预防硬膜粘连的研究进展

1、预防硬膜粘连的研究进展顾 邵基金项目：中国博士后科学基金（20090461495）作者简介：顾 邵（1985），男，云南籍，硕士研究生研究方向：脊柱外科。电话子邮箱：gushao_ 潘险峰 徐永清（成都军区昆明总医院骨科 云南 昆明 650032 ）摘要：椎板切除术后硬脊膜外瘢痕形成是导致腰腿痛复发的主要原因之一，本文根据近期文献综述了椎板切除术后硬膜外瘢痕的来源、形成机制及防治硬脊膜外瘢痕组织增生的各种方法。关键词：椎板切除术；硬膜；粘连 “椎板切除术”是手术治疗腰椎间盘突出、椎管狭窄等脊柱疾患中的常规步骤，但术后硬膜周围瘢痕粘连严重影响脊柱外科的手术效果，是发生下

2、腰椎手术后失败综合征(failed back surgery syndrome, FBSS)的主要原因之一，其发生率高达6-151。据报道美国每年大约有18万多人经历腰椎手术2，其中13-61%的人因手术失败需再次手术治疗3，这给患者带来了极大痛苦和危险。然而目前由于人们对成纤维细胞聚集、合成胶原纤维过程的调控等缺乏突破性进展，在临床上尚不能完全消除瘢痕形成。因此，如何预防或减少椎板切除术后硬膜外瘢痕形成，对提高下腰椎手术疗效具有重要意义，这个问题一直是骨科领域亟待解决的问题。目前国内外学者已进行了大量的临床和实验研究，现将有关文献综述如下，以便更好的指导临床应用和进一步研究。1 硬膜外瘢痕的

3、来源及形成机制关于椎板切除后硬膜周围瘢痕形成的来源曾存在争议。Key4等通过动物实验和临床资料分析，首次提出了纤维化形成的前源学说，认为术后瘢痕形成来源于椎管前方损伤的纤维环。LaRocca5等后来做了同样的动物实验，提出了瘢痕形成后源学说，指出背侧损伤了的骶棘肌粗糙面的成纤维细胞侵入，并与硬脊膜、神经根粘连，牵扯、压迫神经根，引起神经营养与传导障碍，并将覆盖于椎板切除部位及向椎管内延伸的纤维层称之为椎板切除膜，从而建立了“椎板切除膜理论”。Songer6等研究发现，硬脊膜周围的纤维化既来自后方损伤了的骶棘肌，亦来自前方损伤的纤维环和后纵韧带，同时前方的粘连会包绕神经根而导致侧方受累，认为硬膜

4、周围纤维化与脊柱病变的性质和手术创伤有关，首次提出了纤维化形成的三维立体学说，其三维立体学说为临床预防术后硬膜周围粘连提供了新的理论依据。椎板切除造成的局部缺损通过纤维结缔组织增生来修复经历着炎症反应、肉芽组织产生、瘢痕组织形成等基本病理过程，基本环节为创伤-血肿-纤维母细胞的增生-瘢痕与硬脊膜的接触，其中炎性细胞、修复细胞的发生发展是瘢痕形成的必要条件。2 抑制硬脊膜外瘢痕组织增生的方法 2.1 显微外科技术大范围的、粗暴的手术操作导致的术后硬膜外出血、血肿形成是引起硬膜周围瘢痕粘连的重要原因。术中利用显微外科技术、仔细止血、减少血肿形成，是临床上预防硬膜外粘连最基本的也是有效的措施，术中尽

5、量减少对椎管内及椎旁组织的刺激和损伤，彻底清除脱落的碎骨屑及失活的软组织，避免丝线头、棉纤维等异物遗留在椎管内，可减少椎管内组织炎症反应的程度，这些已经是脊柱外科中应当遵守的基本严则。随着微创技术的新起和人们对手术治疗要求的提高，近几年很多学者提倡并采用微创技术如椎间盘镜治疗椎间盘突出、椎管狭窄等7-8,由于其创伤小、恢复快、疗效优良等特点，已经在临床得到逐步推广。2.2、防粘连材料 膜性材料基于“椎板切除膜”理论 ，膜性材料如:自体脂肪片、聚乳酸膜、羊膜等9-10-11被用来置于硬膜后方，企图将瘢痕组织限制在椎管外，以求阻隔瘢痕与硬脊膜粘连。由于其良好的组织相容性，自体脂肪片是目前被认为较为

