1 12 例。
MIS-TLIF 组:男 17 例,女 17 例;年龄 30~75 岁,平均 51.3 岁。体质量指数(26.36±3.35)kg/m2。疾病类型:腰椎管狭窄症 25 例,腰椎间盘突出症 9 例。病程 6~40 个月,平均 13.5 个月。病变节段:L1、2 1 例,L3、4 1 例,L4、5 15 例,L5、S1 17 例。
两组患者性别、年龄、体质量指数、疾病类型、病程、病变节段等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.3 手术方法
本研究采用双侧减压 Open-TLIF 和单侧减压 MIS-TLIF 手术。采用 CONCORDE Bullet PEEK(DePuy Spine 公司,美国)椎间融合器,以及钛合金材料脊柱内固定系统(DePuy Spine 公司,美国),包括椎弓根螺钉、预弯钛棒及螺塞。两组手术均由同一医师完成。患者均于全麻后取俯卧位,使用体位垫维持腰椎前凸。
1.3.1 MIS-TLIF
C 臂 X 线机透视下定位拟减压融合节段上、下 4 个椎弓根,并作体表标记。标记同一椎体的 2 个椎弓根连线时,注意使该椎体上终板与 X 线平行;标记同侧上、下 2 个椎弓根连线时,尽量使椎弓根在 X 线投照下成像呈圆形。然后,依次将穿刺针刺入 4 个椎弓根,拔出穿刺针、插入导针,于患侧上、下椎弓根连线作长约 4 cm 小切口,依次切开皮肤、筋膜。钝性分离椎旁肌至小关节突,插入 Spotlight 固定通道,接入冷光源后用电刀剥离椎旁肌,显露椎弓根间椎间隙;切除纤维环并摘除髓核;清除椎间隙上、下软骨板。将切下的小关节突作为植骨块,部分植入椎间融合器内,余下部分植入椎间隙。将椎间融合器植入椎间隙。沿导针攻丝、拧入椎弓根螺钉,植入并固定、加压椎弓根钉连杆。清洗创面并止血后,置负压引流并缝合切口。
1.3.2 Open-TLIF
C 臂 X 线机透视下定位拟减压融合节段,沿棘突正中方向作切口,依次切开皮肤、筋膜,于患侧贴棘突侧壁向下用电刀完整剥离椎旁肌肉至小关节突,椎板拉钩牵开并固定,暴露小关节突及上、下椎体横突以及上椎体椎板。用椎板咬骨钳作椎板切除减压,切除黄韧带、小关节突;暴露椎体间隙,保护神经根及硬膜,充分显露椎弓根间的椎间隙;切除纤维环并摘除髓核;清除椎间隙上、下软骨板。将切下的小关节突作为植骨块,部分植入椎间融合器内,余下部分植入椎间隙。将椎间融合器植入椎间隙,植入并固定、加压椎弓根钉连杆。清洗创面并止血后,置负压引流并缝合切口。
1.4 疗效评价指标
影像学指标:于术前及术后 6 个月 X 线片,测量融合节段椎间隙前高度(anterior disc height,ADH)、椎间隙后高度(posterior disc height,PDH)、节段前凸角(segmental lordosis,SL)[10-12]。由 2 位脊柱外科医师独立测量 2 遍,取均值。计算 ADH、PDH、SL 手术前后差值。
临床评价指标:术中出血量、住院时间,手术前后腰部、腿部疼痛视觉模拟评分(VAS)以及 Oswestry 功能障碍指数(ODI)。
1.5 统计学方法
采用 SPSS21.0 统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示;VAS 评分组内手术前后比较采用重复测量方差分析,两两比较采用 LSD 检验;ODI、ADH、PDH、SL 组内手术前后比较采用配对 t 检验;两组间比较采用独立样本 t 检验;检验水准 α=0.05。
2 结果
两组均顺利完成手术。Open-TLIF 组术中出血量为(189.27±26.49)mL、住院时间为(9.27±1.67)d,MIS-TLIF 组分别为(95.59±28.94)mL、(5.74±1.31)d,差异均有统计学意义(t=14.619,P=0.000;t=10.021,P=0.000)。两组术后切口均Ⅰ期愈合,无早期并发症发生。
两组患者均获随访,随访时间 Open-TLIF 组为 6~24 个月,平均 12.6 个月;MIS-TLIF 组为 6~24 个月,平均 11.5 个月。两组组内术后腰部及腿部 VAS 评分、ODI 与术前比较,差异均有统计学意义(P<0.05);术后 2 周及 6 个月时 VAS 评分比较差异亦有统计学意义(P<0.05)。手术前后两组间腰部及腿部 VAS 评分以及 ODI 差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 1。



