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摘 要：［目的］介绍一种整体切除脊柱原发性恶性肿瘤并使肿瘤治愈成为可能的新手术技术“全脊椎整块切除术”。背景资料：传统切除脊柱原发性恶性肿瘤的方法，是从肿瘤病灶内分块进行逐步切除。而经组织病理学证实，手术切缘较宽或较窄的病灶外整块切除的报告却鲜为有之。［方法］全脊椎整块切除术是在前路椎间支撑器植入，后路脊柱器械固定的情况下进行整块椎板切除和整块椎体切除的新手术技术。有5例患有原发性恶性肿瘤的患者及2例患有巨细胞瘤的患者施行了这种手术。除1例患者在术后7个月时因肿瘤转移到纵隔而死亡外，其余所有患者的观察期为2~65 a。［结果］除1例病人之外的所有患者在手术之后均获得了满意的临床效果，并且没有严重的并发症发生。经组织学研究证实，除椎弓根外，均获得了较宽或较窄的手术边缘，但在病变影响到椎管和脊柱的后方时，则需采用病灶内切除的传统方式。1例死于肿瘤转移的患者，其死亡原因与手术没有直接的相关性，且肿瘤切除的部位也没有局部复发的迹象。［结论］全脊椎整块切除术的优势在于，它是将整个椎体分两次予以完全切除，也就是一次切除椎体的一半，这种技术远胜于分块逐步切除的模式，并且是一次性完成整个手术的全过程。“全脊椎整块切除术”为脊柱原发性恶性肿瘤的治疗提供了一个更具有挑战性的手术方法。
关键词：恶性； 肿瘤的可治愈性； 原发性脊椎肿瘤； 手术分类； 手术切缘； 全脊椎整块切除术
Total en bloc spondylectomy——a new surgical technique for primary malignant vertebral tumors∥FUTIAN Shenglang,MA Yuan,TIAN HuizhongOrthopeadic Surgery,Kanazawa University,Japan
Abstract：［Objective］To report a new surgical technique of total en bloc spondylectomy for complete resection of primary spinal malignancy and for oncologic curabilityThe conventional approach for primary spinal malignancy is via intralesional piecemeal resection,and very few reports have described en bloc extralesional resectioning with histopathologically wide or marginal surgical margins［Method］Total en bloc spondylectomy,consisting of en bloc laminectomy and en bloc corpectomy followed by anterior instrumentation with spacer grafting and posterior spinal instrumentation,was performed in five patients with primary malignant tumors and two patients with giant cell tumorsPatients were observed for 2 years to 65 years,except for one patient who died 7 months after surgery because of mediastinal metastasis［Result］All patients attained significant clinical improvement