在过去的十年中，微创脊柱外科技术得到了迅速的发展。由于脊柱微创手术对软组织的牵拉和剥离较少，因而能够降低术后疼痛，缩短恢复时间。随着显微镜技术的发展，组织牵开器及一些特殊手术器械的出现，外科医生可以通过一个小切口来完成以往的手术操作。与开放手术相同，微创手术的目的同样是对神经结构进行充分减压，稳定脊柱运动节段，以及脊柱畸形的矫正。本文概述了微创脊柱外科的发展现状,并对后路腰椎管减压及后外侧融合技术的关键生物学概念进行讨论。
一、传统腰椎手术面临的问题腰椎微创后路手术建立在以下几个重要概念之上：
（1）避免自动撑开器对肌肉的挤压伤,
（2）避免剥离和切断重要肌肉的腱止点，尤其是多裂肌在棘突上的止点,
（3）尽量利用重要的神经血管和肌肉解剖间隙入路,
（4）通过减小工作通道的宽度来降低对周边软组织的损伤。脊柱后路微创手术的一个重要目标是降低对后方两组椎旁肌肉的损伤。
（1）一组是深层的旁正中横突棘肌群，包括多裂肌，棘间肌，横突间肌和短回旋肌。
（2）另一组是较表浅的侧方竖脊肌群，包括最长肌和髂肋肌。这些肌肉从胸腰段脊柱开始一直延伸到尾端。其中多裂肌在脊柱动态稳定的维持中发挥着尤其重要的作用。传统的经后路腰椎管减压和融合手术对椎旁软组织造成了不同程度的损伤。传统手术操作范围大，多裂肌的腱止点部位被广泛剥离，自动牵开器的使用造成肌肉的挤压伤，所有上述操作都有可能导致肌肉萎缩，继而造成肌肉力量的减弱。Kim等比较了传统开放固定手术和经皮固定手术病人的躯干肌肉强度，结果发现接受经皮固定手术的病人其腰椎伸肌力量改善了50%，然而开放手术病人无改善。在进行脊柱翻修手术病人的肌肉活检组织中可以发现选择性的Ⅱ型肌纤维萎缩，广泛的肌纤维重组（一种神经再支配的表现）以及肌纤维虫蛀样改变。导致上述病理改变的一个重要原因是术中自动撑开器的使用。Kawaguchi等认为自动撑开器对椎旁肌肉的挤压损伤机制同止血带对四肢肌肉的损伤类似。在自动撑开器的使用过程中，椎旁肌内压力升高，继而导致肌肉内血液灌注的减少。肌肉损伤的程度与肌肉内压力和牵拉时间呈正相关。Stevens采用磁共振评估了手术后多裂肌的改变。手术后6个月，接受传统开放TLIF手术病人呈现出明显的肌肉内水肿，然而采用小切口TLIF手术的病人，术后肌肉的MRI表现几乎正常。Tsutsumimoto等亦应用MRI评估比较了传统后正中切口的PLIF手术,小切口Wiltse入路的PLIF术病人的术后多裂肌改变。与后正中切口相比，采用小切口Wiltse入路可以显著降低术后多裂肌的萎缩和肌肉内T2信号强度的升高。导致传统术后肌肉退变和萎缩的另一机制是肌肉的失神经支配。多裂肌的神经支配是单节段的，这一特点使得该肌肉很易造成失神经支配。对肌肉的长时间牵拉导致神经肌肉连接部的损伤亦会导致肌肉的失神经支配。有研究对腰椎手术失败综合症的病人进行肌肉活检，结果同样发现显著的慢性肌肉失神经支配。对软组织的损伤不但能够造成手术局部的损伤反应，也可造成全身系统性的影响。Kim等比较了接受微创脊柱融合手术和传统开放手术病人血液循环中组织损伤标志物水平，结果发现与微创手术病人相比，开放手术病人的肌酸激酶，二磷酸果糖酶，促炎症细胞因子（IL-6和IL-8），抑炎症细胞因子（IL-10和IL-1受体拮抗剂）水平出现成倍的改变。