术后影像学复查显示椎间融合良好。两组间术前及术后 6 个月 ADH、PDH、SL 比较,差异均无统计学意义(P>0.05);其中,Open-TLIF 组 ADH 及 SL 手术前后差值大于 MIS-TLIF 组,PDH 手术前后差值小于 MIS-TLIF 组,但差异均无统计学意义(P>0.05)。两组组内术后 6 个月 ADH、PDH、SL 均较术前增加,差异有统计学意义(P<0.05)。见表 2 及图 1、2。

a. 术前正侧位 X 线片;b. 术前 MRI;c. 术后 6 个月正侧位 X 线片
Figure1. A 64-year-old female patient with lumbar spinal stenosis at L4, 5 in Open-TLIF groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Preoperative MRI; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation




a. 术前正侧位 X 线片;b. 术前 MRI;c. 术后 6 个月正侧位 X 线片
Figure2. A 64-year-old female patient with lumbar spinal stenosis at L5, S1 in MIS-TLIF groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Preoperative MRI; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation
3 讨论
目前临床普遍认为与 Open-TLIF 相比,MIS-TLIF 不仅能获得相似疗效,还具有较多优点,包括软组织损伤较小、切口感染率更低、术中出血更少、术后疼痛程度轻、患者住院时间和恢复时间均缩短等[4-6, 13]。但是 MIS-TLIF 也存在不足之处,例如器械相关并发症发生风险更高[14-17],包括椎间融合器错位、神经根损伤、螺钉错位、关节突关节损伤等;术中需多次透视[18],使患者和手术操作人员接受辐射剂量增加;对医师手术能力要求更高,需要更长的学习时间[19]。
MIS-TLIF 及 Open-TLIF 虽然临床效果相似[20],但是手术操作存在差异,这可能造成术后融合节段椎间隙高度和 SL 恢复程度存在差异。相比于 Open-TLIF,MIS-TLIF 切口小,切除组织量以及对肌肉破坏更少,但这可能增加钉棒加压器械的操作难度,造成手术节段前凸恢复效果不理想。另外,相比于 Open-TLIF 打开责任节段双侧关节突关节,MIS-TLIF 常规只打开减压侧关节突关节,这可能增加撑开椎间隙的阻力,不利于恢复椎间隙高度。Pereira 等[10]及 Kim 等[12]的研究发现,MIS-TLIF 及 Open-TLIF 术后患者椎间隙高度均增加。本研究通过测量手术前后患者腰椎 X 线片,发现 Open-TLIF 组和 MIS-TLIF 组术后 ADH、PDH、SL 均较术前明显增加,与上述研究结果一致。但在 Pereira 等[10]研究中,MIS-TLIF 术后融合节段 SL 与术前相比无明显变化,他们认为是未切除双侧关节突关节及使用多轴螺钉导致。同时我们的研究发现两种术式术后影像学改变差异并无统计学意义。
既往研究认为,与 Open-TLIF 相比,MIS-TLIF 具有降低邻近节段退变风险的优势[14],原因可能是 MIS-TLIF 对周围软组织及神经破坏小,术后椎旁肌发生萎缩的风险更小,更有利于脊柱稳定性的恢复。最近,有研究发现手术节段 SL 对整体脊柱矢状序列平衡有影响,充分恢复椎间隙高度和 SL 有利于减少邻近节段退变[21]。因此结合既往研究,我们认为 MIS-TLIF 可能需要在手术器械和操作方面进行改进,以利于恢复椎间隙高度和 SL。研究表明,MIS-TLIF 术中应用可扩张椎间融合器有利于恢复椎间隙高度和 SL[22-23],且不增加相关并发症。目前研究认为 MIS-TLIF 术中切除双侧关节突关节对临床结果无影响[24],因此术中可常规切除双侧关节突关节,以利于恢复椎间隙高度。此外,手术节段椎间隙高度及 SL 的恢复程度对术后康复及生物力学稳定性影响的研究较少,有待后续随访研究。
