硬膜外瘢痕与腰椎手术失败综合征
作者：陆少磊 黄公怡
单位：100730北京医院骨科
关键词：
中华骨科杂志001015 腰椎手术失败综合征(failedbacksurgerysyndrome,FBSS)广义上泛指在行椎板切除术或椎间盘摘除术后,患者仍有腰部、臀部或下肢的顽固性疼痛或其他不适症状；狭义上仅指多次手术术后症状没有任何改善[1]。FBSS可能与手术失误有关,但也可发生于一次正确而彻底的手术之后。FBSS发病率约在10%～40%[2]。总体上,腰椎首次手术后需要再手术的约在5%～18%[3],首次手术为经皮穿刺椎间盘切除术的再手术率约在14%～33%,显微椎间盘切除术的再手术率约为7%～15%。再次手术的成功率由于不同的病理原因与不同评价标准,存在很大差异,为12%～100%[1]。一般而言,年龄大者效果差[1],男女比例基本相同,但也有作者认为女性患者手术成功率略高[1,2]。近几十年来,尽管许多新的诊断、治疗方法不断问世,对FBSS的认识也不断深入,但FBSS仍然困扰着骨科和神经外科医生。FBSS的原因非常复杂,有复发性椎间盘突出、继发性腰椎管狭窄、粘连性蛛网膜炎、硬膜外瘢痕增生、手术定位或技术失误、社会及心理因素等。每个患者的病因都不相同,而且往往不止一个,有的病因尚难以确定。其中硬膜外瘢痕增生被认为是引起FBSS的一个常见的重要原因。
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一、硬膜外瘢痕的形成
硬膜外瘢痕(epiduralscar),又称硬膜外纤维化(epiduralfibrosis),是指在硬膜外腔的手术涉及范围内形成的瘢痕或组织纤维化,是机体对创伤的修复反应,每一位腰椎手术后的患者都会发生。创伤的修复反应是生物体在受到来自外界或自身的各种创伤后出现的、全身各系统共同参与的、以局部的组织学演变为主要特征的、以达到最大限度地恢复组织原有结构和功能的反应过程。修复可以完全复原,但在高等动物中更多的是瘢痕修复。腰椎手术后机体的修复就是瘢痕修复。
瘢痕修复分三个阶段。第一阶段为局部炎症反应阶段,在创伤后立即发生,并持续3～5d。主要包括出血的停止、血块的凝固、各种趋化因子的释放,引起局部巨噬细胞、成纤维细胞、内皮细胞、肥大细胞、粒细胞和各种淋巴细胞的聚集。第二阶段为细胞增殖分化和肉芽组织形成阶段,约持续2～3周。主要为成纤维细胞、巨噬细胞和内皮细胞大量增殖,胶原在细胞间质的大量沉积,加之新生毛细血管网的形成,创面代之以大量的肉芽组织。第三阶段为组织重建阶段,可持续几周甚至数年。随着肉芽组织中胶原的交联、变粗,成纤维细胞减少,转化为纤维细胞,过多的毛细血管网消退,间质中的液体成分极度减少,肉芽组织转变为致密的瘢痕组织,瘢痕进一步收缩、塑形、重建,逐渐向正常组织转变[4]。
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腰椎手术后的修复也是瘢痕修复,但由于手术涉及皮肤、肌肉、骨骼、纤维环等多种组织,故其术后同时有肌肉、骨骼和软骨的修复。位于硬膜外腔的瘢痕组织由于其部位的特殊而受到特别重视。
关于硬膜外瘢痕的组织来源一直有不同意见。Key等[5](1948)最早对硬膜外瘢痕进行了研究,认为其来源于破裂的纤维环。LaRocca等[6](1974)则认为其来源于椎板上附着的肌肉组织,其中的纤维组织向下长入椎管内的血肿,形成一层致密的硬膜外瘢痕,而硬膜前方的血肿在后方的纤维组织长入前就已被吸收,不会形成瘢痕,并创造了“Laminectomy Membrane”一词来定义椎管后方的瘢痕组织。Songer(1990)则认为瘢痕既来自后方的椎旁肌,也来自前方的纤维环破口。Robertson[7]认为硬膜外纤维化是椎间盘摘除术后的一种自然过程,髓核中存在着极高致炎水平的磷脂酶A2,椎间盘摘除后产生的纤维环破口使得存有大量磷脂酶A2的残余髓核直接与硬膜和椎间盘接触,激活了花生四烯酸代谢通路,产生大量的炎性介质,包括前列腺素,类前列腺素(prostanoids)、白三烯(leukotrienes)、血小板激活因子、溶血卵磷脂等。在硬膜外腔引起一系列炎性反应,产生疼痛、降低痛阈、纤维化,进而形成瘢痕。