after surgery with no major complications except oneHistologically,the margins were wide or marginal except for the pedicles,and occasionally the spinal canal and the posterior,where they were accepted to be intralesionalOne patient died of metastasis that was not directly related to surgery itselfThere was no local recurrence［Conclusion］The advantages of total en bloc spondylectomy include resection of the involved vertebra（e）in two major blocs,rather than in a piecemeal pattern,and completion of the procedure during one surgical session posteriorlyThe“total en bloc spondylectomy”offers one of the most aggressive modes of therapy for primary spinal malignancy
Key words：Malignancy; Oncologic curability; Primary vertebral tumor; Surgical classification; Surgical margin; Total en bloc spondylectomy
脊柱原发性恶性肿瘤的治疗往往是非常困难的，一般的治疗原则为早期发现并彻底切除。在传统的手术方法中，由于手术入路的选择和防止椎体临近大血管的损伤较为困难，因此采用分块逐步切除恶性组织或从椎体肿瘤内部予以切除和刮除的常规方法。其缺点主要体现在肿瘤细胞对肿瘤周围组织结构的高度扩散性和难于确认及划分正常组织与瘤性组织的界线。这是肿瘤切除不彻底并引起原发性恶性赘生物复发的主要因素。
原发性恶性椎体肿瘤的预后，依赖于赘生物的类型、肿瘤切除的方式、辅助的药物疗法和放射疗法的实施。肿瘤刮除术与分块逐步切除术后，局部复发的可能性是很高的。为了减少或降低肿瘤局部的复发率并提高存活率，作者开发了一种全脊椎切除的新手术技术，被称之为“全脊椎整块切除术（TES）”。该技术包括：用不锈钢线锯锯开双侧椎弓后整块椎板的切除，以及在整块椎体切除后的后路器械固定和前路融合。应用这项技术，作者能够切除较宽切缘或较窄切缘的肿瘤包块，但不能应用于已侵袭到椎弓根，甚至于椎管的肿瘤切除，它们应该属于肿瘤切除的传统手术方法。在这篇报告中，对该项新开发的手术技术切除原发性恶性椎体肿瘤的方法进行了详细的描述，并讨论和比较了该项新技术与传统手术方法之间的不同之处。
1 材料与方法
全脊椎整块切除术的适应证。全脊椎整块切除术是为恶性或良性侵袭性肿瘤患者而设计的一种手术方法。其适应证应遵循以下标准：（1）它没有扩散或侵入到临近的内脏器官。（2）它的外观较小并且没有与腔静脉或动脉发生粘连。（3）它没有多发性转移。如果相邻受累的椎体超过3个，则为全脊椎整块切除术的禁忌证。
为了对肿瘤进行更详细的分类，根据肿瘤的范围和受累解剖部位，制定了一个新的手术分类。按解剖部位分类：（1）椎体；（2）椎弓根；（3）椎板和棘突；（4）椎管（硬膜外腔）；（5）椎旁区域（图1）。图中所标出的数字用于代表反映进行性肿瘤常规序列的解剖位置，这些设定的解剖位置数字与以下所要讲述的手术分类有着密切相关的联系；同时制定了新的“椎体肿瘤手术分类”（图2）。在作者的手术分类系统中，其分类概念改自于艾尼肯等人的手术分期系统。例如，在作者分类系统中的第3种类型，其病灶包括椎体（解剖位1）、椎弓根（解剖位2）、椎板（解剖位3）。作者所做的研究在手术分类中属于第1、2、3种类型，均为局限性病灶，而第4、5、6类型的病灶则为侵犯性病灶，第7种类型为多发性跳跃性病灶。全脊椎整块切除术应用的推荐类型为第2、3、4、5种类型的病灶，而第1和第6种类型也有相对的适应性，第7种类型不推荐使用全脊椎整块切除术（或是全脊椎整块切除术的禁忌证）。
