經傷椎椎弓根螺釘內固定治療胸腰椎骨折脫位

朱俊昭,王福貴,鄒揚道,婁顏偉

(安徽省全椒縣人民醫院,安徽全椒 239500)

后路短節段椎弓根螺釘治療胸腰椎骨折脫位是常用的手術方法,但存在術后傷椎椎體高度恢復不良、矯正丟失、內固定器械松動斷裂等一系列問題。2007年 2月至 2009年 5月,筆者選擇性嘗試經傷椎椎弓根螺釘內固定治療胸腰椎骨折脫位 25例,回顧分析其臨床及影像學資料,并與同期采用短節段四釘固定術的 27例患者進行比較,取得良好臨床效果,現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本組 52例,男 38例,女 14例;年齡22～63歲,平均38.3歲。致傷因素：高處墜落傷23例,重物壓砸傷14例,車禍傷 15例。骨折部位：T116例,T1216例,L118例,L27例,L35例。骨折類型：爆裂性骨折 25例,壓縮性骨折13例,骨折脫位 14例。術前神經功能分級：A級5例,B級11例,C級21例,D級7例,E級8例。受傷距手術時間12 h～4 d。所有患者術前均攝正、側位 X線片及 CT片,有神經損傷者行M RI檢查,以明確病變部位、性質、脊髓損害程度以及手術節段。其中A組27例單純行跨傷椎的四釘固定術,B組25例采用經傷椎椎弓根六釘固定術。

1.2 手術方法 采用全身麻醉,取俯臥位于脊柱架上。以傷椎為中心,后正中切口,顯露傷椎及上下相鄰椎體的椎板、關節突及橫突根部。 C型臂X線機透視確認傷椎,胸椎以 Roy-Camille法進釘,腰椎以椎體人字嵴頂點作為進釘點,依次向椎體兩側進行開口,開路進針。

A組行短節段四釘固定法。在傷椎上、下鄰椎椎弓根各用2枚椎弓根螺釘固定,撐開復位固定,透視見傷椎復位滿意后,合并神經功能障礙者行椎管內探查減壓,傷椎后壁骨塊必要時復位,最后行后外側植骨融合。

B組經傷椎椎弓根置釘六釘固定法。術前通過 CT確認傷椎骨質粉碎不嚴重,兩側椎弓根完整,至少有一側終板完整。傷椎置釘時螺釘尖端應置入與椎弓根相連的大骨塊內,或將螺釘尖端斜向正常終板,不能穿透終板。當傷椎壓縮嚴重時,根據術中 C型臂X線機透視調整進針角度,探測釘道骨壁,確認定位良好后置入適當長度的萬向椎弓根螺釘(長3.5～4 mm,直徑6 mm),傷椎椎弓根螺釘一般短于相鄰椎體的椎弓根螺釘。對于有神經癥狀者進行椎管減壓,有凸入椎管內的骨塊打擊復位,探查硬膜囊及神經根解除壓迫。安裝雙側縱向連接棒,撐開復位,恢復傷椎高度及生理曲度。行后外側植骨。同時也可在傷椎椎弓根螺釘置入前通過釘道向傷椎椎體內植入顆粒狀骨。方法：先在髂后嵴取骨處鑿除約3cm× 2cm大小的骨皮質 ,用小刮匙刮取松質骨 (10～30 g),修剪成直徑約 5 mm顆粒狀骨粒,裝入自制植骨用的套管內(管徑 6mm,帶芯),備經傷椎椎弓根植骨;在傷椎椎弓根鉆一直徑約6.0 mm的通道,將套管插入達椎體中部,插入過程中 C型臂X線機透視確認其深度,然后用套管芯推擠顆粒骨植骨。操作過程中注意勿使碎骨塊撐破傷椎上下終板及突破椎體前緣,植骨完成后在傷椎椎弓根置入螺釘。

1.3 術后處理 切口內置負壓引流管一根,48 h內拔除,切口 12～14 d拆線。術后臥板床 4周,4周后佩帶支具下地活動。3個月內避免彎腰或負重。術后1周、3個月、6個月、12個月復查正、側位 X線片,了解骨折愈合以及傷椎高度、Cobb角變化情況。

