7　脊柱转移瘤的微创治疗

原著 Meic H. Schmidt

翻译 祝 斌　刘晓光

■引言

近年来，脊柱转移瘤的微创治疗（MIT）手段趋于多样化，许多相关学科的专家亦将各自学科的相关技术带入了本领域［1］。具体的微创治疗手段包括经皮技术（如影像引导下活检、栓塞、椎体成形及射频消融等）和微创手术技术（MIS）。目前MIS技术已经成为脊柱转移瘤MIT的关键治疗手段。

本章主要明确MIS的概念，MIS技术对传统开放手术的辅助作用，分析MIS技术的使用与评价的标准，概述前路与后路MIS技术，着重介绍经胸腔镜切除肿瘤的椎体切除术，最后介绍内固定重建技术。

■什么是微创？

我们很难精确地给“微创（minimal invasive）”一词下定义，但是多数学者均认为“MIS”是一类旨在减少手术入路相关损伤的手术技术［2］。MIS可以潜在地减少手术入路相关的并发症（如伤口感染），降低需要输血的可能性，促进康复以利于术后辅助治疗（如放疗、化疗）。

微创手术技术还使我们可以遵照“少即是多（less is more）”的原则，减少在靶点区域的手术操作。如果手术后的辅助治疗可能取得更好的疗效，则手术的必要性就值得考虑。例如，如果患者适合术后放疗，则手术只需对脊髓进行减压，而不必全部切除肿瘤［3］。在这种情况下，MIS技术可以以更小的创伤获得与广泛切除手术相同甚至更好的疗效。Laufer等［3］新近发表了一项研究，其中186例脊柱转移癌患者接受“分离手术”，术后辅以适形放疗或高剂量单次放疗。虽然没有采取微创手术技术，但该“分离手术”理念是通过更少的手术创伤，取得相同或更好的脊柱肿瘤姑息治疗效果。手术中经侧后方切除肿瘤对硬膜囊进行减压，术后辅以放疗，放疗剂量不致损伤脊髓但对肿瘤细胞又具有细胞毒性。研究结果显示多数患者获得了良好的局部肿瘤控制，放疗后1年局部肿瘤进展累计发生率为16.4%，仅有4例患者需要接受二次手术治疗。

尽管如此，我们还是很难获得“MIS”的准确定义，不同学者有各自不同的看法，同样也难以从生存质量和花费角度评估MIS的价值。下表中，我列举了用以分析、评估MIS手术技术治疗脊柱转移瘤的部分指标。虽然这些标准并不全面，但也可以用来评估和比较多种术式，如开放手术、小切口手术、内镜下手术及经皮技术。

微创手术技术的评价指标（意义与价值）

1.减少手术导致的组织损伤

a.小而美观的皮肤切口

b.肌肉剥离少

c.骨质去除少

2.可量化的临床获益

a.降低手术相关的死亡率和致残率

i.脑脊液漏，神经损害加重，不稳定

b.减少术中失血

i.减少异体血输血的需要

ii.减少采用自体血回收的可能

c.缩短住院时间

i.减少ICU住院天数

ii.减少总住院天数

iii.降低再入院率

d.恢复活动

i.减少康复需要

ii.减少物理治疗需要

iii.尽快恢复工作

e.降低感染发生率

f.降低再手术率

g.尽早开始术后辅助治疗

i.物理治疗，放疗，化疗

3.临床有效性

a. MIS必须达到预期的手术目标

i.减压，重建稳定性

b. MIS必须取得同等或更佳的临床疗效

i.神经功能改善，疼痛控制

c.微创技术必须取得等同或更佳的影像学结果

i.融合率

ii.椎管减压

4.社会经济学效益

a. MIS需提高疗效

i.疗效提高，按照上述评价标准（标准1～3）

b. MIS必须性价比更高

i.花费的增加需要与后续花费的节约相平衡

ii. MIS相关的影像学检查花费

c. MIS必须有价值

i.价值=质量/花费

■后路及后外侧入路

后路手术用于椎板切除和经椎弓根的减压。显露更广泛的侧后方入路（如侧方胸腹膜腔外入路）则允许行更大范围的后路和前路减压，如更大范围的椎体切除术甚至整块切除术［4］。传统入路伴有广泛的软组织损伤，而新兴的MIS通道手术技术可以缩小手术切口［5～7］。