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影响硬膜外瘢痕形成的因素很多。手术操作影响瘢痕形成:手术暴露的范围[6],术中硬膜外血管的出血,硬膜的撕裂[2],术后硬膜外血肿的大小等都被认为是影响瘢痕形成的重要原因[6,8,9]。有人用CO2激光在手术中对所有出血点都精确止血,结果与对照组相比能明显减少术后硬膜外瘢痕形成[10]。显微操作具有微创、直视、止血便利等优点,但能否减少瘢痕形成,能否改善术后症状,意见不一。一组显微椎间盘摘除或经皮穿刺髓核摘除术的患者其术后6个月的硬膜外瘢痕与术后第1d的硬膜外血肿呈正相关。同一作者的另一报告发现经皮穿刺髓核摘除术后患者的硬膜外血肿明显少于显微椎间盘摘除术后的患者。术后伤口的深部感染、脊柱炎、脊柱间盘炎、脊柱不稳也与硬膜外瘢痕增生有关[2]。硬膜外异物残留可加重瘢痕形成,如骨屑、棉絮等[11]。患者的纤溶系统功能低下与瘢痕形成也可能有关[12]。
, 百拇医药 二、硬膜外瘢痕与FBSS的关系
硬膜外瘢痕对破裂纤维环的修复、防止残余退变椎间盘再突出,对新骨的形成、黄韧带的修复都有积极意义。但普遍认为,瘢痕的粘连收缩会牵拉硬膜和神经根,限制其活动,被瘢痕包绕的神经根受到非正常的牵拉和挤压,神经纤维的轴浆运输、动脉血供、静脉回流受影响,神经根和背侧神经节对机械压迫很敏感,会产生一系列症状,如疼痛、麻木、肌无力等[13]。椎管结构的异常可能会引起硬膜外血管的被动扩张、淤滞、血栓形成。血液回流障碍可以引起神经根纤维化和萎缩,从而引发症状。
大多数作者认为硬膜外瘢痕增生是FBSS的重要原因之一[1,2,7,14],大约占FBSS的5%～24%。Ross等[14]领导的一个多中心、双盲、随机对照的队列研究显示硬膜外瘢痕与术后复发的下肢放射痛有关。但van Akkerveeken[15]认为他们之间没有因果关系。有的作者发现未做手术的椎间盘突出症患者也会出现硬膜外瘢痕,并比较了腰椎术后有症状和无症状患者的硬膜外瘢痕,发现他们之间没有差别[16-20]。腰椎显微椎间盘切除术后,患者的临床症状与硬膜外瘢痕也无关。大多数无症状的患者也会出现椎管前方的瘢痕。更有学者认为硬膜外瘢痕仅是手术的伴随现象,现在已被过度强调。
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但通过对腰椎术后患者瘢痕研究发现,FBSS患者的瘢痕和手术成功的瘢痕确有所不同。Gd-DTPA增强时瘢痕的MRI信号强弱与瘢痕的成熟度呈反比,随术后时间的增加而减弱。Ross等通过一系列的研究发现,椎板切除术后犬硬膜外腔后方的瘢痕自1～4个月在Gd-DTPA增强的MRI中的信号逐渐降低直至与椎旁肌信号相近,相应地在光镜下发现该处的瘢痕逐渐成熟。但有的FBSS患者硬膜外腔前方的瘢痕即使在术后数年,其增强的CT信号或Gd-DTPA增强的MRI信号还是高的。在这些患者手术切除的瘢痕中可以发现成熟的瘢痕与未成熟的肉芽组织共存,而后者与椎间盘组织相连。Bundschuh和Murray对FBSS患者进行Gd-DTPA增强的MRI检查后发现,硬膜前方瘢痕信号高的患者明显多于后方。vanGoethem等[21]发现手术成功患者两者的信号没有区别。这就提示FBSS患者硬膜外腔前方的瘢痕可能长期处于不成熟状态。Ross认为硬膜前后方瘢痕所处的环境不同,前方的瘢痕与椎间盘和终板的功能、生物力学病变紧密相关,椎间盘的持续退变和(或)突出,可以产生新的瘢痕。
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三、硬膜外瘢痕增生所致FBSS的诊断和鉴别诊断
多次腰椎手术的患者,每次手术后粘连和纤维化都会再次产生[1]。尽管再次手术能松解粘连和切除瘢痕,但是术后3～6个月内粘连会重新产生,最终大多数患者的症状还是没有得到改善[22],甚至会产生更多的瘢痕。Jonsson的一组35例由硬膜外瘢痕增生引起的FBSS患者再次手术后效果满意的仅有6例,一般的10例,未改善的15例,4例症状加重。Fritsch等[2]报告了一组多次手术的FBSS患者,第二次手术的患者中硬膜外瘢痕增生者占5%,而在第五次或更多次手术的患者中硬膜外瘢痕增生者占50%。而椎间盘再突出的FBSS患者与硬膜外瘢痕增生相比手术效果相对较好,差异有显著性意义,与首次手术的效果相当。因此,对FBSS患者症状确切原因的探讨,特别是与椎间盘再突出相鉴别就显得非常重要。
