脊柱疾病诊治技术最新进展及发展方向
作者：邹德威
单位：解放军第306医院骨科中心，北京德外安翔北里9号 100101
关键词：
中国矫形外科杂志001152 中图分类号 R681.5 文献标识码 B 文章编号 1005-8478(2000)11-1136-02
ZOU De-wei
本世纪中叶，脊柱外科疾病诊治处于刚起步的阶段，绝大多数脊柱脊髓疾病均采用保守治疗，脊柱脊髓创伤、下腰退变、畸形、椎间盘突出等危害人类健康的常见病、多发病，均未获得很好解决。60年代以后，随着基础研究、边缘学科及工业技术水平的进步，使脊柱外科疾病的诊治获得了较为迅速的发展。自80年代至90年代末，在脊柱创伤、矫形、下腰痛等诸多疾病的诊治中取得了令人鼓舞的许多新进展，使脊柱疾病的诊治发生了巨大的变革。回顾总结这一领域的新进展，主要有如下几个方面：
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1 脊柱矫形内植物及脊柱融合术的进展
50年代初，Harrington首先在脊柱侧弯矫形手术中使用了内植物，开创了内植物矫正脊柱病理畸形并固定融合的先河，此后脊柱外科手术即翻开了全新的一页。60～70年代哈氏棒被广泛地应用于脊柱侧弯、骨折脱位甚至部分下腰退变畸形(滑脱)的治疗中。在至少20年的历史中哈氏棒作为主要内植物统治了脊柱外科，也的确解决了过去不能解决的脊柱侧弯等问题，但其单平面的撑开矫正、过多节段的内固定，以及仅与脊柱的两点接触从而不够稳定的缺点也十分明显，不符合脊柱多节段性及三维空间运动的解剖、生物力学的客观规律，限制了其在临床的广泛应用；70年代以后，通过椎弓根植入螺钉这一途径被发现后，基于椎弓根螺钉的各种短节段特殊结构的内植物如雨后春笋。70年代以来广泛深入开展的脊柱生物力学研究，为内植物的设计提供了充分的理论依据，其基本原则是：脊柱是由前柱椎间关节及后柱两侧小关节连接而成的、多节段的三维空间内6个自由度运动的解剖结构，因此，节段性的三维空间内可调整的内植物才能适应脊柱的解剖和生理特征。90年代以来，在不断总结经验的基础上，一些性能优良的内植物系统从众多设计内植物中脱颖而出，对脊柱骨折创伤合并截瘫、下腰退变畸形、滑脱、脊柱侧弯后凸畸形等本世纪长期未获解决的问题，成功地进行了矫治，使脊柱爆裂骨折、中重度以上的椎体滑脱、侧弯后凸畸形达到空前满意的解剖复位，并牢固固定，中重度脊柱侧弯的矫正率达到了70%以上，取得了理想的治疗效果。其中比较具有代表性的有：RF-Ⅰ、Ⅱ，AF，Trifix及中华长城等。同时，脊柱前路内固定系统也迅速发展及应用于临床，可调整性、动力加压及自锁特性为前路内固定系统中的最新进展，如众多前路内植物中的ALPS及WINDOWS等钢板系统。
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内植物的矫正和固定是暂时的，植骨融合才是长久的。80年代末，椎间植骨融合器问世，最具代表性的BAK椎间植骨融合系统，经过严格的生物力学测试、动物实验研究及早期临床试用后，经美国FDA严格测试，其生物力学特性及骨融合率均优于TFC等其它类型的椎间植骨融合器，于1994年获FDA批准，在临床被广泛推广应用。90年代以来，椎弓根螺钉系统和椎间融合器的联合应用，又大大提高了椎体滑脱、下腰退变、神经根管狭窄等问题中远期的治疗效果，5年以上的随访效果明显优于单纯复位内固定的手术方法。
