独立前路腰椎间融合术:适应症、技术、手术结果和并发症
引言
每年,腰椎间盘疾病导致美国20至50岁的男性和女性向医生就诊超过1300万人次。美国每年用于治疗下背痛的费用估计高达260亿美元。随着外科器械和技术的不断进步,治疗腰椎退行性疾病的方法持续增加。腰椎融合术的适应症包括脊椎滑脱、退行性椎间盘疾病、复发性腰椎间盘突出、椎间盘切除术后塌陷以及伴有神经根病的神经孔狭窄、假关节形成、医源性后凸畸形,或矢状位和/或冠状面畸形的治疗。然而,临床医生在选择合适的融合技术时,必须考虑年龄、性别、具体病理、潜在并发症和解剖限制等各种因素。
前路腰椎椎间融合术(ALIF)是治疗多种腰椎疾病的有效手段,已被证实为实现椎间融合的有效手术方法。脊柱的前柱和中柱承担了80%的负重负荷。腰椎前路入路可实现完全椎间盘切除,并植入更大的椎间植骨,覆盖超过90%的骨表面积,从而提高融合的可能性。此外,ALIF可通过完全椎间盘切除术消除椎间盘源性背痛,通过恢复椎间盘高度实现对神经孔的间接减压,提供对椎体的直接可视化,并在恢复矢状面平衡的过程中最大程度地改善腰椎前凸。
历史上,早期采用带螺纹的融合器和股骨环异体移植物的独立式前路腰椎椎间融合术仅取得了尚可的结果。临床失败和影像学假关节形成并不少见。由于ALIF手术的失败,随后在ALIF手术基础上增加了后路内固定。360度融合术包括单独的前路和后侧入路变得越来越普遍。然而,360度融合的缺点包括住院时间延长、术中时间更长以及估计失血量(EBL)增加。360度融合的发病率和手术范围导致后路腰椎椎间融合术(PLIF)和经椎间孔腰椎椎间融合术(TLIF)技术的应用,这些技术可在一步手术中实现椎体间置入和后路内固定。因此,独立式前路腰椎椎间融合术和360度融合手术逐渐减少。
脊柱医疗器械技术的进步为ALIF手术提供了使用新型前路椎体间固定装置的机会。其理念在于,更牢固的前路固定可提高融合率,并避免对后路内固定的需求。因此,外科医生仍可利用ALIF手术的多项优势,包括为关节融合术提供较大的融合面积、对神经结构进行间接减压,以及恢复矢状面平衡的能力,同时避免了后路内固定或360度融合所需的发病率和手术时长。
术前评估
任何手术方法的成功结局均取决于适当的患者选择。通常可从脊柱融合术中获益的患者包括:因退行性椎间盘疾病导致下背痛、轴向负荷时出现疼痛、普通X线摄影显示节段性不稳或矢状面畸形,或椎间盘造影术结果阳性者。(图1和2)10,14,46 ALIF的其他适应症可能包括脊椎滑脱、复发性椎间盘突出、邻近节段疾病、假关节形成以及矢状面失衡。目前尚无单一检查可作为手术的明确指征,而是需要结合临床怀疑,并辅以影像学检查和支持性检测结果,从而帮助临床医生确定合适的手术候选者。此外,在存在多个节段椎间盘退变的情况下,椎间盘造影术可能具有诊断价值;然而,一些人认为椎间盘造影术本身可能会加速椎间盘退变并造成医源性损伤。13尽管人群中腰背部疼痛症状较为常见,但大多数患者并不适合手术治疗。对于在多个节段表现为弥漫性退行性改变且伴有腰背痛的患者,通常不是良好的手术候选人。在我们的临床实践中,我们通常将ALIF手术限制用于单节段的退行性椎间盘疾病病例。
必须仔细审阅术前MRI,以评估椎间盘退变的程度、中央和椎间孔狭窄的情况,以及包括主动脉分叉和骶骨倾斜角在内的血管解剖结构。对于既往有外科植入物或存在MRI禁忌症的患者,可采用CT脊髓造影。应尽可能获取包括脊柱侧弯X光片在内的普通X光片,以评估节段性腰椎前凸和矢状面平衡。腰椎屈伸位X光片可能具有帮助,因为可移动性脊椎滑脱的患者应避免进行ALIF手术。此外,普通X光片还可能显示钙化,提示可能存在未诊断的血管疾病,这可能在ALIF暴露过程中限制血管结构的游离。
