胸腰段椎体肿瘤全椎体切除的原理和技术

1、神经外科聚焦2004年全椎体切除治疗胸腰段骨肿瘤的原理和技术罗伯特，M.D 劳瑞森M.D（德克萨斯大学医学院，安德森肿瘤中心）摘要和介绍摘要骨肿瘤的整块切除原则最初来源于骨肿瘤医生处理四肢骨干肿瘤。最近，脊柱外科医生也采用这些原则来处理脊柱的肿瘤。整块切除的目标就是要确立手术的边界，这个边界可以是边缘性的或者是广泛性的。在这篇文章中，脊柱骨肿瘤的外科处理原则被简要的复习，同时要叙述采用不同的手术入路切除这些肿瘤的技术细节。介绍20多年前，Enneking教授这位矫形外科的骨肿瘤专家，提出了长骨肿瘤的切除原则。考虑到脊柱周围复杂的血管和内脏解剖，及缺乏可靠的器械重建复杂的脊柱稳定，切除原则在脊柱

2、骨肿瘤的处理上没有得到很好的应用。最近，几个研究组已经将单椎体甚至连续的3个椎体整块切除的技术进行了改进。整块切除是一个要求很高的手术，它需要高素质、经过训练的手术团队，包括脊柱外科医生、普外科专家、以及麻醉科专家。这些整块技术是以普通肿瘤外科的原则为基础的，早期的报告表明，与瘤体内刮除相比，它提高了治疗效果。术语En bloc的意思是将肿瘤连同其周围的一层健康地组织一起切除。通过对尸体标本的组织学分析，在Boriani的分类系统中，将肿瘤的切除边界分为三种: 瘤体内（intralesional）、边缘性（marginal）、广泛性（wide）。Intralesional是指外科医生已经将瘤体

3、切开；marginal意指医生沿假包膜切除肿瘤；wide是说将肿瘤连同其周围的一层正常组织一起切除。更清楚地讲，同边缘性切除和广泛性切除相比瘤体内切除只能提供疼痛缓解和神经减压这样的结果。在一些病例中，不管怎样，要切除脊柱肿瘤不可避免地要切开瘤体。然而，最近的报告显示整块切除时即使周围的组织受到了瘤细胞的污染，其临床效果也比单纯的瘤体内切除效果要好。所以，应尽可能的争取整块切除，即使在切除的时候在某些部分不得不进入瘤体内，例如为了将椎体从脊柱上游离下来，而不得不切开含有瘤组织的椎弓根。适应症脊柱肿瘤整块切除的适应症包括：原发的具有侵袭性的良性肿瘤，原发的恶性肿瘤，原发灶得到控制的孤立的转移瘤，

4、对于转移瘤仍有争论。采用整块切除处理过的原发性脊柱肿瘤包括：脊索瘤（chordoma）、软骨肉瘤（chondrosarcoma）、骨肉瘤（osteosarcoma）骨巨细跑瘤（giant cell tumor）孤立性浆细胞瘤、恶性纤维组织细胞瘤、尤维氏肉瘤、骨母细胞瘤、血管内皮瘤。手术处理后复发的肿瘤也可以尝试进行整块的切除。连续三个椎体的肿瘤也被成功地进行了椎体切除。禁忌症包括远端转移、不能控制的全身系统疾病、肿瘤包绕了周围的内脏和血管而无法分离。手术设计要采用整块切除的方法切除椎体 ,椎弓必须至少在两处被切断.这样的切开是必要地，便于将椎体的两部分从硬膜囊上分开而对神经没有损伤，这种切开可

5、以通过双侧的椎弓根 ，或者通过一侧的椎弓根和对侧的椎板，从而是后面的复合结构游离 。The Weinstein-Boriani-Biagini 作为脊柱肿瘤的分期方法在 1997年被提出来。这个分期系统简单而有标准，有助于整块椎体切除最佳手术方案的确定。简单的说，椎体被划分为 12个 放射状的区域，任何单发的脊柱肿瘤整块切除手术入路的选择就是以肿瘤所在的区域为基础。(Fig. 1)Figure 1. Schematic drawings showing the Weinstein-Boriani-Biagini system used for spine tumor staging. Uppe

