第六章 中西医结合微创骨科的现状与展望
第一节 中西医结合微创骨科的现状
一、概述
微创骨科的概念是通过微小创伤和入路,将特殊器械、物理能量或化学药剂送入人体内部,完成对体内病变、畸形、创伤的灭活、切除、修复或重建等骨科手术操作,从而达到治疗目的的医学分支。
微创骨科的特点:创伤小,痛苦少,操作简便、安全,愈合快,疗效好。即微创骨科具有在任何骨科创伤应激情况下,具备最佳内环境稳定状态,最小的手术切口,最轻的炎症反应,最小的瘢痕愈合。
微创是骨科操作技术的灵魂,其伴随着骨科学发展壮大而渗透于骨科学理论、手术操作技术和辅助器械等的发展过程之中。骨科理论的进步,操作技术的提高和辅助器械的更新换代促进了骨科技术微创化目标的实现,而微创化骨科观念又推动了微创化骨科理论、技术和设备的进步。
微创旨在最大程度地减少损伤,是一个整体化概念,指在整体上最大限度减少损伤。当代骨科的发展在强调了常规手术操作的规范化、标准化和微创化后,微创程度的再减少,依赖于微创相关观念的更新、辅助器械及用品的开发和推广。微创观念诞生于骨科学发展初期,成长于骨科学壮大之时,成熟于骨科学之现代,并将成为21世纪及未来世纪骨科学发展的主要目标之一。
近年来,微创骨科跨出的步伐很大,形势很好。例如,从“复杂术式”向“简单术式”过渡;从“开放术式”向“闭合术式”探索;从“大暴露式”向“内镜术式”开拓;从“常规切口”向“最小切口”迈进;从“经验探索”到“影像导航”应用;从“刀剪切割”到“激光切割”操作;从“根治性观念”到“功能性观念”变迁。上述推陈出新,朝气蓬勃的喜人景象,显示出这个新开拓的学术领域,有可能逐步充实发展成为有完整学术理论体系的新的分支骨科—“微创骨科学”。
微创骨科的发展同其他学科一样,也是在探索、创新、完善中发展起来的。20世纪后期,由于微电子学、光学、材料学,计算机信息处理和实时成像(高分辨率影像增强器和数字成像血管造影机、超声实时监测探头)、三维结构重建(CT、MRI、MRCP)、电子定向导航系统等的进步,使大批的高新技术设备出现,促进和加速了微创骨科的出现和发展。所以这些新设备新材料是微创骨科发展的原动力。
二、微创骨科的分类
有些研究人员将微创骨科疗法分为5类,本作者经研究大体上分为6类:即经皮内固定疗法、骨外固定器疗法、微针刀疗法、内腔镜技术、微创介入疗法和其他疗法。其中:①经皮内固定疗法:包括经皮撬拨复位术、经皮骨圆针内固定术,经皮空心螺钉内固定术、经皮鳞纹钉内固定术、经皮梅花针(或V形针)内固定术,经皮Enter针内固定术、经皮矩形针内固定术,经皮带锁髓内钉内固定术、经皮钢丝内固定术和经皮可吸收内固定物固定术等;②骨外固定器疗法:包括孟氏架(骨折复位固定器)、半环型、环型框架式外固定支架、单臂外固定支架、组合式外固定支架,髌骨爪、鹰嘴钩、大腿平衡牵引器、三联杆支架、胫骨钩拉复位器、跟骨反弹固定器等;③微针刀疗法:包括“小宽针”、“针灸针”、新九针“小针刀”、“针刀”、“松针”、“带刃针”、“钩针”、“水针刀”等;④内腔镜技术:包括关节镜和椎间盘镜;⑤微创介入疗法:包括经皮椎间盘切吸术、经皮椎间盘激光气化减压术、经皮椎间盘微波减压术、经皮椎体成形术、经皮髓核化学溶解术、经皮骨样骨瘤抽吸切除术、经皮骨囊肿穿刺药物注射治疗术、经皮骨髓注射治疗骨不愈合术、药物介入治疗股骨头缺血性坏死等;⑥其他微创骨科疗法:包括经皮截骨矫形术、经皮钻孔减压术、微创足外科术等。