外科技术
患者置于透射线手术台上呈仰卧位,并接受全身气管插管。手臂外展放置于手臂支架上,并使用适当的衬垫。通过透视确定目标椎间盘水平及充分的手术通路。
切口标记于左侧中线稍外侧,与椎间盘角度对齐。我们通常采用Pfannenstiel横切口。消毒铺巾后,做皮肤切口并逐层切开皮下组织。将腹直肌前鞘和腹直肌向内侧牵开。
外侧腹壁由三层结构组成:腹外斜肌、腹内斜肌和腹横肌。这些肌肉的筋膜层从前至后形成,并包绕腹直肌形成腹直肌鞘。识别腹横筋膜,并从其在腹壁的附着处剥离。接着,采用钝性分离将后方和内侧的腹膜从腰大肌上抬起。随后可见生殖股神经和输尿管沿腰大肌走行,将其轻柔地向内侧牵开以避免损伤。
前路腰椎椎间融合术入路中的一个关键步骤是处理位于腰椎椎体前方的血管结构。在L5/S1椎间盘间隙,常遇到髂总动脉或静脉以及骶正中血管。骶正中动脉可能阻碍L5/S1椎间盘间隙的显露,因此需将其结扎以充分暴露椎间隙。在L4/5节段,必须结扎并切断髂腰静脉,以防止牵开时受到牵拉。主动脉通常在L4/5椎间盘间隙上方分叉,但也可能位于椎间盘间隙下方。出血应通过压迫、明胶海绵、血管夹或双极电凝进行控制;应避免使用单极电刀,因其可能增加对位于椎体侧方并构成腹下神经丛的交感神经丛损伤的风险。在获得足够的手术通路后,插入牵开器叶片,并使用固定于手术台的持架将其稳固固定。
然后通过透视确认目标椎间隙。使用手术刀或带绝缘尖端的单极电刀切开椎间盘。使用Cobb剥离器在软骨下骨与软骨终板之间建立操作平面。使用椎间盘钳和刮匙完成椎间盘切除术。使用撑开器逐步撑开椎间隙,以增加并维持椎间盘高度。根据椎体后方椎间隙骨赘的多少,后纵韧带可能会显露出来。使用刮匙和骨锉处理终板,形成出血创面,为关节融合术做准备。然而,重要的是要保留终板,以降低植入物沉降的风险。使用试模植入物确定椎体间融合器的尺寸。然后将异体骨移植材料以及通常添加的重组人骨形态发生蛋白填充入椎间融合器中。植入物必须与椎间隙对齐,以避免终板破裂,否则可能导致植入物沉降和腰椎前凸丧失。过度用力插入或撞击植入物可能导致椎体后部骨折、硬膜囊受压或神经根受压。应使用透视确保植入物位置正确。
对于独立式前路腰椎椎间融合术,大多数前路植入物本身包含螺钉固定结构,而其他情况则使用前路钢板系统,尽管该方法较少使用。4,21,31,33,37,48,63进行螺钉置入时,将导向钻套连接到植入物上并制作螺钉孔。通过透视引导螺钉插入相邻节段的上下终板。在椎间融合器固定到位后,缓慢移除牵开器叶片,同时检查周围组织是否有出血。应首先释放牵开所有血管结构的牵开器叶片,以便在发生血管损伤时可优先处理。最后移除右侧牵开器。
将腹膜及其内容物复位至正常解剖位置,并缝合筋膜。皮下组织和皮肤分层缝合。
植入物类型
前路椎体间结构基于巴比的牵开‐压缩原理而开发。生物力学上,由于前路入路使用较大的移植物插入前柱,提供了更大的表面积,因此相较于经椎间孔腰椎椎间融合术(TLIF),其对前柱的稳定性更优。置于椎间隙的椎体间融合器还可恢复椎间盘高度,增加节段性腰椎前凸,改善矢状面平衡,并实现对椎间孔神经根的间接减压。
伯恩斯于1933年首次描述了前路腰椎椎体间融合术(ALIF)手术,用于治疗脊椎滑脱。4在过去的几十年中,椎体间植骨材料的选择逐渐增多,包括自体髂骨植骨、皮质同种异体骨或人工骨、带螺纹的圆柱形钛笼、撞击式钛笼、碳纤维增强或普通聚醚醚酮聚合物以及撞击式碳纤维增强聚醚醚酮楔形块。30,65,68骨诱导材料如重组人骨形态发生蛋白‐2(rhBMP‐2)已被开发,并且仍是使用rhBMP的唯一批准适应症。10
