学习曲线在微创治疗腰椎间盘突出症的研究进展*

刘丰平 赵红卫陈海丹

（1.三峡大学脊柱医学与创伤研究所，湖北宜昌 443002；2.三峡大学第一临床医学院骨二科，湖北宜昌 443003）

学习曲线在微创治疗腰椎间盘突出症的研究进展*

刘丰平1赵红卫2**陈海丹2

（1.三峡大学脊柱医学与创伤研究所，湖北宜昌 443002；2.三峡大学第一临床医学院骨二科，湖北宜昌 443003）

微创脊柱外科自20世纪90年代初至今发展迅速，随着微创理念的兴盛和医学思维的更新，脊柱外科医师为减少手术入路中的相关损伤的同时获得良好的疗效，开始涉足更多的手术方法。随着各种脊柱微创术式的出现，“学习曲线”应运而生，如何正确认识微创外科领域成长的学习曲线也已成为当代外科临床研究的焦点。了解学习曲线能促进技术水平的提高？带着这种思考，本文就学习曲线的历史、目的和意义、评价标准、困境和思考进行阐述，并对近年来学习曲线在微创治疗腰椎间盘突出症的临床应用作一综述。

1 学习曲线的历史

学习曲线的概念最初于 1936 年由 Wright在介绍飞机制造时提出，他描述了重复生产飞机装备费用的基本理论。此后，学习曲线被应用到医疗卫生之外的诸多行业。定义外科学习曲线的方法是一个外科医师在独立完成一种可达到合理结果的手术中所需时间和（或）手术例数的平均数[1]。学习曲线第 1 次在医疗卫生领域中被提到是20世纪70年代，它在腹腔镜微创外科被广泛讨论，随着内窥镜技术和显微镜技术的迅速发展，脊柱外科技术进入了微创时代，尤以椎间盘突出症微创治疗发展更为迅速。Raja[2]将开展的新技术转化为学习曲线图，即通过结果变量如手术时间、并发症发生率、住院时间或死亡率，并结合经验和新技术的图表，形成学习曲线的定义。通过总结和分析，我们将从各种微创椎间盘切除术学习曲线参数调查和收集中获益。

2 研究学习曲线的目的和意义

学习曲线可用于评价某项技术的难易程度，学习曲线短说明该技术易于掌握。McLoughlin和 Fourney[3]描述学习曲线有两方面的优点：①为学习新技术的医师提供有利信息，并使他们认识到学习要点和避免并发症的方法及策略；陡峭或长的学习曲线需要慎密的学习策略，包括实际尸体上的操作和有经验医师的病例操作演示；②学习曲线影响临床研究结果，只有当到达学习曲线稳定状态后，才能与传统开放手术进行有效的对比，否则偏差的负面结果会影响新技术的疗效评估。Wang 等[4]描述经皮内窥镜下腰椎间盘切除术（percutaneous endoscopic lumbar discectomy,PELD）学习曲线的意义，为 PELD 初学阶段提供常见的并发症信息，以减少并发症发生率，PELD技术学习时间长、进步缓慢，对新学者需提供更多的学习方法，如尸体上的训练和有经验医师的手术演示。

学习曲线对临床安全、教学、评估是非常必要的，对手术并发症、患者护理、外科技术培训及评价手术的有效率是十分重要的。通过对学习曲线的分析、获得的核心技术、尸体研讨会上技巧的进步和教学环境中临床监督，均为提高显微内窥镜椎间盘切除术（microendoscopic discectomy,MED）技术的重要方法[5]。在学习阶段，学习曲线的评估同样重要，应该认识到学习曲线中与之相关的风险，并做到经常回顾和思考。

3 学习曲线的影响因素

学习曲线依赖于手法的灵活度和外科解剖知识的认识，在模型和动物组织上进行培训可以促进手术过程的学习[6]。Wang 等[4]在 PELD 技术是否经过培训的对比研究中发现，微创脊柱外科的培训是操作PELD技术的重要因素，特别是对脊柱外科医师的技术教学演示。另外，外科医师通常在早期阶段趋向于谨慎选择病例，并发症发生率可能被低估，这会影响学习曲线的评估。影响学习曲线的患者因素包括解剖的复杂程度和病例的复杂多样化。同时,专业的牵开器设备、计算机辅助导航系统、集中尸体上的操作练习对减少微创外科学习曲线有促进作用。但是在微创脊柱外科最初的经验中，外科医师必须准备经历高并发症和延长手术时间两个难关。