鲁玉来等将骨科微创手术归纳为6类,在他的专著中除了系统讲述以上6类技术以外,还阐述了微创骨科麻醉、神经阻滞术、心血管评估及应对措施等。
三、脊柱微创技术现状
虽然骨科微创手术种类比较多,但是近年来脊柱微创技术发展迅速,已经成为微创骨科中的重要的一个组成部分,而且具有鲜明的特点,因此,单独列出论述。
一万四千年前的旧石器时代后期在我国出现了以石为针治病的砭石疗法。公元前十几世纪随着冶炼术的发明,开始出现金属针具,并逐渐形成“九针”。多为带刃针具用于外科脓疡的治疗,后我国古代又出现金针拨骨法整复骨折移位。这可以称之为微创技术的萌芽。随着科学技术的不断发展,特别是自近代西方工业革命后,才形成真正意义上微创技术。20世纪初,Kelling将膀胱镜放入腹腔进行疾病诊断,1910年瑞典内科教授Jacobaeus首次进行了腹腔镜技术。1921年瑞士耳鼻喉科医师Nylen和Holmgren在放大镜及手术显微镜下进行了内耳减压术。Stone在1924年用鼻咽镜观察了犬的腹腔。1934年Ball经脊柱后外侧入路行椎体穿刺活检术开创了经皮穿刺脊柱微创诊断技术的先河。同年,Mixter和Barr证实了椎间盘突出和坐骨神经痛的关系。此后,设计和制作了不少手术器械用于手术入路和治疗椎间盘病。1938年,哥伦比亚大学的Pool利用改良后有照明的耳镜观察了椎间盘和神经根的形态。1955年,Malis开始在术中使用双目手术显微镜和双极电凝辅助手术。1956年Thomas将木瓜蛋白酶粗提取物注射入家兔耳内,出现家兔耳下垂;1963年Smith在动物椎间盘内注射木瓜凝乳蛋白酶导致椎间盘溶解,1964年即报道用木瓜凝乳蛋白酶经皮穿刺治疗腰椎间盘突出症10例取得成功,成为脊柱微创治疗发展的一个里程碑。随后,该治疗技术在加拿大和欧洲各国得到广泛应用。1966年Gazi Yasargil和R Peardon donaghy在Vermont大学研究并设计了显微外科手术及器械,对神经外科的发展起到了革命性的作用,1967年Yasargil在瑞士苏黎世大学将显微外科技术应用到了腰椎间盘疾病的治疗中,显著降低了伤残率。随着手术显微镜在手术中的使用,Yasargil和Caspar提出了显微镜下椎间盘切除术的脊柱微创概念。1968年,美国哈佛大学矫形外科专家Sussman首次提出使用胶原酶化学溶解术治疗腰椎间盘突出,认为胶原酶可溶解椎间盘髓核和纤维环,而对椎间盘周围组织、血管、神经没有损伤。1975年,日本骨科医师Hijikata首次在X线机透视下经皮后外侧穿刺在椎间盘内置入导管,使用特制的钳子和刮勺进行髓核切除,报道治疗136例患者成功率为72%。1975年,Hankinson和Wilson首次报道在显微镜下前路颈椎间盘切除术。1976年,我国的朱汉章发明了小针刀,在软组织慢性损伤的治疗上取得显著的疗效。1977年,Caspar和Yasargil又报道用显微镜进行腰椎间盘切除。1982年,Schreiber首次在内镜下进行椎间盘切除并称之为椎间盘镜手术。1983年,Kambin和Gellman又设计了刨刀、枪钳、髓核钳等,采用Hijikata类似的方法进行了椎间盘切除并称之为“关节镜下的显微椎间盘切除系统”。1984年,放射学医师Gary Onik和外科动力公司的工程师设计操作器械并开展了自动经皮椎间盘切除术;同年,Galibert和Deramond应用经皮穿刺椎体内注射骨水泥治疗血管瘤7例取得成功。