多项生物力学研究已评估了在尸体脊柱中仅使用移植物时,于中立位、侧方、屈曲/伸展及轴向旋转状态下活动范围(ROM)的应用情况。与后路固定相比,前路腰椎椎间融合术(ALIF)在屈曲、轴向旋转和侧向弯曲过程中显著减少了活动范围(ROM)。由于前部纤维环的破坏或关节突的牵开,伸展时的稳定性仍较差,相较于后路融合术;然而,人们认为其对结构的破坏可能小于后路融合术中进行部分关节突切除术。目前广泛使用的几种不同植入物设计如下所述。
单纯植骨独立式ALIF
为了维持椎间盘高度,将一个椎体间融合器置入椎间隙,主要目标是在目标节段实现牢固的关节融合术。然而,独立式前路腰椎椎间融合术中的单纯植骨结构具有相对较低的生物力学强度。仁武等人评估了BAK椎体间融合装置(Spine Tech公司,明尼阿波利斯,明尼苏达州,美国),该装置由两个钛螺钉笼组成。通过L5/S1前路椎体间入路,他们发现过伸时活动范围显著增加,这可能继发于前部纤维环的破坏。47然而,在后路入路椎体间置入过程中也观察到类似结果。因此,认为可能是关节突的牵开导致了过伸时运动的增加。41,51,58 Glazer 等人评估了三种不同的前路椎体间融合装置:带螺纹的圆柱形融合器、股骨环同种异体骨和皮质松质骨植骨。他们发现,在屈曲状态下,股骨环比带螺纹椎间融合器以及在屈曲和压缩状态下比皮质松质骨植骨更刚硬。带螺纹的圆柱形椎体间融合装置在轴向扭转中最强。然而,这些结构在伸展状态下并未提供足够的稳定性。24桑特里佐斯等人比较了五种不同独立式前路腰椎椎间融合术融合器(I/F、BAK、TIS、SynCage和ScrewCage)的生物力学性能。发现活动范围显著降低,但仍存在残余活动范围,提示单纯植骨结构可能存在微动。各融合器之间运动差异的原因在于终板与融合器之间的几何不匹配。此外,具有更尖锐齿状结构的融合器具有更高的拔出力。62
Oxl等人对两种融合器(BAK)进行了生物力学研究评估nd SynCage 并评估了放置经椎板螺钉前后脊柱的稳定性(活动范围)。在all除伸展外的所有运动区域,单独使用融合器即可提供脊柱稳定。附加经椎板固定可在伸展运动中提供更强的结构稳定性。51 Rathonyi 等人使用 BAK 融合器也获得了类似的结果,发现仅使用融合器的组别中,节段稳定性在除轴向旋转和伸展外的所有运动中均显著。附加经椎板固定可在这两种运动中提供稳定性,并实现最强的固定效果。58
Phillips 等人通过考虑压缩力描述了在体外条件下评估稳定性的尝试。该生物力学研究在正常和高预载荷下,使用了两个BAK椎体间移植物,有无经关节突后路固定的情况。除在正常预载荷下伸展时仅使用融合器组外,两组均显示出显著的节段稳定性。然而,在较高预载荷下,过伸时的活动范围减小。有趣的是,即使在较高预载荷情况下,与仅使用融合器组相比,添加经关节突后路固定并未显著减少过伸时的活动范围。54 In vivo,椎体间撑开器所承受的压缩力因活动程度而异,据认为由于这些发现,后路内固定可能有助于提高稳定性,特别是在移植物最容易发生移动的情况下。53,54有趣的是,Volkman 等人评估了类似的结构,但仅使用了一个BAK椎体间移植物,结果发现,在伸展过程中,与仅使用融合器组相比,融合器联合经关节突后路固定的组别刚度显著增加。54,66
有报道称,使用“阻挡”螺钉(单枚螺钉固定于相邻上位椎体)以维持椎体间融合器的位置。然而,该方法也同时应用于后路内固定的场景中。目前尚未发现任何生物力学研究评估仅使用阻挡螺钉联合椎体间融合器的稳定性。最后,Rao 等人发现,采用成对LT融合器进行单节段独立式前路腰椎椎间融合术(ALIF)手术后,相邻节段的椎间盘内压力发生显著变化。
采用一体式螺钉的独立式前路腰椎椎间融合术
