腰骶段多裂肌解剖及传统腰椎后路手术对其损伤的研究进展

徐云峰，田 伟

(1北京积水潭医院，北京100035;2清华大学医学中心)

传统腰椎后路手术经后正中切口，剥离两侧椎旁肌进行显露，以完成腰椎手术的目的性操作。然而，手术入路带来的软组织损伤可能会导致患者术后疼痛及功能障碍，严重影响生活质量，这一现象常被称为“腰椎术后失败综合征”［1］。由于解剖位置贴近棘突和椎板，多裂肌在传统手术中受到损伤最大，但目前国内对于多裂肌的解剖、功能以及损伤因素缺乏系统报道。本文就上述几方面内容进行文献综述。

1 多裂肌的解剖及功能

多裂肌是脊柱的内在肌，腰骶段多裂肌被包绕在胸腰筋膜的浅层及中层形成的肌鞘内，内侧贴近棘突、棘间韧带及棘间肌，腹侧贴近椎板，外侧与最长肌相邻。Rosatelli等［2］研究发现，L1～L4的多裂肌包含三层(浅层、中层及深层)，而L5的多裂肌只有两层(浅层及深层)。浅层多裂肌起于L1～L5棘突，向外下走行，跨过多个节段止于L5、S1的乳突以及骶骨、髂骨。L1浅层多裂肌起自L1棘突，止于L5、S1乳突和髂后上棘;L2浅层多裂肌起于L2棘突，止于S1乳突及髂后上棘;L3浅层多裂肌起于L3棘突，止于S1～S3背侧;L4浅层多裂肌起于L4棘突，止于S2～S4后面;L5浅层多裂肌止于S3～S4骶骨后面。中层多裂肌起于L1～L4的棘突，L1、L2、L3远端分别止于L4、L5及S1的乳头，L4中层多裂肌远端止于S2背面，而L5没有中层多裂肌。深层多裂肌起源于L1～L5的椎板，跨过两个节段后分别止于L3、L4、L5及S1的乳突。由于中层多裂肌较薄，和浅层均起于棘突，跨越两个以上的节段止于远方椎体乳突或骶骨后方，依据结构和功能，一些学者将中层并入浅层，即把腰骶段的多裂肌分为浅层和深层［3，4］。

多裂肌由腰神经后大支发出的内侧支惟一支配，每一肌束由单一分支支配，分支间无交通支［5］。内侧支从后大支内侧发出，向后下穿过横突间隙，走在横突底部和上关节突连接处的沟内，在关节突关节的下方转向内侧，通过骨纤维管道，进而向内下横过椎板，进入多裂肌，L5内侧支在腰骶关节突关节下方转向内进入多裂肌［5］。

肌肉的功能由肌纤维的走行和形态决定。浅层多裂肌起于棘突，向外下止于乳突、骶骨后方或髂骨，产生向外下的作用力。把这个力分解成垂直向下和水平方向的两个力，水平方向的力能产生椎体旋转，一侧多裂肌主动收缩使椎体产生旋转，若两侧多裂肌同时收缩则能防止椎体旋转脱位。垂直方向的力以各个棘突为中心使腰椎受到不同的牵张力，从而维持腰椎的生理前凸［6］。浅层多裂肌跨越多个节段，且远离运动中心，具备较长的力臂，连同其他竖脊肌产生腰椎在矢状面的活动［7］。腰骶段深层多裂肌靠近腰椎的旋转中心，且跨越节段较少，肌纤维走行决定了其能为椎体间提供较大的压缩力，提高腰骶段脊柱的刚度来加强稳定性［7～9］。此外，腰部多裂肌具有较大的横断面以及较短的肌节，并且质量较大。这种形态结构特征使多裂肌能在椎体间产生非常大的作用力，保持腰椎的稳定性［10，11］。

2 后正中入路造成多裂肌损伤的因素

多裂肌位于棘突两侧，是附着面积最大的椎旁肌。腰骶部多裂肌由于其解剖位置贴近脊柱，故在传统后路手术中损伤最重。传统腰椎后路手术对多裂肌的损伤包括剥离、牵拉和神经损伤。