综上述,Open-TLIF 和 MIS-TLIF 治疗腰椎退行性疾病临床疗效及影像学改变相似,术后椎间隙高度和 SL 均较术前增加,但 MIS-TLIF 能明显缩短患者住院时间和减少术中出血。
作者贡献:张宇雷、李富平负责数据收集、整理及统计分析,文章撰写等;西信、曾至立、麻彬、谢宁负责科研设计、既往研究成果收集;于研、程黎明负责文章整体设计与内容修改、审阅。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。课题经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题:研究方案经同济大学附属同济医院伦理委员会批准[(同)伦审 K-2017-008]。
对于保守治疗无效的腰椎间盘退行性疾病,手术是治疗金标准。其中,经椎间孔入路椎间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)是目前国内应用较广泛的腰椎术式之一[1-2],它可以分为开放手术(Open-TLIF)和微创手术(minimally invasive-TLIF,MIS-TLIF)。MIS-TLIF 因切口减小,减少了对椎旁肌组织的破坏,降低了手术出血及椎旁肌萎缩风险[3-5]。但是与 Open-TLIF 相比,MIS-TLIF 切口减小也限制了手术操作空间,对医师能力要求更高,不仅手术时间延长、术中透视次数增加,也相对提高了手术风险。目前大多数研究报道 Open-TLIF 和 MIS-TLIF 早、中期疗效相似[5-8],但两种术式术后影像学改变是否存在差异及其对远期疗效的影响尚未明确。术后远期可能出现邻近节段退变等并发症,一旦出现将影响患者生活质量,严重者需要再次手术,而且再次邻近节段手术融合效果可能较首次手术差[9]。因此,对两种术式术后腰椎影像学检测指标进行比较具有重要意义。本研究以 2013 年 1 月—2016 年 2 月因腰椎退行性疾病于我院行 Open-TLIF 或 MIS-TLIF 治疗患者为研究对象,测量手术前后椎间隙高度和前凸角并比较两种术式间差异,以期为临床选择恰当术式提供参考。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准:① 年龄>18 岁;② 因症状性腰椎退行性疾病行单节段 MIS-TLIF 或 Open-TLIF 治疗;③ 手术前后摄腰椎正侧位 X 线片,X 线图像 Dicom 格式资料完整且能被软件识别;④ 随访 6 个月以上。排除标准:① 曾接受开放式腰椎融合术或非 TLIF 融合术,以及相邻节段减压或其他手术,如椎体成形术或棘突间植入装置植入;② 存在腰椎畸形、感染、肿瘤和创伤。
2013 年 1 月—2016 年 2 月,共 300 例患者因腰椎退行性疾病于我院行 Open-TLIF 或 MIS-TLIF,其中 75 例患者符合选择标准纳入研究。41 例采用 Open-TLIF(Open-TLIF 组),34 例采用 MIS-TLIF(MIS-TLIF 组)。
1.2 一般资料
Open-TLIF 组:男 20 例,女 21 例;年龄 27~81 岁,平均 53.7 岁。体质量指数(25.53±3.55)kg/m2。疾病类型:腰椎管狭窄症 30 例,腰椎间盘突出症 11 例。病程 5~36 个月,平均 12.6 个月。病变节段:L3、4 5 例,L4、5 24 例,L5、S1 12 例。
MIS-TLIF 组:男 17 例,女 17 例;年龄 30~75 岁,平均 51.3 岁。体质量指数(26.36±3.35)kg/m2。疾病类型:腰椎管狭窄症 25 例,腰椎间盘突出症 9 例。病程 6~40 个月,平均 13.5 个月。病变节段:L1、2 1 例,L3、4 1 例,L4、5 15 例,L5、S1 17 例。
两组患者性别、年龄、体质量指数、疾病类型、病程、病变节段等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.3 手术方法
本研究采用双侧减压 Open-TLIF 和单侧减压 MIS-TLIF 手术。采用 CONCORDE Bullet PEEK(DePuy Spine 公司,美国)椎间融合器,以及钛合金材料脊柱内固定系统(DePuy Spine 公司,美国),包括椎弓根螺钉、预弯钛棒及螺塞。两组手术均由同一医师完成。患者均于全麻后取俯卧位,使用体位垫维持腰椎前凸。
