椎间融合器置入方式对TLIF手术疗效影响的研究进展

刘成立 秦石磊 徐云峰

【摘要】 目前经椎间孔腰椎椎间融合术（TLIF）已广泛应用于治疗各种腰椎退行性疾病，椎间融合器的置入是TLIF中关键步骤之一，可显著恢复并维持椎间隙与椎间孔的高度，改善腰椎矢状位的序列，并促进椎间植骨融合。但融合器的最佳置入方式一直存在着巨大的争议。本文通过查阅与椎间融合器放置相关的文献，从融合器置入数量的变化、置入方向的改变、矢状位和冠状位位置的影响等方面，评估融合器最佳置入方式的各项研究，以期为TLIF的临床实践提供一些理论指导。

【关键词】 经椎间孔腰椎椎间融合术 椎间融合器 研究进展

[Abstract] At present， transforaminal lumbar interbody fusion （TLIF） has been widely used in the treatment of various degenerative diseases of lumbar spine. The placement of interbody fusion cage is one of the key steps in TLIF， which can significantly restore and maintain the height of intervertebral space and intervertebral foramen， improve the lumbar sagittal position sequence， and promote intervertebral bone graft fusion. However， there is a great controversy about the best placement of the fusion cage. In this paper， through consulting the literature related to the placement of interbody fusion cages， we evaluated the best placement methods of interbody fusion cages from the changes of the number of interbody fusion cages， the direction of implantation， and the influence of sagittal and coronal positions， so as to provide some theoretical guidance for the clinical practice of TLIF.

[Key words] Transforaminal lumbar interbody fusion Interbody fusion cage Research progress

First-authors address： Heping Hospital Affiliated to Changzhi Medical College， Changzhi 046000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.06.044

經椎间孔腰椎椎间融合术（transforaminal lumbar interbody fusion， TLIF）是20世纪80年代初由Blume和Rojas首次提出的一种改良的单侧后路腰椎椎间融合术[1]，Harms和Jeszensky在20世纪90年代证实了TLIF良好的治疗效果，并促进了TLIF的普及[2]。与传统的后路腰椎椎间融合术（posterior lumbar interbody fusion， PLIF）相比，TLIF技术可以通过单侧入路部分或完全切除症状侧小关节，并保留对侧关节突关节和肌肉等正常结构。这种技术可以充分切除病变椎间盘，对后侧的正常结构损伤小，脊柱不稳的风险低，融合和对侧间接减压效果好[3]。所以目前TLIF广泛应用于治疗腰椎退行性疾病、脊柱不稳和椎间盘源性疾病，如退变性腰椎侧凸、脊柱滑脱和腰椎间盘突出症等[4]。椎间融合是将相邻的两个椎体通过椎间隙互相融合，以固定椎间关节，防止脊柱畸形。椎间植骨是融合重要的技术要点，目前常将填充自体骨或异体骨的融合器置入椎间隙以恢复和维持椎间隙与椎间孔的高度和腰椎矢状位的序列，并促进植骨的融合[5]。但目前TLIF中融合器的最佳放置方式仍存在较大争议。本文通过查阅与TLIF术椎间融合器置入的相关文献，探索融合器最佳放置方式的研究进展，期望能为临床TLIF术中更好的放置椎间融合器提供一定的理论指导。现报道如下。

1 融合器置入数量

最初进行TLIF时，通过双侧入路对称置入双枚融合器曾是椎间融合的标准方法[1-2]。一项研究表明，双枚融合器对称置入后具有良好的对称性和平衡性，椎间隙支撑作用强，可显著减少椎间隙塌陷[6]。原因可能是双枚融合器增大了承重面积，从而减小了压强，使得应力在椎体间分布更加均匀，提高了融合器的稳定性和抗压能力。但因该术式仍需广泛切除双侧小关节突和椎板结构，脊柱后方的稳定结构会遭到严重破坏，增加了手术创伤和并发症的风险[7]。而且既往的生物力学研究表明，在所有测试模式下，进行腰椎椎间融合时，使用单枚宽大融合器的刚度几乎与使用双枚标准融合器的刚度相当，且与上下椎板的接触面积并无明显减少，后期的融合率也无显著差异[8]。所以目前TLIF广泛使用单枚融合器置入术式。