Deutsch等［6］通过管状牵开器，使用MIS技术对8例胸椎转移癌进行了手术治疗（图7.1）。采用了术中单侧或双侧3 cm皮肤切口，经椎弓根入路、经肿瘤行椎体切除及脊髓减压，最后用骨水泥做有限的稳定性重建。所有患者均未行内固定。平均手术时间和术中出血分别为2.2 h和270 m L。平均住院日4天。术后62.5%的患者神经功能有改善且疼痛得到控制。所有患者均接受了术后放疗。无手术相关并发症发生。

Zairi等［7］报道了10例胸椎转移癌。他们使用管状牵开器行椎体次全切除术。尽管做了经椎弓根的椎体次全切术，所有患者均未行前柱稳定性重建，但作者还是通过后路经皮椎弓根螺钉固定来加强脊柱的稳定性（图7.2）。平均手术时间为170 min，平均术中出血为400 m L。所有患者均未输血。患者平均住院日为6天。仅有的一例并发症是术后泌尿系统感染。80%的患者术后神经功能Frankel分级提高至少一级。

上述两项研究均报道了较佳的影像学和临床结果，但病例数较少。值得注意的是，在上述两组病例中，明显的脊柱不稳定患者（如后凸畸形）被排除在外。后路手术的主要缺点是切口感染的风险较高，尤其肿瘤患者（接受免疫抑制剂治疗或术前放疗）的风险要更高。肿瘤患者发生感染可有生命危险，尽管可用抗生素，但肿瘤患者仍缺乏足够的能力抵御感染。而且一旦感染发生，往往影响下一步的辅助治疗，如放疗、化疗及实验性治疗。既往文献曾经报道肿瘤患者后路手术术后感染发生率可达12%～32%，与接受放疗的时间相关［8］。与传统的开放手术相比，这些初步研究尚未能证实微创技术能够降低感染发生率。

■前路和侧前方入路手术

传统的经胸腔前路手术

脊柱转移癌的手术治疗以往多采用经后路椎板切除入路，临床疗效并不满意，并且经常出现术后神经症状加重。多数脊柱转移瘤发于椎体，并且多伴有不同程度的脊柱不稳定。单纯的后路椎板切除间接减压有可能加重不稳定，这是导致术后疗效不佳的常见原因。与此同时，经胸腔前路手术和胸腹联合入路手术在肿瘤切除、神经减压和前方的结构重建方面更具优势。经胸膜的胸腔前路手术使得术者可以直视下进行椎管减压和前柱重建，维持其稳定性。经胸腔前路手术可以通过切开膈肌（胸腰部入路），使手术范围延伸至上腰椎。

已有数篇经胸腔前路手术治疗脊柱转移瘤的病例系列报道，显示其可很好地控制疼痛、改善神经功能和维持脊柱稳定性。最大宗的病例报告之一是由M.D. Anderson癌症中心的Gokaslan等［9］报道的。72例脊柱转移瘤患者接受了传统经胸腔前路手术，进行了经胸腔椎体切除、减压、骨水泥重建和前路钉板内固定术，其中7例辅以后路内固定。研究发现， 76%的患者神经功能有改善；无法行走的患者中，77%能够重新行走；原有脊柱疼痛的患者中，92.3%（60/65）的疼痛减轻。特别需要注意的是，在术后1个月时对患者进行随访评估其疼痛的程度，此时切口疼痛已缓解。尽管本组伤口感染率不足1%（与其他后路手术相比感染风险低），但经胸腔切除入路相关的并发症（包括经胸腔前路手术术后的疼痛）发生率约为17%。许多患者术后的疼痛特别剧烈，需麻醉镇痛药物来控制疼痛。

因为经胸腔前路手术技术会引起相关并发症，所以发展了一些前路的脊柱微创手术技术（见下表）。

为降低开胸并发症的发生率，微创开胸手术和胸腔镜手术技术均已被引入心胸外科手术。在过去的数年中，这两种技术也曾用于胸椎间盘突出症、脊柱骨折和脊柱肿瘤等脊柱疾病的治疗。这两种前路MIS技术的目标是在不影响脊柱手术安全性和有效性的前提下，降低

脊柱转移瘤的微创手术入路和技术

◆后路/后外侧入路

○经皮/小切口椎弓根螺钉固定

○通道减压

◆前路/侧前方入路

○小切口经胸腔手术（经胸膜，经胸膜外）

○电视胸腔镜手术

手术入路相关并发症发生率。在受累部位，要保证能够通过MIS技术完成椎体切除、椎管减压及固定和椎体间重建。(https://www.daowen.com)