1.4 統計學處理 所有數據用SPSS 11.5軟件處理,數據資料用±s表示,比較手術前后傷椎前緣高度、Cobb角的變化,應用t檢驗。

2 結 果

52例均獲隨訪,隨訪時間 12～ 18個月,平均15個月,骨折均達到臨床愈合。所有患者均無繼發神經損傷加重,末次隨訪時,44例神經損傷患者神經功能均有 2級以上的恢復。根據術前、術后1周以及術后12個月復查的胸腰椎側位X線片(見圖 1～3),測量傷椎椎體前緣壓縮百分比(在側位片上測量傷椎前緣高度,以骨折上、下相鄰椎體前緣高度平均值為傷椎前緣正常高度,計算傷椎前緣高度丟失值與正常高度的比值)和 Cobb角。本組得出的數據見表1。 A、B兩組傷椎前緣高度、Cobb角術前、術后比較差異有統計學意義(P＜0. 05),但兩組間差異無統計學意義(P＞0.05),術后 1周與術后 12個月兩組間差異無統計學意義(P＞0.05)。

3 討 論

圖1 術前X線片顯示L1椎體壓縮性骨折,傷椎壓縮約 2/3,后凸畸形

圖2 術后1周X線片顯示傷椎高度恢復,后凸畸形糾正,內固定位置良好

圖3 術后 12個月X線片顯示傷椎高度及后凸畸形基本無丟失,內固定位置良好

目前胸腰椎骨折脫位短節段椎弓根螺釘內固定通常為傷椎上下相鄰椎體各置入2枚椎弓根螺釘,屬于經典四釘法。其復位固定技術較為成熟,但術后容易出現內固定物承載應力增大導致內固定松動或斷裂、傷椎矯正丟失(高度丟失、后凸復發)等并發癥。面對這一困境,一些學者提出了經傷椎椎弓根置釘技術,它屬于短節段固定治療胸腰椎骨折技術的一種,即在跨越傷椎的短節段固定基礎上在傷椎置入椎弓根螺釘協助復位及固定(六釘法)。

表1 52例胸腰椎骨折脫位術前、術后療效評估(±s)

表1 52例胸腰椎骨折脫位術前、術后療效評估(±s)

組 別 術 前 術后1周 術后12個月傷椎前緣高度壓縮率(%) Cobb角(°)傷椎前緣高度壓縮率(%) Cobb角(°)傷椎前緣高度壓縮率(%)Cobb角(°) A 組 42.2±9.1 29.4±7.8 4.6±4.51) 4.7±5.21) 4.9±5.21) 7.6±4.81) B 組 41.3±9.4 28.1±8.1 4.3±4.62) 4.5±5.32) 4.6±5.12) 7.3±4.62)注：1)相同評估參數與術前同組比較差異有統計學意義,P＜0.05;2)兩組間比較差異無統計學意義,P＞0.05。

3.1 經傷椎椎弓根置釘固定的生物力學機理 經典四釘固定法,通過螺釘可施以角度矯正復位,外力矯正軸固定于骨折椎的上、下節段,而不是脊柱受傷水平,結果椎間盤高度增加而骨折椎體恢復欠佳。因為復位需要一個由椎體后壁提供的支點,而這個支點在損傷時受到破壞。復位過程中需要依賴完整的前、后縱韌帶和纖維環的間接牽拉作用達到使傷椎高度恢復。所以在傷椎骨折脫位嚴重的情況下,特別是后縱韌帶和椎間盤損傷時,在傷椎上下相鄰的正常椎體的雙平面固定往往造成撐開時傷椎高度恢復欠佳,固定節段側向不穩及懸掛效應,易產生節段性后凸效應。通過傷椎椎弓根置釘,即六釘法,在復位操作時,旋轉固定棒使其從冠狀面轉為矢狀面,利用該螺釘作為復位支點,同時對兩側椎弓根及椎體后緣直接推頂,以糾正骨折脫位椎體后凸畸形和水平移位,從而使損傷區上、下有相等的角度位移,軸前受損的前中柱被撐開,而后柱被壓縮。由于矢狀面正常形態得到重建,使軀干負重力線后移,恢復脊柱瞬時旋轉軸,可以減少糾正率的丟失。袁強等[1]通過計算機模擬進行結構力學分析表明,在傷椎椎弓根置釘后,其上、下位螺釘所受的彎矩明顯減少,為傳統四釘的 50%～70%;傳統四釘固定脊柱不傳遞彎矩,全部彎矩由內固定承擔,在傷椎椎弓根置釘后,30%～44%的彎矩通過脊柱傳遞。此實驗說明在傷椎置釘可顯著改善螺釘的應力分布,減少螺釘負荷。本研究發現經傷椎椎弓根置釘法對傷椎高度的恢復和 Cobb角的矯正優于經典四釘法,明顯減少后期的矯正丟失及降低內固定系統失敗率。