2 融合器置入方向

目前临床行单侧TLIF置入单枚融合器时多采用斜行置入。因手术操作较为简单，只需将融合器直接沿着切除的关节突斜行置入椎间隙内;且关于单侧斜行融合器置入的相关研究已经证实，单枚斜行的融合器可以提供足够的稳定，以促进相邻椎体间的融合[8]。但目前研究表明，斜行置入时会因融合器置入位置偏向一侧或偏向后方、椎间隙内植骨量较少等情况，引起椎间隙内部应力分布不平衡，导致术后发生融合器下沉或移位、椎间隙倾斜或塌陷和椎间融合不良甚至不融合等并发症[9]。遂提出将单枚融合器横向居中置入椎间隙内，目前研究显示已获得较为良好的临床效果：术后6个月随访时发现，横向组的融合率明显升高，椎间隙的高度变化更小，并发症的例数也更少[10]。推测可能是横向置入时会在椎间隙前方留下一个较大面积的植骨区域，为椎间融合提供一个较为稳定的环境，从而提高了融合率，减少了后期融合器倾斜或下沉的风险。但目前关于椎间融合器横向置入的研究仍较少，没有与单枚融合器斜行置入进行多中心、大规模和前瞻性的对比研究，所以两种融合器置入方式的优劣仍需进一步研究证明。但横向置入增加了将融合器由斜行变为横向的操作步骤，难度陡增的学习曲线可能是脊柱外科医生需要面对的一项挑战。

3 融合器矢状位位置

3.1 对腰椎前凸的影响 融合器矢状位的位置与腰椎前凸的相关性具有很大的争议。大量的研究证明融合器矢状位的位置与腰椎前凸的恢复具有显著的相关性，Kwon等[11]对35例行TLIF的成年患者进行的一项前瞻性研究表明，偏前放置椎间融合器可以更好地恢复腰椎曲度;Jagannathan等[12]回顾性分析了80例接受TLIF手术的患者，发现偏前放置的植骨块可更明显地改善脊柱序列和腰椎前凸;Tye等[13]也認为融合器应尽量靠前放置，以利于腰椎生理曲度的恢复和维持。但近期一项研究相关性分析表明，融合器的矢状位位置对腰椎整体的生理曲度无明显影响[5];并且最初的TLIF术式建议将融合器放置在椎间隙的中后1/3处[2]，因为Kepler等[14]在分析了45例行单节段TLIF术患者的临床效果后发现，融合器位置与腰椎前凸的恢复无关。推测其原因可能是由于TLIF术对脊柱稳定结构的损伤较小，没有切除后侧棘突和对侧关节突，由于后方保留的韧带复合体的应力遮挡，导致单节段TLIF术后没有有效恢复腰椎前凸。

3.2 对未减压侧神经根的影响 Kim等[15]研究发现，单侧TLIF术后未减压侧椎间孔的形态学参数明显增加，推测这些变化可能是未减压侧间接减压所致。近期研究也表明，单侧TLIF术不仅可以直接减压融合器置入侧神经根，而且大多数情况下还可以间接减压未减压侧神经根[16]。2007年，Hunt等[17]在一篇个案报道中首次描述了一种特殊的并发症，即单侧TLIF术后出现对侧神经系统症状，以疼痛或麻木、感觉障碍、肌无力等为特点。Hunt等[17]认为TLIF术后腰椎前凸增加可能导致对侧椎间孔进一步狭窄是引起该并发症的重要原因之一。Jang等[18]也报道，TLIF术后对侧出现神经根症状的患者腰椎前凸的增加程度明显高于无症状患者。Iwata等[16]和Anand等[19]认为TLIF术中，在对侧椎间孔狭窄的同时，前部放置的融合器可能会导致对侧椎间孔的高度显著降低。所以在TLIF术前需充分评估对侧椎间孔，如果存在对侧椎间孔狭窄，Anand等[19]建议应避免将融合器放置在偏前的位置。虽然术后对侧神经根病发生率较高，但经过至少3个月的随访后发现，其预后具有可逆性[20]。大多数对侧神经根病患者经积极保守治疗后症状可以明显缓解，无须进行翻修手术。