1986年,Schreiber和Suizawa将内镜与Hijikata经皮髓核切除方法结合开创双通道治疗技术。1986年,Choy和Ascher在奥地利Graz大学首次使用激光经皮腰椎间盘减压取得成功。1989年,Kaemmerlen采用经皮穿刺椎体内注射骨水泥治疗椎体转移瘤获得良好效果。1990年,Deramond又采用经皮穿刺椎体内注射骨水泥治疗骨质疏松性椎体压缩骨折,起到很好的止痛作用。1991年,Obenchain首次使用腹腔镜进行椎间盘切除。1991年,德国的Gibert发明椎间隙内置入导管激光消融椎间盘的方法治疗椎间盘突出。1992年,Davis使用KTP激光切除腰椎间盘,其成功率达到80%。20世纪90年代,随着电视成像技术的发展,1992年德国的Daniel和美国的Michael等率先使用胸腔镜治疗脊柱疾患。1993年,Mack首次进行了电视辅助下的胸腔镜脊柱手术治疗胸椎间盘突出、脊柱畸形及椎体切除术等。1997年,Foley和Smith研制出了后正中入路显微内镜椎间盘手术系统。1998年,Saal兄弟在北美脊柱外科年会上报道了射频消融治疗椎间盘疾病技术。1998年,德国慕尼黑Harlaching脊柱矫形外科中心应用三维立体成像技术实施了脊柱显微外科手术。Steinmann将计算机辅助导航技术应用于脊柱外科。2000年7月,低温等离子射频消融髓核成形术在美国首先应用。进入21世纪,计算机辅助导航系统在脊柱手术中的应用已经成为今后脊柱外科发展的新兴热门领域。随着影像技术、计算机技术、智能机器人研究的深入,脊柱外科微创技术必将有更大的发展。脊柱外科手术将向着更加微创和智能化、精确化、数字化、实时化的方向发展,这将是一个激动人心的世纪。
(一)脊柱微创外科的概念与理念
中医学强调“医乃仁术”。早在公元前4世纪,古希腊医学家Hippocrates就指出,自然是疾病的康复师,告诫医师“不要做的太多”,这是医学微创理念的萌芽,这说明医学在其自身的发展中在诊治上追求最小的损伤就一直蕴含其中。而真正意义上的微创观念和技术是在近百年发展起来的。1958年,瑞士以Muller为首的AO(association of osteosynthesis)学派通过大量的临床实践和系统的随访,总结出4条骨折治疗原则:①骨折要求解剖复位,特别是关节内骨折;②为满足局部生物力学需要而设计的坚强内固定;③无创外科操作技术的应用,以保护骨折端及软组织的血运;④肌肉及骨折部位邻近关节早期、主动、无痛的活动,以防止骨折病的发生。其中提出了骨折手术治疗的微创或无创原则。随后发展形成的生物学固定“BO”(biological osteosynthesis)学派又进一步深化微创理念:①对骨骼血供最小的手术损害;②改善内固定物所覆盖的危险区域的愈合;③对与内固定物走行一致的骨骼损伤很小,以降低内固定物取出后再骨折的危险。中国接骨学派(Chinese Osteosynthesis.“CO”)提出了治疗骨折的十六字原则“内外兼顾、筋骨并重、动静结合、医患合作”。它追求的目标符合Clay Ray Murray提出的理想骨折疗法;“用仁慈无损伤的办法让骨折对位,将骨局部固定而不要影响关节活动,让患者在骨折愈合期间能像正常人一样生活。”近些年“CO”学派一直倡导有限手术论,即,微创手术,主张能闭合复位就不切开复位,不但要求切开复位的切口要小,而且要达到有效固定,很好地体现了骨科微创理念。