1.3.1 MIS-TLIF
C 臂 X 线机透视下定位拟减压融合节段上、下 4 个椎弓根,并作体表标记。标记同一椎体的 2 个椎弓根连线时,注意使该椎体上终板与 X 线平行;标记同侧上、下 2 个椎弓根连线时,尽量使椎弓根在 X 线投照下成像呈圆形。然后,依次将穿刺针刺入 4 个椎弓根,拔出穿刺针、插入导针,于患侧上、下椎弓根连线作长约 4 cm 小切口,依次切开皮肤、筋膜。钝性分离椎旁肌至小关节突,插入 Spotlight 固定通道,接入冷光源后用电刀剥离椎旁肌,显露椎弓根间椎间隙;切除纤维环并摘除髓核;清除椎间隙上、下软骨板。将切下的小关节突作为植骨块,部分植入椎间融合器内,余下部分植入椎间隙。将椎间融合器植入椎间隙。沿导针攻丝、拧入椎弓根螺钉,植入并固定、加压椎弓根钉连杆。清洗创面并止血后,置负压引流并缝合切口。
1.3.2 Open-TLIF
C 臂 X 线机透视下定位拟减压融合节段,沿棘突正中方向作切口,依次切开皮肤、筋膜,于患侧贴棘突侧壁向下用电刀完整剥离椎旁肌肉至小关节突,椎板拉钩牵开并固定,暴露小关节突及上、下椎体横突以及上椎体椎板。用椎板咬骨钳作椎板切除减压,切除黄韧带、小关节突;暴露椎体间隙,保护神经根及硬膜,充分显露椎弓根间的椎间隙;切除纤维环并摘除髓核;清除椎间隙上、下软骨板。将切下的小关节突作为植骨块,部分植入椎间融合器内,余下部分植入椎间隙。将椎间融合器植入椎间隙,植入并固定、加压椎弓根钉连杆。清洗创面并止血后,置负压引流并缝合切口。
1.4 疗效评价指标
影像学指标:于术前及术后 6 个月 X 线片,测量融合节段椎间隙前高度(anterior disc height,ADH)、椎间隙后高度(posterior disc height,PDH)、节段前凸角(segmental lordosis,SL)[10-12]。由 2 位脊柱外科医师独立测量 2 遍,取均值。计算 ADH、PDH、SL 手术前后差值。
临床评价指标:术中出血量、住院时间,手术前后腰部、腿部疼痛视觉模拟评分(VAS)以及 Oswestry 功能障碍指数(ODI)。
1.5 统计学方法
采用 SPSS21.0 统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示;VAS 评分组内手术前后比较采用重复测量方差分析,两两比较采用 LSD 检验;ODI、ADH、PDH、SL 组内手术前后比较采用配对 t 检验;两组间比较采用独立样本 t 检验;检验水准 α=0.05。
2 结果
两组均顺利完成手术。Open-TLIF 组术中出血量为(189.27±26.49)mL、住院时间为(9.27±1.67)d,MIS-TLIF 组分别为(95.59±28.94)mL、(5.74±1.31)d,差异均有统计学意义(t=14.619,P=0.000;t=10.021,P=0.000)。两组术后切口均Ⅰ期愈合,无早期并发症发生。
两组患者均获随访,随访时间 Open-TLIF 组为 6~24 个月,平均 12.6 个月;MIS-TLIF 组为 6~24 个月,平均 11.5 个月。两组组内术后腰部及腿部 VAS 评分、ODI 与术前比较,差异均有统计学意义(P<0.05);术后 2 周及 6 个月时 VAS 评分比较差异亦有统计学意义(P<0.05)。手术前后两组间腰部及腿部 VAS 评分以及 ODI 差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 1。



术后影像学复查显示椎间融合良好。两组间术前及术后 6 个月 ADH、PDH、SL 比较,差异均无统计学意义(P>0.05);其中,Open-TLIF 组 ADH 及 SL 手术前后差值大于 MIS-TLIF 组,PDH 手术前后差值小于 MIS-TLIF 组,但差异均无统计学意义(P>0.05)。两组组内术后 6 个月 ADH、PDH、SL 均较术前增加,差异有统计学意义(P<0.05)。见表 2 及图 1、2。

a. 术前正侧位 X 线片;b. 术前 MRI;c. 术后 6 个月正侧位 X 线片
