腰背痛这一古老的疾病，目前已成为一种有显著意义的国际性健康问题。Hult估计有多达80％的人，在他们一生当中的某一时期受到腰背痛的困扰。据美国国立健康统计中心（NationalCenterforHealthStatistics）报告，脊柱和腰背部的伤痛被列为45岁以下人群活动受限的最常见原因。腰椎疾病是常见病、多发病，对人们的工作和生活影响极大，其治疗亦十分棘手。目前情况是，坐骨神经痛已经成为脊柱病人群体中家喻户晓的名称，腰椎间盘切除术也成为全世界做的最多的手术之一。
对于可以保守的椎间盘突出病人，锻炼调整，无损为高。对于需要手术的患者，微创处理，微损为妙。在本期的骨医小灶中，黄鹏医师将详细介绍腰椎间盘突出症的手术治疗发展史。
文章很长，建议收藏~点击文章结尾处的“阅读原文”即可查看——第三期II：支撑人体“桅杆”的缰绳——腰背肌腰椎间盘突出症的微创治疗（三）引言数千年来，人们尝试多种方法希望缓解腰椎间盘突出症这一病痛。
公元前年就已经出现的原始推拿术
中国黄帝时期和公元前年古希腊出现的牵引、按摩术
手术治疗该疾病，直到20世纪30年代才真正出现。本期介绍历史上各种治疗腰椎间盘突出症的手术方法的发展。而关于系列微创治疗手段的发展发在下期集中讲述。
20世纪初期这个时期，医学家开始认识到许多患者的腰腿痛症状是腰椎管内神经受累所致。年Oppenheim和Krause成功完成了首例脱出椎间盘摘除术，但这些手术取出的椎间盘组织被认定为“内生软骨瘤”。此后20多年有很多类似的报道。
20世纪三、四十年代这个时期，在腰椎间盘病变的认识史上出现了2位“伟人”，即美国波士顿Fenway医院的助理医师JosephSBarr医院的神经外科医师WilliamJasonMixter。年，Mixter和Barr对1名诊断为“腰椎椎管内肿瘤”的患者实施了手术治疗，术后病理诊断为“内生软骨瘤”。之后，又一次将手术摘除的“内生软骨瘤”与正常椎间盘组织进行病理比较，结果发现两者结构完全相同。
首次揭示引起腰痛病的真正最常见病因，他们使人类对于常见的腰腿痛、腰椎间盘病变的认识取得了巨大的突破。之后，腰椎间盘突出症这一疾病概念得到普及，许多腰腿痛患者被实施手术治疗。
年J.G.Love提出椎间盘有限手术暴露方法。
年Semmes提出椎板次全切除破裂椎间盘摘除术。
年，通过美国的Lane和Moore开创了经腹入路腰椎间盘切除并椎间融合术。
在中国，方先之教授于年首先施行了腰椎间盘突出症的外科手术治疗，并于年在《外科学报》上发表“腰椎间盘纤维环破裂症”一文，附临床报告47例。
许镶斌、徐印坎教医院的医师，于50年代初先后开展了这种手术。
20世纪五、六十年代年Cloward施行后路椎间盘摘除椎间融合术，治疗因椎间盘退变引起的腰痛。
这个时期，基于对椎间盘病理变化的进一步了解、以及手术后的长期随访，医师们逐渐认识到外科手术并不是治疗腰椎间盘病变的唯一方法，单纯手术也并不能获得百分之百的成功和一劳永逸的结果。
许多医学家为腰椎间盘突出症的治疗提出新的观点和措施。“髓核化学溶解术”这个术语是LymanW.Smith创造的，年7月13日，Lyman第1次采用这种方法对腰椎间盘突出症进行注射治疗。之后，此法也历经风雨。
为保留前路腰椎间盘摘除术的优点并避免经腹入路的手术并发症，年，Hodgson和Goldner提出了腹膜外入路腰椎间盘切除椎间融合术。
20世纪七、八十年代年Willliam首先用显微外科技术行腰椎间盘摘除。手术操作全部在手术显微镜和显微外科手术器械下进行。
年，日本的Shimizu对腰椎间盘突出症患者施行后路椎间盘摘除椎间融合术.