3.3 对融合器沉降的影响 TLIF术中置入融合器进行椎间植骨融合的重要目的是恢复和维持椎间隙和椎间孔的高度。但由于多种因素影响，TLIF术后融合器沉降仍是临床常见的并发症之一。Hou等[21]报道术后融合器沉降可导致椎间隙高度和腰椎前凸的丢失、椎间孔狭窄及内固定失败等，严重者常需行翻修手术。有研究表明前路放置融合器更为理想，可降低融合器下沉的发生率[22]，减少术后腰椎前凸和椎间高度的丢失[11]。而Kim等[23]的回顾性分析则提出，融合器前置是融合器沉降的危险因素之一。Abbushi等[24]的临床观察表明，位于中央的融合器会明显增大下沉的风险;但另一项研究的相关性分析表明，融合器下沉与融合器位置不相关[5]。所以在椎间隙不同部位椎体终板强度不同和融合器承重不同的共同作用下，融合器位置对融合器沉降的风险尚未明确。

3.4 对融合器移位的影响 融合器移位通常被诊断为融合器移动超过3 mm或超过椎体边缘。近期研究表明，融合器倾向于向后侧或向减压侧移动[25];可能的原因是由于前侧或未减压侧残余的椎间盘组织受到压力后“推挤”融合器造成的。有研究表明，在腰椎椎间融合术后，处于中间的融合器比在后外侧或后内侧的融合器有更大的移位倾向[24]。近期一项研究的相关性分析则表明，融合器置入深度不够是腰椎后路椎间融合术后融合器移位、脱出的高危因素之一[26]。虽然有研究表明，融合器在矢状位位置越靠后，越有利于恢复和维持双侧椎间孔高度，但过度后置的融合器会导致椎间隙后缘过度撑开，后部结构没有足够的把持力，从而增加了融合器移位、脱出的风险[5]。目前大多数研究认为，融合器矢状位的最佳位置位于椎间隙中1/3处或略向前，且后缘应距离椎体后缘3～4 mm以上。这样既可以较好地恢复腰椎的生理曲度，避免融合器后缘直接刺激硬膜囊和神经根;也可以减少融合器向后移位和脱出的风险[27]。

4 融合器冠状位位置

目前关于融合器冠状位位置的研究相对较少。由于单侧TLIF后椎间隙整体结构不对称，临床常通过将融合器放置在靠近椎体中线的位置，以期获得更大的稳定性。而且大量的研究也证明了这一操作的正确性。一项研究表明，在TLIF中，无论是否受到轴向载荷的影响，将融合器放置在冠状面更靠近中线的位置，都能在侧向弯曲中获得最佳的稳定性[28]。在一项人体运动学研究中显示，融合器的放置位置越靠近中线稳定性越好[29]。并且将单枚椎间融合器置入椎间隙中心后尽可能对称的放置，使冠状面椎间隙尽量平行，是避免医源性腰椎侧凸的重要措施[30]。另外相关研究表明，融合器的冠状位的位置是决定椎间孔高度的主要因素，当融合器植入偏减压侧时，减压侧椎间孔高度显著增加，而未减压侧椎间孔高度下降[31]。Hunt等[17]认为术后对侧神经根症状的另一个重要原因可能是TLIF单侧不对称撑开椎间隙，可能会将未切除的椎间盘组织或植入椎间隙内的碎骨块挤入对侧椎间孔，造成相应节段神经根的压迫。文献[31]提出了“安全区域”的概念，即在冠状位，椎间隙中线两侧各约5 mm的空间内置入融合器可显著减少术后并发症的发生率。

综上所述，TLIF术中融合器的最佳置入方式仍然是临床研究的热点之一。不同的研究会得出不同的观点。但目前被大多数脊柱外科医生所接受的方式为单枚斜向置入，在矢状位上，位于椎间隙中1/3或略向前，后缘需距离椎体后缘3～4 mm以上;在冠状位上，椎间隙中线两侧5 mm内尽可能居中对称放置。若条件允许，则可行双侧置入或横向置入，以提高TLIF术后脊柱的生物力学稳定性，促进椎间植骨融合，预防术后并发症。

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（收稿日期：2020-11-12） （本文編辑：姬思雨）