单侧双通道内镜单纯髓核摘除术对椎旁肌肉的影响.pdf

骨科2023年7月第14卷第4期Orthopaedics,July 2023,Vol.14,No.4 311 DOI：10.3969/j.issn.16748573.2023.04.003基金项目：国家自然科学基金（81971036）；江苏省自然科学基金（BK20191169）作者单位：苏州大学附属第二医院骨外科，江苏苏州 215004通信作者：严军，Email： 临床研究论著 单侧双通道内镜单纯髓核摘除术对椎旁肌肉的影响贾康王前亮戴俊彭煜健张钱中逸曹峻胤陈浩然严军【摘要】目的研究单侧双通道内镜单纯髓核摘除术（unilateral biportal endoscopic discectomy，UBED）对于椎旁肌肉的影响，并评估椎旁肌肉改变与随访时间的相关性。方法回顾性分析2020年3月至2021年12月就诊于我院脊柱外科并接受UBED手术治疗的42例病人的临床资料。所有病人在术前、术后、末次随访时均行MRI检查。收集病人基本信息、末次随访时间、MRI图像、腰部和腿部的疼痛视觉模拟量表（visual analogue scale，VAS）评分及 Oswestry 功能障碍指数（Oswestry disability index，ODI）。结果与术前相比，手术侧多裂肌术后信号强度、水肿面积均明显上升 41.0214.40 vs.19.1410.11，（26.9514.70）cm2vs.（10.175.41）cm2；与非手术侧相比，术后手术侧多裂肌信号强度、横截面积、水肿面积占比明显升高 41.0214.40 vs.21.9211.07，（39.2712.82）cm2vs.（33.6611.79）cm2，26.95%14.70%vs.11.53%7.06%；上述指标比较，差异有统计学意义（P0.05）。手术对于竖脊肌上述指标的改变未见统计学意义（P0.05）。手术侧多裂肌信号强度、水肿面积占比均与随访时间存在显著负相关（r=-0.53、r=-0.47）。结论UBED对于椎旁肌肉的影响集中于手术侧多裂肌，但其损伤是可逆的。【关键词】微创手术；单侧双通道内镜技术；单纯髓核摘除术；腰椎间盘突出症；腰椎旁肌肉；腰椎多裂肌Effects of Unilateral Biportal Endoscopic Discectomy on Lumbar Paravertebral Muscles.JIA Kang,WANG Qianliang,DAI Jun,PENG Yujian,ZHANG Qianzhongyi,CAO Junyin,CHEN Haoran,YAN Jun.Department of Orthopedic Surgery,The Second Affiliated Hospital of Soochow University,Suzhou 215004,ChinaCorresponding author:YAN Jun,Email:【Abstract】ObjectiveTo evaluate the changes in lumbar paravertebral muscles following unilateralbiportal endoscopic discectomy(UBED),and to assess the correlations between the changes in lumbarparavertebral muscles and the duration of followup after UBED.MethodsThe clinical data of 42 patientswho underwent UBED for lumbar disc herniation at our institution between March 2020 and December 2021were retrospectively analyzed.All patients underwent preoperative,postoperative,and final