小切口经胸腔前路手术

目前的前路小切口微创手术入路多采用经胸腔或胸膜后入路。虽然大部分是小样本和回顾性研究，但均已证明小切口入路的可行性。Huang等［10］对46例脊柱转移瘤患者进行了回顾性研究：患者均行前路椎体次全切除术，其中29位患者采用小切口微创入路，17例采用传统的经胸腔前路手术。两种手术方式的临床和手术效果类似，只有6.9%的小切口微创入路患者需要在重症监护病房观察2天以上，而传统的经胸腔前路手术患者则达到了88%。Uribe等［11］报道了21例使用小切口经胸膜后入路切除胸部肿瘤的患者，其中多数没有转移，仅是原发于硬膜内或硬膜外的病变。手术时间、估计失血量和ICU观察时间分别为117 min、291 m L和2.9天。

在小切口经胸腔前路手术中，作者更喜欢使用Syn Frame系统（Syn Frame, De Phy Synthes, West Chester, PA）。Payer和Sottas［12］报道了37例使用Syn Frame系统的患者，其中11例有脊柱转移病灶。平均手术时间和平均失血量分别为188 min和711 m L。2例患者出现术后并发症。术后患者神经功能改善和疼痛减轻效果均十分满意。

小切口经胸腔前路手术最大的优势在于能够在显微镜或放大镜下给术者呈现脊柱的三维视野。同时，在术中可使患者的肺正常通气或至少能够部分通气。缺点是切口相对较长且需要切除部分肋骨。肋骨切除会引起术后疼痛并影响呼吸功能。另外的缺点是在该入路下难以使用合适的外科手术器械进行操作。因为从胸壁到脊柱距离较长，许多传统显微器械的长度不够；而用于胸腔镜手术的器械则太长，不适于显微镜下操作，并会干扰操作视野。通过使用放大镜或长焦显微镜可以解决这个问题，或者也可以结合放大镜和内窥镜获得更多的空间以利于使用较长的器械。

胸外科医生使用胸腔镜技术已有多年，通过此种技术可以避免传统开胸手术和小切口手术相关的切口并发症。目前胸腔镜也已被改进用于脊柱外科治疗胸椎间盘突出和外伤性骨折的手术中。目前已有3篇文章报道了将胸腔镜用于包括椎体切除术在内的脊柱外科手术（表7.1）［13～15］。文献报道这种手术方法主要的缺点就是在实施胸腔镜下椎体切除术和椎体间融合后难以维持局部的稳定性。为了解决这一难点，Beisse［16］开创了一种内镜下侧前方钉板固定系统，术中内固定系统通过胸腔镜小切口置入。为了能用于脊柱转移瘤的治疗，我们在Huntsman肿瘤研究所和犹他大学（盐湖城，犹他州）的团队已对微创的胸腔镜手术技术进行了改进［17～23］。

■使用胸腔镜的微创手术

与其他内镜下手术类似，该手术通过胸部的小切口进入胸腔，在特别设计的仪器下进行。胸腔镜小切口尽可能减少了对胸壁的切开与牵拉，通过减少失血量、降低术后疼痛程度、降低肺功能和肩关节功能障碍发生率、减少ICU住院日和总住院日显著降低了术后并发症发生率。自该技术发明以来，随着电视内镜技术的提高及手术器械和前路内固定的发展，微创胸腔镜手术技术也在快速进步。许多以前只能在开胸手术下完成的操作，现在可以在微创胸腔镜入路下安全、有效地完成。

胸腔镜下的脊柱手术是一种可以替代传统开胸手术的微创技术，可用于肿瘤和椎体的切除、胸椎的切除、前路神经减压和侧前方脊柱稳定性的重建。手术的目的是切除肿瘤和病变椎体，减压前方椎管，通过侧前方内固定重建并恢复脊柱的生物力学稳定性。

术前规划

计划进行胸腔镜手术前，需要充分掌握患者胸腰段脊柱、脊髓、胸壁、胸廓以及纵隔的解剖特点。选择哪一侧入路主要取决于病变周围的解剖结构（如主动脉）。一般来说，左侧入路应用于胸腰段（T11～L2）和左侧的病变，而右侧入路更适合中胸椎到上胸椎（T3～T10）。由于胸椎侧前方入路有血管损伤的风险，所以我们多选用远离主动脉的一侧。