3.2 經傷椎椎弓根置釘固定的可行性和優越性 從生物力學上講六釘固定方式較四釘固定方式能明顯加強脊柱椎體的強度、剛度及穩定性。Dick等[2]報道在牛腰椎模型上對六釘固定和四釘固定進行生物力學實驗比較,發現六釘固定具有明顯優勢：軸向承載能力增加 160%,抗屈能力增加 48%,抗扭轉能力增加 38%,此實驗說明在傷椎置入螺釘使固定牢固程度明顯增加,但沒有增加運動節段的損失。呂夫新等[3]報道隨著固定節段增加,脊柱椎體的強度、剛度及穩定性也隨之增加,而六釘與八釘兩者之間的位移差異無統計學意義,說明傷椎置釘固定(六釘)方式在脊柱椎體的強度、剛度及穩定性已能達到長節段固定的水平,能最大限度保存脊柱的活動度。從傷椎椎弓根置釘安全性講,胸腰椎骨折較少發生在椎弓根體部,大多發生在椎弓根與椎體后緣結合部;再者,骨折椎的壓縮主要發生在椎體的上半部分,中、下部分較為完整,這為椎弓根螺釘提供了立足之處。大量文獻報道,經典的四釘固定方法存在術后傷椎高度丟失、內固定松動及斷裂等現象,除了術者置釘技術問題外,主要原因為應力過于集中在 4枚螺釘上,加上患者過早下地、肥胖、骨質疏松等因素造成內固定松動、斷裂而致傷椎矯正丟失。而六釘固定理念是在不增加固定節段上分散應力,可減少內固定松動、斷裂;傷椎置釘在復位過程中能夠起到前推動力作用,可提高復位質量,協助矯正后凸畸形;通過在傷椎置釘增加支點作用,使得縱向撐開力度加大,最大限度恢復傷椎高度,同時也可矯正側方移位。范志丹等[4]認為,增加固定點能夠降低傳統四釘固定的平行四邊形效應和懸掛效應,減少骨-金屬界面的運動,同時由于分散了作用在每個螺釘上的應力,內固定系統的把持力和穩定性得以增加。

3.3 注意事項 a)術前CT的評估具有重要作用。選擇椎弓根完整特別是內壁完整的一側或雙側椎弓根置釘。注意選用長度短、直徑小的萬向椎弓根螺釘以避免釘棒連接困難,穿透椎弓根內壁損傷神經根或推擠傷椎內的骨折塊移位。b)傷椎椎弓根置釘有一定規律,如果傷椎骨折部位位于椎體上方(即上終板損傷),則螺釘斜向下方;反之,如果傷椎骨折部位位于椎體下方(即下終板損傷),則螺釘斜向上方;如果傷椎上下部分均骨折且壓縮大于 50%伴有脫位,可先打開椎管,找到椎弓根上下緣和內緣,再置入椎弓根螺釘。c)如為骨折脫位,復位需按一定的順序。常見的骨折為上終板壓縮骨折而下終板相對完整,傷椎上位椎體常有脫位,導致的是傷椎與上方脫位椎之間的韌帶連接中斷,與下方椎體之間的韌帶連接完整,故骨折復位時需先在上下椎弓根釘之間適當撐開,然后將上端和中間的椎弓根鎖固定在連接棒上,再于下端和中間的椎弓根釘之間縱向撐開,這樣才能使傷椎高度恢復。d)應充分植骨融合。未減壓的行椎板及橫突間植骨;椎管減壓的需橫突間及椎間植骨;也可在傷椎椎弓根釘置入前通過傷椎椎弓根釘道植入顆粒狀骨,以填充傷椎椎體內“空殼樣”變。

因此本研究認為,與短節段4枚椎弓根螺釘內固定方法相比,經傷椎椎弓根置釘法在恢復傷椎高度、矯正后凸畸形方面更有優勢,能防止早期內固定失敗,提高臨床療效。因本組病例數少,隨訪時間短,遠期效果尚有待于進一步觀察和研究。

[1] 袁強,田偉,張貴林,等.骨折椎垂直應力螺釘在胸腰椎骨折中的應用 [J].中華骨科雜志,2006,26(4)：217-222.

[2] Dick JC,Jones M P,Zdeblick TA,et al.A biomechanicalcomparison evaluating the use of intermediate screws and cross-linkage in lumbar pedicle fixation[J].Journal of Spine Disorders,1994, 7(5)：402.

[3] 呂夫新,黃勇,張強,等.胸腰椎骨折傷椎椎弓根內固定生物力學研究與臨床應用 [J].脊柱外科雜志, 2008,6(4)：229-233.

[4] 范志丹,夏虹,昌耘冰,等.傷椎傳統短節段椎弓根螺釘固定與附加椎弓根螺釘固定后椎體生物力學穩定性的比較[J].中國組織工程研究與臨床康復,2008, 12(26)：5011-5014.