超声骨刀应用于退变性腰椎后凸畸形手术的有效性及安全性

[摘 要] 目的：探超声骨刀在退变性腰椎后凸畸形手术应用中的有效性及安全性。方法：回顾性分析自2014年3月至2015年6月在长征医院确诊为腰椎退变性后凸畸形且术中采用超声骨刀行经椎弓根椎体截骨（pedicle subtraction osteotomy，PSO）或行多节段经关节突截骨（Smith-Petersen osteotomy，SPO）的37例患者临床资料。其中行SPO22例，共计切除腰椎关节突关节72个节段；行PSO15例，共计对19个节段腰椎截骨。记录关节突关节切除时间、术中有无神经根损伤、有无硬膜损伤和脑脊液漏、术中出血量；术后1周评估患者症状改善情况，随访半年。结果：37例患者手术均顺利完成，22例SPO患者单个节段腰椎关节突关节切除时间为（4.5±1.8）min（2.7～6.3min ），单个节段腰椎关节突关节切除术中出血量为（105.3±49.3）mL（50.0～200.0mL）；行PSO的15例患者术中出血量为（535.8±197）mL （255.0～800.0mL）。无神经根、硬膜损伤，2例脑脊液漏；术后1周37例患者中的36例症状均有不同程度改善，1例患者出现左足下垂，但术中未发现神经根切割伤，保守治疗半年后好转。术后末次随访37例患者的腰背部及下肢疼痛均有不同程度改善。结论：应用超声骨刀可以安全、有效地完成退变性腰椎后凸畸形的截骨矫形手术。在退变严重，解剖结构变异导致的椎管及侧隐窝严重狭窄的节段，有加重患者神经症状的风险，但可以通过持续移动刀头，减少在同一部位操作的时间来避免。

[关键词] 超声骨刀；脊柱后凸；退行性疾病；截骨术

中图分类号：R682.3 文献标识码：A 文章编号：2095-5200（2017）01-028-04

DOI：10.11876/mimt201701011

Safety and reliability of ultrasonic bone curette on the spinal decompression procedure in patients with degenerative kyphosis PAN Xianwei，ZHANG Hao，JIANG Heng，WANG Jianxi，SHI Liangyu，ZANG Fazhi，CHEN Huanjiang. （Shanghai Changzheng Hospital，Shanghai 200003 China）

[Abstract] Objectives：To evaluate the safety and reliability of ultrasonic bone curette on spinal osteotomy in treating degenerative kyphosis. Methods： A retrospective analysis of clinical data of 37 patients with spinal osteotomy from March 2014 to June 2015. Smith-Petersen osteotomy（SPO）was performed in 22 patients with 72 segments， and 15 patients with 19 segments underwent pedicle subtraction osteotomy （PSO）. Recording operation time of resection on the articular process， blood loss， perioperative complications such as cerebrospinal fluid leak， injury of nerve root and spinal cord. The improvements of clinical symptoms were analyzed on the 7th day after operation. Results： All patients were operated successfully. In the 22 patients by SPO， the average time for each segment was （4.5±1.8）min （range， 2.7～6.3min）.The average blood loss for each segment was （105.3±49.3）mL （range， 50.0～200.0mL）. In the 15 patients by PSO， the blood loss was （535.8±197.0）mL （range， 255.0～800.0mL）. No patient injury of nerve root and spinal cord，2 cases cerebrospinal fluid leak. 36 patients symptom remission but one patients experienced unilateral foot drop which was cured by conservative treatment. On the last follow-up， 37 cases with back and leg pain were in remission. Conclusions： The ultrasonic bone curette was safety and effective. When it was used in extremely stenosis segment， nerve root injury is not uncommon， which can be avoided by cautioning the cutting time of the ultrasonic bone curette.

[Key words] ultrasonic bone curette； kyphosis； degenerative disease； osteotomy

退性腰椎后凸畸形（degenerative kyphosis，LDK）是指腰椎间盘、关节突关节以及其他相关结构退变，导致椎间隙狭窄、腰椎矢状面序列改变，引起腰椎结构在矢状面前凸丢失甚至后凸。人体矢状面失衡可破坏脊柱的力学平衡，椎间盘、韧带及肌肉的力学环境跟随改变，导致肌肉、韧带及相关结构的劳损，影响患者步态，并引起腰背部及下肢疼痛。经椎弓根椎体截骨术和多节段经关节突截骨术是治疗退变性腰椎后凸畸形常用术式，但由于操作空间狭小、截骨区周围有神经根、硬膜、血管等重要结构，在用常规器械行截骨操作时医源性损伤很常见[1-2]。磨钻、骨刀是目前常用的截骨矫形工具，磨钻高速旋转，刀头惯性高，手柄不易把持，旋转切割时骨量丢失多，产热高且易卷刮周围软组织，手术风险较高[3]。骨刀是单次直线性切割，刀头惯性不可控，冲击力高，对骨、神经及周围软组织破坏大。超声骨刀作为一种新型骨切割工具，通过直接挤压式切骨，不产生骨屑；精准切骨，避免不必要的切骨损失和骨组织坏死；有效灌注冷却，可保留骨细胞的活性；线性切割，周围组织不缠绕、撕脱；软组织与刀片接触时与刀片一起推移、形变和共振，软组织与刀头切割点的机械力被大大削弱，可保护软组织。超声骨刀应用于耳鼻喉科及部分脊柱手术已有报道[1， 4-5]，其在退变性腰椎后凸畸形截骨矫形术中应用的文献较少。本研究旨在探讨超声骨刀在退变性腰椎后凸畸形手术应用中的有效性与安全性。