FBSS患者的复发症状有的在术后有一段缓解期,有的没有,两者的病因有很大不同[2]。瘢痕增生引起的FBSS属于前者,表现为手术后患者症状明显缓解,在1年后症状逐渐复发、加重,引起腰痛或下肢放射痛。术后缓解期的FBSS除了硬膜外瘢痕增生外还有椎间盘突出复发、继发性椎管狭窄、小关节综合征、腰椎不稳和脊柱炎或脊柱间盘炎[2]。对继发性椎管狭窄、小关节综合征、腰椎不稳、脊柱炎或脊柱间盘炎的临床鉴别不是很难。
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椎间盘再次突出的患者也多在手术后有一缓解期,但再次发病突然,可在术后任何时期,症状的复发与创伤或劳累没有必然关系。由于椎间盘再次突出和硬膜外瘢痕增生的症状和体征差别不大,辅助检查就变得非常重要。大量文献探讨了CT、MRI、脊髓造影等在鉴别诊断中的作用。
CT和MRI在术后早期特异性不高,没有太大价值[23-26],在解释时要谨慎[21]。在前4周,CT、MRI能在大多数患者(包括成功病例[20])的椎管前方发现与术前突出类似的、可能是血肿或水肿的后纵韧带、纤维环或残留突出的椎间盘组织“团块”[25],大都能在2～3个月后部分或全部消失[21],如果该团块轮廓逐渐清晰,体积增大,则残留椎间盘的再突出可能性较大。血肿则会随时间缩小,逐渐纤维化。MRI能诊断早期血肿,CT则不能区分血肿和早期纤维化[20]。
后期,硬膜前方的瘢痕在CT或MRI上往往表现为硬膜前方或原椎间盘手术处的一块中信号影,形状不规则,可不与椎间盘相连,中间可以夹杂部分低密度髓核或纤维环,可有束带连着硬膜或神经根,有时可见明显牵拉或压迫[23]。瘢痕的分布范围可以环绕整个椎管。硬膜后方的瘢痕位于黄韧带和椎板的切除部位,与后方的肌肉、韧带关系密切,也可以向前生长压迫前方的硬膜。Bundschuh统计的一组FBSS患者MRI显示瘢痕的分布为:出现在前方者占82%；后方者占20%；侧方者占47%；侧隐窝者占70%。椎间盘突出物则为团块状,边界清楚,常与原椎间盘相连,密度较高。
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CT增强时,尤其是高剂量对比增强,瘢痕组织的信号可明显增强,而突出髓核的信号则维持原状,诊断准确率在67%～100%[25]。增强的原因除了瘢痕本身有血供外,也有可能与其周围血管丰富有关。另有50%～90%的患者纤维环的周边也会增强,具体原因不明。MRI显示瘢痕更清晰可靠,鉴别瘢痕组织与髓核比CT增强准确率更高,用Gd-DTPA加强后更易鉴别[1,2,14,23,27],准确率在96%～100%[14,25]。突出髓核的周边可因血管长入而增强,有时慢性椎间盘突出的周围有大量瘢痕时,突出椎间盘的信号也可被增强[23],特别在注射增强剂较长时间后,游离的椎间盘碎片偶尔在短TR/TE相为高信号,应当引起注意。
Ross总结了MRI影像学鉴别硬膜前方瘢痕与椎间盘物质的四个特征:(1)瘢痕组织不管在手术后多少时间,注射造影剂后立即被增强;(2)椎间盘物质不会在注射造影剂后马上增强;(3)椎间盘边界较光滑,或呈息肉样块物影;(4)瘢痕可呈团块状,也可与椎间隙相临或相连续。
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椎管造影和CT脊髓造影(CTmyelography,CTM)不易区分瘢痕与髓核,但可以间接地显示椎管和神经根受到的来自外面的压迫,然而无症状的患者也可有椎管的移位。
四、硬膜外瘢痕的预防
单纯由硬膜外瘢痕增生所引起的FBSS手术效果不佳使许多作者认识到首次手术的重要性。除了改进手术方法、减少手术失误外,有的作者尝试在术后系统地给予非甾体类抗炎镇痛药,取得一定效果[11]；还有人将神经根用硅胶管包裹,发现有减少神经根粘连的作用；但是更多的作者在关闭伤口前,将特定的材料放于硬膜外腔,以期减少手术后硬膜外瘢痕的形成。
这些材料大体上可以分成以下几类:
硬性材料:Kielbone[28]、自体骨块、骨水泥[28]。