总之,古今中外医师和病人总是在实施和接受治疗前均要权衡其代价和为此将应得到的益处两者比值C(coast)/B(benefit)越小越好,这也是现代骨科微创理论的真谛。
1985年,英国泌尿外科医师Payne和Wickam首次提出“微创外科”(minimally invasive surgery,MIS)的概念。在1987年法国医师Mouret成功实施世界首例腹腔镜胆囊切除术以后,“微创外科”的理念才逐渐被广泛接受。然而,“微创外科”到目前还没有比较确切的定义。
脊柱微创外科(minimally invasive spine surgery,MISS)通常是指经非传统手术途径并借助特殊手术器械、仪器或手段进行脊柱疾患的诊断与治疗的技术和方法。其目的在于将医源性创伤减小到最低程度,同时获得最佳治疗效果。它不是一个独立的学科或分支,而是建立在传统脊柱外科手术之上,对传统开放手术技术进行改进,变“开放手术”为“闭合手术”、“大切口手术”为“小切口手术”、“充分暴露”为“有限暴露”、“经验探索”为“精确导航”、“传统器械”为“微型器械”。虽然它的手术适应证和禁忌证与传统手术已有不同,但是它的治疗原则和目的与传统手术没有根本区别。脊柱微创外科技术是指应用于脊柱外科手术和诊断的一系列具有微创性质的方法、器械、及技术手段。
脊柱外科的微创理念是指导和发展脊柱外科微创技术的核心,可以这么说,没有脊柱微创的理念就不可能很好地开展脊柱微创技术。脊柱外科微创理念首先是建立在医师对病人的高度责任心和使命感,立志为患者解除病痛,一心为他们着想,最大程度地减轻他们的痛苦,包括生理上的和心理上的等。其次,应认真研究和谨慎开展脊柱外科微创技术,在最小的损伤和确实的治疗效果之间找到最佳的平衡点,也即是说,在保证治疗目的和效果以及安全性的基础上最大程度地减少医源性损伤。第三,脊柱微创外科技术是传统开放手术的升华,不能脱离传统开放手术,而应是在熟悉传统开放手术的基础上,遵循循证医学的原则,多方位考虑治疗效果、预后、远期疗效、经济以及安全因素。这样才能达到真正的微创,而不是片面地追求手术的艺术效果。
(二)脊柱外科微创技术的研究领域
1.脊柱手术的微创侵入
这里的侵入是指手术器械由体外进入体内到达病灶或所要手术的部位的过程。微创应该是从器械进皮的那一刻起,应尽可能减小皮肤切口,这就要求术前要精确的定位并设计手术入路和皮肤切口。要尽可能避免留下明显的瘢痕,尤其是在颈部和胸部等。手术入路的设计也应充分考虑到既能避开重要的神经血管和骨性结构,又要以最短的途径进入到手术部位。应积极寻找解剖上的安全区。尽量避免切开重要的组织结构。应将非必要性损伤降到最低,又能很好地进入手术部位,而不影响手术操作。
2.脊柱手术的微创治疗
脊柱手术微创治疗应在充分保证手术目的和治疗效果的基础上,并在对疾病病理、传统手术治疗的充分了解下,尽可能地减少治疗性的损伤,应准确把握治疗的“度”,“不要做的太多”,也不要做的不够。今后的研究应认真考虑如何用最有限的治疗达到最好的治疗效果。如椎间盘突出症的治疗已由最初的髓核摘除术转变为椎间盘内的有限减压,其切除的髓核量减少而手术效果相当。这得益于对椎间盘的基础生理病理以及生物力学研究的进展。
3.脊柱手术的微创器械