由于移植物失效、无后路固定导致的稳定性下降以及融合率较低,独立式椎体间融合器逐渐发展为一体式螺钉结构,旨在预防这些并发症。(图3和4)然而,使用带有一体式螺钉的独立式前路腰椎椎间融合术存在相对禁忌证,包括脊柱骨折、脊柱肿瘤、骨质疏松、感染、脊椎滑脱和严重节段性不稳。60
Kuzhupilly 等人进行的一项早期生物力学研究评估了集成螺钉固定的稳定性,该研究比较了仅使用股骨环异体移植物(FRA)组与使用带集成交叉螺钉的FRA椎体间融合器组的稳定性。他们发现,在伸展过程中,使用带集成交叉螺钉的FRA椎体间融合器组的整体刚度有所增加,但在其他运动中,与仅使用FRA组相比,刚度并未显著增加。36
Kornblum 等人采用带前凸的聚醚醚酮椎间融合器与一体式螺钉进行了体外生物力学研究。他们比较了仅使用融合器、融合器联合前路钢板固定、融合器联合一体式螺钉(三枚螺钉 vs 四枚螺钉)以及融合器联合椎弓根螺钉或棘突板固定的情况。当使用带一体式螺钉的融合器时,各组之间无显著差异,但仅使用三枚螺钉时运动更多。此外,与仅使用融合器组相比,带一体式螺钉的融合器组显著减少了活动范围。在屈伸运动中,带棘突板固定或椎弓根螺钉固定的融合器在统计学上强于带一体式螺钉的融合器组。棘突板固定与带一体式螺钉的融合器在侧向弯曲中,融合器联合前路钢板固定组与融合器联合一体式螺钉组之间无差异;然而,融合器联合双侧椎弓根螺钉组是最强的结构。在轴向旋转中,融合器联合一体式螺钉组与附加固定组之间无显著差异。33
Schleicher 等人评估了两种由聚醚醚酮制成的前路椎间自稳式一体式螺钉系统在L4/5节段屈曲和伸展状态下的生物力学特性,以及每个融合器的承重性能。他们发现,在屈曲过程中,结构的承重性能主要由融合器本身承担,而在伸展过程中,负荷则主要集中 在螺钉与钢板连接处。此外,这两种椎间融合器的螺钉方向不同,一种为一体式螺钉指向椎体周边,另一种为一体式螺钉指向椎体中心。在侧向弯曲、伸展和轴向旋转中,螺钉固定指向椎体周边的节段更为稳定。60
Cain 等人进行了一项体外生物力学研究,评估了一种独立的前路椎体间融合器,该融合器集成了一个整合式但生物力学上独立的前路钛板和锁定螺钉固定装置,类似于集成螺钉系统。结果表明,与经椎板和椎弓根螺钉固定结合使用的前路融合器相比,该独立植入物具有相当甚至更优的稳定性。12
Beaubien 等人还报告了一项生物力学研究,该研究评估了带有一体式螺钉的聚醚醚酮椎间垫块以及独立使用的带螺纹椎间融合器,发现使用一体式螺钉后,在所有方向上的运动显著减少,尤其在扭转刚度方面改善最为明显。此外,使用带一体式螺钉的椎体间撑开器时,抗拔出强度显著更高。5
采用前路钢板固定系统的独立式前路腰椎椎间融合术
Humphries 等人首次描述了使用前钢板来稳定前路腰椎椎间融合术技术。前纵韧带的缺失确实会减少该区域的部分稳定性。通过使用前钢板,可能恢复前张力带并提供类似于椎弓根螺钉的稳定性。4,33 然而,人们发现大多数前钢板体积较大,在主要血管附近难以放置,且仅带来轻微的稳定性提升,这限制了其应用。12,28该技术通常需要更长的分离时间以正确放置钢板。36
Glazer 等人描述了一项多节段腰椎生物力学研究,该研究使用一种前路结构,由两个空心螺钉连接到一个带螺纹圆柱形椎间装置,并附接到连接棒上,从而为腰椎区域提供稳定性和刚度。作者建议,将系统锁定在伸展位可能提供更坚固的结构。23,36
Beaubien 等人进行了一项生物力学研究,使用薄型前路钢板联合前路椎间装置,发现前钢板显著增强了融合节段的稳定性。此外,在屈曲/伸展和轴向扭转过程中,该节段的活动范围明显减小。然而,经关节突或经椎弓根螺钉可进一步增强节段的稳定性。