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软性生物材料:游离脂肪片[22,29-33]、带蒂脂肪片、Zenoderm(经特殊处理猪的真皮)、黄韧带[22]、项韧带[22]。
软性非生物材料:明胶海绵[6,22,31]、硅胶膜/管[6,28,29,32]、联苯二甲酸乙二酯纤维(Dacron)[28]、聚乳酸膜/海绵、重组组织型纤溶酶原激活剂凝胶[34]、骨蜡、聚四氟乙烯(Teflon- Proplast, HA Vitek, USA)[29,35]、 poly- carboxy- phenoxy- propane- dexamethasone(PCPP- DEX)[36]、 polyvinyl alcohol hydrogel sheet[30]、 cellulose mesh[31]、 carbohydrate polymor(GL402、 GT1043和 GT1587,Gliatech,USA)、 haparinized collagen gel, haparinized Surgicel和 haparinized Ativene (Medchem Products, USA)
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液态粘性物质:透明质酸盐[9,33],几丁糖[37]、ADCON-L(Gliatech,USA)[8]、triamcinolone suspension[31]、carboxymethy-lcellulose、 高分子纤维素[33]、fibrin glue。
其中绝大多数材料的使用是基于阻挡后方瘢痕的长入。用硬的骨或骨水泥植入椎板缺损处,挡住后方的瘢痕；用各种软性材料覆盖硬膜表面以减少硬膜与瘢痕的粘连；还有的在生物材料中放入甾体类激素,抑制炎症反应,减少瘢痕形成。
Dacron,硅胶膜,骨蜡,各种肝素化的材料,聚乳酸膜,重组组织型纤溶酶原激活剂凝胶,CelluloseMesh等被认为不能减少瘢痕的形成,或不能阻挡瘢痕和硬膜的粘连,其它的材料效果不定。有的微孔材料可为瘢痕提供一个长入的空间支架,如明胶海绵、聚乳酸膜/海绵;有些材料还会引起异物反应,如硅胶;有些材料能较好地挡住瘢痕的侵入,但其边缘与椎板的缝隙处仍有瘢痕长入,如聚四氟乙烯[29],聚乳酸膜,硅胶膜[6];有的材料仅在短期(1～2周)有效,如fibringlue。
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明胶海绵在最早的研究中[6]被认为效果很好,但在此后的所有研究中未发现有明显效果[22,31]。
带蒂脂肪片、游离脂肪片[31]效果较好,在临床应用广泛,但术后可被吸收,体积会减少30%～50%[22],仍有纤维长入或与硬膜粘连[30],还发现有全部被吸收的病例[29]。临床有个案报告发现脂肪片能存活15～18年,也有因脂肪片进入椎管引起马尾综合征的报告。
甾体类激素在局部的应用,如triamcinolone suspansion[31],PCPP-DEX[36],被认为效果并不佳,还可能引起许多并发症。
如果考虑到预防椎管前方纤维环破口处的瘢痕,上述能占据固定体积的材料就不适合了。透明质酸盐、几丁糖、ADCON-L都是液态的,可以较均匀地涂在硬膜和神经根周围,占据一定的空间。它们本身也具有一定的抗炎作用,抑制瘢痕的效果很好,最后可以被降解和吸收。有人在兔椎板切除术后,在硬膜外腔放置透明质酸钠,再覆盖用酒精处理过的同种异体硬脊膜,发现抑制硬膜粘连的效果比单独应用透明质酸钠或硬脊膜都好[38]。
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另外Songer发现犬的纤维环破口直到12周时仍有髓核破出,有条索状瘢痕连接纤维环破口和硬膜后方的瘢痕,对硬膜造成压迫[37]。Heggeness等[34]发现既往做过椎间盘手术的患者有34%可以经椎间盘造影发现纤维环未愈。所以各种材料对于椎间盘破口愈合的影响也是很重要的,残留的髓核与纤维环组织进一步退化,会从愈合不良的纤维环破口处再次突出,增加FBSS的发生率[8]。