脊柱外科微创技术的发展很大程度上就是微创手术器械的发展。没有微创手术器械的发展,微创技术就只能是一种设想而无法实施。当今脊柱外科微创手术器械包括用于侵入和治疗的器械、光学成像设备、定位导航系统等。后二者需要专业人士的研发,而前者需要骨科医师在工程师的协助下积极地去研究和不断加以改进,以利于更加微创化的诊断和治疗。
(三)开展脊柱外科微创诊疗技术对医师的要求
1.对脊柱外科微创理念要有充分的理解
脊柱外科微创技术的根本目的就是要最大程度地减少医源性损伤和病人的痛苦。医师应牢记这一点,时刻想着病人的这一愿望。这样才不至于迷失方向,而盲目急切地开展微创手术,或因惧怕迟疑而未能开展。
2.对解剖的精确掌握
除了对正常解剖的熟悉,更重要的是对病理状态下的解剖以及解剖变异都要有很深入的了解。对解剖要有精细化的认识和三维立体性的认识。
3.要有开放手术的坚实经验。
4.术前要进行训练
在充分了解手术要点的基础上,在尸体上进行手术入路的充分熟悉和治疗操作的训练和演练。
5.对每一项技术的适应证、禁忌证、并发症要有充分的认识和掌握。
6.医师对手术器械和设备的原理要有全面的了解,对监视影像要有立体化的认识。
7.要有一定的显微外科手术经验。
(四)开展脊柱外科微创技术的注意事项
1.不可单纯追求小切口,过小的切口使得解剖不清楚,显露不充分,操作不到位,反而增加操作的难度,止血难以完善,神经容易遭到损伤,甚至误伤重要器官。使手术操作时间延长,甚至中转为传统手术,成为有创或巨创手术。带来严重的损伤,达不到微创目的,违背微创原则。
2.操作必须全程在影像监视下进行,切忌脱离影像仪器监视,只凭手感和经验操作。由于设备条件不具备,或因惧怕X线辐射损害,手术医师只凭丰富的临床经验和手感进行操作,手术操作的准确性难以控制,容易误伤重要神经血管及组织器官,造成严重后果,脱离了微创技术的理念。
3.术前术中定位一定要准确,千万不可大意。否则造成严重医疗事故。
(五)开展脊柱外科微创技术应遵循的伦理原则
1.对患者有利的原则
在开展微创脊柱外科技术时要牢记“救死扶伤,防病治病”的道德标准。一切的治疗方案均要以患者的利益为中心,要站在人道主义的高度,权衡各种治疗技术的利弊,选择更有利于患者健康的治疗方法,发挥脊柱外科微创技术的优点。
2.尊重患者知情和自主权的原则
术前应向病人说明微创技术与传统治疗技术的优缺点,可能出现的并发症以及手术意外等,让患者确认或拒绝使用该技术,并签署书面知情同意书。必须在病人同意后方可施行该技术,为了自己做课题或个人练习获取业务知识,未经病人许可,置病人痛苦和安危不顾,就采取相应的治疗是道德所不允许的。在应用一项新技术时,还必须让病人知道治疗中的不确定因素和最新进展情况。
3.医疗技术运用的最优化原则
正因为医疗技术存在利弊两重性,所以,我们对任何一项医疗技术应用都应谨慎,必须遵守一定的伦理原则,符合医疗的最优化原则。在治疗方案的选择和实施中以最小的代价获取最大效果,追求相似或更佳疗效下的整体微创的决策。使临床诊疗中医学判断与伦理取向的协调统一,实现对病人诊疗最完美的结果。要积极获取最佳效果,确保治疗安全无害,竭力减轻病人痛苦,力求降低治疗费用。
四、微创骨科来源于临床实践
在临床工作中应用微创观念做指导,微创技术为保证,二者缺一不可。如:骨折的治疗对骨膜的破坏越少、越轻,则越有利于骨折愈合,这里减少骨膜的损伤就是微创化的核心。如:不稳定肱骨干骨折,手法复位小夹板固定,有时难以维持良好对位,切开复位内固定骨膜损害大,术后有发生骨延迟愈合或不愈合的可能,而用经皮骨圆针髓内固定术,则可达到维持良好对位,避免再移位,不损伤骨膜,有利于促进骨折愈合。