总之，外科技术的天资、受训者的手法熟练度、构建培训方法都是减少学习曲线的重要因素，培训的设施、外科技术的练习、模型上或动物组织上的训练非常重要。因此，遵循学习曲线的规律，在学习曲线的上升期利用更多的时间去掌握手术技巧，对于以后顺利开展手术、减少并发症及术中转开放手术率具有重要意义。

4 学习曲线的评价标准

学习曲线指标的选择对于微创手术学习曲线的分析具有关键作用。微创外科发展至今，通常传统学习曲线描述的指标主要为手术时间、术中转开放手术率和手术并发症[8]。而随着对微创手术研究的深入以及微创技术的发展和进步，需要更多的指标和评价标准来衡量学习曲线。目前对于学习曲线的评价标准尚无统一的评价标准，不同的参数常用来量化学习曲线，手术时间是最为广泛应用的，它随着技术的进步而减少；其他如并发症发生率、出血量、住院时间、术中转开放手术率也是必要的[5,8]。Nowitzke[5]对MED学习曲线中的“渐近线”予以描述：学习曲线早期进步较快，在接近稳定状态时被叫做“渐近线”，学习曲线中的渐近线图表更为直观地为医师提供了参考。有的学习曲线以进入平台期所需的手术例数来衡量，其标志为手术时间逐渐缩短，达到一个稳定状态时手术并发症减少且疗效稳定。虽然各种变量用于测量学习曲线，但尚无理想的测量标准来衡量学习曲线[1]。

5 学习曲线在微创治疗椎间盘突出症的研究结果

椎间盘切除术被认为是椎间盘突出症治疗的标准外科手术方法，但腰椎开放手术的术后综合征十分普遍，这与术中腰部肌肉的破坏、术后硬膜外疤痕形成有关。为了改善疗效，显微镜和内窥镜技术发展迅速，并极大程度减少了肌肉损伤和神经根的牵拉、激惹。参阅近年来国内外关于椎间盘突出症微创治疗的学习曲线，对相关结果予以总结，对同种术式或选择不同评价指标的学习曲线给予对比，为迅速、直观地了解微创治疗椎间盘切除术的学习曲线提供参考。

5.1 显微内窥镜椎间盘切除术（microendoscopic discectomy,MED）

Nowitzke[5]首次对 MED 的学习曲线予以描述，通过手术时间、术中转开放手术率、外科医师的“舒适度”和关键的学习步骤来评估最初35例病例的学习曲线。该项研究展示了MED的学习曲线，结果表明随着学习过程的进展，手术时间逐渐减少，最初减少快，直至逐渐平衡；当MED在达到30例时接近渐近线；具体的学习任务包括正确植入克氏针，准确定位牵开器，通过狭窄的通道视野进行操作，鉴别解剖标准，调整牵开器的角度而得到较好的暴露。

Casal-Moro 等[9]回 顾 性 分 析 行 MED 治 疗 的 120例腰椎间盘突出症患者的学习曲线，通过评估手术时间、并发症发生率、术中转开放手术率及患者的疼痛缓解、功能状况的改善、患者满意度来评价学习曲线。总结得出，虽然手术时间逐渐减少直至48例病例时达到渐近线，但最初30例病例的学习曲线达到一个平台，同时术中转开放手术率减少，平均手术持续 时 间 在 60 min，未 发 生 任 何 并 发 症 。 因 此 ，30～48例被看作MED达到最佳技术所需的病例数。学习曲线阶段最常见的并发症是硬膜囊破裂，无死亡病例和因失血而需要输血的病例；在学习初期，入路节段定位错误1例，随后更正后无相关并发症出现；经过了学习曲线阶段后，无技术相关并发症发生。研究表明，MED术式安全和治疗效果可预知，是治疗椎间盘突出症的有效方法之一；在基于相同外科治疗原则的情况下，MED可减少肌肉的分离，获得同开放手术同样的疗效；在学习曲线的最初48例和之后72例病例中，任何时间段的腰痛和腿痛ODI评分均无统计学差异。

Martín-Láez 等[10]报道 MED 学习 曲 线在 25～30 例达到渐近线，与显微镜下椎间盘切除术（microsurgical discectomy,MSD）结果和并发症发生率的比较结果显示，MED在最初的学习曲线中是一种安全的方法。减少MED术中并发症的关键是足够的MSD技术经验、初始病例合理选择、正确的术前计划、仔细的技术操作。硬膜破裂是最常发生的并发症，但MED和MSD两术式相似。

Rong 等[11]描 述 脊 柱 外 科 医 师 在 经 历 10～20 例MED手术后，手术技巧变得熟练，尽管在不同的学习曲线阶段，患者的临床疗效改善率是相同的。