内植物的广泛应用是近年来脊柱外科领域中的新进展，但也存在不少问题：如受利益驱动，手术指征过宽、过多或者滥用内植物，单节段的问题进行多节段的内固定，不经过严格训练，以致发生螺钉误植，损伤神经、血管及脏器等重要并发症屡有发生。引进过程中急功近利，良莠不分，以致引进设计过时，不符合中国国情、价格过于昂贵，甚至未经国家医药管理局批准的内植物。新的东西，不一定就是好的东西。脊柱外科本世纪末迅速发展，内植物广泛应用，确实解决了以往难以解决的许多问题，但其远期效果还需更长时间的考验。应用内植物的治疗中，仍然存在许多争论，如过多过长的固定，坚强固定后相邻节段的退变，内植物的折断等问题，还需经过更深入广泛的研究来解决。
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2 高新技术设备在脊柱疾病诊治中的应用
本世纪下半叶以来，科技转化为生产力使各种高新技术迅速变为实用技术，渗透到各个领域，医学及脊柱外科领域也受益匪浅。计算机与电磁技术的结合，使骨科三维定向导航系统于90年代中期问世，基本原理为：将CT或MRI检查后病人的骨骼数据输入到定位导航系统计算机内，手术中根据己储存的数据，在病人骨结构上任意取若干点(不少于3点)，经传感器与计算机连接处理后，即可在监视器显示所需要植入内植物骨性结构的三维空间的精确解剖结构图形，可取代术中X线C型臂单一平面的定位。其优良的性能可使在有限的暴露情况下，对需要植入螺钉等内植物的解剖结构进行三维空间内的精确定位，而使误差小于1mm，尤其对解剖形态复杂的椎弓根进行精确三维定位，确定水平夹角、矢状角及深度，极大地提高了椎弓根螺钉植入的安全性，最大限度地避免了神经、血管、脏器的误伤。具有代表性的Vti三维定向导航系统已进入临床实用，并取得了令人满意的效果，但目前价格仍较为昂贵。
激光作为本世纪发明的一项高科技手段，被广泛应用于各个领域，不同物质所发出的激光，有不同的特性。90年代以来，随着二氧化碳激光、多波长激光等被引入医学领域后，在浅表外科手术中发挥了前所未有的作用，随后发现的钬、钕激光具有直接接触、气化人体组织、可控制深度(2～4mm)及在液体等介质中传播的特性，钬、钕二激光治疗仪随之问世。在关节镜手术中，对半月板、骨赘等病变的处理具有非常理想的疗效，同时对椎间盘组织的处理也较机械切割及刨削具有明显的优越性，对骨关节炎、椎间盘突出症均取得了理想的疗效。但因其对各种组织(骨组织、软组织、神经组织等)均可烧灼、气化，因此，早期将钬激光用于经皮穿刺盲目椎间盘切吸术中具有一定的危险性，国内部分单位也曾盲目引进钬激光，用于经皮穿刺间盘切吸术，多因疗效不佳而停用。其原因并不是因为钬激光等设备问题，而是缺乏与之配套的技术设备和手段，如包括工作通道的内窥镜系统。随着钬激光的问世及临床的应用，高频热波治疗仪也相继问世，由于其温度可控制于恒定的数值内，因此可对不同的组织采取不同的温度而避免灼伤与之相邻的正常组织，达到治疗目的。目前这些技术在国内均已用于临床。比较有代表性的钬、钕二合一激光治疗仪等。这些新技术设备有可能在下一世纪在临床获得更广泛的应用。
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3 微创技术在脊柱疾病诊治中的应用