Tzermiadianos 等人报道了类似的结果,在L5/S1节段比较使用前钢板的前路植骨与前部放置植骨联合后路经椎弓根内固定的效果时,前钢板能显著减小屈伸运动中的活动范围,但经椎弓根内固定在屈曲/伸展和侧向弯曲中提供了更显著的稳定性。63
尼科尔斯等人评估了使用带有6度腰椎前凸的聚氯乙烯环的前钢板。前钢板仅在屈曲时显著减少了活动范围(ROM)。此外,当使用前凸融合器时,他们发现除侧向弯曲外,所有运动中的稳定性均有不显著但明显的下降,他们认为这是由融合器的腰椎前凸所致。48
前钢板的形状在L5/S1节段进行了调整,以适应血管的分叉。格伯等人评估了在L5/S1节段无后方内固定的两个平行融合器、带椎体间融合的三角形钢板以及无椎弓根螺钉连接棒的前路椎体间融合的生物力学性能。有趣的是,在屈曲、伸展和轴向旋转方面,前路三角形螺钉板与椎弓根螺钉连接棒之间无统计学差异。但在侧向弯曲时,前路椎体间融合联合椎弓根螺钉提供了更坚固的结构。21同一实验室后续的一项随访研究评估了在L4/5节段使用或不使用棘突间固定装置或椎弓根螺钉固定的前路钢板系统的生物力学性能。卡拉哈利奥斯等人发现,除轴向扭转外,椎弓根螺钉固定均优于仅使用前路钢板固定的前路腰椎椎间融合术。这被认为继发于不同的椎间盘节段。31
融合术和临床结果
关节融合术是影像学结果中的主要目标之一,旨在改善功能活动能力、提高生活质量以及减轻疼痛。已有充分证据表明,使用内固定器械对脊柱进行制动可以稳定脊柱并减少运动,从而促进关节融合术的实现并矫正畸形。为了促进关节融合,开发了椎体间撑开器,以在实现关节融合前传递负荷并限制显著运动。促进关节融合的植入物可由自体髂骨取骨移植、结构性异体骨移植、骨粒联合金属cages、钛网cages、圆柱形带螺纹钛cages、碳纤维cages以及聚醚醚酮(PEEK)cages构成。
独立式前路腰椎椎间融合术文献中的融合结果各不相同。麦卡锡等人评估了接受独立式前路腰椎椎间融合术与前路腰椎椎间融合术联合后路椎弓根螺钉内固定的患者的影像学融合情况。在接受独立式前路腰椎椎间融合术的40例患者中,仅有65%在19个月时实现完全融合,而接受前后路联合固定的患者融合率为100%。石原等人报道了一项对接受前路腰椎椎间融合术患者的10年随访研究。在35例患者中,融合率达到83%,但高达70%的患者出现邻近节段椎间盘退变。库马尔等人发现,使用股骨支撑异体骨移植的患者中,融合率为66%,84%的患者植骨下沉达4mm。
首次关于仅使用椎体间前路腰椎椎间融合术(ALIF)的临床和影像学结果的报道显示结局较差。霍尔特等人对一组40例患者进行了研究,这些患者接受了单独ALIF或ALIF联合后路固定,移植物采用股骨皮质异体骨与髂嵴松质自体骨。仅ALIF组的融合率为75%,而联合手术组为98%。这一结果存在局限性,因为仅有8例患者接受了单纯ALIF,而32例接受了ALIF联合后路固定。巴顿等人评估了连续46例接受单独前路BAK Cage植入的患者,发现临床结果明显较差,其中22%的患者需要翻修手术,70%的患者疗效为可或差。
假关节形成发生率较高,临床结局不佳。在一项仅使用I/F Cage(椎间融合器)进行前路腰椎椎间融合术的多中心FDA临床试验中,李等人发现患者总体成功率为25%,融合率为57%。共有80例患者完成了两年随访。临床成功定义为ODI评分降低15分以上、影像学融合成功、两年内未接受二次手术且无新发神经功能异常。然而,在一项纳入947例患者的大型前瞻性多中心研究中,库斯利希等人评估了接受BAK椎体间置入且未加用辅助固定的患者,报告融合率达到91%,84%的患者疼痛明显缓解,91%的患者功能改善。同样,科扎克等人报道了一组45例接受独立式前路腰椎椎间融合术的患者,成功融合率达97%。该研究系列中使用了前部支撑螺钉板以防止移植物从椎间盘间隙脱出,但未能限制移植物在椎间盘间隙内的活动。崔等人也评估了90例行独立式前路腰椎椎间融合术并使用矩形融合器的患者,发现76%的病例出现融合器沉降至椎体上终板,但沉降与临床结果之间无统计学相关性,因此认为在此类患者中,沉降是一种可预期的常见现象。博特勒等人也发现,沉降与临床结果无关,且更常发生在L4/5节段,并与较大尺寸的融合器相关。
