轴向腰椎椎间融合术

       轴向腰椎椎间融合术是近年来新出现的一种融合技术。该术式突破了传统的后方和前方入路，创造性的提出骶骨前入路。这个入路利用骶骨前间隙，通过特制的器械，经皮到达S1椎体前下方，再穿过S1椎体到达L5－S1椎间盘，最终到达L5椎体，然后形成一个工作通道，在这个工作通道中，完成椎间盘部分切除、植骨、撑开、椎间融合。这个术式2004年由美国的Andrew Cragg等人提出，以后在美国的一些医院推广。目前，椎体间轴向融合术作为一种全新的术式正逐渐被一些脊柱外科医师所接受，其临床疗效仍在接受进一步的随访和检验。

第一节     外科相关解剖

       骶骨前间隙是一个潜在的间隙，其后方是紧贴骶骨前面的壁层筋膜，前方是脏层筋膜，称为直肠系膜，骶骨前间隙充满了疏松结缔组织，直肠被脂肪组织包裹，后方延续为直肠系膜，其中有血管为直肠提供血供。

       走行于骶骨前间隙的神经有下腹神经和副交感神经。下腹神经骶骨岬平面位于中点旁开1cm处，在S1-2平面位于中线旁开数厘米之处；副交感神经起源于骶从，男性由S3、S4骶神经前支组成，女性由S2-4骶神经前支组成。手术的工作通道位于骶骨前正中线，因此一般不会损伤上述神经。

       通过磁共振的T2加权像，有人测量了193个成人的骶前间隙距离，其中男性87人，女性106人，年龄18－83岁，分别测量从S1、S2、S3椎体前缘到达直肠最近的距离。经统计处理，在S1平面，男性和女性的骶骨前间隙距离平均值为16.2mm和11.9mm；S2平面，该值为14.9mm和11.2mm；S3平面，为13mm和10.6mm。

       骶前间隙的血管有骶正中动脉和静脉。这些血管大小不一，通常位于骶骨岬区域。手术的工作通道经过S1-S2连接部，该处平滑，不象骶骨岬那样突出。损伤骶横静脉或者骶正中动脉是有可能的，但在S2平面，骶正中动脉往往非常细小，甚至不存在。血管损伤的风险相对较小，因为手术过程中，先要用钝头的扩张器把骶前的软组织推开。总之，S1-S2连接处的骶前部是一个安全区，不易出现血管神经损伤。

第二节     适应证和禁忌证

       轴向腰椎椎间融合术是椎体间融合术的一种，适应证和传统的椎体间融合相似。目前已经用于退变性腰椎间盘病、退变性腰椎侧弯、峡部裂性腰椎滑脱。这种术式即可以和后方的经皮减压、内固定手术结合使用，也可以单独应用。明确的禁忌证目前仍在探索之中。一般认为，存在肛周感染、盆腔肿瘤是不适宜采用这种术式的。

第三节     外科手术操作

       如果需要配合其他手术操作，一般先进行椎体间轴向融合术。部分病例在后方入路行椎体间融合遇到困难，也可术中改用经皮轴向融合。

       全麻后，患者俯卧于透X光的手术床。可将20号French导管置入直肠，往气囊注入10ml空气，以利于侧位透视时直肠的显影。肛门口可用敷料填塞，并将其于尾骨旁区域分隔开来。术中可采用肌电图或体感诱发电位监测神经功能。把C臂机放在患者骶尾部，以提供术中全程、即时的正侧位影像。常规在骶尾部消毒、铺单。

       在左侧或右侧尾骨旁切迹的尾端20mm处做15mm长的切口标记线。用25％麻卡因和1:20000的肾上腺素溶液做局部麻醉，切开皮肤及深面的筋膜，用手指做钝性分离，确保筋膜层已适当显露。

       导针导向器和管芯组装后插入切口内，沿着骶骨腹面的中线缓慢、轻柔地向前移动，根据手感确保导向器顶端持续与骨面保持接触。有规律地小幅度摆动导向器，以清除骶前的脂肪组织，并将骶前脏器从骶骨前面分离，推向腹侧。

       在此过程中，反复进行正侧位的透视，确保导向器顶端位于中线，避免无意中误入骶前孔。最终导针导向器的尖端应到达S1－S2连接部的腹侧皮质。

       利用正侧位透视设计轴向融合器的轨迹线。该轨道贯穿骶骨、L5－S1椎间盘中前部，到达L5椎体前部。正位上导向器延长线应靠近中线，不能偏离中线过多。在这个步骤，最简单的方法是用克氏针在透视显示器上直接测量。

       获得理想的轨迹线后，将钝头的导向器内芯取出，换上锐头的导针。其尖端仍应位于S1－S2连接部。再次透视确认轨迹线，用滑动撞锤把导针打入骶骨，并按设计好的轨道进入L5－S1椎间盘。

       准备放置扩张器。扩张器的作用是推开骶前的软组织，在骶骨内形成骨性工作通道。导针导引下，插入6mm的斜角扩张器，斜面朝向腹侧，利于推开腹侧的脏器。当扩张器的顶端到达骶骨时，旋转180度使其斜面适应骶骨的倾斜角度。击打扩张器尾部使其顶端沉入骶骨骨面数毫米，与骶骨紧密嵌合。取出该扩张器，用同样方法依次置入8mm、10mm扩张器。在10mm扩张器的外面有一个套管，将套管连同扩张器一同打入骶骨中。在此过程中，仍需反复透视，确保工作通道的正确位置。取出导针和扩张器。这样，一个安全的骶前－经骶骨工作通道就建好了。