随着光机电技术的发展，内窥镜下的微创手术成为本世纪末各种外科手术中的重要角色，有的甚至完全取代了传统切开的手术，而成为外科手术中的主要角色，如腹腔镜下胆囊手术、宫腔镜下子宫内手术等手术已成为发达国家普外及妇产科的主要手术。内窥镜手术以其小直径管道内通过纤维光源、显微摄像，在监视器上将人体内结构变成放大清晰的彩色图像，并通过管道导入精细的、多功能的手术器械，使外科手术有可能在微小创伤内精确地高质量地完成，较传统切开手术具有明显益处。脊柱内窥镜起步较晚，其原因为脊柱解剖结构的特殊性，不象胸腔、腹腔、宫腔等具有一定容积的空间，而是各种组织密切相邻，如骨组织、间盘组织、神经组织、肌肉、韧带组织等，各种不同组织紧密相连，几乎没有腔隙。80年代出现的经皮穿刺椎间盘切吸术将一根直径4～6mm的管道在X线定位引导下经穿刺置入椎间盘中央，再用机械器械对髓核组织进行切吸，从而达到对膨出压迫神经的椎间盘进行减压的目的，但其盲目性成为其明显的缺陷。在这一技术的基础上，90年代中期，在一直径4mm的管道内同时设制纤维光源、显微摄像及器械通道的特殊脊柱内窥镜问世，再配以直径2.7mm精细的髓核钳、刨削刀等手术器械，使盲目的手术变成了直视下的手术。在这一通道内引入激光导丝，则可在直视下辨认分清解剖结构后，对病理组织如突出的间盘进行烧灼气化，使这一技术发生了质的进步。目前脊柱内窥镜下微小创伤(切口仅3～5mm)的椎间盘摘除已在临床取得了令人鼓舞的疗效。基于脊柱脊髓的解剖特性，这一技术的基本原则是：直接穿刺进入椎间盘中央，再由内向外取出间盘组织，因椎间盘组织是由内向外突出的，其主要基底部分均在纤维内，一些学者将此比喻为一座飘浮在海面上的冰山，水面上的冰峰只是水下冰块的不足1/10的一小部分，而主要的庞大部分是在水面以下，因此将此技术称为由内向外的技术，目前在北美地区已较为广泛地开展。与这一技术的同时，也有学者在后路小切口椎间盘摘除术的基础上，用25mm(2.5cm)粗的管道从后路穿刺置于黄韧带间隙而代替小切口，在此管道内置入内窥镜，常规手术器械如刮匙、椎板咬骨钳、髓核钳，按常规手术操作步骤，由外向内，经过黄韧带间隙、椎板、脊髓神经、硬膜外血管网等结构，到达最底层椎间盘并将其摘除，但以上步骤在直径25mm的管道内直上直下操作，又在内窥镜的监视下，失去了直视下的立体感，因此操作十分困难，其由外向内的步骤，尤其是经过神经组织、血管网才达到间盘，增加了手术的危险性。用如此昂贵的投资(显微内窥镜、纤维光源、摄像镜头、监视器等)换来的仅仅是将小切口间盘摘除术3cm左右的切口减到2cm，但却增加了手术的困难、危险性和极大的资金代价。因此，比起脊柱内窥镜手术中侧方经皮肤、肌肉组织直接安全穿刺进入神经根管内椎间盘中央的4mm直径的工作通道，并由内向外摘除间盘的内窥镜手术来讲，具有明显的缺点。在国内引进中，由于对上述手术技术实质了解不够，对此项手术盲目急于引进，不符合中国国情，而造成资金的浪费。
, 百拇医药
随着脊柱前路、椎间植骨融合观念的确立，在已获得广泛开展和接受的腹腔镜、胸腔镜手术的基础上，利用腹腔镜及胸腔镜的技术，取代开胸或胸腹联合切口，对脊柱进行前路病灶清除(肿瘤、炎症等)、融合的手术，无疑具有十分明显的优越性，因此，90年代以来，在发达国家这一方面也出现了许多新的进展，典型的代表手术为：胸腔镜下间盘摘除术、椎体切除术、内固定融合手术、腹腔镜下椎间盘摘除术、椎间BAK植骨融合器植入手术等，均已获得了数千例手术经验，而获得了令人激动的成功。
微创手术作为本世纪下半叶兴起、本世纪末获得迅猛发展的新进展，充分体现了现代科学技术条件下，各种光机电高技术条件设备及人类灵巧的手术技术的结合，无疑代表了下一世纪的发展方向，从而将外科手术这种打击性的治疗产生的破坏性降到最低限度而获得最大利益。
收稿：2000-06-28, 百拇医药