11 手术技术
全脊椎整块切除术技术的施行分为两步进行，一是椎体后部结构的整块切除，二是前柱的整块切除。以下是对每一步的具体描述。
111 步骤1 整块椎板切除术（全脊椎后部成份的整块切除）。
1111 暴 露
患者俯卧于ReltonHall手术支架上以避免腔静脉受压。在位于棘突上方的位置做一个单纯的垂直正中切口，然后扩展到上下节段的3个椎体。从椎板和棘突将椎旁肌肉组织剥离并水平牵开。如果患者做了后路的活组织检查，则应用与肢体补救手术相类似的方法小心的将活检通道予以切除。在仔细的切开关节面周围的软组织后，引入一个为该手术特别设计并具有同轴连接分支的较大的牵开器。展开牵开器并分离关节面周围的肌肉组织，于是获得了一个广泛的暴露。因为在横突表面下容许切开部位的两边必须要有足够开阔的手术视野。胸椎受累节段的肋骨在距离肋椎关节外侧3~4 cm处予以横断，并以钝器将肋膜从椎骨上剥离。为暴露上椎体的上关节突，需对相邻椎体的棘突和下关节突予以截骨和切除，并剥离附着的软组织，包括黄韧带。
1112 无齿钢丝线锯导向器（T-saw guide）介绍
无齿钢丝线锯是借助于线锯导向器，通过神经根管的一端引出的，具体方法是：切开和切除附着于关节间下方的部分软组织，在使用无齿钢丝钱锯导向器的过程中一定要极度谨慎，千万不要损伤到相应的神经根。自上而下（从头到尾的方向）穿过椎间孔引入C形弯曲并具有延展性的无齿钢丝线锯导向器。在穿入过程中，该导向器的尖端应沿着椎板和椎弓根表面的中间穿入，这样可避免伤及脊髓和神经根。在该导向器穿入完成后，于关节间下缘下方的神经根管的引出端可以看到导向器的尖端。然后，将线锯（可弯曲的、复丝的、直径为054 mm的线锯）从导向器的孔穿入，并用T-salo夹钳紧紧的夹住线锯的两端。线锯穿入后，移去无齿钢丝线锯导向器，并保持线锯的拉力。在切除2~3个椎体时，线锯是插在1根细聚乙烯管中从椎板下穿过的。这种方法也适用于对侧一方。
1113 切断椎弓根和脊柱后部结构的切除
在保持线锯拉力的情况下，用一个特殊设计的无齿钢丝线锯操纵器将线锯置于上关节突和横突的下方。这样操作的好处在于，置入线锯的位置既环绕着椎板又环绕着椎弓根。随着线锯的往复运动，椎弓根及脊柱的整个后部结构（棘突、上下关节突、横突和椎弓根）被一起切除了。椎弓根的截面（切割面）用骨蜡予以封闭以减少失血和防止肿瘤细胞的侵蚀。为保持因前柱节段切除后的脊柱稳定性，需在脊柱后方给予临时的器械固定。
112 步骤2：整块椎体切除术（椎体前柱的切除）
1121 椎体周围的钝性分离
首先，必须识别椎体双侧的节段动脉。脊柱节段动脉的分支已经与神经根分离并被结扎和切断（图3a）。这种操作暴露的节段动脉刚好位于椎弓根切缘的外侧。胸椎的神经根止于受累椎体被切除的一侧。先在穿过肋膜（或髂腰肌）和椎体之间平面的两边做钝性分离。通常椎体外侧的分离用弯曲的椎体刮勺是比较容易做到的。然后再将节段动脉自椎体上分离。先椎体两侧的连续分离，后从椎体的前侧用刮勺和外科医师的手指谨慎仔细的分离大动脉。当外科医师手后的指尖于椎体前汇合时，其扩充和分离采用一系列刮勺，自最小规格开始顺序插入。一对最大号的刮勺用于抑制分离部位，以防止组织与器官的医源性损伤，以及为前柱的手术操作创建足够宽阔的手术视野。
1122 线锯通道
线锯被置于椎体切割平面的近端和远端，在用针确定了椎间盘平面后，用V形锯齿状的骨凿在椎体上开1条凹槽。
1123 脊髓分离与椎体切除