Jhala 和 Mistry[12]总 结 MED 最 初 100 例 的 经 验 后得出结论，MED微创治疗椎间盘突出症具有早期满意的效果，一旦获得经验并且克服了学习曲线，这种方法是安全有效的。被定义的学习曲线及结果为：平均外科时间 70 min（25～210 min）；失血量 20～30 ml；最初25例病例中面临的技术困难是穿刺针植入、图像方向、术前肌肉的分离、失血问题、节段定位错误，并发症如硬膜穿破7例，神经根损伤1例。

Nowitzke[5]描 述 了 MED 的 学 习 曲 线 ，大 约 需 30例以上的经验积累即可达到较熟练程度。

许斌等[13]对椎间盘镜下髓核摘除术学习曲线进行探讨发现，经过约30例椎间盘镜下髓核摘除术的经验积累，医师的操作水平即可达到稳定的程度。

此 外 ，有 关 可 动 式 脊 柱 内 镜（mobile Microendoscopic discectomy,MMED）治疗腰椎间盘突出的学习曲线及并发症的分析中提到，MMED存在明显的学习曲线，神经损伤是开展初期容易发生的严重并发症。有研究认为MED的学习曲线与开放腰椎间盘切除术比较更加陡，MED的特殊学习内容包括椎板侧位放射观察、镜下成像识别、视觉空间定位、较小的术野、入路角度和通道位置以及内镜的使用维护。

5.2 微创显微镜下椎间盘切除术（minimally invasive microdiscectomy,MIM）

McLoughlin 和 Fourney[3]通 过 手 术 时 间 、并 发 症发生率、术中转开放手术率、住院时间来评估MIM的学习曲线 ，并对 MIM 术式学习曲线具体描述 如 下 ：随 着 手 术 学 习 进 程 延 续 ，平 均 手 术 时 间 为 71 min（49～151min），在最 初 15 例病 例之后 的手 术 时间 约为 60 min。由于克氏针穿破硬膜囊需术中转开放手术治疗，通道下可见脑脊液漏提醒医师注意硬膜撕破发生的可能。所有病例出血控制在 1～5 ml。

5.3 经皮内窥镜下腰椎间盘切除术（percutaneous endoscopic lumbar discectomy,PELD）

Lee 等[14]在 PELD 技术中，通过 YESS（Yeung endoscopic surgery system）技术对最初 51 例（平均分为3组，每组17例）腰椎间盘突出症患者行手术治疗，其学习曲线评估指标为手术时间、失败率、并发症发生率、1年后椎间盘再突出发生率；同时总结PELD的学习曲线得出结论：①47例PELD中42例成功切除椎间盘，4例因PELD失败需术中转开放手术；②术后1年，47例中42例获得临床最初的满意，另外5例发生椎间盘再突出；③3组中失败率或并发症发生率无明显差异；术后1年，3组中临床成功率或再发率无明显差异；④经过PELD术前的培训后，学习曲线比较稳定，可以接受。

Morgenster等[15]对 经 皮 椎 间 孔 镜 椎 间 盘 切 除 术（percutaneous transforaminal endoscopic discectomy, PTED）学习曲线进行分析，当患者临床疗效的优良率达到90%时，以患者的临床结果（患者的满意度）、手术时间来评估学习曲线，并由此改进了评价学习曲线的方法。

Chaichankul等[16]结论认为，在 PTED 的学习曲线阶段经过一定数量的PETD手术，对术后腿痛VAS评分改善和椎间盘足够减压有着重要的影响。而且，患者的选择如椎间盘类型的选择同样有着重要的影响。

董健文等[17]在经皮内镜椎间孔入路腰椎间盘髓核摘除术学习曲线及其影响因素中描述：Tessys技术（transfominal endoscopic spinal system）的学习曲线较长，通常在最初60～80例达到平台期，镜下操作较通道建立学习曲线更长，穿刺、镜下止血与减压技术的掌握是影响学习曲线的主要因素。

5.4 全 内 镜 椎 间 盘 切 除 术（the full endoscopic discectomy）

Wang 等[18]应用完全 内 镜技术经椎板间 入 路手术治疗腰椎间盘突出症，获得良好的临床疗效与微创结果，但陡峭的学习曲线需引起关注，精确的解剖方向和椎管内的操作是十分关键的因素，术者的微创手术经验与合理的病例选择有助于缩短学习曲线。

徐海栋等[19]在描述完全内镜技术椎板间隙入路治疗腰椎间盘突出症学习曲线时，结论认为其治疗腰椎间盘突出症可以获得良好的临床疗效和达到微创治疗目的，但是学习曲线陡峭需引起手术医师关注，随着技术的熟练，其手术适应证可以逐渐扩大，术者需不断提高微创及镜下的操作技巧。