在微创手术组，大多数的标志物在术后3天便回到了基线水平。而开放手术组，需7天时间。甘油磷脂是细胞膜的基本结构，而甘油是甘油磷脂的重要组分。当细胞膜的完整性被破坏，甘油便被释放到组织液中去。Ren研究发现，对于接受腰椎后外侧融合手术的病人，其椎旁肌肉中的甘油浓度显著高于其三角肌内的浓度。微创脊柱外科的另一重要目标是对骨性结构进行有限切除,进而减少术后脊柱失稳的可能。在传统的全椎板切除术中，关节突关节完整性遭到破坏，加上中线棘突间韧带-肌腱复合物的丧失会导致脊柱的屈曲不稳定。为了克服由此带来的潜在脊柱失稳的可能，半椎板切除术应运而生，继而保留了棘突结构，相应的多裂肌在棘突上的腱性止点，以及棘上韧带和棘间韧带。有限元分析表明尽量减少对骨性结构和韧带组织的切除可以最大限度的保留腰椎正常的运动功能。
二、微创腰椎减压
1、微创通道下显微椎间盘髓核摘除术通过微创通道下进行显微椎间盘髓核摘除术,治疗椎间盘突出症是目前美国最常应用的微创脊柱外科技术。这套系统由Foley和Smith发明，由一系列同心扩张套管和不同长度的薄壁管状工作通道组成。经典工作通道的直径为18mm，手术通常是在工作通道下采用显微镜完成。最近一些研究比较了微创椎间盘髓核摘除术和传统的开放手术，结果表明微创手术中组织损伤小，神经干扰轻，失血少，术后疼痛症状轻，住院时间短，恢复和返回工作岗位快。对于传统开放显微椎间盘髓核摘除术和微创通道下显微椎间盘髓核摘除术的随机对照研究显示，微创通道下手术安全有效。特定部位的病理改变决定工作通道的安放位置。微创腰椎减压术可以对中央椎管，侧隐窝和椎间孔区域进行充分减压。此外还可以对椎间孔外的椎间盘组织进行切除。对不同区域进行减压之前需要计划手术路径。对于椎间孔外神经减压可以将工作通道安放在横突间的横突间膜上，首先确定横突间膜并打开以显露出行根，一旦出行根被确定便可在神经根的深部找到突出的椎间盘组织。
2、微创腰椎半椎板切除术微创腰椎减压的一个重要原则是保留多裂肌在棘突上的腱性止点。在传统的全椎板切除术中，棘突被切除，多裂肌被牵向两侧。在关闭伤口时，多裂肌的起点不可能被修复到棘突上。然而，采用半椎板切除技术，通过工作通道可以在单侧进行彻底的椎管减压。将工作通道向背侧倾斜可以看到棘突的下面和对侧椎板，将硬膜囊轻轻下压，切除黄韧带和对侧上关节突，从而完成双侧减压。上位腰椎的解剖结构与下位腰椎不同。在L3及以上水平，在棘突和关节突关节间的椎板很窄，若采用单侧入路，为了对同侧侧隐窝进行减压，必须对同侧的上关节突进行较多切除。另一种选择可以采用双侧入路技术，通过左侧半椎板切除来完成对右侧侧隐窝的减压，反之亦然。一项初步研究采用此双侧入路技术对4个病人7个节段进行减压，总的平均手术时间为32分钟每个节段，平均失血量为75ml，平均术后住院日1.2天。所有病人术前神经源性跛行消失，并且没有并发症的发生。多项研究对微创后路腰椎减压的安全性和有效性进行了评估。微创脊柱手术的学习曲线受到关注，在一些研究的起始阶段，其并发症发生率较高。Ikuta报道了他们采用单侧入路进行双侧腰椎管减压治疗腰椎管狭窄症的经验，44个病人中有38个病人短期疗效好。JOA评分平均改善了72%。手术后并发症发生率较低，与开放手术对照组相比，术中失血量减少，术后止痛药物的需要量降低，住院时间缩短。