Figure1. A 64-year-old female patient with lumbar spinal stenosis at L4, 5 in Open-TLIF groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Preoperative MRI; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation




a. 术前正侧位 X 线片;b. 术前 MRI;c. 术后 6 个月正侧位 X 线片
Figure2. A 64-year-old female patient with lumbar spinal stenosis at L5, S1 in MIS-TLIF groupa. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Preoperative MRI; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation
3 讨论
目前临床普遍认为与 Open-TLIF 相比,MIS-TLIF 不仅能获得相似疗效,还具有较多优点,包括软组织损伤较小、切口感染率更低、术中出血更少、术后疼痛程度轻、患者住院时间和恢复时间均缩短等[4-6, 13]。但是 MIS-TLIF 也存在不足之处,例如器械相关并发症发生风险更高[14-17],包括椎间融合器错位、神经根损伤、螺钉错位、关节突关节损伤等;术中需多次透视[18],使患者和手术操作人员接受辐射剂量增加;对医师手术能力要求更高,需要更长的学习时间[19]。
MIS-TLIF 及 Open-TLIF 虽然临床效果相似[20],但是手术操作存在差异,这可能造成术后融合节段椎间隙高度和 SL 恢复程度存在差异。相比于 Open-TLIF,MIS-TLIF 切口小,切除组织量以及对肌肉破坏更少,但这可能增加钉棒加压器械的操作难度,造成手术节段前凸恢复效果不理想。另外,相比于 Open-TLIF 打开责任节段双侧关节突关节,MIS-TLIF 常规只打开减压侧关节突关节,这可能增加撑开椎间隙的阻力,不利于恢复椎间隙高度。Pereira 等[10]及 Kim 等[12]的研究发现,MIS-TLIF 及 Open-TLIF 术后患者椎间隙高度均增加。本研究通过测量手术前后患者腰椎 X 线片,发现 Open-TLIF 组和 MIS-TLIF 组术后 ADH、PDH、SL 均较术前明显增加,与上述研究结果一致。但在 Pereira 等[10]研究中,MIS-TLIF 术后融合节段 SL 与术前相比无明显变化,他们认为是未切除双侧关节突关节及使用多轴螺钉导致。同时我们的研究发现两种术式术后影像学改变差异并无统计学意义。
既往研究认为,与 Open-TLIF 相比,MIS-TLIF 具有降低邻近节段退变风险的优势[14],原因可能是 MIS-TLIF 对周围软组织及神经破坏小,术后椎旁肌发生萎缩的风险更小,更有利于脊柱稳定性的恢复。最近,有研究发现手术节段 SL 对整体脊柱矢状序列平衡有影响,充分恢复椎间隙高度和 SL 有利于减少邻近节段退变[21]。因此结合既往研究,我们认为 MIS-TLIF 可能需要在手术器械和操作方面进行改进,以利于恢复椎间隙高度和 SL。研究表明,MIS-TLIF 术中应用可扩张椎间融合器有利于恢复椎间隙高度和 SL[22-23],且不增加相关并发症。目前研究认为 MIS-TLIF 术中切除双侧关节突关节对临床结果无影响[24],因此术中可常规切除双侧关节突关节,以利于恢复椎间隙高度。此外,手术节段椎间隙高度及 SL 的恢复程度对术后康复及生物力学稳定性影响的研究较少,有待后续随访研究。
综上述,Open-TLIF 和 MIS-TLIF 治疗腰椎退行性疾病临床疗效及影像学改变相似,术后椎间隙高度和 SL 均较术前增加,但 MIS-TLIF 能明显缩短患者住院时间和减少术中出血。
作者贡献:张宇雷、李富平负责数据收集、整理及统计分析,文章撰写等;西信、曾至立、麻彬、谢宁负责科研设计、既往研究成果收集;于研、程黎明负责文章整体设计与内容修改、审阅。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。课题经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题:研究方案经同济大学附属同济医院伦理委员会批准[(同)伦审 K-2017-008]。