胸腔镜辅助下前路脊柱胸腰段疾病的手术治疗
【关键词】 胸腔镜
临床上部分胸腰段疾病及创伤需经前方入路手术处理,实验研究证实前后路的内固定均能得到相似的生物力学稳定[1],故较多术者在前方病灶清除的同时实施前方内固定术。由于传统经胸或胸腹入路组织损伤较大,近年来国际上有微创手术取代的趋势。1997年Mayer通过显微外科技术进行前路腰椎间融合(MINI-ALIF)[2],以后为小切口经胸入路(transthoracic approach,TTA)进行胸椎手术,其他医生也开始尝试借助腔镜进行胸腰椎的前路手术(Video-assisted thoracoscopic surgery,VATS)[3]。Beisse等发展了该项技术,对骨折病例同时进行腔镜下内固定术(thoracoscopic anterior approach,TAA)[4]。
1 TAA的适应证
新鲜的胸腰段骨折,大部分可通过后路复位椎弓根钉内固定手术,但前方损伤为主的不稳定骨折、骨折伴不全瘫且椎管前方持续占位超过26%,尤其骨折超过2~3周者,仍需前方手术[5,6];而且较多骨折累及骨终板与椎间盘组织,单纯后路手术晚期的再坍陷以及脊柱结构改变愈来愈受到重视。但开胸手术会引起持续疼痛等较重并发症,使前路手术处于困难[7]。最近Khoo等对较多胸腰椎骨折病例使用TAA技术治疗获得良好结果[8],为临床提供了另一种选择。从TAA技术的设计原理来看,只要患者具有T6~L2前路脊柱手术的适应证,包括椎体病灶或脊髓受压(结核、肿瘤、骨病、椎间盘等),同时肺功能良好无手术禁忌证者,原则上都能使用。
2 手术器械
TAA手术除普通外科器械外,尚需准备胸腔镜系统和30°角直式镜头,监视器在手术床双侧各置1台,胸外科使用的扇形肺拉钩、吸引器、夹钳、双极电凝、钛血管夹,镜下专用长柄骨科器械如骨凿、探钩、刮匙、咬骨钳等以及直径10mm以上的聚乙烯套管数个。内固定植入物及器械需使用镜下专用的产品,如实施镜下辅助的小切开手术,也可使用普通的前路内固定材料。
3 手术方法
3.1 术前准备
除了普通开胸手术的准备,TAA手术对肺功能要求较高,不能耐受选择性肺通气的患者禁忌实施。同时,以往有开胸、脓胸等可能导致胸膜-肺粘连患者手术较困难,术前评估时应充分考虑。术前有反复咳嗽、慢性阻塞性肺部疾病或吸烟史的患者应该作痰液培养及针对性使用抗生素并嘱停止吸烟,术后可能需要呼吸支持。肺功能试验(PETS)<80%、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)>45mmHg、用力吸气量(FVC)与最大分钟通气量<50%、残气量/肺总容量(RV/TLC)>50%均为高危因素。
3.2 麻醉
采用全麻。双腔气管插管,以便术中单肺通气。术中除常规监护外,严密观察血氧饱和度。
3.3 体位、定位及入路选择
TAA手术比较合适的区域为T5~L2。患者一般取90°侧卧位。上区(T5~T8)由于左侧心血管影响常取右侧入路,下区(T9~L2)由于远侧肝脏影响取左侧入路[4],同时病灶或脊髓受压情况。使用可穿透X线的手术床。术者及光源助手站于患者背侧,2人间置入C形臂X线机,术者侧监视器供对面的助手观测,术者对侧C形臂X线机监视器和另1台胸腔镜监视器供主刀及光源助手观测。术前透视下描记出病椎及上下邻椎,病椎中心肋间隙为工作通道,距足或头侧2~3间隙作腔镜通道置入胸腔镜,上述2通道腹侧5~8cm处作吸引冲洗通道和牵开器通道。
3.4 手术操作
术侧肺萎缩后,由腔镜通道开口入胸腔,置入腔镜后,分离可能存在的胸膜-肺粘连,由牵开器通道以扇形拉钩向中线牵开肺,同时显露主动脉、上腔静脉并注意保护,在L1以下操作时换夹钳拉开膈肌,显露脊椎,如需在L1以下手术,常需在膈肌附着1cm处切开。推开腹膜后脂肪即可见腰大肌,分离肌肉,显露节段血管。透视下定位欲固定的椎体,于椎体侧方下后缘的前、上1cm处定点,垂直进入导引定位针,引入环钻钻透骨皮质,拧入自攻式空心螺钉,分离、钛夹结扎或电凝节段血管(结核病例需脓液吸引、灌洗),然后切除上下椎间盘,刮除软骨至终板,取出碎骨块或死骨,形成植骨床。