所以,理想的术中硬膜外放置材料应该是粘性半液体状,能被注射到所有手术显露区域而没有损伤神经组织的风险,同时又具有生物相容性,会缓慢的被吸收[37],同时并不影响纤维环破口的愈合。
总之,硬膜外瘢痕增生是腰椎管手术后的基本病理变化,瘢痕增生被认为是FBSS的一个重要原因,鉴别诊断很重要。硬膜外瘢痕切除的手术效果不佳。预防硬膜外瘢痕增生的材料品种繁多、疗效各异,使用中还应重视其对硬膜前方瘢痕和纤维环破口愈合的影响。只要椎管手术还需要开展下去,硬膜外瘢痕造成的FBSS始终是引起关注的一个焦点。
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(收稿日期:1999-08-02), 百拇医药
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一、硬膜外瘢痕的形成
硬膜外瘢痕(epiduralscar),又称硬膜外纤维化(epiduralfibrosis),是指在硬膜外腔的手术涉及范围内形成的瘢痕或组织纤维化,是机体对创伤的修复反应,每一位腰椎手术后的患者都会发生。创伤的修复反应是生物体在受到来自外界或自身的各种创伤后出现的、全身各系统共同参与的、以局部的组织学演变为主要特征的、以达到最大限度地恢复组织原有结构和功能的反应过程。修复可以完全复原,但在高等动物中更多的是瘢痕修复。腰椎手术后机体的修复就是瘢痕修复。
瘢痕修复分三个阶段。第一阶段为局部炎症反应阶段,在创伤后立即发生,并持续3～5d。主要包括出血的停止、血块的凝固、各种趋化因子的释放,引起局部巨噬细胞、成纤维细胞、内皮细胞、肥大细胞、粒细胞和各种淋巴细胞的聚集。第二阶段为细胞增殖分化和肉芽组织形成阶段,约持续2～3周。主要为成纤维细胞、巨噬细胞和内皮细胞大量增殖,胶原在细胞间质的大量沉积,加之新生毛细血管网的形成,创面代之以大量的肉芽组织。第三阶段为组织重建阶段,可持续几周甚至数年。随着肉芽组织中胶原的交联、变粗,成纤维细胞减少,转化为纤维细胞,过多的毛细血管网消退,间质中的液体成分极度减少,肉芽组织转变为致密的瘢痕组织,瘢痕进一步收缩、塑形、重建,逐渐向正常组织转变[4]。
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腰椎手术后的修复也是瘢痕修复,但由于手术涉及皮肤、肌肉、骨骼、纤维环等多种组织,故其术后同时有肌肉、骨骼和软骨的修复。位于硬膜外腔的瘢痕组织由于其部位的特殊而受到特别重视。
关于硬膜外瘢痕的组织来源一直有不同意见。Key等[5](1948)最早对硬膜外瘢痕进行了研究,认为其来源于破裂的纤维环。LaRocca等[6](1974)则认为其来源于椎板上附着的肌肉组织,其中的纤维组织向下长入椎管内的血肿,形成一层致密的硬膜外瘢痕,而硬膜前方的血肿在后方的纤维组织长入前就已被吸收,不会形成瘢痕,并创造了“Laminectomy Membrane”一词来定义椎管后方的瘢痕组织。Songer(1990)则认为瘢痕既来自后方的椎旁肌,也来自前方的纤维环破口。Robertson[7]认为硬膜外纤维化是椎间盘摘除术后的一种自然过程,髓核中存在着极高致炎水平的磷脂酶A2,椎间盘摘除后产生的纤维环破口使得存有大量磷脂酶A2的残余髓核直接与硬膜和椎间盘接触,激活了花生四烯酸代谢通路,产生大量的炎性介质,包括前列腺素,类前列腺素(prostanoids)、白三烯(leukotrienes)、血小板激活因子、溶血卵磷脂等。在硬膜外腔引起一系列炎性反应,产生疼痛、降低痛阈、纤维化,进而形成瘢痕。
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影响硬膜外瘢痕形成的因素很多。手术操作影响瘢痕形成:手术暴露的范围[6],术中硬膜外血管的出血,硬膜的撕裂[2],术后硬膜外血肿的大小等都被认为是影响瘢痕形成的重要原因[6,8,9]。有人用CO2激光在手术中对所有出血点都精确止血,结果与对照组相比能明显减少术后硬膜外瘢痕形成[10]。显微操作具有微创、直视、止血便利等优点,但能否减少瘢痕形成,能否改善术后症状,意见不一。一组显微椎间盘摘除或经皮穿刺髓核摘除术的患者其术后6个月的硬膜外瘢痕与术后第1d的硬膜外血肿呈正相关。同一作者的另一报告发现经皮穿刺髓核摘除术后患者的硬膜外血肿明显少于显微椎间盘摘除术后的患者。术后伤口的深部感染、脊柱炎、脊柱间盘炎、脊柱不稳也与硬膜外瘢痕增生有关[2]。硬膜外异物残留可加重瘢痕形成,如骨屑、棉絮等[11]。患者的纤溶系统功能低下与瘢痕形成也可能有关[12]。