followup MRIexamination.Relevant data,including basic patient information,last follow up time,MRI images,visualanalogue scale(VAS)scores for back and leg pain,and Oswestry Disability Index(ODI)scores,were recorded.ResultsThe signal strength and proportion of edema area of the operated lumbar multifidus significantlyincreased after operation41.0214.40 vs.19.1410.11,(26.9514.70)cm2vs.(10.175.41)cm2.Comparedwith the nonoperated lumbar multifidus,the signal strength,cross sectional area and proportion of edema areaof the operated lumbar multifidus significantly increased41.0214.40 vs.21.9211.07,(39.2712.82)cm2vs.(33.6611.79)cm2,26.95%14.70%vs.11.53%7.06%).The signal strength and proportion of edema area ofthe operated lumbar multifidus had a negative correlation with followup time(r=-0.53,r=-0.47).ConclusionThe muscle most directly affected by UBED is the operated lumbar multifidus,but the injury is reversible.【Key words】Minimally invasive surgery;Unilateral biportal endoscope;Discectomy;Lumbar discherniation;Lumbar paravertebral muscles;Lumbar multifidus muscle单侧双通道内镜技术（unilateral biportal endoscopic，UBE）是目前脊柱外科最流行的微创技术之一，与开放手术相比，具有切口小、软组织损伤小、术中出血少、住院时间短、恢复快等优点13；与椎间孔镜的同轴单通道技术相比，UBE技术具有操作与观察分离、工作效率高、学习曲线短等优势2，45。然而，UBE技术在建立通道的过程中需要2条切口，剥离椎板表面的肌肉形成工作空间，加之术中大量冲洗等渗溶液等操作，势必增加椎旁肌肉损伤的风险。单侧双通道内镜单纯髓核摘除术（unilateral biportal endoscopic discectomy，UBED）作为治疗腰椎 312 骨科2023年7月第14卷第4期Orthopaedics,July 2023,Vol.14,No.4间盘突出症（lumbar disc herniation，LDH）的标准手术，其安全性及有效性已被大量文献所证明67。但目前关于UBED对椎旁肌肉损伤的研究较少。MRI具有较高的软组织分辨率，对于无创测量组织水肿程度具有一定优势8，术后T2加权信号强度与手术期间椎旁肌肉损伤的程度呈正相关911。在本研究中，我们基于MRI的T2加权像，使用肌肉横截面积、信号强度、水肿面积占比三个指标评估UBED手术侧和非手术侧多裂肌、竖脊肌的改变，并观察其在术后数月内的改变趋势，以评估UBED对椎旁肌肉的影响。资料与方法一、纳入及排除标准纳入标准：MRI证实为单节段LDH；术前单侧下肢放射痛或腰背痛，疼痛视觉模拟量表（VAS）评分4分；保守治疗1个月以上无效；术前、术后2天内均行MRI检查；术后1个月或术后4个月行MRI检查。