6、r: Ideal distribution of tumor in the VB for cutting of both pedicles and removal of the entire vertebra. Center: Ideal distribution of tumor in the posterior elements for cutting of both pedicles and removal of the posterior elements only in an en bloc fashion. Lower: Asymmetrical distribution of t

7、umor in the VB and posterior elements that is amenable to en bloc removal via sagittal split osteotomy. Reprinted with permission from Boriani, et al.: Primary bone tumors of the spine. Terminology and surgical staging. Spine 22: 10361044, 1997.图1 the Weinstein-Boriani-Biagini脊柱肿瘤分期系统示意图。上图：肿瘤完全位于前方

8、的椎体内可以通过两侧椎弓根的切除将前方椎体完整切除。中图：肿瘤位完全位于后方的复合结构体内可以通过两侧椎弓根的切断将后方的肿瘤做整块切除。下图：肿瘤位于一侧椎体的前后部这样可以采用正中辟开的方法记将肿瘤完整切除。肿瘤完全位于前方的椎体内可以通过两侧椎弓根的切除将前方椎体完整切除。肿瘤位完全位于后方的复合结构体内可以通过两侧椎弓根的切断将后方的肿瘤做整块切除。肿瘤位于一侧椎体的前后部这样可以采用正中辟开的方法记将肿瘤完整切除。如果肿瘤完全侵犯了两侧的椎弓根，那末就应该制定一个尽可能少地进行瘤体内操作地入路。手术方法不管是中央地椎体劈开还是完整地椎体切除。我们均采用先后路在前路地两期手术。只是在一

9、些特定地病例我们采用前后路一期手术。步骤1：后路手术暴露：病人被俯卧于手术台上，胸部/髋部/腿部用软垫支持。背部正中切口，以受侵犯的椎体棘突为中心，向上下各延伸1到3个棘突。椎旁肌通过骨膜下被拨开。必须完全暴露受侵犯椎体的横突，同时相邻椎体的横突也必须暴露，因为要在相邻的椎体上进行椎弓根钉的固定，以重建脊柱的稳定性并进行融合。受侵犯椎体后部的完全暴露非常重要，因为它将是后部结构的游离变得容易。使用单极电凝使受侵犯的后部结构的软组织完全去除，在腰椎横突的腹侧面必须从周围的组织上游离下来。与此类似，在胸椎要将与受侵犯椎体相联结的的肋骨在胸膜外剥离，并在肋椎关节外侧3公分处截断。通过切除关节囊将受侵

10、犯椎体的上下椎间小关节游离。接着可以将受累椎体上下相邻的未受侵犯的黄韧带和棘突椎板等分块切除，从而使其上下方的硬膜外间隙得以显露。从上下方将硬膜囊从椎体上游离，直到受累椎体的水平，这样就可以清楚的看到受累椎体的椎弓根，侧隐窝，及相邻的椎间隙。截骨可以用线锯或者骨刀进行椎弓根的截骨，从而使椎体的后部结构游离。我们喜欢使用线锯，因为他可以减少骨质的破碎/出血/及癌细胞的扩散。使用一系列圆钝的剥离器，将附着在椎弓峡部下方的软组织剥离，此时应特别注意向外走行的神经根。将线锯从头侧向尾侧从椎弓根内侧穿过，使截骨的平面位于神经根的背侧。反复拉动线锯，椎弓根被安全地截除。同样地方法处理对侧的椎弓根使后部结构