单位：解放军第306医院骨科中心，北京德外安翔北里9号 100101
关键词：
中国矫形外科杂志001152 中图分类号 R681.5 文献标识码 B 文章编号 1005-8478(2000)11-1136-02
ZOU De-wei
本世纪中叶，脊柱外科疾病诊治处于刚起步的阶段，绝大多数脊柱脊髓疾病均采用保守治疗，脊柱脊髓创伤、下腰退变、畸形、椎间盘突出等危害人类健康的常见病、多发病，均未获得很好解决。60年代以后，随着基础研究、边缘学科及工业技术水平的进步，使脊柱外科疾病的诊治获得了较为迅速的发展。自80年代至90年代末，在脊柱创伤、矫形、下腰痛等诸多疾病的诊治中取得了令人鼓舞的许多新进展，使脊柱疾病的诊治发生了巨大的变革。回顾总结这一领域的新进展，主要有如下几个方面：
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1 脊柱矫形内植物及脊柱融合术的进展
50年代初，Harrington首先在脊柱侧弯矫形手术中使用了内植物，开创了内植物矫正脊柱病理畸形并固定融合的先河，此后脊柱外科手术即翻开了全新的一页。60～70年代哈氏棒被广泛地应用于脊柱侧弯、骨折脱位甚至部分下腰退变畸形(滑脱)的治疗中。在至少20年的历史中哈氏棒作为主要内植物统治了脊柱外科，也的确解决了过去不能解决的脊柱侧弯等问题，但其单平面的撑开矫正、过多节段的内固定，以及仅与脊柱的两点接触从而不够稳定的缺点也十分明显，不符合脊柱多节段性及三维空间运动的解剖、生物力学的客观规律，限制了其在临床的广泛应用；70年代以后，通过椎弓根植入螺钉这一途径被发现后，基于椎弓根螺钉的各种短节段特殊结构的内植物如雨后春笋。70年代以来广泛深入开展的脊柱生物力学研究，为内植物的设计提供了充分的理论依据，其基本原则是：脊柱是由前柱椎间关节及后柱两侧小关节连接而成的、多节段的三维空间内6个自由度运动的解剖结构，因此，节段性的三维空间内可调整的内植物才能适应脊柱的解剖和生理特征。90年代以来，在不断总结经验的基础上，一些性能优良的内植物系统从众多设计内植物中脱颖而出，对脊柱骨折创伤合并截瘫、下腰退变畸形、滑脱、脊柱侧弯后凸畸形等本世纪长期未获解决的问题，成功地进行了矫治，使脊柱爆裂骨折、中重度以上的椎体滑脱、侧弯后凸畸形达到空前满意的解剖复位，并牢固固定，中重度脊柱侧弯的矫正率达到了70%以上，取得了理想的治疗效果。其中比较具有代表性的有：RF-Ⅰ、Ⅱ，AF，Trifix及中华长城等。同时，脊柱前路内固定系统也迅速发展及应用于临床，可调整性、动力加压及自锁特性为前路内固定系统中的最新进展，如众多前路内植物中的ALPS及WINDOWS等钢板系统。
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内植物的矫正和固定是暂时的，植骨融合才是长久的。80年代末，椎间植骨融合器问世，最具代表性的BAK椎间植骨融合系统，经过严格的生物力学测试、动物实验研究及早期临床试用后，经美国FDA严格测试，其生物力学特性及骨融合率均优于TFC等其它类型的椎间植骨融合器，于1994年获FDA批准，在临床被广泛推广应用。90年代以来，椎弓根螺钉系统和椎间融合器的联合应用，又大大提高了椎体滑脱、下腰退变、神经根管狭窄等问题中远期的治疗效果，5年以上的随访效果明显优于单纯复位内固定的手术方法。
