预防椎板切除术后硬膜外粘连的研究进展

预防椎板切除术后硬膜外粘连的研究进展 ? 72?堕堂堡堕至笙鲞整塑ap2005,Vo1.11,No.1 预防椎板切除术后硬膜外粘连的研究进展 王立新(综述),曹晓建,张宁(审校) (1.江苏省连云港市第二人民医院,江苏连云港222023;2.南京医科大学第一附属医院,江苏南 京210029) 关键词:瘢痕;血肿;椎板切除术;硬膜;粘连;成纤维细胞 中图分类号:R681.5 文献标识码:A 文章编号:10q6-2084(2005)O1.0072.02 椎板切除是脊柱外科中最常用的手术入路之一,也是椎 管减压的一种方式.但术后引起的硬脊膜周围粘连严重影响 脊柱外科的手术效果,是下腰椎术后失败综合征(failedback surgerysyndrome,FBSS)的主要原因之一,也给二次手术造成很 大困难和危险.对此,手术和非手术治疗效果很差,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备受重视 的课题.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. 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,基本环节为创伤一血肿一纤维母细胞的增生一瘢痕与硬脊膜 的接触,其基础是炎性细胞和修复细胞的一系列活动.作为 生长因子的趋 修复细胞主要成分的成纤维细胞在炎性介质, 化刺激下,通常在术后第2,3d出现在椎板缺损区,并活化, 增殖,合成胶原,产生胶原纤维,随着胶原纤维的增多与成熟, 残存的成纤维细胞软化为静止的纤维细胞,肉芽组织逐渐转 化为瘢痕组织,在椎管内尤其后侧形成所谓的”椎板切除膜” (1aminectomymeHlbme)…,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,这一病理过程一般需持 续2,4周.对椎管内瘢痕组织形成的主要功能细胞成纤维 细胞的来源经历了不同的观点,最早期,受损的椎间盘纤维环 被认为是椎板切除椎间盘摘除术后硬膜外瘢痕的来源.IJa. Rocca(1974年)则认为,硬膜外瘢痕粘连主要来自覆盖在硬 脊膜上损伤了的骶棘肌粗糙面和手术剥离的椎板纤维层…. 1990年,Songer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.他认为硬膜周 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.预防椎板切除术后硬膜外粘连, 其实际目的是调控椎管内瘢痕组织的形成过程,减少形成瘢 痕组织的数量,并避免其与硬脊膜,神经根接触粘连,但不可 能完全阻止瘢痕组织的生长.研究出预防椎管内瘢痕组织粘 连的理想材料与方法是目前脊柱外科领域的一个研究热点, 国内外的研究取得了一定进展.归纳起来有以下几类. 1针对血肿的形成 血肿一直被认为在硬膜外瘢痕形成中起着重要作用.血 肿是瘢痕形成的起始阶段,~Rocca等…认为血肿内的TGF PDGF,FGF均能促进纤维组织增生,因此椎板切除术后血肿 扩展到椎管导致了硬膜及神经根周围瘢痕粘连.针对血肿形 成,Jacobs等采用止血剂;Henderson等认为最好的预防方 法是细致的解剖和止血.王欢等在动物实验中通过硬膜外 置管冲洗局部血肿,减少了瘢痕组织的量,但是即使彻底清除 血肿也不能避免硬膜外粘连的形成,因此血肿存在与否不是 关键因素. 2以膜性材料阻隔瘢痕与硬脊膜粘连 基于”椎板切除膜”理论,许多生物材料和非生物材料被 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 是目前被认为较为理想的材料.但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,并且脂肪移 植后还有液化,坏死,感染,炎症反应与萎缩的问题,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]. 黄德清等用乙醇保存2周的同种异体硬脊膜片缝合固定于 小关节或椎板间的软组织上,并保持一定张力,以维持硬膜外 间隙.因其结构致密,通过栅栏效应,有效地阻止了背侧瘢痕 向硬膜囊的侵入,其自身则逐渐被宿主组织取代,因其不易被 降解吸收,所以这种预防粘连的作用还应是永久性的.此类 材料还有自体断层皮片,胎羊膜等.明胶海绵是腰椎管手术 中最常见的人工植入物,但由于其吸收血液后发生膨胀,可形 成固定的血肿,后期终将转化为与硬膜粘连的瘢痕组织并可 造成对神经根和硬膜囊的压迫.膨体聚四氟乙烯(expanded polytetrafluoroethylene,efrI?FE),也称人造硬脊膜,是一种生物相 容性极佳,一面多孔,一面致密光滑的非生物材料.e唧膜 在体内可长期保持结构稳定.一面多孔结构,可允许纤维组 织长入,和机体达到生物性相容,保持体内位置稳定,对机体 不产生机械刺激,避免了体内移动.另一面为光滑面和硬膜相 对,可以允许硬膜和神经根的移动,避免了瘢痕组织对神经组 织的束缚.Llad6等在一项临床研究中,通过观察两组椎板 切除术后患者MRI现发现应用ePTFE膜组硬膜外瘢痕组 织形成的量和范围明显少于对照组其他类似的可降解吸收 人工材料有:聚氨基酸膜,聚乳酸薄板,聚乙交酯(PGA)膜 等.