腰椎融合方式及相关问题腰椎融合术发展至今已经有近年的历史，其在治疗各种腰椎退变、畸形以及创伤等方面均取得了满意的治疗效果。虽然在很多方面仍存在争议，但腰椎融合术仍然被称为治疗腰椎退行性病变的金标准。
目前通过各种途径可以实现的腰椎融合方式包括后外侧融合(posterolateralfusion，PLF)和腰椎椎体间融合（lumbarinterbodyfusion，LIF)；根据不同的手术入路，LIF又分为后路腰椎椎间融合(posteriorlumbarinterbodyfusion，PLIF)、经椎间孔腰椎椎间融合(transforaminallumbarinterbodyfusion，TLIF)、前路腰椎椎间融合(anteriorlumbarinterbodyfusion，ALIF)、°环形融合、极外侧入路椎间融合（extremelateralinterbodyfusion，XLIF）、经皮经骶前入路轴向椎间融合（axiallumbarinterbodyfusion，AxiaLIF）等。
一、腰椎融合方式常用的腰椎融合方式为后外侧融合（PLF）和腰椎椎间融合（LIF）。
（一）后外侧融合(posterolateralfusion，PLF)
目前在临床实际应用中常在椎板切除、神经根管减压后进行后外侧融合，因此多采用后正中切口。多数文献已经证实，后外侧融合对于腰椎管狭窄合并轻度腰椎滑脱的患者可取得比保守治疗及单纯减压更好的治疗效果，植骨融合率及临床满意率均超过90%，且因为其手术入路简单，容易暴露，并发症发生率低，因此临床应用较为广泛。但其对于椎间盘源性腰痛的治疗效果一直存在较大争议。
（二）前路腰椎椎间融合(anteriorlumbarinterbodyfusion，ALIF)
年Burns最早将ALIF用于治疗腰椎滑脱，年Crock报道了将这一方法用于椎间盘源性腰痛的治疗效果。与其他两种椎间融合方法相比，ALIF的优势主要在于可更直接彻底地切除椎间盘；避免后路手术对椎旁肌的破坏及失神经支配。但同时也存在较大的风险，包括术中易损伤大血管及内脏神经，术后出现腹胀、逆向射精、小便功能障碍等并发症。而存在血管结构变异以及既往有腹部手术史者也不适合ALIF。
Penta和Fraser经过10年的随访发现，ALIF融合率为72%，其中单节段融合率91%，多节段融合率51%，总体满意率为68%。Rajaraman等报告60例ALIF患者，38%发生并发症，其中交感神经功能障碍6例，血管损伤4例，运动神经损伤3例，性功能障碍3例，肠梗阻3例，静脉血栓、急性胰腺炎、肠管损伤各1例，腹肌收缩无力2例。
(三)PLIF和TLIF
后路椎间融合技术最初用于治疗脊柱结核。PLIF手术可通过单纯后方入路完成°融合，避免了ALIF手术中大血管损伤以及逆向射精等风险，因此应用更为广泛。Yashiro比较了PLIF与PLF对腰椎退变性疾病的治疗效果，结果发现PLIF的融合率（91%）要高于PLF组（60%），同时PLIF在维持滑脱复位效果以及后凸畸形的矫正方面也具有一定优势。
Brantigan应用碳纤维椎间融合器治疗腰椎退变性疾病，2年随访结果显示植骨融合率%，，满意率87%，而10年随访时上述结果分别为96.7%和87%。Jutte和Castelein总结了13例脊柱融合术后发生椎弓根钉折断的患者，其中有8例发生在腰5骶1节段滑脱复位后未行椎间融合的患者，而行椎间融合的38例患者无一例出现内固定失败。因此作者建议拟对腰5骶1节段滑脱复位的患者最好辅以椎间融合。
PLIF的缺点主要与手术本身有关。为进行椎间融合，术中对硬膜及神经根的牵拉操作较多，这增加了神经损伤、脑脊液漏以及硬膜外纤维化的风险。文献报道其硬膜损伤的风险为5.4%到10%，而神经损伤的风险可高达16%，伤口深部感染及粘连性蛛网膜炎的发生率约3%。为解决PLIF中常见的硬膜及神经损伤的问题，年Harms等介绍了TLIF技术，术中仅通过切除一侧关节突关节暴露椎间隙的后外侧即可完成椎间盘切除及椎间融合等操作，最大限度的减少了对硬膜及神经根的牵拉，降低了硬膜及神经损伤的风险。
相比于PLIF，TLIF更适合于后路手术术后翻修以及腰3以上节段需行椎间融合的患者。因术中需行小关节完全切除，所以TLIF更强调应用椎弓根钉来维持术后的稳定性。