内植物的广泛应用是近年来脊柱外科领域中的新进展，但也存在不少问题：如受利益驱动，手术指征过宽、过多或者滥用内植物，单节段的问题进行多节段的内固定，不经过严格训练，以致发生螺钉误植，损伤神经、血管及脏器等重要并发症屡有发生。引进过程中急功近利，良莠不分，以致引进设计过时，不符合中国国情、价格过于昂贵，甚至未经国家医药管理局批准的内植物。新的东西，不一定就是好的东西。脊柱外科本世纪末迅速发展，内植物广泛应用，确实解决了以往难以解决的许多问题，但其远期效果还需更长时间的考验。应用内植物的治疗中，仍然存在许多争论，如过多过长的固定，坚强固定后相邻节段的退变，内植物的折断等问题，还需经过更深入广泛的研究来解决。
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2 高新技术设备在脊柱疾病诊治中的应用
本世纪下半叶以来，科技转化为生产力使各种高新技术迅速变为实用技术，渗透到各个领域，医学及脊柱外科领域也受益匪浅。计算机与电磁技术的结合，使骨科三维定向导航系统于90年代中期问世，基本原理为：将CT或MRI检查后病人的骨骼数据输入到定位导航系统计算机内，手术中根据己储存的数据，在病人骨结构上任意取若干点(不少于3点)，经传感器与计算机连接处理后，即可在监视器显示所需要植入内植物骨性结构的三维空间的精确解剖结构图形，可取代术中X线C型臂单一平面的定位。其优良的性能可使在有限的暴露情况下，对需要植入螺钉等内植物的解剖结构进行三维空间内的精确定位，而使误差小于1mm，尤其对解剖形态复杂的椎弓根进行精确三维定位，确定水平夹角、矢状角及深度，极大地提高了椎弓根螺钉植入的安全性，最大限度地避免了神经、血管、脏器的误伤。具有代表性的Vti三维定向导航系统已进入临床实用，并取得了令人满意的效果，但目前价格仍较为昂贵。
激光作为本世纪发明的一项高科技手段，被广泛应用于各个领域，不同物质所发出的激光，有不同的特性。90年代以来，随着二氧化碳激光、多波长激光等被引入医学领域后，在浅表外科手术中发挥了前所未有的作用，随后发现的钬、钕激光具有直接接触、气化人体组织、可控制深度(2～4mm)及在液体等介质中传播的特性，钬、钕二激光治疗仪随之问世。在关节镜手术中，对半月板、骨赘等病变的处理具有非常理想的疗效，同时对椎间盘组织的处理也较机械切割及刨削具有明显的优越性，对骨关节炎、椎间盘突出症均取得了理想的疗效。但因其对各种组织(骨组织、软组织、神经组织等)均可烧灼、气化，因此，早期将钬激光用于经皮穿刺盲目椎间盘切吸术中具有一定的危险性，国内部分单位也曾盲目引进钬激光，用于经皮穿刺间盘切吸术，多因疗效不佳而停用。其原因并不是因为钬激光等设备问题，而是缺乏与之配套的技术设备和手段，如包括工作通道的内窥镜系统。随着钬激光的问世及临床的应用，高频热波治疗仪也相继问世，由于其温度可控制于恒定的数值内，因此可对不同的组织采取不同的温度而避免灼伤与之相邻的正常组织，达到治疗目的。目前这些技术在国内均已用于临床。比较有代表性的钬、钕二合一激光治疗仪等。这些新技术设备有可能在下一世纪在临床获得更广泛的应用。
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3 微创技术在脊柱疾病诊治中的应用