排除标准：腰椎滑脱或腰椎不稳（成角变化5或水平位移3 mm）；双侧症状LDH；感染、骨折或既往脊柱手术；心理状况不能配合随访。二、一般资料回顾性分析2020年3月至2021年12月就诊于我院脊柱外科并接受UBED手术治疗的42例病人的临床资料。其中男27例，女15例；年龄为（35.7410.50）岁，身体质量指数（BMI）为（24.223.30）kg/m2。L4/5节段20例，L5S1节段22例；左侧18例，右侧24例。三、手术方法以L4/5节段LDH左侧入路为例，介绍经椎板间入路UBED的手术过程。病人全身麻醉后，俯卧于手术床。适当折叠手术床，床头抬高或降低，使病人腰椎手术节段呈水平位。“C”型臂X线机透视获取标准的腰椎正位片并确认责任椎间隙。以责任椎间隙为中心，中线左侧旁开约1 cm（或椎弓根内缘连线水平为中心），距离责任椎间隙中线上、下各1015 mm处画一横行切口标记。头侧切口为观察通道，尾侧切口为操作通道。术区消毒，以切口为中心铺单，铺单形成“U”型灌洗液引流槽以导流灌洗液，保证灌洗液顺利流出术区，连接关节镜镜鞘及引流液冲洗管。经标记点插入针头，“C”型臂 X 线机透视再次确定切口位置。分别作两个7 mm切口，骨膜剥离器插入两切口直达椎板表面，剥离椎板和关节突表面软组织，完成通道制备后头侧通道内放置内窥镜提供手术视野，尾侧通道内放置操作工具用于完成手术操作。分离椎板表面覆盖的软组织，形成观察通道，灌洗液冲洗，维持视野清晰。使用刨刀切除部分L4椎板下缘，游离黄韧带止点。Kerrison钳切除部分黄韧带，暴露硬膜囊及神经根。神经拉钩牵开神经根，暴露突出椎间盘。切开纤维环，使用髓核钳摘除突出椎间盘组织。彻底摘除突出椎间盘后，使用神经拉钩再次检查神经根，确保其松驰。使用皮内线缝合伤口头侧及尾侧切口，覆盖无菌敷贴。四、腰椎旁肌肉损伤的评估方法使用Image J软件（美国国家卫生研究所，美国）评估椎间盘层面的MRI横截面图像。使用灰度直方图功能对MRI的信号强度进行评估，评分越高表示信号越强。标出肌肉轮廓后，计算肌肉横截面积（图1 a）。使用阈值技术处理图片，默认信号强度高的为水肿区域，计算出肌肉水肿面积（图1 b），水肿面积占比=水肿肌肉面积/肌肉横截面积100%。所有图像测量两次，由2位独立的、经验丰富的肌肉骨骼放射科医生测量，以减少观察者内部和观图1腰椎旁肌肉损伤的评估方法a：测量多裂肌面积，代表竖脊肌，代表多裂肌；b：阈值技术处理后的图片，红色部分即为高信号水肿区域骨科2023年7月第14卷第4期Orthopaedics,July 2023,Vol.14,No.4 313 察者间的偏差，记录两次测量的平均值。五、疗效评估术前、术后1周、术后1个月、术后4个月，采用腰部和腿部 VAS 评分及 Oswestry 功能障碍指数（ODI）评估疗效。六、统计学方法所有统计分析均使用 SPSS 20.0 软件（IBM 公司，美国）进行。ShapiroWilk检验用于评估收集数据的分布。正态分布的连续变量以均值标准差表示，而非正态分布的变量以中位数和四分位数间距表示。手术侧与非手术侧之间的比较使用独立样本t检验，手术前后的比较采用配对t检验，相关性分析采用线性回归分析。P0.05为差异有统计学意义。结果一、一般资料及疗效评价内镜下手术时间为（54.9520.23）min。术后首次MRI时间为术后（1.600.91）d，末次随访MRI时间为术后（54.5231.33）d。42例病人术后腰部VAS评分、腿部VAS评分、ODI指数在术后1周、术后1个月、术后4个月均较术前明显下降（P0.05，表1）。二、多裂肌的变化术后手术侧多裂肌信号强度和水肿面积占比均较术前明显上升，且明显高于非手术侧；术后手术侧多裂肌横截面积明显高于非手术侧，差异有统计学意义（P0.05，表2）。三、竖脊肌的变化无论是术前还是术后，同侧的竖脊肌信号强度、竖脊肌横截面积、竖脊肌水肿面积占比比较，差异均无统计学意义（P0.05）；无论是手术侧还是非手术侧，同时间点的竖脊肌信号强度、竖脊肌横截面积、竖脊肌水肿面积占比比较，差异亦无统计学意义（P0.05，表2）。