, 百拇医药 二、硬膜外瘢痕与FBSS的关系
硬膜外瘢痕对破裂纤维环的修复、防止残余退变椎间盘再突出,对新骨的形成、黄韧带的修复都有积极意义。但普遍认为,瘢痕的粘连收缩会牵拉硬膜和神经根,限制其活动,被瘢痕包绕的神经根受到非正常的牵拉和挤压,神经纤维的轴浆运输、动脉血供、静脉回流受影响,神经根和背侧神经节对机械压迫很敏感,会产生一系列症状,如疼痛、麻木、肌无力等[13]。椎管结构的异常可能会引起硬膜外血管的被动扩张、淤滞、血栓形成。血液回流障碍可以引起神经根纤维化和萎缩,从而引发症状。
大多数作者认为硬膜外瘢痕增生是FBSS的重要原因之一[1,2,7,14],大约占FBSS的5%～24%。Ross等[14]领导的一个多中心、双盲、随机对照的队列研究显示硬膜外瘢痕与术后复发的下肢放射痛有关。但van Akkerveeken[15]认为他们之间没有因果关系。有的作者发现未做手术的椎间盘突出症患者也会出现硬膜外瘢痕,并比较了腰椎术后有症状和无症状患者的硬膜外瘢痕,发现他们之间没有差别[16-20]。腰椎显微椎间盘切除术后,患者的临床症状与硬膜外瘢痕也无关。大多数无症状的患者也会出现椎管前方的瘢痕。更有学者认为硬膜外瘢痕仅是手术的伴随现象,现在已被过度强调。
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但通过对腰椎术后患者瘢痕研究发现,FBSS患者的瘢痕和手术成功的瘢痕确有所不同。Gd-DTPA增强时瘢痕的MRI信号强弱与瘢痕的成熟度呈反比,随术后时间的增加而减弱。Ross等通过一系列的研究发现,椎板切除术后犬硬膜外腔后方的瘢痕自1～4个月在Gd-DTPA增强的MRI中的信号逐渐降低直至与椎旁肌信号相近,相应地在光镜下发现该处的瘢痕逐渐成熟。但有的FBSS患者硬膜外腔前方的瘢痕即使在术后数年,其增强的CT信号或Gd-DTPA增强的MRI信号还是高的。在这些患者手术切除的瘢痕中可以发现成熟的瘢痕与未成熟的肉芽组织共存,而后者与椎间盘组织相连。Bundschuh和Murray对FBSS患者进行Gd-DTPA增强的MRI检查后发现,硬膜前方瘢痕信号高的患者明显多于后方。vanGoethem等[21]发现手术成功患者两者的信号没有区别。这就提示FBSS患者硬膜外腔前方的瘢痕可能长期处于不成熟状态。Ross认为硬膜前后方瘢痕所处的环境不同,前方的瘢痕与椎间盘和终板的功能、生物力学病变紧密相关,椎间盘的持续退变和(或)突出,可以产生新的瘢痕。
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三、硬膜外瘢痕增生所致FBSS的诊断和鉴别诊断
多次腰椎手术的患者,每次手术后粘连和纤维化都会再次产生[1]。尽管再次手术能松解粘连和切除瘢痕,但是术后3～6个月内粘连会重新产生,最终大多数患者的症状还是没有得到改善[22],甚至会产生更多的瘢痕。Jonsson的一组35例由硬膜外瘢痕增生引起的FBSS患者再次手术后效果满意的仅有6例,一般的10例,未改善的15例,4例症状加重。Fritsch等[2]报告了一组多次手术的FBSS患者,第二次手术的患者中硬膜外瘢痕增生者占5%,而在第五次或更多次手术的患者中硬膜外瘢痕增生者占50%。而椎间盘再突出的FBSS患者与硬膜外瘢痕增生相比手术效果相对较好,差异有显著性意义,与首次手术的效果相当。因此,对FBSS患者症状确切原因的探讨,特别是与椎间盘再突出相鉴别就显得非常重要。
FBSS患者的复发症状有的在术后有一段缓解期,有的没有,两者的病因有很大不同[2]。瘢痕增生引起的FBSS属于前者,表现为手术后患者症状明显缓解,在1年后症状逐渐复发、加重,引起腰痛或下肢放射痛。术后缓解期的FBSS除了硬膜外瘢痕增生外还有椎间盘突出复发、继发性椎管狭窄、小关节综合征、腰椎不稳和脊柱炎或脊柱间盘炎[2]。对继发性椎管狭窄、小关节综合征、腰椎不稳、脊柱炎或脊柱间盘炎的临床鉴别不是很难。