用脊髓刮勺自静脉丛和韧带组织周围调动脊髓。由于牙髓保护装置的两个边缘有牙齿可防止线锯的偏移，因此而被应用。椎体的前柱和前、后纵韧带均以线锯为切割工具将其切断。在椎体前柱切割开始后，应再次检查椎体的活动度以保证整个椎体切除术的顺利进行。采用这种方法，可使椎体前柱环绕脊髓做自由的旋转活动，但在移除椎体时仍然需要小心谨慎以避免损伤到脊髓。椎体的移除，达到了脊髓前后的彻底减压和完全整块切除椎体肿瘤的目的（图3b）。 图3钝性剥离和受累椎体移除的手术方案及影像检查a结扎的脊柱节段动脉（sa）和被旁移的神经根b后外侧入路受累椎体被谨慎的移除（SC=脊髓）1124 前路重建与后路器械内固定
术中的出血主要是发生在椎管内静脉丛的出血，应予以彻底止血。在切除后剩余椎体的末端，植骨位置的各边上各打1个固定孔。将1个椎间支撑器或像自体移植物、新鲜或冰冻同种异体移植物、氧化铝陶瓷椎体假体或钛网笼一样的植入物正确的插入到剩余正常椎体的固定孔中。在X线检查椎间支撑器的位置正确后，可对后路的内固定器械做适当的调整，并轻微的压缩置入的椎间支撑器。最终，整个椎体前后路的重建区域均被网状补片（Bard Marlex Mesh）所覆盖，出血得以制止。
1125 术后处理
负压引流是患者在术后2~3 d内首选的处理措施，术后1周可容许患者开始下床活动和散步。患者需穿戴胸腰骶矫形器3个月以上，直到骨质连接或人工椎体假体与周围组织成为一体为止。
12 手术切缘的组织学评估
每间隔3~4 mm切取所有的样本供组织学研究，以确定肿瘤病变的程度和各切缘的屏障效应。如果它有一个较宽的或较窄的或病灶内的手术切缘，则通过组织学的检查予以确定。
13 结 果
随访观察：6名患者的腰痛症状获得了非常显著的改变，原有脊柱受累节段周围的疼痛已消失或基本消失。4名麻痹患者神经系统的改善按弗兰克分级评分标准至少为1级（表1）。其中1例极重度麻痹患者（例1）获得了完全的恢复，而另外3例D级麻痹的患者则需要用手杖才能行走。在这些患者中没有必须持续使用导尿管的情况。肿瘤学方面，在连续的跟踪观察中发现，所有6名患者都得到了完全的治愈或已没有肿瘤疾病的迹象。除以上6名患者之外的1例患者（例5），患有T2、T3和T4椎体的纤维组织细胞瘤，于术后7个月因肿瘤转移到纵隔而死亡，该转移在手术前没有被发现。由肿瘤转移所导致的上腔静脉综合征和随后发生的呼吸衰竭是其死亡的真正原因。表1 临床表现的资料统计 同种异体腓骨 T11~L4（TSRH） 5 500 AC:氧化铝陶瓷椎体假体；AWGC：A-WGC玻璃陶瓷椎体假体；TSRH：TSRH脊柱内固定系统；CDI：CD钉棒固定系统；MOSS：迈阿密单杆固定系统 例3，男，17岁，因近4个多月背部剧痛而入院，但没有神经症状。自T12椎弓根穿刺提取活组织检查证实有硬化性改变，患者的骨肉瘤已延伸到向上至T11，向下至L1的范围。手术前，对患者施行了5个疗程的化疗以及结合卡铂、咖啡因、吡喃阿霉素、甲氨蝶呤等的药物治疗。化疗后的X线片显示，在成骨细胞活性良好的T12椎体上存在大面积的硬化（象牙质），在T11和L1（图4a）也有广泛的骨肥厚表现，并有大块的成骨病变在T12和L2被发现（图4b）。CT扫描证实在T12椎体周缘的各个部分均包含有成骨病变。按椎体受累部位分类属于“椎体肿瘤手术分类”中的第6种类型。患者全脊椎整块切除术（TES）的施行过程包括自T11~L2椎板和棘突的整块切除，T11~L1之间侵犯型椎体的整块切除（图5），同种异体骨与自体腓骨在T10和L2之间椎体的植骨融合，T7和L4之间的经椎弓根钉棒固定系统的安置。随后用椎旁肌肉和皮肤将活组织检查通道予以完全封闭。除了位于病灶边缘的椎弓根外，切取较宽的或病灶边缘的截端作为肿瘤学检查的样本。术后，对患者行一个疗程的化疗，其方式与术前的化疗相类似。在2 a的随访观察中，患者已完全康复并且没有肿瘤复发和转移的现象出现。对椎间自体移植骨和同种异体骨的观察显示，已发生坚固的骨质愈合，并且脊柱前后路的器械内固定均为成功而有效的固定（图6）。