四、手术侧多裂肌改变与随访时间的关系手术侧多裂肌信号强度和随访时间存在强烈的负相关性（r=-0.53，P0.001，图2 a）。随着随访时间的延长，手术侧多裂肌信号强度明显下降，线性回归分析显示术后97 d恢复至术前水平。手术侧多裂肌横截面积和随访时间不存在相关性（r=0.06，P=0.577，图2 b）。手术侧多裂肌水肿面积占比和随访时间存在强烈的负相关性（r=-0.47，P0.001，图2c）。随着随访时间的延长，手术侧多裂肌水肿面积占比明显下降，线性回归分析显示术后85 d恢复至术前水平。讨论腰椎术后失败综合征（failed back surgery syndrome，FBSS）是一种常见的术后并发症，是导致病表142例病人手术前后的VAS评分及ODI比较（xs）观察指标VAS评分（分）腰部腿部ODI指数（%）术前5.412.787.102.2054.2419.46术后1周2.121.17*3.000.93*38.0913.73*术后1个月1.951.01*2.261.77*25.8917.92*术后4个月1.360.69*1.881.21*9.1111.43*注：与术前比较，*P0.05图2手术侧多裂肌改变与随访时间的关系a：手术侧多裂肌信号强度与随访时间的关系；b：手术侧多裂肌横截面积与随访时间的关系；c：手术侧多裂肌水肿面积占比与随访时间的关系表242例病人手术前后的多裂肌和竖脊肌的变化（xs）观察指标多裂肌信号强度横截面积（cm2）水肿面积占比（%）竖脊肌信号强度横截面积（cm2）水肿面积占比（%）手术侧术前19.1410.1136.0312.3510.175.4132.5517.1537.7921.9720.6815.47术后41.0214.40*#39.2712.82#26.9514.70*#33.5017.9933.0619.6220.9114.26非手术侧术前17.749.4737.8112.669.305.4131.0217.0437.4821.4018.6812.97术后21.9211.0733.6611.7911.537.0733.0116.4433.4918.9820.0912.73注：与术前比较，*P0.05；与非手术侧比较，#P0.05 314 骨科2023年7月第14卷第4期Orthopaedics,July 2023,Vol.14,No.4人满意率下降及运动功能障碍的主要原因，保守估计FBSS发病率为20%左右 12。多项研究证实术后多裂肌形态与病人术后功能恢复存在密切的关系 1314。Ranger等15发现开放腰椎手术术后腰椎多裂肌的萎缩程度与残留顽固性腰背部疼痛、腰背无力等并发症的发生率呈正相关。Khan等14提出背部肌肉形态测量可以作为术后腰痛相关并发症和术后功能结果的预测指标。为避免FBSS的发生，脊柱微创技术在达到相同手术效果的前提下，可以最大程度减少对椎旁肌肉损伤。然而，UBE与传统的经皮内镜下腰椎间盘切除 术（percutaneous endoscopic lumbar discectomy，PELD）有所差别，主要体现在以下几个方面：PELD只需要单个切口，UBED需要两个切口，对于椎旁肌肉的损伤更大；UBED需要剥离椎板表面的肌肉创造工作空间，对椎旁肌肉造成影响较大；PELD术中水流是静态的，UBED需要持续的等渗盐水冲洗维持视野的清晰，连续的水流冲洗可能会对肌肉造成潜在的损伤。目前，关于UBE对肌肉损伤的研究尚处于起步阶段。Choi等16通过肌酸磷酸激酶和MRI对开放腰椎间盘切除术（open lumbar microdiscectomy，OM）、PELD、UBED 肌肉损伤进行评估，其结果表明，OM对肌肉的损伤最大，PELD对肌肉损伤最小，UBED 对肌肉的损伤介于其两者之间。Ahn 等17通过 MRI 研究 UBED 对多裂肌的影响，发现手术时间的增加会导致多裂肌损伤的加重，但多裂肌的损伤可以在约3个月后自行修复。我们的研究结果表明UBED对椎旁肌肉的影响集中于手术侧多裂肌，术后其信号强度、水肿面积占比均较术前明显上升，横截面积亦有所增大，手术侧术后多裂肌信号强度、横截面积、水肿面积占比均较非手术侧明显上升，与Ahn等17的研究结果一致。