11、完整截除。如果一侧的椎弓根或者与之相连的横突/关节突/肋骨头受到侵犯，那么就要采用椎板截骨。椎板截骨同样采用线锯。如果，截骨面上出现了瘤组织，那就要用骨蜡封闭椎体后部韧带的松解我们认为椎体后部韧带结构的松解是这个手术最重要的部分。如果这部分做的好的话，它将使前路手术大大地简化。先前完成地广泛地侧方显露，这时就显示出了它的重要性。采用钝性剥离法将将椎体后外的大部分从椎旁的组织上剥离下来。为了安全地这步剥离，必须并确根动脉根静脉的解剖位置，他们一般位于椎弓根的外下方。一旦双侧的节段动脉Figure 2. Intraoperative photographs showing the sequence

12、 of steps involved in the posterior stage of a complete en bloc vertebrectomy. In this case, surgery was performed for an anteriorly exophytic L-4 chordoma present in the VB. Upper: Photograph showing wide initial exposure of the L-4 vertebra and adjacent segments. Cottonoids are placed ventral to t

13、he completely freed transverse processes. Center: Appearance after en bloc removal of the posterior elements. The L-4 nerve roots are seen exiting below the stumps of the L-4 pedicles. Lower: A Silastic sheet is placed ventral to the dural sac and L-4 nerve roots to serve as an anatomical signpost d

14、uring the subsequent anterior stage of the procedure. Pedicle screw fixation is present from L35.图2 术中照片显示后路手术的步骤，这是一个腰4椎体前方的脊索瘤。上图可见腰4及其相邻椎体广泛的显露，纱布被放置在完全游离的腰椎横突的腹侧。中图可见后部结构被完整地移除，腰4神经根位于残留地追弓根的下方，向外行走。下图可见硅胶片放置在硬膜囊地腹侧，腰4神经根将作为前路手术的解剖标志。腰3和腰5进行了椎弓根钉的固定。被结扎或者电凝，那么椎旁的结构就可以被安全的从椎体上剥离，在胸椎剥离的界面位于椎体和壁层胸膜

15、间，在腰椎位于腰大肌和椎体间。在腰椎或者胸腰结合部，腰大肌和膈肌的附着部需仔细剥离。在胸椎可以切断肋间神经，使显露更加容易。在腰椎没有受到肿瘤侵犯的神经根需仔细保护。但是如果神经根受到肿瘤的包绕，那末就要在正常的地方将其切断，因为为了保护神经根而进行瘤体内操作必将导致肿瘤的复发，而最终也失去了神经根。椎体从侧方结构的分离制造出了一个安全的工作空间，在这个空间内可以切除头侧和尾侧椎间隙处1/2到2/3的纤维环，在椎旁结构和椎体之间填塞纱布。接下来，就可以很安全的切除侧方的纤维环。然后将硬膜囊小心地从后纵韧带上分离，直视下用手术刀切除后面的纤维环，硬膜外的出血可以用双极电凝和凝血酶浸的明胶海绵止血

16、。到了这一步，病椎与周围的连接结构只剩下了前方的前纵韧带和纤维环。根据我们的经验，应该尽可能多得从后方入路游离椎体。所以，应该将最大的精力放在将椎体从椎旁结构中游离出来上。一旦纤维环切除完毕，就可以切除髓核，这样是椎体更加游离。在矢状面截骨的病例中，没有受到肿瘤侵犯一侧的椎体不做切除。用骨刀从肿瘤未受侵犯的地方前后切开。为了使二期的前路手术容易操作，在硬膜囊和椎体之间放置一片硅胶片，将硬膜囊和神经根与椎体分离。最后进行椎弓根钉的固定及病椎上下1到3个椎间的后外侧融合，放置引流管，分层缝合。二期：前路手术手术的前路部分可以后路完成后直接进行，也可以放在术后第二天进行。暴露病人可以侧卧或者仰卧于标