如需行椎管减压,其要点是切除邻近的椎间盘,以孤立目标椎体,辨清椎弓根、肋骨头、肋间神经,处理节段血管后,切除1cm的肋骨头,通过肋间神经走向探测硬膜囊的大致位置,以咬骨钳自上而下谨慎去除椎弓根基底部分直至硬膜,用取物钳摘除硬膜囊前方碎骨块,在硬膜囊前方用骨刀凿松尚正常的后半椎体,用髓核钳或取物钳小心摘除已碎裂的骨块,形成植骨床。测量床宽及深度后取3面骨皮质髂骨备用。从工作通道插入撑开器后与椎体上的螺钉连接,按压背部使脊柱前凸,撑开恢复椎体高度后,置入植骨块。置入合适长度的钢板于螺钉上,螺帽固定,由导向拧入辅助螺钉及锁定螺钉。冲洗后修复膈肌。取出套管后以最下方的通道置入胸腔闭式引流管,最后缝合通道。
4 术后护理
手术结束后,应对萎陷的肺吸引后再轻柔充气,患者清醒后如情况许可即拔除气管插管,少数不能维持足够氧供的患者须行机械通气一段时间过渡。围术期尽早开始呼吸锻炼。胸腔闭式引流管一般保持24~48h,拔管前胸片检查排除肺不张。术后第2天起作康复训练,X线检查固定可靠后,可在术后2周起行走。一般在术后第3、6、12个月复查脊柱X线片。结核病例术后按标准给抗结核药物正规。
5 TAA的优点
TAA手术对皮肤及软组织损伤较传统前路手术轻微显而易见,同时无需进行肋骨切除或切断,对肋间神经或血管干扰甚少。术后疼痛一般仅1~2d,且程度轻微,止痛药使用时间及剂量明显减少,有利于患者术后康复训练。较传统开胸手术,出现反应性胸膜炎、肺不张或继发性感染等并发症明显减少[9]。由于镜下手术视野清晰和放大观察,且可以通过改变镜头的位置和角度旋转,对硬膜囊的监视及术中大血管及节段血管暴露良好,较传统手术更为清晰,并能提供肉眼未能达到的视野,更有利于硬膜和重要血管的保护和处理。 骨折的复位方式由于与开放手术相似,因此TAA亦能达到传统开胸手术的效果。 由于创伤较为轻微,如对所有通道和取髂骨创口均使用皮内缝合,引流管皮肤预留缝线,患者的住院时间可以明显缩短。
6 TAA的缺点、并发症及对策
胸腔镜下的脊柱手术操作系通过加长的器械来完成,因此缺少直接的触摸感觉,出血时无法直接以手指压迫止血,一旦发生较多量出血(如节段血管撕裂)主要依靠镜下电凝或钛夹,这不如开放手术快速并准确,在视野不清时更易损伤邻近组织如淋巴管等。术中如出现点状出血,可在吸引下夹持作成花生米状纱布压迫。由于单极电凝止血会增加神经损伤的危险,应尽量使用双极电凝。硬膜及松质骨表面渗血在植骨块充填后,空隙处塞入喷涂有止血胶的明胶海绵,一般均可解决。
为了操作时不致阻挡视野,一般使用30°的胸腔镜头,这尽管增加了旋转镜头有提供更大视野的优势,但容易使初习者丢失方位感;助手如不熟悉镜下感觉,扶镜时略变位置就可使手术视野完全丢失,延长手术时间并可能导致术中出血量增加。因此,术前术者应接受良好的训练,利用黑盒(black box)或动物作一些模拟训练,培养镜下方位感和操作手感,充分熟悉内固定装置器械,熟悉镜下操作手感并对可能使用的器械了然于心,才能得到良好的结果。术前进行多次模拟手术,初始病例可以邀同胸外科医生参加。根据作者的经验,手术中的内固定一般相对简单,除非并发骨质疏松而不宜进行,而需作椎管减压的病例选择相对要谨慎。和开放手术一样,新鲜骨折较易行且安全,陈旧骨折次之,如同时伴有严重椎管狭窄者尤应慎重,以减少手术加重脊髓损伤的可能,在刚开展本技术时更需重视。
除了感染、出血、渗出性胸膜炎、肺不张、内固定松动、术中血管神经误伤这些与传统开胸手术相似的并发症外,TAA手术尤其在初习阶段更容易发生手术节段定位错误,因此需要在术前及术中定位时更多地使用C形臂X线机透视观察,这样术者及患者需受到较多的X线辐射。放置手术体位时应将骨盆及下肢良好固定,C形臂X线机透视方向平行于椎体额状位,可减少螺钉进行椎体角度偏斜的可能性,侧卧患者的胸腹部用软垫或通过手术床抬高,以使椎体更接近体表[10],操作更方便,亦可减少X线的辐射。
由于TAA手术需要单肺通气,如果手术时间较长,对患者的肺功能要求更高,故术前肺部状况评估尤其重要,老年患者肺功能衰减更要重视。在术中如果出现快速的氧饱和度下降,则应暂停手术恢复双肺通气,俟情况平稳后再继续操作。如有必要缩短手术时间,也可改为小切口或常规开放手术。较熟练的麻醉师配合是本手术安全施行的良好保障,如有可能,最好配备相对固定的麻醉小组成员。