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椎间盘再次突出的患者也多在手术后有一缓解期,但再次发病突然,可在术后任何时期,症状的复发与创伤或劳累没有必然关系。由于椎间盘再次突出和硬膜外瘢痕增生的症状和体征差别不大,辅助检查就变得非常重要。大量文献探讨了CT、MRI、脊髓造影等在鉴别诊断中的作用。
CT和MRI在术后早期特异性不高,没有太大价值[23-26],在解释时要谨慎[21]。在前4周,CT、MRI能在大多数患者(包括成功病例[20])的椎管前方发现与术前突出类似的、可能是血肿或水肿的后纵韧带、纤维环或残留突出的椎间盘组织“团块”[25],大都能在2～3个月后部分或全部消失[21],如果该团块轮廓逐渐清晰,体积增大,则残留椎间盘的再突出可能性较大。血肿则会随时间缩小,逐渐纤维化。MRI能诊断早期血肿,CT则不能区分血肿和早期纤维化[20]。
后期,硬膜前方的瘢痕在CT或MRI上往往表现为硬膜前方或原椎间盘手术处的一块中信号影,形状不规则,可不与椎间盘相连,中间可以夹杂部分低密度髓核或纤维环,可有束带连着硬膜或神经根,有时可见明显牵拉或压迫[23]。瘢痕的分布范围可以环绕整个椎管。硬膜后方的瘢痕位于黄韧带和椎板的切除部位,与后方的肌肉、韧带关系密切,也可以向前生长压迫前方的硬膜。Bundschuh统计的一组FBSS患者MRI显示瘢痕的分布为:出现在前方者占82%；后方者占20%；侧方者占47%；侧隐窝者占70%。椎间盘突出物则为团块状,边界清楚,常与原椎间盘相连,密度较高。
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CT增强时,尤其是高剂量对比增强,瘢痕组织的信号可明显增强,而突出髓核的信号则维持原状,诊断准确率在67%～100%[25]。增强的原因除了瘢痕本身有血供外,也有可能与其周围血管丰富有关。另有50%～90%的患者纤维环的周边也会增强,具体原因不明。MRI显示瘢痕更清晰可靠,鉴别瘢痕组织与髓核比CT增强准确率更高,用Gd-DTPA加强后更易鉴别[1,2,14,23,27],准确率在96%～100%[14,25]。突出髓核的周边可因血管长入而增强,有时慢性椎间盘突出的周围有大量瘢痕时,突出椎间盘的信号也可被增强[23],特别在注射增强剂较长时间后,游离的椎间盘碎片偶尔在短TR/TE相为高信号,应当引起注意。
Ross总结了MRI影像学鉴别硬膜前方瘢痕与椎间盘物质的四个特征:(1)瘢痕组织不管在手术后多少时间,注射造影剂后立即被增强;(2)椎间盘物质不会在注射造影剂后马上增强;(3)椎间盘边界较光滑,或呈息肉样块物影;(4)瘢痕可呈团块状,也可与椎间隙相临或相连续。
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椎管造影和CT脊髓造影(CTmyelography,CTM)不易区分瘢痕与髓核,但可以间接地显示椎管和神经根受到的来自外面的压迫,然而无症状的患者也可有椎管的移位。
四、硬膜外瘢痕的预防
单纯由硬膜外瘢痕增生所引起的FBSS手术效果不佳使许多作者认识到首次手术的重要性。除了改进手术方法、减少手术失误外,有的作者尝试在术后系统地给予非甾体类抗炎镇痛药,取得一定效果[11]；还有人将神经根用硅胶管包裹,发现有减少神经根粘连的作用；但是更多的作者在关闭伤口前,将特定的材料放于硬膜外腔,以期减少手术后硬膜外瘢痕的形成。
这些材料大体上可以分成以下几类:
硬性材料:Kielbone[28]、自体骨块、骨水泥[28]。
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软性生物材料:游离脂肪片[22,29-33]、带蒂脂肪片、Zenoderm(经特殊处理猪的真皮)、黄韧带[22]、项韧带[22]。