术前充分了解骨骼的解剖结构有助于设计重建稳定性的方法。通过测量椎体宽度决定后外侧椎体螺钉所需的长度。切除的范围，或者上位椎体的下终板与下位椎体上终板间的距离决定了椎间内植物的大小。此外，还应注意骨质的情况，譬如有无骨质疏松及相邻椎体的转移性溶骨性病变。

技术

胸腔镜手术为了获得最佳的照明及视野，需要高质量的内镜摄像头。内镜设备的非反光表面能够减少炫光，长度适当，可以在胸腔内安全操作，并且拥有大手柄便于术者使用。现已研发出胸腔镜下特别为脊柱手术准备的器械。MACS-TL（胸腰椎前路系统）侧前方脊柱内固定器械（Aesculap, Tuttlingen, Germany）是一种特别为内镜下脊柱手术设计的刚性固定板，与为开放手术研发的其他大多数胸腰段接骨板系统不同。

胸腔镜下的脊柱手术一般在全麻及单肺通气下进行，这样可以提供最好的手术视野。小切口微创手术入路不需要单肺通气也可进行，而这在胸腔镜手术中几乎是不可能的。

患者取侧卧位，在透视下脊柱与手术台平行，根据患者的解剖情况术前确定手术侧（图7.3a，b）。摆到最佳体位后，使用C臂拍摄脊柱侧位片确定脊柱与腔镜入口的关系。在皮肤上标记受累椎体、椎间盘，于脊柱上下方画线并标出4个腔镜入口。合适的腔镜入口可以使胸腔镜器械操作更加方便（图7.3c）。

整个侧胸壁需要消毒铺巾以防中转开胸手术。最先打开的是最靠近头侧的腔镜入口，目的是为了尽可能降低膈及其下面的器官损伤的风险。切开皮肤后，使用迷你胸腔镜技术将切口延伸至肋部。通过钝性分离将皮下组织和肋间肌从肋骨上分开，不切除肋骨以尽可能减轻对其下肺组织的损伤。与传统开胸手术和大多数小切口手术入路相比，该种手术并非必须切除肋骨，由此部分消除了因此而带来的术后疼痛。第一个套管插入后，置入30°内镜查看胸腔内部情况。剩下的3个腔镜器械在内镜直视监视下插入。

当手术操作与切口平齐或低于切口时，需要切开膈以显露脊柱。接下来需要剥离椎前软组织以显露胸椎和椎间盘，在直视下能够清晰辨认即可。显露完成后置入椎体螺钉，随后进行肿瘤切除、减压和稳定性重建（图7.3 d，e）。

胸腔镜入路更有利于在切除椎体前于上位椎体和下位椎体放置椎体螺钉。胸腔镜缺点之一是没有三维视野，放置螺钉维持其方向只能在二维视野下进行。螺钉的夹钳与螺钉头相连，以便平行于终板置入位于前方的螺孔中。螺钉划定了一个前内侧和后外侧的范围，在切除椎体的区域也划出了有需要保护的重要结构的安全区域，器械操作应在这个安全范围内进行（图7.4）。

在内镜下于椎间盘区域内对病变上方和下方的椎间盘进行切除时，过程与开放手术类似。对于肿瘤侵犯超过椎体后壁的患者，必须进行椎管减压。将硬膜外腔内的肿瘤组织和骨碎片小心地置入椎体切除后的空腔内并完全取出清理掉。当大部分肿瘤已切除、椎管前方已充分减压、椎体切除后的椎间隙可完全容纳椎间融合器后，切除手术即告完成。

肿瘤切除、椎管减压及椎体切除后，作者团队更喜欢使用可扩张的钛笼进行椎体侧前方稳定性重建（图7.3 f，g）。钛笼插入后即在内镜和X线透视下扩张，并标注其矢状面和冠状面上的位置。确保侧前方椎间盘的大小合适、稳固、安全，完成稳定性重建（图7.3h）。最后在正侧位X线透视下再次确认位置正确。

如果术中打开了膈肌，那么关闭伤口时应首先关闭膈肌。随后冲洗胸腔，止血并取出血凝块。在内镜直视下，经过更靠近腹侧的肺/膈入口或灌洗/回吸入口将24号胸引管插入胸腔。重新使肺膨胀并用内镜检查确保所有的肺叶都正常通气。拔出套管，逐层缝合伤口（图7.3i）。