这类材料在吸收之前可作为屏障将硬膜与瘢痕隔离开 来,吸收后则可形成硬膜外”空隙”.能有效防止硬膜外粘连 的形成.但这些材料终属一种异物,反会加重炎症反应,最终 导致瘢痕增生与粘连. 3以半流体或流体样物质包绕术区的硬脊膜,神经根 上述材料仅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,后路的遮挡不 能抑制瘢痕组织在椎管前方,侧方与硬脊膜,神经根的接触与 粘连.目前认为,预防椎管内瘢痕粘连理想材料应是按预定 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 匡堂堡整生箜鲞箜塑MedicalRecapitu1ate2005,Vo1.11,No,1 形成的程度和范围.透明质酸钠,几丁糖被很多学者通过动 物实验或临床实践证实是两种符合上述要求的材料?”„]. 透明质酸(hyaluronicacid,HA)是一种独特的线性聚糖,由N一 乙酰葡萄糖胺和葡萄糖醛酸二糖单位所组成.由该二糖单位 反复交替连接而形成了高分子多聚糖.侯筱魁等认为,高 分子透明质酸钠有明显预防术后硬膜外粘连的效果.其优点 为:?其作为一种分子黏稠液体,吸收时间长,具有润滑作用, 像其他的植入材料一样起着一种屏障作用.同时,透明质酸 钠还带有大量的负电荷,对带有负电荷的成纤维细胞有抑制 作用,也是一种化学屏障.?透明质酸钠含有大量羟基,具有 良好的亲水性,植入后占据了椎管内一定空间,避免了椎管内 血肿的形成.?具有明显的抗炎作用.?高分子量的透明质 酸钠对成纤维细胞的运动和繁殖有抑制作用,从而减少瘢痕 的形成.?透明质酸钠能促进创口的组织修复.几丁糖 是由a一乙酰胺一脱氧葡萄糖单体通过(1—4)糖苷键联合起 来的直链多糖,能有效地抑制瘢痕形成,其效果与透明质酸钠 相比有显着差异.且比透明质酸钠具有更好的组织相容性. 这可能是因为几丁糖是由一种天然高分子化合物,具有无毒, 无刺激性,无免疫抗原性等特点,而且在体内可被降解吸收. 以往的研究已证实:几丁糖可促进组织生理修复,抑制瘢 痕组织形成,能有效地起到止血作用,而具有生物屏障作用. 这类材料另外还有二甲基硅油,ADCON—L,纤维素凝胶,氧化 聚乙烯凝胶,纤维蛋白凝胶等.但是它们都不同程度地具有 分布不均匀,局部存留时间短,易被弓1流的缺点,在实际应用 中有一定的局限性. 4抑制炎症反应减少成纤维细胞增生 首先提倡有限手术,手术中尽量采用无创技术,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 活软组织,避免丝线头,棉纤维等异物遗留可降低椎管内组织 炎症反应程度.控制炎症反应过程,是临床上减少椎管内瘢 痕组织形生与粘?连的最基本的措施,这些已是脊柱外科临床 中应遵守的基本手术原则. 抑制成纤维细胞增殖,调整胶原代谢异常是当前生物学 防治病理性瘢痕的热点,在矫形外科中,类固醇激素一直是用 于治疗增殖性瘢痕和瘢痕挛缩的首选药物,但全身或局部应 用类固醇激素来预防椎管内瘢痕粘连,对其效果存有争议;有 实验揭示应用类固醇激素动物的瘢痕组织生成及成熟均较对 照组晚,但瘢痕较多,因而推论类固醇激素只能延缓而不能减 少椎管内瘢痕组织的增生形成.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, 还可以通过抑制前列腺素合成,减少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.有 实验证实,非甾体抗炎药确实能减少硬膜外瘢痕内的炎性细 胞,抑制成纤维细胞增生使胶原密度降低”.Lee等”认为 丝裂霉素c是不对称的烷化剂,具有抑制成纤维细胞增生的 作用,局部应用丝裂霉素c能有效抑制硬膜外纤维组织增 生,避免硬膜外粘连.应用低剂量放射线治疗瘢痕疙瘩在临 床上已经被成熟运用,Gemzten等”认为低剂量放射线照射 可以损伤间质细胞,从而抑制成纤维细胞增生.在动物实验 中,于椎板切除术前或术后使用直线加速器使手术部位受到 ? 73? 低剂量放射线照射,结果发现治疗组纤维母细胞的密度以及 瘢痕组织的量明显少于对照组. 5中医药? 中医理论认为椎板切除术后在局部形成的血肿属于中医 “血瘀”的范畴,FBSS病机是瘀血内停,阻滞经络,导致气血运 行不畅,不通则痛.刘向前等在腰椎间盘突出症术后应用 活血化瘀的加味桃核承气汤(大黄,桃仁,泽兰,桂枝,茯苓 等),通过对224例临床资料总结分析,结果显示活血化瘀方 药能减轻手术反应程度,促进临床症状的早日消散,提高手术 的远期效果.李华南等认为,丹参水溶性药液具有抗纤维 化,抑制成纤维细胞和炎性细胞的渗出,激活单核吞噬细胞系 统,促进胶原纤维蛋白降解的作用.他们将明胶海绵吸收丹 参药液覆盖在兔的硬脊膜表面.经透射电镜观察标本,实验 组成纤维细胞胞浆不丰富,粗面内质网与高尔基体含量较少, 成纤维细胞周围所生成的新生胶原纤维少,说明丹参对成纤 维细胞有抑制作用. 参考文献: [1]LaRoceaH,MaenabI,Thelamineetomymembrane.Studiesinitsevo— lution,characteristics,effectsandprophylaxisindogs【JJ.JBoneJoint SurgBr,1974,56(3):545—550. 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