2.1 剥离 传统腰椎后路手术通过剥离椎旁肌，显露椎板、关节突关节，完成减压、融合及固定等操作。在显露过程中切断多裂肌与棘突、椎板的腱性连接，直接损伤多裂肌的血供和组织结构，术后导致瘢痕形成，肌肉脂肪化退变，降低多裂肌的收缩功能［12］。而且Macintosh等［13］发现，腰椎后路术后肌酸激酶水平比前路手术高。

2.2 牵拉 传统腰椎后路手术使用自动拉钩或椎板拉钩将剥离的肌肉向外牵开，持续到减压、融合、固定等操作完成。持续牵拉将影响肌肉血供，也是导致肌肉损伤的因素，且持续牵拉时间越长损伤越严重。Kawaguchi等［14］对猪进行模拟腰椎后路手术，使用牵开器牵拉椎旁肌，发现牵开5 cm时肌肉内平均压力超过114 mmHg，肌肉局部血流明显下降。Gejo等［15］前瞻性的临床研究表明，对肌肉的牵拉与肌肉损伤直接相关，尤其是对于多裂肌，牵拉时间超过80 min，肌力恢复延迟，术后腰痛发生率高。Kotil等［16］进行临床随机对照研究表明，腰椎间盘切除手术中每隔15 min放松3 min，可有效降低肌肉的损伤。这些研究结果再次说明牵拉的物理损伤是导致肌肉损伤的重要因素。

2.3 神经损伤 多裂肌由腰神经后大支发出的内侧支支配，内侧支由后大支发出后，向下穿过横突间隙，在关节突下方转向内侧，经过骨纤维管道，再向内下横过椎板，进入多裂肌［5］。由于内侧支神经走行的特点，在剥离肌肉时很可能破坏肌肉深面的神经，使得术后肌肉发生失神经改变。Hodges等［17］研究中切断动物后大支的内侧支，发现多裂肌短期内发生萎缩。多裂肌由单一神经支配，之间没有神经交通支［6］，故内侧支神经损伤后更容易发生失神经后肌萎缩，影响脊柱的功能。

3 展望

随着研究深入，多裂肌的重要性已逐渐被人们认识。为减少对多裂肌的损伤，保护其功能，现已有不同的微创脊柱手术入路方法。Wiltse等［18，19］提出经多裂肌与最长肌间隙的腰椎手术入路，并命名为Wiltse入路。该入路从多裂肌及最长肌的解剖间隙进入，减少对多裂肌的剥离，使用扩张管道系统减少对肌肉的牵拉，直接显露关节突关节，比较适合不需要减压时进行椎弓根螺钉固定［20］以及经椎间孔入路的椎间融合术［21］。Wiltse入路已被广泛用于临床，取得较好的临床效果，具有术中出血量少、术后疼痛轻和恢复快等优点［22，23］。但该入路也存在缺陷［24～26］:操作空间狭小，解剖标志显示不清，二维手术视野，较陡峭的学习曲线，较高的内固定错误植入并发症，减压不彻底等。因此，脊柱外科医师需要准确可靠的导引装置来辅助完成脊柱微创手术。

综上所述，腰骶段多裂肌具有重要的生理功能，传统后路手术易导致多裂肌的损伤，而肌间入路的腰椎微创手术存在较多缺陷，有待将来进一步研究以发明安全、有效、可靠的腰椎微创术式。

［1］Aghion D，Chopra P，Oyelese AA.Failed back syndrome［J］.Med Health R I，2012，95(12):391-393.

［2］ Rosatelli AL，Ravichandiran K，Agur AM.Three-dimensional study of the musculotendinous architecture of lumbar multifidus and its functional implications［J］.Clin Anat，2008，21(6):539-546.

［3］Macintosh JE，Valencia F，Bogduk N，et al.The morphology of the human lumbar multifidus［J］.Clin Biomech(Bristol，Avon)，1986，1(4):196-204.

［4］Hoh DJ，Wang MY，Ritland SL.Anatomic features of the paramedian muscle-splitting approaches to the lumbar spine［J］.Neurosurgery，2010，66(3 Suppl Operative):13-25.

［5］Bogduk N.The innervation of the lumbar spine［J］.Spine(Phila Pa 1976)，1983，8(3):286-293.

［6］Macintosh JE，Bogduk N.The biomechanics of the lumbar multifidus［J］.Clin Biomech(Bristol，Avon)，1986，1(4):205-213.