存在25%并发症发生率，其中包括4例硬膜撕裂，3例入路侧下关节突骨折，1例术后发生马尾神经综合症需要再次手术，1例术后出现硬膜外血肿需再次手术。在Yagi的一项前瞻性研究中，将41例腰椎管狭窄症病人随机分为两组，一组（20例）进行微创显微内镜减压，另一组（21例）采用传统椎板切除减压,平均随访18个月。与传统椎板切除减压组相比，微创减压组的平均住院时间短，失血量少，血液中肌酸磷酸激酶的肌肉同工酶水平低，术后1年腰痛VAS评分低，恢复更快。本组90%的病人获得满意的神经减压和症状缓解。没有1例发生术后脊柱不稳。Castro采用18mm的工作管道对55例腰椎管狭窄的病人进行显微内镜下椎管减压术。通过平均4年的随访，72%的病人获得优良或极好的效果，68%的病人主观满意度为优良。ODI评分平均降低30.23，腿痛的VAS评分平均降低6.02。Asgarzadie和Khoo报道了48例通过微创腰椎管减压治疗腰椎管狭窄症的病例。28例病人进行了单节段的减压，另外20例接受两节段减压。同对照组相比，即传统的开放椎板切除术，微创组的平均术中出血量较少（25vs193ml），住院时间较短（36vs94小时）。48位病人中有32例得到了术后4年的随访。术后6个月，所有病人的行走耐受力得到了改善，且80%的病人一直维持到术后平均38个月。在随访期间，ODI评分和SF-36评分的改善一直得以维持。在该组病例中，没有1例发生神经损害的并发症。微创脊柱外科技术可能更适合于老年，体弱或肥胖的病例。在一项回顾性病例研究中，Tomasino分别对一组肥胖病人和正常病人采用扩张通道进行单节段显微腰椎间盘髓核摘除术或椎板切除术，对两组病例的手术结果比较发现，在手术切口长度，手术时间，失血量和并发症率方面，两组之间无显著性差异。对于退变性腰椎滑脱病例，不进行融合的微创腰椎管减压术也许是一种行之有效的方法。Pao对13例腰椎管狭窄同时合并Ⅰ度腰椎滑脱的病例仅进行微创腰椎管减压。术后所有病例临床效果良好，并未出现滑脱程度加重。Sasai采用单侧入路双侧减压技术治疗了23例退变性腰椎滑脱病例和25例退变性腰椎管狭窄病例。经过两年的随访，虽然退变性腰椎滑脱组的神经源性间歇性跛行评分结果和ODI评分稍差，然而总体来讲，两组上述两种评分结果相似。在23例退变性腰椎滑脱病例中，有3例病人术后滑脱程度加重≥5%。Kleeman应用保留棘突和棘间韧带的减压技术治疗15例合并退变性腰椎滑脱的腰椎管狭窄病人，平均滑移6.7mm。经过平均4年的随访，2例病人滑脱程度和症状加重，12例病人获得良好或极好的临床效果。
3、经椎间孔腰椎椎间融合术经椎间孔腰椎椎间融合术（TLIF）最早由Blume和Rojas提出，Harms和Jeszensky推广。该技术是由Cloward最早提出的经后方腰椎椎间融合术（PLIF）演变而来。PLIF手术需要广泛的椎管减压，双侧神经根牵拉来显露椎间隙，而TLIF手术是经过椎间孔从单侧显露椎间隙。因而与需双侧完成的PLIF手术相比，TLIF手术对神经结构的牵拉较小。TLIF手术的一个主要优点是通过一个单独的后方切口可以同时完成后方的腰椎管减压和前方的椎间融合。P
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