骨质疏松者术中如发现螺钉固定可疑松动,应即改换成螺钉空心类似螺纹管(直径12mm),每椎体单螺钉的HMA钉-棒系统固定,仍不够满意则应放弃内固定。
总之,相比传统前路手术,使用TAA技术的患者,经短、中期随访疗效满意,固定与减压效果与开放手术相似,康复迅速,在具备前路手术适应证时都可考虑实施本技术。但本技术操作有一定难度,手术时间与开放手术相同或延长,故开展本技术前要经过严格的训练,并灵活结合术中情况应变。如能提供更小宽度的内植物和可调长度植骨替代物,必将能使该技术发挥更大优势。
【】
1 Lim TH,An HS, Hong JH,et al.Biomechanical evaluation of anterior and posterior fixation in an unstable calf spine model .Spine,1997,22(3):261~266.
2 Mayer HM.A new microsurgical technique for minimally invasive anterior lumbar interbody fusion. Spine,1997,22:691~700.
3 Waisman M, Staute M. Thoracoscopic spine release before posterior instrumentation in scoliosis. Clin Orthop,1997,336:130~136.
4 Beiss R, Potulski M, Ufer B, et al. Thorakoskopische behindlung Von frakturen der brust-und lendenwribelsaale-oprationste chnick und frü hergebnisse von 100 fallen .Arthroskopie,1999,8:62~68.
5 Kaneda K,Taneichi H,Abumi K,et al. Anterior decompression and stabilization with the Kaneda device for thoracolumbar burst fractures associated with neurological deficits.JBJS(Am),1997,79:69~83.
6 Zdeblick TA,Warden KE,Zou D,et al.Anterior spinal fixators:A biomechanical in vitro study.Spine,1993,18:513~517.
7 Dickman CA,Karahalios DG. Thoracoscopic spinal surgery.Clin Neuro Surg,1996,43:392~422.
8 Khoo LT, Beisse R, Potulski M. Thoracoscopic-assisted treatment of thoracic and lumbar fracture.Neurosurgery,2002, 51(Suppl 5) :104~117.
9 Faciszewski T,Winter RB,Lonstein JI,et al. The surgical and medical perioperative complications of anterior spine fusion surgery in the thoracic and lumbar spine in adults. Spine,1995,20:1592~1599.
10 Mack MJ , Regan JJ , McAfee PC, et al. Video-assisted thoracic surgery for the anterior approach to the spine .Ann Thorac Surg,1995,59:1100~1106.