       经工作通道放入9mm的螺纹铰刀。该铰刀可在骶骨内形成一骨性隧道直达L5－S1椎间盘。在透视监测下一边旋转一边推进铰刀，使其穿过S1终板和L5－S1椎间盘。尖端恰好位于L5下终板下方，不要穿透L5下终板。撤出铰刀，保留螺纹上的骨屑以备植骨之用。再通过一系列专用器械完成椎间盘部分切除。其中关键部件是一个镍钛记忆合金制成的切割环。在透视引导下，把切割环放入L5－S1椎间隙进行切割。可以更换不同的切割环，配合不同的手法，切除终板软骨，直至软骨下骨轻微渗血，以利融合。然后，放入特制的刷形收集器，收集椎间盘碎片。这样，椎间盘中间部分的髓核就大部切除了，外层纤维环保持完整。

       椎间盘部分切除后，放置漏斗形套筒在L5－S1椎间隙用于植骨。植骨材料可选自：铰刀铰下的骨屑、取自髂棘的骨髓、脱钙骨、三磷酸钙、BMP等。通过旋转漏斗的斜面，可以植入大概10－15ml的植骨材料。

       通过工作通道放置7.5mm直径的钻头，透视导引下穿过L5－S1椎间隙进入L5椎体。沿着设计好的轨道钻入，直到L5上终板下缘，距离L5上终板应不超过1cm，撤出钻头。

       经工作通道再次置入导针，撤出套管。换上另一个导向器，该导向器专用于放置轴向融合器。轴向融合器呈杆状，由钛制成。外观由三部分组成：较粗一端位于骶骨内，较细一端位于L5椎体，中间部分位于L5－S1椎间盘。融合器的L5椎体部分直径11mm，螺纹间距较窄；骶骨部分直径14mm，螺纹间距较宽。由于螺纹间距的差异，当轴向融合器拧入时，在L5－S1椎间隙形成撑开机制。测量导针上椎间隙的高度，加上希望撑开的高度，根据所得数值选择适当型号的轴向融合器。

       将轴向融合器顺着导针缓慢拧入。当细头进入L5椎体时，撑开机制发生作用，透视应该可见L5－S1椎间隙高度变高。继续拧入，直到融合器到达预定位置。

       取出导针，轴向融合器的粗头是中空的，可以容纳一个特制的植骨器，通过植骨器，把植骨材料植入L5－S1椎间隙。取出植骨器，融合器尾端用螺纹栓闭锁防止植骨材料退出。

退出导向器，切口以常规方法闭合。

       椎体间轴向融合后，可继续通过经皮的方法后路行钉棒系统内固定。具体方法参照其他章节。

第四节     轴向腰椎椎间融合术的优点及缺点

一、优点：

       1. 不损伤椎间盘纤维环、后纵韧带等组织，尽量多的保留了原有正常组织，力学上稳定。

       2. 不剥离肌肉、骨膜、韧带等，创伤小。

       3. 该术式切口小，操作简单，操作过程中不会产生失活组织和解剖死腔，感染的风险较小。

       4. 不显露椎间盘附近的神经血管结构，因此就不会伤及这些神经血管，也不会在神经附近产生疤痕，未来如果需要开放手术，将会容易许多。

       5. 椎间隙的撑开高度可以任意选择，而且操作特别简单，只需确定融合器的型号就可以了。

       6. 力学上，轴向融合比传统的椎间融合要稳固，无论是抗剪切、平移，还是抗屈曲、伸展，都有很好的力学表现。

二、缺点：

       1. 伴有椎间盘突出时，不能同时处理。

       2. 有损伤直肠、骶前血管神经的潜在风险。

       3. 融合的远期效果有待进一步验证。

第五节     并发症

       该术式走上临床的时间不长，目前没有明确的并发症报道。根据术式特点，可能的并发症有：直肠损伤、神经损伤、骶前血肿、融合失败、假关节形成、融合器移位、感染等等。

第六节     临床疗效评价

       该术式公开报道的临床结果不多。总共只有数百例。最长的随访时间是30个月。2008年8月Aryan H.E.等人报道了一组病例，35位患者中男15例，女20例，平均年龄54岁，平均随访时间17.5个月。所患疾病包括退变性腰椎间盘病、退变性腰椎侧弯、峡部裂性腰椎滑脱。所有患者都有明确的L5－S1椎间盘退变，行经皮椎间轴向融合术，植骨材料采用局部松质骨和rhBMP。椎体间轴向融合术的平均时间是42分钟。21例还采用了L5－S1经皮椎弓根钉棒内固定，2例采用了L4－L5经皮极外侧椎体间融合术（XLIF）和后方内固定，10例单独行轴向融合。另外2例在后路开放手术行椎体间融合时，发现解剖结构不易操作，于是改用骶前入路轴向融合。到随访结束时，32例（91％）影像学表现为L5－S1融合，融合器稳固在位。

       总之，由于轴向腰椎椎间融合术的出现时间还很短，虽然从目前的初期随访报道看来椎体间轴向融合术的效果是满意的，但其长期的结果还需要进一步观察。