随着新型椎体间融合器的开发,成功融合和更好的临床结果得以实现。斯特鲁贝等人对40名患者进行了一项前瞻性研究,这些患者接受了使用SynFix LR系统的一体式螺钉独立式前路腰椎椎间融合术,或单节段腰椎融合的前后联合入路治疗。他们发现,两组患者的VAS和ODI均随时间改善,但独立式ALIF组改善更为显著。患者满意度显著更高,但融合方面无显著差异。他们得出结论:如果无需后方减压,则独立式前路腰椎椎间融合术可成功用于单节段退行性椎间盘疾病的病例。61阿连等人报道了一项前瞻性系列研究,65名患者接受带有体内自锁系统的PEEK椎间融合器前路腰椎椎间融合术,融合率达到96%,沉降率为2%。报告指出VAS、ODI、生活质量均有显著临床改善,并减少了麻醉药物的使用。1
多项研究评估了前路腰椎椎间融合术(ALIF)联合后路固定的使用情况。安贾瓦拉等人报道了一组81例患者,分别接受了ALIF、ALIF联合经椎板螺钉以及ALIF联合单侧或双侧椎弓根螺钉固定。他们发现,与单纯ALIF组相比,椎弓根螺钉固定仅对融合率有显著影响,但对临床结果无显著影响;而经椎板固定在融合率和临床结果方面均未显示出显著差异。2马丹等人对接受独立式前路腰椎椎间融合术与后路腰椎椎间融合术(PLIF)的患者进行了为期2年的回顾性分析。ALIF组与PLIF组之间的ODI评分无显著差异。独立式ALIF组的工作能力改善率为64%,PLIF组为68.6%。并发症方面,ALIF组出现坐骨神经痛,通过器械重新置位后症状得到改善。42乌德比等人和弗罗伊登贝格等人分别报道了独立式ALIF与经椎间孔腰椎椎间融合术(TLIF)及后外侧融合术(PLF)对比的病例系列。前一项研究仅包括9例独立式ALIF患者和12例TLIF患者。两组在术后6个月时疼痛评分和阿片类药物使用量均显著降低,尽管独立式ALIF组的结果更优。独立式ALIF组的手术时间和估计失血量显著短于TLIF组,但两组间的住院时间无差异。后一项研究回顾性报道了59例接受ALIF联合前钢板或PLF治疗的患者,发现ALIF组的平均手术时间显著缩短,但估计失血量差异无统计学意义。两组在结局方面无差异。
ODI评分或融合术。在后续研究中,并发症仅限于两例髂总静脉损伤和一例术后血栓。18,64 Glassman等人对497名患者进行了大型回顾性研究,这些患者接受了独立式前路腰椎椎间融合术(1‐2节段)、前路腰椎椎间融合术联合后路融合、后路腰椎椎间融合术(PLIF)或经椎间孔腰椎椎间融合术(TLIF)。在术后1年随访时,独立式ALIF组的SF‐36评分改善优于PLIF组、PLIF/TLIF组以及ALIF联合后路融合组。在2年随访时,独立式ALIF组和PLF组的结果仍显著优于其他手术方法。在1年和2年随访时,独立式ALIF组的ODI评分也显著更优。Ohtoir等人报告了一项前瞻性2年随访研究,共纳入46例L4/5脊椎滑脱患者,分别采用非内固定ALIF或后外侧融合术(PLF)进行治疗,发现接受ALIF的患者在下背痛改善方面显著更好,但住院时间更长。