Lowe等报道应用TLIF治疗40例腰椎退变性疾病的临床疗效，经过3年随访，融合率90%，满意率85%，患者术后疼痛缓解程度及日常生活自理能力均较术前有显著提高。Hackenberg应用TLIF方法治疗52例腰椎疾患病人，包括峡部裂患者22例，腰椎退变性疾病患者30例，经过3-5年随访，融合率达到89%，患者术后腰痛程度较术前均有明显改善。
（四）°环形融合
所谓°环形融合是指联合应用上述几种融合方法达到脊柱三柱融合的目的。简而言之,环形融合主要指ALIF+PLF、PLIF+PLF与TLIF+PLF三种形式。其中ALIF+PLF为分期或一期前后联合入路,需要两个切口；而PLIF+PLF和TLIF+PLF为一期单纯后入路手术,只需一个切口即可实现脊柱三柱融合的目的。
二、融合相关问题（一）融合率与临床疗效的关系
随着外科技术的不断进步，脊柱融合的成功率不断提高。特别是椎弓根钉的广泛使用，可以使后外侧融合的成功率提高到96%，椎间融合的成功率甚至可以达到%。因此达到坚固融合被认为是取得良好临床疗效的首要条件。
Bridwell等报告43例退行性椎体滑脱伴腰椎管狭窄的患者,2年的随访结果显示，内固定组融合率(87.5%)要明显高于非内固定组(30%)，而在临床疗效满意度方面，前者为83%，后者仅为30%。Zdeblick报告例退行性腰椎病变患者，按具体术式分为三组：单纯后外侧融合，后外侧融合+半坚强椎弓根钉板固定系统，后外侧融合+坚强椎弓根钉棒系统。术后1年融合率分别为65%、77%、95%，三组间差异有统计学意义。而在术后疗效满意率、疼痛缓解程度和恢复工作能力方面,坚强内固定组也具有明显优势(71%、89%、95%)。Kornblum等的研究也取得相似的结果。
上述结果证实植骨融合率与临床疗效关系密切，内固定的使用可能有助于提高植骨融合率。
但也有学者提出相反的观点。Fischgrund等报告76例腰椎管狭窄伴退变性腰椎滑脱的患者，2年随访结果显示，虽然内固定组的融合率（82%）显著高于非内固定组（45%），但两组在术后临床疗效满意率方面并无统计学意义。Fritzell等报告例腰椎间盘退变和下腰痛的患者，其中保守治疗72例；单纯后外侧融合73例,后外侧融合加椎弓根钉内固定74例,°环形融合加椎弓根钉内固定75例(ALIF+PLF56例，PLIF+PLF19例)。
随访2年后发现，手术组临床疗效要好于非手术组，但在不同手术组之间，临床疗效无显著性差异。后外侧融合加椎弓根钉内固定组融合率为87%，°环形融合组为91%，两组间无显著性差异，但均明显高于单纯融合组（72%）。椎间融合组术后并发症的发生率最高（30.6%），而单纯融合组仅为为5.6%，两组间有显著差异。Cheng等比较了PLIF和PLF在腰椎滑脱中的治疗效果。共包括例患者，随访4年，结果PLIF组融合率要高于PLF，但两组在临床效果满意度以及功能提高方面无显著差异。可见腰椎融合手术固然能使某些患者的临床症状得到一定缓解,融合方法的改进以及内固定的使用也可能有助于提高植骨融合率。但高级复杂的内固定系统在提高融合率的同时并不一定意味着更好的临床疗效，而且还有可能增加手术风险。
（二）融合方式与临床疗效的关系
1.PLF与LIF的比较与后外侧融合相比，椎间融合的优点在于切除椎间盘，去除了可能引起腰痛的原因之一；植骨部位更靠近脊柱的运动中心，融合后可以提供更好的纵向支撑，更好的恢复脊柱的生物力学特性；椎间融合植骨部位承受较大的压缩载荷，植骨床骨性接触面积大，局部血运更为丰富，理论上植骨融合机率更高；可更好地恢复椎间高度，维持脊柱矢状面及冠状面平衡。
Kim比较了PLF、PLIF、°融合对腰椎退变性疾病的治疗效果，共包括例患者，随访3年。结果发现三组在临床疗效满意度方面分别为80%、87%、85.5%；非融合率分别为8%、5%、4%，均无统计学差异。在维持矢状位平衡方面，PLIF组要优于PLF。与°融合相比，单纯PLIF可减少取骨区并发症，减少手术时间以及术中出血量。Ekman比较了PLIF和PLF对成人峡部裂性滑脱的治疗效果，共包括86例患者，随访2年，观察指标包括疼痛缓解程度，功能恢复情况以及临床满意度。