操作技术的微创化是保证治疗过程微损伤的根本。如经皮空心螺钉内固定术,它的微创观念体现在骨折的手法整复和经皮内固定操作两个方面,在整复骨折时,术者和助手牵拉患肢时动作要轻柔,缓缓用力,对合骨折块时,按照骨折移位的方向、程度,在心中有数的情况下,术者手要准确抵在骨折块上,巧用其力,使骨折复位,切不可盲目粗暴,反复用力,造成医源性整复部位的再损伤。
器械的微创化或无创化为手术操作微创化提供了必要条件。如:微针刀疗法,其器械是在传统中医针刀的基础上发展起来的系列刀具,具有针灸针和小手术刀相兼的功能,刀具细小、锋利、种类齐全,治疗时损伤小,安全性大,使用时得心应手,可以解除组织粘连、硬化、增生、缺血、缩窄等病理变化,能治疗许多粘连性、增生性、劳损性骨关节与软组织疾病。
五、微创骨科与传统骨科的关系
骨科医师主要是以手的操作和器具的配合来治疗疾病,骨科医师离不开“制造”创伤和“愈合”创伤,所以器具便成为骨科学的标志。骨科学的发展,无不是当代科学技术的发展而日臻成熟,而骨科学的发展又推动着科学技术的发展。然而,骨科的模式是服从于当代医学的观念的。所以,骨科学本身并无“巨创”与“微创”之分,这完全取决于医师对特定疾病治疗的理解和当时科学技术的发展。
手术微创化是未来的骨科的发展方向,但并非传统手术将被微创手术完全替代而不复存在。微创骨科需要专门的设备和器械,也需要完整的理论和一定的经验技术,在临床工作中需根据病情和术者对各类技术掌握、应用的熟练程度,以及各种方法的适应证、禁忌证来选择适宜的方法。任何一种方法都不可能替代所有的方法。
微创骨科源于西医骨科的手术疗法和中医骨伤科的传统疗法,二者在此暂称为传统骨科,传统骨科秉承的一般原则和操作技术依然适用于微创骨科的手术实践,微创骨科又具有与传统骨科的不同之处。传统骨科的培养模式是以经验为中心的“传、帮、带”式,而21世纪及未来世纪的骨科医师的培养应向着以病人服务为中心、循证医学为依据、微创技术为方向的模式转变。微创涵盖了骨科观念和技术两个方面的内容。
六、微创骨科观念的细化与原则
1.微创与有创的关系
组织损伤对手术来说是绝对的,而程度是相对的。为保证实现与有创手术是有相似或更好的疗效,而尽量减少损伤程度的手术操作为少创或微创手术的前提。
2.微创强调整体治疗观念
手术治疗的最终目的是使患者康复,即心理、精神及社会协调适应能力的康复,亦即WHO所提倡的新的“健康”观念。为达到此目标,微创即指在治疗中实现总体上的微创或少创,而不应为盲目追求切口小,而致显露不充分造成副损伤;也不应片面追求速度而造成医源性损伤;更不应图方法简单而致固定不牢靠或治疗不彻底。追求相似或更佳疗效下的整体微创为微创观念的根本。
3.微创是骨科美感的体现,是骨科艺术的基础
骨科大师将手术视为决定命运的一种选择,出色的骨科医师应具备“鹰眼、狮心和女人的手”,骨科医师必须是“一位实用科学家、一位工程师、一位艺术家和患者的服侍者”,以对生命价值的热爱和深刻理解去展示技艺,挽救生命于危难。
4.微创骨科的涵盖及技术培训
微创骨科涵盖了传统手术的一般原则,更有其特殊性。微创骨科医师除了应接受正规、传统骨科教育,有一定的实践经验外,其培训应有更高的要求,必须接受专门的微创技术培训。