6、理想的材料。Langenskiold和Kiviluoto最早经实验证明游离脂肪可有效地阻止瘢痕向椎板切除后的椎管内延伸，并发现移植的脂肪能成活，然而游离脂肪片不易固定 ,常发生移位 ,不仅难以达到预防硬膜外粘连的目的 ,而且移位的脂肪片很可能形成对硬膜囊和神经根的压迫12-13 ，并且脂肪移植后还有液化、坏死、感染、炎症反应及萎缩的问题 ,到中晚期脂滴消失后遗留的纤维骨架仍与硬脊膜和肌肉粘连，这方面的缺陷也一直在困惑人们。聚乳酸膜、羊膜等在抵挡背侧骶棘肌时由于其强度弱，不能承受来自后方的压力，这方面的缺陷提示我们仍需要找到一种强度大、相容性好、防粘连的替代材料。流体及半流体样物质由于膜性材料仅

7、从硬膜后方阻隔瘢痕组织与硬膜粘连,其不足之处是对椎管侧方及神经根部粘连的预防作用不够,在纤维化形成的三维立体学说面前显得相当局限,于是人们开始向具有三维立体效应的流体材料方面进军。目前被人们所熟悉的流体及半流体样物质有几丁糖、透明质酸钠、ADCON-L等14-15，它们在防治椎板切除术后硬膜粘连方面已取得一定效果，但均有不尽人意之出。有学者指出几丁糖属于半流体物质，具有向低处流动特点，可能会随病人体位改变或随引流条而流出体外，从而影响预防效果。刘瑞军等16发现透明质酸钠防粘连效果随时间推移变化很大：2周时预防粘连效果很好，4周以后粘连即逐渐加重，至8周以后完全没有预防粘连效果。也有报道表明AD

8、CON-L其并发症中会有晚期头痛和发作性脑脊液漏的发生17，Ganzer等则认为使用ADCON-L不能解决椎间盘切除后FBSS的问题18。目前认为，预防椎管内瘢痕粘连的理想材料应该是按预定时间降解吸收的半流体或流体样物质 ，既能全方位包绕术区的硬脊膜、神经根，起一定时间内的空间阻隔作用,又能参与调控修复过程中炎性细胞和修复细胞的行为,降低瘢痕组织形成的程度和范围。 两种材料联合应用预防硬膜粘连近年来，由于椎板切除后单一植入膜性材料具有覆盖不均、抵挡强度弱，而流体及半流体物质植入体内又具有过早流失、吸收较快等缺点，其一直影响术后防粘连效果。于是很多学者开始尝试合并2种移植物或移植物与生物材料、化

9、学合成材料等联合应用进行防粘连研究，希望取得比单一植入物更好的效果，国内在这方面研究做的较多：慈元等19采用自体脂肪颗粒与生物蛋白胶联合应用置于硬膜外及神经根周围，术后组织学观察发现硬膜外瘢痕显著减少，而脂肪坏死面积比自体脂肪颗粒及自体游离脂肪片组显著降低。也有学者看到单一植入膜性材料存在萎缩、坏死、及纤维化方面的缺点，而流体物质又存在半衰期短、易吸收的不足，于是有人联合应用膜性和流体样物质去防治硬膜粘连，如石宗义20等在椎板切除术后首先采用半流体物质玻璃酸钠充填在硬膜外层及神经根周围，然后用生物性带蒂筋膜脂肪片覆盖，结果发现其在防止硬膜粘连方面也有较好作用。由于椎板切除后硬脊膜外露，失去骨性

10、结构支撑，原本创伤后不可避免的瘢痕形成再加上外侧骶棘肌的压迫，进一步加重了术后腰腿痛发生的机率，于是庞祖才等人另辟蹊径做了相关研究：他们采用高分子量透明质酸钠凝胶充填硬膜外层后再行椎板重建以恢复其原有的骨性结构，结果发现其对预防椎板切除术后硬膜外粘连具有协同作用，形成的瘢痕数量较少，效果优于单纯应用透明质酸钠凝胶或单纯椎板重建术。近几年随着微创技术、显微外科技术的发展，一些新兴的技术手段也被学者们应用到脊柱外科手术中，宋建治等21在椎间盘镜配合几丁糖薄膜治疗腰椎间盘突出症疗效分析的临床研究中，经过对术后患者长期回访，发现采用微创技术结合几丁糖覆盖硬脊膜对防止术后FBSS的发生有较好作用。然而，