利用全国住院样本(NIS)数据库,Goz等人评估了923,038名接受前路腰椎椎间融合术、后外侧融合术/经椎间孔腰椎椎间融合术以及前后路腰椎椎间融合的患者。他们发现,在2001年,前路腰椎椎间融合术和前后路腰椎椎间融合术各占脊柱手术的10%。然而,到2010年,这些手术分别占所有腰椎融合术的15%和1%。前后路腰椎椎间融合术的医疗费用较高(92,249美元),相比之下,仅行前路腰椎椎间融合术组为75,872美元。与其他病例系列研究相反,他们发现仅行前路腰椎椎间融合术组患者的死亡率显著更高(0.25%),高于前后路腰椎椎间融合术组(0.18%),并且在调整年龄、性别、种族和融合节段长度后,仅行前路腰椎椎间融合术组的并发症发病率也更高。上述差异的原因尚不明确,但作者认为这可能归因于对前后路腰椎椎间融合术组患者的患者选择更为谨慎,而合并症负担的粗略调整以及围手术期管理的差异未能完全反映这一点。25
rhBMP的唯一FDA批准适应症是在ALIF手术中使用。Lammli等人发表了一项研究,纳入118例退行性椎间盘疾病患者,在L4‐S1节段接受单节段或双节段独立式ALIF手术,使用rhBMP,并采用单独椎间融合器、带一体式螺钉的椎间融合器或前路钢板系统。研究发现,患者ODI和VAS评分显著改善,椎间盘高度明显增加,2年随访时融合率达到93%,且无相邻节段疾病证据。此外,与联合后路固定的ALIF相比,估计失血量、住院时间和术中时间均减少。37
伯库斯等人证明,在使用LT椎间融合器(美敦力Sofamor Danek公司,田纳西州孟菲斯)进行前路腰椎椎间融合术时,使用rhBMP‐2(Infuse,美敦力Sofamor Danek公司,田纳西州孟菲斯)可实现超过94%的融合率。然而,在一项针对接受股骨重建手术患者使用自体髂骨骨移植与使用rhBMP2的对比前瞻性研究中,普拉丹等人发现,rhBMP组的不愈合率更高,因此该研究组提前终止了研究。作者认为这些结果归因于异体移植整合过程中在骨诱导阶段之前的强烈吸收阶段。
并发症
在手术的任何阶段,前路腰椎椎间融合术(ALIF)均可能对腹腔脏器、大血管和神经根等解剖结构造成风险。由于椎间盘的位置关系,需要进行血管游离。血管损伤的发生率为1%至24%20 ,深静脉血栓的发生率为0.7%至5%7。
充分的入路和椎间隙的维持对于顺利的手术入路至关重要。在L4/5节段手术中,可能影响入路的其他血管包括髂总静脉、腹壁上血管和髂腰静脉。早期结扎某些血管可降低意外撕裂的风险,此类风险在患有血管疾病、牵开器放置以及有既往手术史的患者中更可能发生。50血流动力学不稳定可能继发于失血、腹膜后血肿、长时间使用牵开器导致的血栓栓塞事件,以及继发于血管损伤的假性动脉瘤和动静脉瘘。20
腰椎前交感神经丛沿椎体的前外侧边缘走行,邻近腰大肌,并跨越主动脉分叉和髂总血管形成腹下神经丛。交感神经丛损伤可导致逆行射精。逆行射精的发生率在0%至50% 之间,一些人认为这可能与重组人骨形态发生蛋白有关,但这种观点似乎并未被普遍接受。在一项包含591例患者的大样本研究中,库斯利希等人报告逆行射精的发生率为4%。减少电凝的使用应可降低逆行射精的风险。
通过将腹膜移至拉钩后方,可尽量减少对消化道的损伤。输尿管损伤可能发生,但在翻修病例中更易发生。意外神经损伤和硬膜撕裂也有可能发生。最后,植入物失效(包括植骨下沉、移位、假关节形成)虽可能发生,但在合适患者中采用精细的手术技术可将其降至最低。筋膜闭合不当可能导致伤口感染和切口疝。
结论
前路腰椎椎间融合术(ALIF)是脊柱外科医生治疗各种下腰椎病变的重要工具,包括退行性椎间盘疾病、脊椎滑脱、复发性椎间盘突出、邻近节段疾病、假关节形成和矢状面失衡。早期使用股骨环同种异体骨、自体移植和带螺纹的融合器进行独立式前路腰椎椎间融合术(stand‐alone ALIF),导致假关节形成率较高且临床结果不稳定。由于这些结果,引入了辅助后路内固定,从而实现了360度融合。然而,由于该手术方法的手术时间较长且发病率较高,随后发展出了后路腰椎椎间融合术(PLIF)和经椎间孔腰椎椎间融合术(TLIF)技术。