结果发现两组患者术后疼痛情况均较术前有明显改善，但两组间在疼痛缓解程度以及功能提高上无显著差异，PLIF组术后并发症发生率(30%)要明显高于PLF(10%)组，由此对此类患者是否需行前柱支撑植骨提出质疑。费琦等发现，对于腰椎管狭窄合并轻度腰椎滑脱的患者，PLF在手术时间、术中出血、输血量以及手术并发症等方面要优于PLIF组，但两组在滑脱复位以及最终临床效果方面无显著差异。对此类患者，减压、PLF加椎弓根钉内固定是首选的治疗方案，只有在术前存在明显椎间盘退变和腰椎不稳者方可考虑加用cage的PLIF。
2.LIF之间的比较Yan等比较了PLIF和TLIF对成人退变性滑脱的治疗的效果，共包括例患者，其中PLIF组91例患者，TLIF组96例患者，观察指标包括疼痛缓解程度，临床满意度以及相关影像学指标。经过2年随访发现，两组融合率均为%，无cage移位发生，JOA评分在良好以上的分别为83.5%和84.6%，无统计学差异。同时两组在滑脱复位，维持复位效果，恢复椎间及椎间孔高度上也均取得相似的满意效果。但TLIF可采取单侧入路完成椎间融合，可保留棘突及对侧结构完整性及椎旁肌的功能，因此相对来说，TLIF技术更为简单、安全。MinJ等比较了ALIF和PLIF对腰椎滑脱患者的治疗效果，研究共包括58例腰4、5脱的患者，随机接受ALIF或PLIF。随访结果提示，在临近节段退变发生率上，ALIF组为44%，PLIF组为%，两组间有显著差异，而在临床满意率（92%vs87%），腰前凸恢复、滑脱复位、JOA评分等方面均无显著差异。
(三)融合术后邻近节段病变(adjacentsegmentdiseaseASD)
脊柱融合术后一个不可忽略的问题就是融合术后邻近节段病变。生物力学研究结果显示，融合术后相邻节段椎间盘内压力增加，小关节载荷及活动度增加，运动模式发生改变，这有可能导致相邻节段退变加速并引起新的症状。一般使用“adjacentsegmentdegenerationASDeg”来描述融合后邻近节段仅有影像学退变表现而无临床症状的病理情况。
而“adjacentsegmentdiseaseASDis”一般指融合术后因邻近节段退变出现新的临床症状且有可能需要外科手术干预的情况，两者含义不同。其发生率文献报道差异很大，可能与诊断标准与随访时间不同有关。Harrop对年至年发表的有关邻近节段退变的文献进行回顾，结果发现ASDeg的发生率约为34%，而ASDis的发生率为14%。
融合术后邻近节段病变的发生可能与患者年龄、原有退变的程度、融合节段的长短、矢状面平衡的恢复以及是否加用内固定有关，并可能对初次融合术后的临床疗效产生显著影响。
如何在术前正确判断术后可能出现的邻近节段病变并采取有效地措施已成为一个重要的课题。这一点在成人脊柱侧凸中意义更为明显。成人脊柱侧凸患者均存在不同程度的退变，其融合术后邻近节段病变的发生远高于青少年患者。
Edwards发现，远端融合至腰5的患者其腰5骶1节段发生退变的机率高达61%。为此对于成人脊柱侧凸的患者，Bridwell建议腰5骶1节段有如下情况时应考虑融合至骶骨：腰5骶1节段存在滑脱、既往有椎板切除病史、存在中央管及椎间孔狭窄、腰5椎体倾斜、明显退变性改变。
Cho等总结了45例成人腰椎退变性侧弯的治疗结果，发现融合至腰5者远端间盘退变的发生率为58%，出现临床者为21%，矢状面不平衡以及腰前凸减小与腰5骶1节段退变加速关系密切，即使对该节段退变较轻的患者若术前存在上述危险因素，也应该考虑融合至骶骨。对于融合近端，为减少应力过分集中而加速退变，应尽量避开胸腰段交界的部位，并注意不要停留在胸椎后凸的顶点附近。
20世纪九十年代以后人工椎间盘置换术、髓核置换术、非融合手术在临床的应用不断增加，越来越多的医生开始接受并实施这些手术。
人工椎间盘置换术关于为保留运动节段的人工椎间盘置换，最初尝试见于年Fernstrom实施的椎间不锈钢球植入。
此后围绕人工椎间盘置换的基础和临床研究不断发展。近十多年来，在欧洲、澳洲和亚洲，已经有数种不同材料和设计的椎间盘假体用于临床，初步随访显示了较好的效果。最经典的是SBCharite系列间盘的研发。
图为SBCharite系列间盘的研发团队
年10月美国FDA正式批准ChariteⅢ型人工椎间盘在临床应用。
ChariteI型（）
ChariteII型（）
ChariteⅢ型（）
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