11、尽管两种材料联合移植弥补了过去单一材料的一线性缺点，能在时间、空间上互相弥补，但这方面的研究大多数还停留在动物实验阶段，远期效应及临床实践的可行性还有待进一步证实。3 药物应用FBSS的发生是椎板切除术后一系列炎症反应的结果因此控制或减轻硬膜周围组织的炎症过程，是减少瘢痕粘连的关键措施。非甾体抗炎药可以通过抑制环氧化酶路径减少前列腺素合成 ，降低毛细血管通透性 ,限制炎性反应的扩散 ,减少成纤维细胞增生和肉芽组织形成 ,还可以通过前列腺素对胶原酶合成的下行调节作用 ,间接提高胶原酶合成 ,促进胶原的溶解，Sandoval等22研究发现醋氯芬酸，如果及早使用，可以有效防止硬膜外纤维化形成，且无不

12、良反应。抗生素及免疫抑制剂在药带动力学中也具有抑制炎症、瘢痕形成的特点，有学者在防硬膜粘连的研究中最近也做了尝试，发现丝裂霉素C 、吡美莫司等都能有效抑制硬膜外纤维组织增生，防止硬膜粘连23-24-25，而Kurt等26在比较研究抑肽酶，丝裂霉素C和Adcon L防粘连的研究中发现其三者都可有效防止椎板切除部粘连，但是丝裂霉素C和Adcon L比抑肽酶更为有效。然而目前由于类固醇激素、非甾体类抗炎药、免疫抑制剂等药物的应用大多都没有量的标准，其副作用、远期疗效尚待进一步评估，因此上述药物的使用应根据不同病人需要，制定出一个定性、定量的标准，才有助于患者的治疗及规范药物的使用。4 其他除了上述方

13、法外，还有其他一些方法，如低剂量放射线照射，Gerzten等27对动物模型在椎板切除术前、后施行低剂量外部照射，可显著降低硬膜外瘢痕粘连的范围及程度，但此方法尚处于动物实验阶段 ，目前缺少临床应用的研究报道。术后早期行直腿抬高锻炼、神经根能随下肢运动而上下移动 ，有研究者由此提出术后行直腿抬高运动，能促进神经根本身的血液循环，有利于神经根的炎性反应早期消退，同时避免其在局部组织修复过程中的粘连，但临床实践观察中发现术后过早运动，明显增加伤口渗血，早期活动有可能会增加血肿、瘢痕形成，其利弊尚未形成定论，故利用康复治疗预防瘢痕粘连的发生也尚待进一步研究。5 小结总的来说目前椎板切除后硬膜外瘢痕粘连

14、的防治方法，主要有三种：采用显微外科技术；采用隔离物阻隔； 采用药物控制炎性反应，然而上述方法对防治椎板切除后硬膜粘连的根本问题始终没有得到解决或效果不理想。依椎管的解剖结构，在硬膜外与椎管内壁之间主要由脂肪、疏松结缔组织充填，设想能否制备一种含有原始细胞的载体复合物移入硬膜外层，而其载体复合物又能满足三个条件：其一，原始细胞具有向脂肪细胞分化、增值的潜能；其二，作为载体的物质具有良好的生物相容性、可流动性、可降解性、对硬脊膜及周围软组织无刺激、无毒副作用；其三，移入椎管内的载体复合物能够逐渐向脂肪细胞分化、增值，并分布在硬脊膜及神经跟周围以充填术后硬膜外缺损，从而恢复原有的椎管内解剖结构以防

15、治硬膜外及周围粘连。然而目前由于人们对预防硬膜粘连的研究主要集中在硬脊膜外或周围放置某种物质，通过物理的机械屏障作用以阻隔硬脊膜及神经根与周围组织的接触总有不足，如果能够明确一种载体复合物能修复受损的硬膜外组织，使之恢复原有的椎管结构，将对临床预防和治疗硬膜外粘连有重要的指导意义。参考文献1杨述华主编实用脊柱外科学M北京：人民军医出版社，2004:907-915.2Bertagnoli R, Yue JJ, Fenk-Mayer A, et al. Treatment of symptomatic adjacent-segment degeneration after lumbar fusio

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