例7，男，36岁，因难治性腰痛入院。患者没有神经损害的症状，但X线检查显示在L2椎体有病灶和轻度硬化的草莓样疏松（图7a、b），呈椎体肿瘤表现。磁共振成像检查，证实在L2椎体的T1-成像序列中有一个低强度信号和在T2-成像中信号强度有轻微减弱（图7c）。经椎弓根抽取活组织检查证明，该病灶为巨细胞瘤。病灶虽已侵犯到椎弓根和硬膜外等区域，但没有外延到椎旁的表现。以上述检查结果对其进行分类，为“椎体肿瘤手术分类”中的第4种类型。对患者L2椎体的单发病灶施行了全脊椎整块切除术（TES），其手术过程包括：活检通道的封闭，L2椎板和棘突的整块切除，L2椎体和上下椎间盘的整块切除（图8a、b），胫骨同种异体骨的椎体间植骨融合。随后，在T11和L4之间用TSRH器械给予内固定，保证了脊柱的稳定性。在2 a的随访观察中，患者感觉良好并且没有肿瘤的复发和转移。患者胸腰椎稳定和前路椎体间同种异体骨的植骨也获得了良好的骨质愈合（图9a、b）。
图4例3术前化疗后的X线片显示，T12的成骨细胞活性和T11及T12之间周围的软组织 a前后位；b侧位 图5例3切除样本的影像 a、b两部分切除样本的X线片 cT12节段切除样本的CT扫描显示，后外侧入路包括椎旁组织和除椎弓根之外的部分肋椎关节病灶的骨外切除。椎体后方显示减弱 图6例3随访观察2 a，其同种异体骨和自体腓骨的椎体植骨已骨性融合，并且没有CD钉棒固定失败 a前后位；b侧位 图7例7的侧位断层摄影，X线检查显示在L2椎体有病灶和轻度硬化的草莓（地图样）样疏松（a），CT扫描证实双侧椎弓根，右关节面和硬膜外区域肿瘤受累（b）。c，核磁共振影像显示肿瘤的前后扩散（T1-成像，脉冲重复间隔时间550 msec，回波时间11 ms） 图8例7切除样本的影像，L2椎体的全面观。a平面观 b侧面观 图9例7随访术后2 a的影像，脊柱后方稳定性满意和椎体间良好的植骨融合 a前后位；b侧位2 讨 论
肢体补救手术在骨与末端软组织肉瘤的手术切缘对预后有着极其重要的影响。但有关脊柱恶性肿瘤手术切缘的报告却未曾发现。脊柱内肿瘤手术切缘的获得障碍被认为是椎间盘、骨膜、前后纵韧带、脊椎全面关节的透明软骨和硬膜等。由于椎体的环状骨质结构中容纳有脊髓的存在，所以无论用何种方法都不可能得到较宽的手术切缘。其它的干扰因素还包括毛细血管，外围组织，软组织，大血管和受累椎体相邻的内脏器官等。在脊柱恶性肿瘤的切除中，要想获得一个较宽的手术切缘，事实上是不可能的，这是因为在脊柱、大血管、内脏器官和脊髓之间存在有非常复杂的解剖关系。正如温斯顿和麦克莱恩所强调的那样，患有原发性恶性脊柱肿瘤的患者，其长期存活的可能性是存在的，它与初期手术方法和肿瘤的类型有着密切的相关性。也可以如此假定，即较宽的手术切缘将导致一个良好的手术预后。
在少数几篇关于原发性恶性或侵袭性良性椎体肿瘤手术切除的文献报告中，他们试图采用前后路联合的方法完全切除肿瘤。但这种联合的方法，无论怎么做，都将增加肿瘤细胞对其它正常组织的污染和侵蚀，并使肿瘤的全切除术演变为次全切除术。肿瘤与正常组织之间的直接接触，不仅使正常组织受到污染，而且还可以增高将来肿瘤局部复发的风险。椎体独特的解剖结构，使肿瘤的完全切除变得异常困难，因此在大多数肿瘤切除手术中都是采用刮除术或分块切除术的方法来切除的。前后路联合肿瘤切除术对正常组织或周围组织的污染范围或许要大于单一路径的切除方法。
玛格尔和考西亚采用单一路径以分块逐步切除的技术进行后路全脊椎切除术。他们的这种手术方法，除了在切除受累椎体时所采用的形式有所不同外，其余的均与“全脊椎整块切除术”十分相似。作者深信，他们的这种手术方法会获得良好的神经减压的效果。RoyCamille,Stener,Sundaresan和Boriani等人均描述了用全脊椎切除术能够增加局部椎体肿瘤治愈的可能性，并报告了优异的临床效果。为了满足更多的切除肿瘤组织的要求，本文所采用的手术方法是从肿瘤的外部予以切除，将未触及到椎弓根的肿瘤病灶椎体整块切除。“全脊椎整块切除术”技术能够将许多作者所共同担心的污染风险降到最低。