软性非生物材料:明胶海绵[6,22,31]、硅胶膜/管[6,28,29,32]、联苯二甲酸乙二酯纤维(Dacron)[28]、聚乳酸膜/海绵、重组组织型纤溶酶原激活剂凝胶[34]、骨蜡、聚四氟乙烯(Teflon- Proplast, HA Vitek, USA)[29,35]、 poly- carboxy- phenoxy- propane- dexamethasone(PCPP- DEX)[36]、 polyvinyl alcohol hydrogel sheet[30]、 cellulose mesh[31]、 carbohydrate polymor(GL402、 GT1043和 GT1587,Gliatech,USA)、 haparinized collagen gel, haparinized Surgicel和 haparinized Ativene (Medchem Products, USA)
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液态粘性物质:透明质酸盐[9,33],几丁糖[37]、ADCON-L(Gliatech,USA)[8]、triamcinolone suspension[31]、carboxymethy-lcellulose、 高分子纤维素[33]、fibrin glue。
其中绝大多数材料的使用是基于阻挡后方瘢痕的长入。用硬的骨或骨水泥植入椎板缺损处,挡住后方的瘢痕；用各种软性材料覆盖硬膜表面以减少硬膜与瘢痕的粘连；还有的在生物材料中放入甾体类激素,抑制炎症反应,减少瘢痕形成。
Dacron,硅胶膜,骨蜡,各种肝素化的材料,聚乳酸膜,重组组织型纤溶酶原激活剂凝胶,CelluloseMesh等被认为不能减少瘢痕的形成,或不能阻挡瘢痕和硬膜的粘连,其它的材料效果不定。有的微孔材料可为瘢痕提供一个长入的空间支架,如明胶海绵、聚乳酸膜/海绵;有些材料还会引起异物反应,如硅胶;有些材料能较好地挡住瘢痕的侵入,但其边缘与椎板的缝隙处仍有瘢痕长入,如聚四氟乙烯[29],聚乳酸膜,硅胶膜[6];有的材料仅在短期(1～2周)有效,如fibringlue。
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明胶海绵在最早的研究中[6]被认为效果很好,但在此后的所有研究中未发现有明显效果[22,31]。
带蒂脂肪片、游离脂肪片[31]效果较好,在临床应用广泛,但术后可被吸收,体积会减少30%～50%[22],仍有纤维长入或与硬膜粘连[30],还发现有全部被吸收的病例[29]。临床有个案报告发现脂肪片能存活15～18年,也有因脂肪片进入椎管引起马尾综合征的报告。
甾体类激素在局部的应用,如triamcinolone suspansion[31],PCPP-DEX[36],被认为效果并不佳,还可能引起许多并发症。
如果考虑到预防椎管前方纤维环破口处的瘢痕,上述能占据固定体积的材料就不适合了。透明质酸盐、几丁糖、ADCON-L都是液态的,可以较均匀地涂在硬膜和神经根周围,占据一定的空间。它们本身也具有一定的抗炎作用,抑制瘢痕的效果很好,最后可以被降解和吸收。有人在兔椎板切除术后,在硬膜外腔放置透明质酸钠,再覆盖用酒精处理过的同种异体硬脊膜,发现抑制硬膜粘连的效果比单独应用透明质酸钠或硬脊膜都好[38]。
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另外Songer发现犬的纤维环破口直到12周时仍有髓核破出,有条索状瘢痕连接纤维环破口和硬膜后方的瘢痕,对硬膜造成压迫[37]。Heggeness等[34]发现既往做过椎间盘手术的患者有34%可以经椎间盘造影发现纤维环未愈。所以各种材料对于椎间盘破口愈合的影响也是很重要的,残留的髓核与纤维环组织进一步退化,会从愈合不良的纤维环破口处再次突出,增加FBSS的发生率[8]。
所以,理想的术中硬膜外放置材料应该是粘性半液体状,能被注射到所有手术显露区域而没有损伤神经组织的风险,同时又具有生物相容性,会缓慢的被吸收[37],同时并不影响纤维环破口的愈合。
总之,硬膜外瘢痕增生是腰椎管手术后的基本病理变化,瘢痕增生被认为是FBSS的一个重要原因,鉴别诊断很重要。硬膜外瘢痕切除的手术效果不佳。预防硬膜外瘢痕增生的材料品种繁多、疗效各异,使用中还应重视其对硬膜前方瘢痕和纤维环破口愈合的影响。只要椎管手术还需要开展下去,硬膜外瘢痕造成的FBSS始终是引起关注的一个焦点。
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