上述主要是近年来国内外关于不同手术方式在微创椎间盘切除术中学习曲线的分析，其他术式如前路腹腔镜下椎间盘切除术、Spotlight通道系统下椎间 盘 切 除 术 、灌 流 下 椎 间 盘 切 除 术（irrigation endoscopic discectomy）[20]、Quadrant及 Metrx 通 道 下 显 微镜椎间盘切除术等的学习曲线报道甚少或者技术正在发展过程中。

6 微创治疗椎间盘突出症学习曲线的困境和思考

重要的外科手术参数如并发症发生率和手术时间与学习曲线间的联系仍不清楚[21]。影响学习曲线的因素很多，人为主观因素不容忽视，例如医师在学习曲线初期更喜欢选择直接的或相对简单的病例，术中并发症发生率和手术时间容易发生偏差，这种选择偏差只有在将来的非选择组或随机对照研究设计中减少，参数的选择加上标准参数的测量未达成统一的标准，对学习曲线的评估存在一定差异。此外，尚有一些因素不属于学习曲线指标，但能在不同程度上影响学习曲线，同样需要引起关注，如老师技术的高低与指导方式，学生的手术经验、理论知识水平和领悟能力，这些因素能直接或间接影响微创手术学习曲线的形状，所以当针对某一种微创手术的学习曲线进行研究时必须明确并去除这些影响因素的干扰，否则学习曲线将与实际结果偏差较大[8]。

总之，参阅关于微创治疗椎间盘切除术学习曲线，发现研究评估学习曲线非常不一致，量化评价手术学习曲线仍然充满挑战，因为不同术式有不同的学习曲线，我们只能从不同的指标参数中获得更多的经验。

7 学习曲线研究的挑战、目标和展望

评价一组医师的学习曲线，尤其是在对比新技术和目前可接受的标准外科方法时，更为确切地证明渐近线是下一个挑战。这些知识在任何随机前瞻性研究中，如评估MED对开放椎间盘切除术时，渐近线通过一个数值范围来描述一个客观结果显得非常必要。学习曲线的标准化研究中，对减小学习曲线中所面临的问题，应采取更好的改进方法，如应用先进的术间影像技术或专业培训项目，更多的研究应将手术时间和并发症发生率纳入学习曲线的评估中，其他参数如健康相关的生活质量结果、失血评估、再手术率、术中转开放手术技术，在学习曲线阶段应同样被评估。面对诸多机构和众多学者采取不同学习曲线的指标来评估学习曲线需要一个统一的标准来指导分析学习曲线，更加客观地为学习医师带来经验和方法。

综上，我们需要要求更高的学习曲线分析，当新技术和新方法出现后，学习曲线必然出现并被接受，科学和客观地掌握学习曲线的规律，充分认识和利用学习曲线，使医师前瞻性的考虑到新技术的利弊，使患者的治疗更加微创和有效，乃至推动对整个医学的进步和发展。

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2014年度《中国骨与关节外科》“骨科临床病例”征集活动通知

为促进骨科临床经验的总结与学术交流，提高骨科医师的临床诊疗水平，《中国骨与关节外科》特发起并主办骨科临床病例征集活动。

一、征文时间

2014年1月1日至2014年12月31日

二、征文内容

骨科手术相关的临床病例

三、投稿要求

1.病例尚未在国家级以上学术会议交流或国内杂志上公开发表

2.病例具有科学性、先进性

3.病例内容

（1）病史、体征、体格检查、理化检查、诊断与鉴别诊断，治疗经过及经验总结

（2）对于围手术期血栓管理方案的详细解析（不必需）

（3）相关领域骨科专家的点评（不必需）

4.投稿时请在邮件标题处注明“骨科临床病例征集”

5.投稿时请详细注明作者单位、姓名、手机电话、电子邮箱、邮编

四、病例评审

1.《中国骨与关节外科》编辑部将组织骨科领域专家组成评审小组，对征集到的病例进行初审，并提出修订意见

2.选出的优秀病例将于2015年《中国骨与关节外科》增刊上刊登，并邀请知名专家对典型病例进行点评

五、投稿方式

1.投稿邮箱：guguanjie@126.com

2.联系电话：010-65281306

3.联系人：孙维 李丹阳

《中国骨与关节外科》编辑部

2014年2月20日

国家自然科学基金青年项目（81302346）

**通信作者：赵红卫，E-mail:liufpguke@sina.com