1 资料与方法

1.1 临床资料

2014年3月―2015年6月在长征医院确诊为退变性腰椎后突畸形且术中采用超声骨刀进行截骨矫形的37例患者，其中男17例，女20例，平均年龄65岁（55～76岁）。均依据临床症状和体征并结合患者全脊柱正侧位片、腰椎 CT 及 MRI 等检查结果确诊。术前均伴有顽固性腰背部及下肢疼痛，Numeric Rating疼痛评分，背痛为（7.2±0.4）分，下肢痛为（7.3±0.8）分；大小便功能障碍6例；下肢放射痛23例；间歇性跛行8例。

1.2 手术方法

对于脊柱后凸畸形较轻，截骨平面前方增生不重，无骨桥形成，结构柔软不需进行脊髓前方减压的患者行多节段经关节突截骨（SPO），方法参照文献[6]。对于后凸畸形严重，脊柱前方结构增生、骨桥形成、结构僵硬的患者行经椎弓根椎体截骨（PSO）。本组22例采用经多节段经关节突截骨矫形内固定，15例采用经椎弓根椎体截骨矫形内固定。术中应用美国BoneScalpel超声骨刀进行骨切割操作，工作频率22.5kHz，刀锋厚度0.5 mm。

1.3 观察指标

术中记录单节段腰椎关节突关节切除时间、术中有无神经根损伤、有无硬膜损伤和脑脊液漏、术中出血量；术后1周评估患者症状改善情况。术后随访半年，末次随访比较手术前后背痛、腿痛评分变化，以P

2 结果

37例患者应用超声骨刀进行单个节段腰椎关节突关节切除时间为（4.5±1.8）min （2.7～6.3min）；行SPO切除术的22例患者单个节段腰椎关节突关节切除术中出血量为（105.3±49.3）mL（50.0～200.0mL）；行PSO 15例患者术中出血量为（535.8±197）mL （255.0～800.0mL）。

无神经根切割伤患者，在将椎体后壁及后纵韧带推向硬膜腹侧过程中2例发生脑脊液漏，待引流液清亮后予拔除引流管、缝合、加压包扎后愈合。未出现因超声骨刀操作不当导致的硬膜损伤。

术后均经影像学检查证实矫形效果良好，矢状面序列恢复，典型病例如图1所示。术后第1周术前存左下肢放射痛的11例改善10例，其中1例术后左足下垂，其发生在L4/5节段行超声骨刀SPO截骨过程中，此节段关节突及黄韧带增生严重，周围解剖结构变异，椎间孔及侧隐窝严重狭窄，神经根与上关节突之间没有缓冲空间，在超声刀截骨操作时可能在一个部位操作时间过长，导致局部温度过高而引起神经根热传导伤，予甲强龙冲击、高压氧舱等保守治疗，半年后好转。右下肢放射痛的12例患者均改善；存在大小便功能障碍的6例患者，改善4例，存在间歇性跛行的8例患者均改善，所有患者腰背痛均有不同程度的改善。

患者手术切口均Ⅰ期愈合。随访半年，术后所有患者腰背及下肢痛缓解明显。末次随访时，Numeric Rating 评分背痛为（2.5±1.2）分，腿痛为（2.6±1.2）分，与术前比较差异均有统计学意义（P