全脊椎整块切除术最大的风险包括：（1）在椎弓根的切除时，手术器械对临近神经组织结构的无意损伤。（2）切开椎弓根时，肿瘤细胞对周围组织的污染。（3）椎体前方钝性剥离时，对大血管的损伤。（4）手术节段的脊髓循环障碍。（5）在进行手术的第2步骤时，椎内静脉和硬膜外静脉丛的大量出血。为了降低神经根和脊髓损伤的风险，作者设计了一个特殊的线锯。它是由多股不锈钢丝捻制而成，用其光滑的一面切割坚硬的骨质材料时，对周围软组织的损伤极其微小。在线锯需穿过神经根管时，应先将神经根推开再行进入，这样将不会损伤到神经根。因脊髓套装在椎体内，所以在一个没有特定切割点的环状骨质结构上行椎体切除术显然是不可能的。而椎弓根正是这样一个最佳的切割点，因为它位于椎体前部与椎体后部连接的狭窄处（如此，病灶的切割平面将使污染扩散的机会降为最低），在此处可无损伤和轻松的游离开脊髓和神经根。因此，从解剖学的观点来看椎弓根切开术是完全合理的。然而椎弓根并不总是作为安全的切割点，特别是在其本身也受到恶变组织侵害时。在作者所提供的病例中，仅有1例患者的椎弓根有恶性病变，其同侧椎板和对侧椎弓根均被切除。然而，在本组有5例患者因肿瘤的双侧受累而使椎弓根有恶性病变，其同侧椎板和对侧椎弓根均被切除。然而，在本组有5例患者因肿瘤的双侧受累而将椎弓根的两侧完全切除。对于一个患有巨细胞瘤的患者来说，双侧椎弓根切开术在肿瘤学上是合理的。以上所述的切割节段应作为个别情况予以区别对待。
椎体前部的钝性分离是“全脊椎整块切除术”中另一具有风险性的操作。术者应对椎体、大血管和内脏器官之间的解剖关系有着非常清晰的解剖概念。基于对尸体的解剖学研究，川原等人证明了在T1和T4之间，钝性剥离损伤胸主动脉的可能性很小，但在操作受累椎体前，必须先小心谨慎地牵开尾侧至T5区域的动脉。同时他们也建议，如果病灶位于L1和L2时，其横隔膜和第1、2腰动脉的钝性剥离应极其小心而为之。另外，根动脉结扎后其潜在的循环性伤害也同样令人担心。本组被施行“全脊椎整块切除术”的所有患者中，在根动脉结扎后均没有神经性并发症的发生。在对猫的动物实验中，Toribatake等发现根髓动脉（Adamkiewicz动脉）的结扎虽然减少了81%的脊髓血运，但并不影响脊髓的诱发电位。这是由于在硬膜和脊髓周围存在的丰富的动脉网，它们完全可以用来代偿1条或2条根动脉的结扎。硬膜外静脉丛和椎体截面的出血往往是非常丰富的。除了控制性低血压麻醉（收缩压为60~80 mmHg）外，还必须要竭尽全力的阻止出血。
正如本文所述，通过对切除样本手术切缘的评估来验证“全脊椎整块切除术”技术的手术效果是十分重要的。当病灶类型为局限性病灶（第1、2或3种类型）时，一个较宽的手术切缘或至少是较窄的手术切缘，在受累椎体的周围是有可能获得的，特别是在将椎板或椎弓根未受病灶分割的部分一并切除时，对于1例恶性肉瘤单侧椎弓根高度受累的患者，建议将其同侧椎板和对侧的椎弓根予以一并切除。对于扩展到椎管（类型4）或侵袭到椎旁区域（类型5）的椎体肿瘤，当其病灶被良好的包裹在纤维状的活性膜内时，一个较窄的手术切缘也是有可能获得的。患有原发性恶性骨肉瘤例3的病灶属于第6种类型，在其脊柱的后部结构有可能获得一个较宽的手术切缘，而在椎管的附近只能获得一个较窄的切缘，在椎弓根处则基本上没有获得有效切缘的可能性了。一般地说，对于第6种类型的病灶，只有在椎体的近端和尾侧的切断位有可能获得一个较宽的手术切缘，而在椎管和（或）椎旁的位置则没有可能。即使是用本文所讲的“全脊椎整块切除术”也同样没有可能沿着胸膜和（或）隔膜整块切除受累的椎体。因此，当肿瘤扩展到受累椎体周围的结构性屏障时，一个较窄的手术切缘是最有可能获得的。本研究中的所有患者采用“全脊椎整块切除术”技术切除原发性恶性脊柱肿瘤和侵袭性良性肿瘤，其手术切缘的获得与那些刮除术或分块切除术相比具有无可置疑的巨大优势。对患者在术前和术后，进行化学疗法和放射疗法结合的辅助治疗，将会更进一步的提高病灶局部治愈的可能性。
（1日本金沢大学医学部整形外科；
2新疆建工医院脊柱外科研究所，乌鲁木齐 830002；
3广东省佛山市南海区西樵医院，528211）