从解剖学角度解释，由于手术侧多裂肌是最靠近手术区域的肌肉，所以其受影响最大也是可以预见的。健侧多裂肌和患侧多裂肌通过双侧椎板连接，患侧需行椎板切除术，水流可通过椎板表面的骨膜作为跳板渗透至对侧多裂肌，手术侧竖脊肌和多裂肌存在肌肉间隔，不容易受影响，健侧竖脊肌离手术区域最远，不容易受手术区域的影响。手术时间是影响椎旁肌肉损伤的重要因素之一。Ahn等17的研究表明在UBE手术中，手术时间的增加会加重多裂肌的损伤。手术时间的增加无疑会导致术中肌肉牵拉增加。Gejo等18的研究发现，椎旁肌肉损伤的程度与手术期间的肌肉牵拉时间直接相关。Kawaguchi等19指出，长时间牵拉可导致多裂肌缺血再灌注损伤，激活氧化应激通路损伤肌肉。其研究发现术中每间隔40或60分钟，放松牵拉5分钟可以减少椎旁肌肉损伤。Hodges等20通过动物实验研究发现，背部肌肉损伤改变的特征并非是肌肉萎缩，而是肌肉、脂肪和结缔组织的结构重塑，使用靶向细胞因子调节重塑的过程。水流压力也是导致椎旁肌肉肿胀的重要原因。由于等渗灌注会产生静水压力，导致肌肉水肿，水流压力的增大无疑会加重肌肉水肿。当术中视野出现模糊时，术者经常加大水流压力控制出血点，此操作亦会导致椎旁肌肉水肿的加重。更重要的是，水流压力过高导致椎旁肌肉水肿，椎旁肌肉水肿导致水流出口处堵塞，进一步促进水流压力的升高，形成恶性循环。因此，控制UBE术中水流压力尤为重要。Wu等21建议将术中生理盐水流速控制在150 mL/min以下。Choi22建议，在使用水泵时，将水泵的灌注压力控制在3.99 kPa以下。Hong等23研究UBE手术的水流动力学，发现使用刚性的通道可以显著降低水流压力。结合上述文献，为避免出现水流压力过高，提出以下建议：内镜下仔细止血，而不是通过加大水流压力止血；使用悬挂水袋而不使用水泵；在水流出口处使用刚性通道促进水流通畅。然而，我们的研究证明UBED导致的多裂肌的损伤是可逆的，手术侧多裂肌信号强度、多裂肌水肿面积占比均与随访时间存在强烈的负相关性。随着随访时间的延长，手术侧多裂肌信号强度、水肿面积占比明显下降。此结果与Ahn等17的研究结果基本一致。多裂肌是腰椎旁肌中最大、最内侧的肌肉，附着在腰骶部至背部，是保护椎体的重要肌肉。Kim等24通过研究发现多裂肌萎缩程度与肌肉牵开时间、肌肉剥离范围、脊神经后根的机械性牵拉及热损伤程度、肌肉动脉血供损伤程度及术后制动等因素有关。与开放手术相比，UBED术中肌肉剥离范围小，没有对脊神经后根造成不可逆的损害，对肌肉动脉血供损伤较小，流动的等渗灌洗液带走多余热量导致热损伤程度小，可以更早地下床活动。以上因素是多裂肌损伤可逆的可能原因。本部分研究存在一定的局限性。其中最重要的是本研究局限于行UBED手术的病人，未将其他手术方式（如OM、PELD）作为对照组。其次，考虑到仅仅使用椎间盘层面的MRI横截面图像作为依据，没有椎体层面的横截面图像，可能会影响结果。最后，纳入样本量较少，可能存在选择偏倚。骨科2023年7月第14卷第4期Orthopaedics,July 2023,Vol.14,No.4 315 综上所述，UBED治疗单节段腰椎间盘突出症可以取得良好的临床疗效。UBED对于椎旁肌肉的影响集中于患侧多裂肌，术后出现明显的肌肉水肿现象。但其损伤是可逆的，可以在约3个月后恢复至术前水平。通过减少手术时间，控制术中水流压力可以减少UBED对椎旁肌肉的影响。参考文献1李齐付,汪波,崔世忠,等.单侧双通道内镜技术与传统椎板间开窗技术椎管减压治疗腰椎管狭窄症的短期疗效比较 J.骨科,2022,13(5):451454.2Kim SK,Kang SS,Hong YH,et al.Clinical comparison of unilateralbiportal endoscopic technique versus open microdiscectomy forsinglelevel lumbar 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