术后即复查手术部位的X线片和CT，在术后第一天患者可开始活动和肺功能训练。当经胸引流量小于100 m L/d且胸片提示肺完全复张没有气胸时，可拔除胸引管，通常在术后第二天。拔除胸引管后，应再拍摄胸片确保肺完全复张。

结果

微创胸腔镜入路的手术结果已经表明其安全性和有效性均优于开放手术［17， 21～23］。在术者和手术室工作人员刚开始学习这项技术时，手术时间平均会达到6 h甚至更长。但术者可以平稳度过胸腔镜手术的学习曲线，并不会增加患者发生相关并发症的风险［23］。一旦熟练掌握这项技术，整个肿瘤的切除和重建性稳定的手术过程可缩短到4 h。有研究报道，胸腔镜下肿瘤切除手术估计的平均失血量为600 m L，而开放手术为1 L［9，17， 21］。小心操作以尽可能地避免一些术中并发症，如难以控制的出血、脑脊液漏或乳糜漏、脏器或血管的损伤。术者若训练有素且手术操作一丝不苟，则改行开放手术的概率不足1%［23］。

胸腔镜手术最大的优势就是优良的临床效果［17，22］。其次，因为手术显露少和操作切口小，其总体并发症发生率低。所有开胸手术的并发症发生率为14%～29.5%，在肿瘤患者发生率更高。但在胸腔镜手术下，并发症发生率仅为0～5.4%。报道的并发症主要有持续胸腔积液、肺炎、肋间神经痛、肩关节功能障碍、短暂的L1根功能障碍等。此外，肿瘤开胸手术的并发症发生率为8.2%，而胸腔镜入路手术还没有相关报道。开胸手术和胸腔镜手术的感染率均较低，约为0.5%。

微创胸腔镜手术后患者疼痛明显减轻［17］。术后镇痛药物使用的时间和剂量分别减少了31%和42%［16］。胸腔镜术后慢性疼痛的发生率为4%～35%，优于开胸手术的7%～55%。一组行胸腔镜肿瘤切除术患者的住院日中位数为7天（范围为4～10天），而另一组行开胸肿瘤切除术的患者住院日中位数为9天（范围为4～57天）［9，17］。

微创手术的学习曲线可以平稳度过，并没有之前报道得那么困难［23］。掌握这项技术需要从开放手术逐步过渡到小切口手术、内镜下手术及经皮手术。此外，当因情况需要而需改行小切口手术或开放手术时，手术医生不应犹豫。就我的经验看来，由胸腔镜手术中转小切口手术比因某个步骤镜下操作不顺利而花费数小时要更好。术中难免会遇到计划外的问题或者技术上的难点，此时更换入路更恰当。从某种意义上讲，改行开放手术并不是并发症，而表明你对手术情况有更好的判断力。

■本章小结

在脊柱转移疾病的治疗中，微创手术（MIS）扮演的角色越来越重要。大部分情况下，学习和掌握微创手术技术并不会让患者承担额外的风险。许多微创手术的步骤就是开放手术的缩小版，术者可以将其与个人的手术经验整合、消化。对于后路和后外侧入路的手术特别如此。而内镜在微创手术中的使用是更具挑战性的，因为在内镜下术者丧失了三维视野。在脊柱转移性疾病的治疗中，微创手术的临床效果可与传统手术相似甚至更好。微创手术在脊柱转移疾病的治疗中扮演了越来越重要的角色，但其意义和价值还没有确切的证据证实，仍然需要更深入地研究其临床和社会经济学效益。

要点

微创胸腔镜手术

◆如果无法单肺通气，最好改行小切口微创入路

◆如果腔镜入口位置选择不佳，最好选择一个新的、更好的位置，这样可更方便地使用摄像头和内镜器械

◆在胸腔镜手术的二维视野下，放置螺钉可以提供视觉参考点，帮助术中辨别正确方向

难点

胸腔镜入路的术前规划

◆在主动脉侧行手术治疗是可行的，但金属内植物与大血管接触在远期可导致灾难性的并发症，因此应该避免

致谢

作者在此特别感谢Kristin Kraus （MSc）在编辑上给予的帮助。作者是德国Aesculap公司的顾问。本章中的部分内容参考了Bishop和Schmidt撰写的文章。

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