17、准的手术台上。不管是经胸入路/胸腰联合入路/或者腹膜外入路，我们习惯采用侧卧位。如果肿瘤侵犯的是腰5椎体，采用前方的直接经腹入路。在胸部切开壁层胸膜，在腹部翻开腰大肌，就可以看到后部手术的操作状况，如果后部的韧带游离做的很好，那么前部纤维环的切开将很容易，硅胶片是一个很容易识别的标志。椎体前部韧带的松解手术侧的根动静脉应被确认，他们可能需要重新结扎。根动静脉在椎体表面隆起较高，从而使动脉在大血管和前纵韧带间容易分离。采用钝性剥离将腹主动脉和下腔静脉从前纵韧带上剥离。任何粘连都应被探查并采用适当的方式分离。这部操作完成以后，前纵韧带及前方残留的纤维环就得以显露。在椎体和大血管间填塞纱布，直视下用

18、手术刀切开纤维环和前纵韧带，将椎体完整取出。(Fig. 3).Figure 3. Photographs showing gross specimens of an L-4 chordoma. In the lower part of the figure, the posterior elements and VB have been fitted back together, showing negligible tissue loss after cutting with a threadwire saw.图示完整切除的腰4椎体脊索瘤标本。下图可以看到前方的椎体和后方的椎弓被重新组合在一

19、起。上图可以看到用线锯从椎弓根截断的状况。其次，在后路松解侧方韧带结构的过程中，特别是这些韧带靠近前方结构时，应尽可能做到直接松解。在纵向截骨的病例中，依靠椎体前后方向的截骨，使病骨与健康骨分离。(Fig. 4).Figure 4. Photographs showing specimens of tumor obtained in a sagittal split osteotomy for a laterally exophytic L-5 chordoma. Upper: Intraoperative photograph obtained during the anterior (mi

20、dlinetransabdominal) stage of the operation, showing near-complete discectomies above and below the L-5 vertebra. An osteotome marks the location of the sagittal split osteotomy that was initiated during the posterior stage of the operation and completed during the anterior stage. The psoas muscle i

21、s retracted to the left side in this view and the aorta, vena cava, and iliac vessels to the right side. Lower: Photograph of gross specimen after axial sectioning by the pathologist. The specimen shows wide margins medially and marginal margins laterally. The exophytic part of the tumor was covered

22、 by a tough pseudocapsule that was dissected free of healthy lateral tissues, achieving a lateral marginal margin.图4 照片显示腰5椎体侧方生长的脊索瘤通过矢状截骨获得的肿瘤标本。上图：前方正中的经腹手术入路，可见腰5椎体上下几乎完全游离，骨刀标志矢状截骨的部位，在后路手术时就做了计划，通过前路手术完成。腰大肌被牵向左侧，大血管被牵向右侧。下图病理医生纵向切开的肿瘤标本。标本上可以看到椎体中央和侧方的边界。膨胀性生长的肿瘤在侧方和正常的组织间有一层假包膜。前方的截骨绝大部分需要从前

23、方进行，在通常情况下我们发现前方的截骨面可以很自然的与后方的截骨面连接在一起。根据肿瘤向侧方扩展的范围，有时需要切除侧方的健康组织，比如腰大肌、壁层胸膜、肋骨头等。根据受累椎体的平面及肿瘤侧方的解剖关系，有些病例我们采用前后联合入路。(Fig. 5).Figure 5. Simultaneous anteriorposterior approach for en bloc vertebrectomy. This approach was chosen because the tumor involved the diaphragm and psoas muscle. Upper: Intrao

24、perative photograph showing the exposure for a simultaneous thoracoabdominal/ posterior spinal approach; the patient is positioned laterally. Lower: Gross specimen obtained during a two-level, en bloc vertebrectomy of T-12 and L-1. Portions of the diaphragm and psoas muscle that were infiltrated with tumor are attached to the right side of the specimen.图5 前后联合入路进行椎体的全切除。选择这个入路是因为肿瘤涉及了一侧的膈肌和腰大肌。上图的术中照片显示胸腹部和脊柱的后部同时暴露。病人被置于侧卧位。下图是胸12和腰1椎体被同时完整切除的标本。被肿瘤侵犯的膈肌和腰大肌位于标本的右侧。脊柱前路的重建肿瘤椎体被完整切除后，就要处理上下的终板，以便于安装支撑性的移植物。因为后面的