随着光机电技术的发展，内窥镜下的微创手术成为本世纪末各种外科手术中的重要角色，有的甚至完全取代了传统切开的手术，而成为外科手术中的主要角色，如腹腔镜下胆囊手术、宫腔镜下子宫内手术等手术已成为发达国家普外及妇产科的主要手术。内窥镜手术以其小直径管道内通过纤维光源、显微摄像，在监视器上将人体内结构变成放大清晰的彩色图像，并通过管道导入精细的、多功能的手术器械，使外科手术有可能在微小创伤内精确地高质量地完成，较传统切开手术具有明显益处。脊柱内窥镜起步较晚，其原因为脊柱解剖结构的特殊性，不象胸腔、腹腔、宫腔等具有一定容积的空间，而是各种组织密切相邻，如骨组织、间盘组织、神经组织、肌肉、韧带组织等，各种不同组织紧密相连，几乎没有腔隙。80年代出现的经皮穿刺椎间盘切吸术将一根直径4～6mm的管道在X线定位引导下经穿刺置入椎间盘中央，再用机械器械对髓核组织进行切吸，从而达到对膨出压迫神经的椎间盘进行减压的目的，但其盲目性成为其明显的缺陷。在这一技术的基础上，90年代中期，在一直径4mm的管道内同时设制纤维光源、显微摄像及器械通道的特殊脊柱内窥镜问世，再配以直径2.7mm精细的髓核钳、刨削刀等手术器械，使盲目的手术变成了直视下的手术。在这一通道内引入激光导丝，则可在直视下辨认分清解剖结构后，对病理组织如突出的间盘进行烧灼气化，使这一技术发生了质的进步。目前脊柱内窥镜下微小创伤(切口仅3～5mm)的椎间盘摘除已在临床取得了令人鼓舞的疗效。基于脊柱脊髓的解剖特性，这一技术的基本原则是：直接穿刺进入椎间盘中央，再由内向外取出间盘组织，因椎间盘组织是由内向外突出的，其主要基底部分均在纤维内，一些学者将此比喻为一座飘浮在海面上的冰山，水面上的冰峰只是水下冰块的不足1/10的一小部分，而主要的庞大部分是在水面以下，因此将此技术称为由内向外的技术，目前在北美地区已较为广泛地开展。与这一技术的同时，也有学者在后路小切口椎间盘摘除术的基础上，用25mm(2.5cm)粗的管道从后路穿刺置于黄韧带间隙而代替小切口，在此管道内置入内窥镜，常规手术器械如刮匙、椎板咬骨钳、髓核钳，按常规手术操作步骤，由外向内，经过黄韧带间隙、椎板、脊髓神经、硬膜外血管网等结构，到达最底层椎间盘并将其摘除，但以上步骤在直径25mm的管道内直上直下操作，又在内窥镜的监视下，失去了直视下的立体感，因此操作十分困难，其由外向内的步骤，尤其是经过神经组织、血管网才达到间盘，增加了手术的危险性。用如此昂贵的投资(显微内窥镜、纤维光源、摄像镜头、监视器等)换来的仅仅是将小切口间盘摘除术3cm左右的切口减到2cm，但却增加了手术的困难、危险性和极大的资金代价。因此，比起脊柱内窥镜手术中侧方经皮肤、肌肉组织直接安全穿刺进入神经根管内椎间盘中央的4mm直径的工作通道，并由内向外摘除间盘的内窥镜手术来讲，具有明显的缺点。在国内引进中，由于对上述手术技术实质了解不够，对此项手术盲目急于引进，不符合中国国情，而造成资金的浪费。
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随着脊柱前路、椎间植骨融合观念的确立，在已获得广泛开展和接受的腹腔镜、胸腔镜手术的基础上，利用腹腔镜及胸腔镜的技术，取代开胸或胸腹联合切口，对脊柱进行前路病灶清除(肿瘤、炎症等)、融合的手术，无疑具有十分明显的优越性，因此，90年代以来，在发达国家这一方面也出现了许多新的进展，典型的代表手术为：胸腔镜下间盘摘除术、椎体切除术、内固定融合手术、腹腔镜下椎间盘摘除术、椎间BAK植骨融合器植入手术等，均已获得了数千例手术经验，而获得了令人激动的成功。
微创手术作为本世纪下半叶兴起、本世纪末获得迅猛发展的新进展，充分体现了现代科学技术条件下，各种光机电高技术条件设备及人类灵巧的手术技术的结合，无疑代表了下一世纪的发展方向，从而将外科手术这种打击性的治疗产生的破坏性降到最低限度而获得最大利益。
收稿：2000-06-28, 百拇医药