随着我们对恢复矢状面平衡重要性的认识不断加深,前路腰椎椎体间融合术(ALIF)手术相比后路技术展现出诸多优势。新型独立椎间融合装置的发展提供了所需的稳定性以及成功融合效果,同时避免了对脊柱后方结构的干扰。
专家评论:
独立式前路腰椎椎间融合术(stand‐alone ALIF)为预期融合节段提供了充分的节段性稳定,并可实现与接受后路固定患者相似的潜在关节融合。根据我们的经验,与后路经椎间孔腰椎椎间融合术(TLIF)或360度融合相比,接受独立式ALIF的患者通常恢复更快,住院时间更短。然而,患者选择是确保良好临床结果的关键。生物力学上,随着带有一体式螺钉的新型椎体间融合器的发展,独立式ALIF的关节融合率已得到提升。ALIF的优势包括能够植入较大的椎体间移植物,从而最大程度地恢复椎间盘高度和腰椎前凸。然而,对于患有严重中央和椎间孔狭窄的患者,前路腰椎椎间融合术提供的间接减压可能不足,此时经椎间孔腰椎椎间融合术可能是更优选择,因其可对神经结构进行直接减压。此外,前路腰椎椎间融合术的并发症谱与后路手术方法不同。潜在的前路入路相关并发症,如血管损伤和逆行射精,必须在术前与患者充分沟通。脊柱外科医生必须了解前路腰椎椎间融合术的局限性,并恰当地应用该手术技术,以确保患者获得最佳治疗效果。
五年回顾
脊柱融合技术在过去二十年中迅速发展并取得了显著进步。前路腰椎椎间融合术已成为脊柱外科医生治疗各种腰椎病理的重要工具。与后路技术相比,前路腰椎椎间融合术具有多种优势,包括更优的生物力学特性以及更强的腰椎前凸恢复能力。随着入路外科医生和脊柱外科医生对该技术的日益熟悉,以及脊柱植入物的持续改进和创新,前路腰椎椎间融合术相关的并发症应会继续减少,临床结果也将在不久的将来持续改善。此外,随着对脊柱骨盆参数和矢状面平衡的认识和重视不断提高,前路腰椎椎间融合术在脊柱畸形矫正整体策略中可能发挥越来越重要的作用,特别是在微创脊柱畸形矫正中与经腰大肌入路和后路经皮内固定联合应用时。前路腰椎椎间融合术是每位脊柱外科医生的重要工具,在未来五年内,将在各种腰椎疾病的外科治疗中发挥日益重要的作用。
关键问题:
- 独立式前路腰椎椎间融合术是一种成功的手术选择,可实现下腰椎节段的关节融合术,且无需后路内固定。
- 独立式前路腰椎椎间融合术器械的生物力学特性在过去二十年中不断发展,提高了独立式前路腰椎椎间融合术的稳定性。
- 独立式前路腰椎椎间融合术的融合率与后路固定相当。
- 仔细的患者选择,包括充分了解独立式前路腰椎椎间融合术的优点和缺点,将确保最佳临床效果。
| 单独使用的优点 | ALIF 适应症 | 相对禁忌证 |
|---|---|---|
| 减少失血 | 脊椎滑脱 | II‐IV度脊椎滑脱 |
| 大范围椎间盘牵开 | 神经功能缺损 | 骨质疏松 |
| 手术时间短 | 椎间盘切除术后塌陷 | 不可复位的病理 |
| 大尺寸椎体间植入 | 退行性椎间盘疾病 | 低位血管分叉 |
| 恢复腰椎前凸 | 假关节形成 | |
| 减轻滑脱 | 邻近节段椎间盘疾病 | |
| 恢复冠状面和矢状面平衡 | 复发性腰椎间盘椎间盘突出 | |
| 直接可视化椎间盘 | 神经孔狭窄伴畸形显著增加 | |
| 神经孔容积 | 慢性致残性背痛 | |
| 椎间源性疼痛,累及1或2个节段 | 无神经根牵拉 | |
| 可能减少硬膜外瘢痕和纤维化 |
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