3 讨论

多节段经关节突截骨和经椎弓根椎体截骨是脊柱畸形截骨矫形手术中常用的截骨方式。1945年Smith-Petersen首次报道多节段经关节突截骨技术，其对截骨的精确性以及截骨范围的把握要求较高。Mcmaster[7] 1985年将经椎弓根椎体截骨术用于强直性脊柱炎并发后凸畸形的手术矫形，又称为“蛋壳技术”，经椎弓根椎体截骨技术截骨范围较大，手术时间长，出血较多，对手术工具的要求较高。退变性腰椎后突畸形患者往往年龄较大，脊柱退变重，组织结构解剖异常，且截骨矫形手术本身难度高，操作复杂，出血多、手术时间长，矫形过程中可能牵拉脊柱周围血管、硬膜囊及神经根，导致严重并发症[8]。在脊柱矫形手术中如何精确截骨是非常关键的，常用的切骨工具有高速磨钻、枪钳、骨刀等。高速磨钻由于磨头高速旋转，手术界面摩擦产生高温，容易损伤脊髓及神经根，刀头惯性高，手柄不易把持，在硬膜囊附近操作时稍有不慎容易损伤硬膜囊，磨头直径较大，旋转切割时造成不必要的骨组织丢失。在使用枪钳行椎板及关节突切除时，枪钳“咬”出的骨界面不规则，出血多，且容易残留骨碎屑，在行脊柱后方加压闭合时易损伤硬膜囊及神经根。超声骨刀是一种通过压电转换器将电能转换成机械能的工具，通过超声的机械碎裂效应及空化效应发挥骨切割作用，BoneScalpel超声骨刀采用的是主频率在22.5kHz的电信号，通过骨刀手柄的压电传感器，将输入电信号转化为机械摆动能，机械力臂实现最大的切割效果。超声骨刀具有以下优点：1）当软组织与刀片接触时，与刀片一起推移、形变和共振，软组织与刀头切割点的机械力被大大削弱，实现软组织保护；2）钝性刀头，深部重要组织不会被锐性切割损伤；3）线性切割，周围组织不缠绕，撕脱；4）冷却设计实现低温切割，使周围组织不被烧伤和碳化；5）组织的高选择性，对硬膜无切割作用。

超骨刀开展腰椎椎间孔减压[9]、颈前路椎间盘切

除[10]、单侧椎板成形术[11]均表现出了良好的有效性。在安全性方面，Hazer[12]和Al-Mahfoudh等[13]发现，超声骨刀应用于脊柱外科手术可显著降低手术并发症的发生率。丁超等[14]在脊柱椎板回植术中应用超声骨刀，认为其操作安全，效果满意。王岩等[1]认为超声骨刀可以相对安全、有效地完成胸椎管狭窄症的减压手术。本研究发现应用超声骨刀可以安全、有效地完成SPO及PSP截骨术，获得了良好效果。本研究37例患者中2例患者因存在硬膜与后纵韧带粘连，在反向刮勺将后纵韧带及椎体后壁向硬膜腹侧推移过程中撕裂硬膜囊从而导致脑脊液漏，此时无论用电动磨钻或超声骨刀，硬膜损伤均无法避免。此外，1例患者术后1周发生了左足下垂，其发生在L4/5节段行SPO截骨过程中。术中未发现神经根明显切割伤，损伤的节段为关节痛、黄韧带增生严重的节段，此时神经根被紧紧卡压在椎体后壁与关节突之间，没有任何逃逸空间，超声骨刀在此处长时间操作，导致局部组织过热，L5神经根被热传导致伤，这与术者术前对患者病情的掌握、手术操作技术以及截骨矫形经验有关。因此完善的术前辅助检查、丰富的临床经验有助于提高手术效果及安全性。发生神经根症状加重的患者是本组第2例接受手术的患者，说明神经损伤可能还与学习曲线有关，在后期病例的手术中，对重度畸形导致椎管严重狭窄的节段，我们在使用超声骨刀时持续移动刀头，避免在同一部位操作时间过长引起组织热损伤，此后未再出现神经症状加重病例。

在工作效率方面，Sanborn等[15]认为与传统器械相比，超声骨刀进行椎板切除的手术时间明显缩短，出血量也更少；Al-Mahfoudh等[13]研究认为在应用超声骨刀的病例中，有74%的病例手术时间小于2h。本研究结果发现，就单节段腰椎关节突关节切除的平均时间而言，应用超声骨刀的时间为3.5min 左右，结合术者的经验，超声骨刀可显著缩短手术时间，在用于退变性腰椎后凸畸形手术多节段截骨时更能体现出其效率优势。在出血量方面，应用电动磨钻以及其他传统骨切割工具进行骨切割时松质骨往往会持续渗血，而超声骨刀切骨与止血同步，其切凝血主要来自蛋白低温变性，其次为挤压，手术切割面整齐，手术破坏性出血少，安全、精准切骨，将血管损伤降到最小。

本研究结果初步证实，应用超声骨刀可安全、有效地完成退变性腰椎后凸畸形的截骨矫形手术，在退变严重，解剖结构变异导致的椎管及侧隐窝严重狭窄的节段，有加重患者神经症状的风险，但可以通过持续移动刀头，减少在同一部位操作的时间来避免。本组患者缺乏对照组，需要前瞻性对照研究来进一步证实超声骨刀的临床应用价值。

参 考 文 献

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