［7］Moseley GL，Hodges PW，Gandevia SC.Deep and superficial fibers of the lumbar multifidus muscle are differentially active during voluntary arm movements［J］.Spine(Phila Pa 1976)，2002，27(2):E29-E36.

［8］Jemmett RS，Macdonald DA，Agur AM.Anatomical relationships between selected segmental muscles of the lumbar spine in the context of multi-planar segmental motion:a preliminary investigation［J］.Man Ther，2004，9(4):203-210.

［9］Kaigle AM，Holm SH，Hansson TH.Experimental instability in the lumbar spine［J］.Spine(Phila Pa 1976)，1995，20(4):421-430.

［10］Ward SR，Kim CW，Eng CM，et al.Architectural analysis and intraoperative measurements demonstrate the unique design of the multifidus muscle for lumbar spine stability［J］.J Bone Joint Surg Am，2009，91(1):176-185.

［11］Rosatelli AL，Ravichandiran K，Agur AM.Three-dimensional study of the musculotendinous architecture of lumbar multifidus and its functional implications［J］.Clin Anat，2008，21(6):539-546.

［12］Fan S，Hu Z，Zhao F，et al.Multifidus muscle changes and clinical effects of one-level posterior lumbar interbody fusion:minimally invasive procedure versus conventional open approach［J］.Eur Spine J，2010，19(2):316-324.

［13］Macintosh JE，Bogduk N.1987 Volvo award in basic science.The morphology of the lumbar erector spinae［J］.Spine(Phila Pa 1976)，1987，12(7):658-668.

［14］Kawaguchi Y，Yabuki S，Styf J，et al.Back muscle injury after posterior lumbar spine surgery.Topographic evaluation of intramuscular pressure and blood flow in the porcine back muscle during surgery［J］.Spine(Phila Pa 1976)，1996，21(22):2683-2688.

［15］Gejo R，Matsui H，Kawaguchi Y，et al.Serial changes in trunk muscle performance after posterior lumbar surgery［J］.Spine(Phila Pa 1976)，1999，24(10):1023-1028.

［16］Kotil K，Tunckale T，Tatar Z，et al.Serum creatine phosphokinase activity and histological changes in the multifidus muscle:a prospective randomized controlled comparative study of discectomy with or without retraction［J］.J Neurosurg Spine，2007，6(2):121-125.

［17］Hodges P，Holm AK，Hansson T，et al.Rapid atrophy of the lumbar multifidus follows experimental disc or nerve root injury［J］.Spine(Phila Pa 1976)，2006，31(25):2926-2933.

［18］Wiltse LL.The paraspinal sacrospinalis-splitting approach to the lumbar spine［J］.Clin Orthop Relat Res，1973(91):48-57.

［19］Wiltse LL，Bateman JG，Hutchinson RH，et al.The paraspinal sacrospinalis-splitting approach to the lumbar spine［J］.J Bone Joint Surg Am，1968，50(5):919-926.

［20］李楠，张贵林，田伟，等.经椎旁肌入路治疗胸腰段椎体骨折［J］.中华骨科杂志，2008，28(5):379-382.

［21］Ozgur BM，Yoo K，Rodriguez G，et al.Minimally-invasive technique for transforaminal lumbar interbody fusion(TLIF)［J］.Eur Spine J，2005，14(9):887-894.

［22］Schwender JD，Holly LT，Rouben DP，et al.Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion(TLIF):technical feasibility and initial results［J］.J Spinal Disord Tech，2005，18(Suppl):1-6.

［23］Lee KH，Yue WM，Yeo W，et al.Clinical and radiological outcomes of open versus minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion［J］.Eur Spine J，2012，21(11):2265-2270.

［24］Seng C，Siddiqui MA，Wong KP，et al.Five-year outcomes of minimally invasive versus open transforaminal lumbar interbody fusion:a matched-pair comparison study［J］.Spine(Phila Pa 1976)，2013，38(23):2049-2055.

［25］Park Y，Ha JW.Comparison of one-level posterior lumbar interbody fusion performed with a minimally invasive approach or a traditional open approach［J］.Spine(Phila Pa 1976)，2007，32(5):537-543.

［26］Dhall SS，Wang MY，Mummaneni PV.Clinical and radiographic comparison of mini-open transforaminal lumbar interbody fusion with open transforaminal lumbar interbody fusion in 42 patients with longterm follow-up［J］.J Neurosurg Spine，2008，9(6):560-565.