經皮椎弓根螺釘內固定術臨床應用進展

魏世坤綜述，趙紅衛審校

（1.三峽大學脊柱醫學與創傷研究所，湖北宜昌443003；2.湖北省宜昌市中心人民醫院骨二科 443003）

經皮椎弓根螺釘內固定術臨床應用進展

魏世坤1綜述，趙紅衛2△審校

（1.三峽大學脊柱醫學與創傷研究所，湖北宜昌443003；2.湖北省宜昌市中心人民醫院骨二科 443003）

微創；經皮；椎弓根；內固定

椎弓根螺釘內固定術在脊柱三柱固定生物力學方面具有優越性，能夠為脊柱提供即刻的穩定性，在脊柱外科手術中的應用日趨普遍，療效確切。開放手術置入椎弓根螺釘創傷大、出血多、住院時間長［1］，經皮椎弓根螺釘內固定術的相關研究日益引起關注。隨著各種微創技術的開展，其臨床應用進一步擴大，由最初簡單的脊柱骨折治療，發展到現在多種脊柱疾病的治療，主要有脊柱骨折整復內固定、脊柱矯形、椎體感染等。

1 經皮椎弓根螺釘技術

20世紀80年代Magerl［2］首次報道經皮椎弓根螺釘技術治療胸腰椎骨折和椎體滑脫，當時主要用于腰椎臨時外固定。隨后Dick等［3］將該技術改進，大大促進了經皮內固定技術的發展。1995年Mathews等［4］報道使用鋼板置于皮下作為縱向連接器，并在X線透視下實施了經皮腰椎椎弓根螺釘內固定術，開創了經皮椎弓根螺釘內固定技術，但他們早期使用的經皮椎弓根螺釘系統固定棒是置于皮下的，存在釘棒接合處承受張力大、棒淺易導致局部疼痛不適和皮膚破損等缺點。2002年Foley等［5］首先報道了應用經皮Sextant椎弓根螺釘系統內固定技術。該經皮Sextant椎弓根螺釘系統率先將棒置于肌肉深層，解決了先前固定棒較淺的缺點，該系統的臨床應用使脊柱椎弓根螺釘內固定方法發生了革命性改變。但Sextant系統仍有不足處，如治療脊柱后凸畸形時存在置棒困難、操作不便等。國內李長青等［6］最先在國內應用新型經皮微創固定術Sextant－R系統治療胸腰椎骨折，該系統在原有Sextant系統基礎上重新配置和設計了可調式的具有提拉復位與畸形矯正的提拉桿，通過提拉桿的提拉復位、撐開或加壓作用，從而使Sextant－R系統有畸形矯正作用。臨床應用證實固定棒跨后凸節段容易、成功率高。

2 臨床應用

2.1 用于椎體骨折微創外科治療 傳統胸腰椎開放手術在置入椎弓根螺釘時需要廣泛剝離椎旁肌肉及周圍軟組織，引起醫源性損傷。經皮Sextant內固定技術的問世，翻開了脊柱微創技術新的一頁。臨床應用證實該技術操作簡便、安全可靠［7］。應用經皮椎弓根螺釘治療椎體骨折時，國外有學者認為附加傷椎的6釘固定比4釘固定優越，2007年Mahar等［8］報道，附加傷椎椎弓根螺釘內固定的開放后路內固定術與傳統跨傷椎后路內固定術相比，在生物力學基礎試驗及臨床效果方面，附加傷椎固定的6釘固定能夠明顯增強脊柱的穩定性，從而有效矯正椎體的壓縮成角畸形，恢復傷椎高度，使應力更好地通過椎間隙傳導至傷椎，傷椎內置釘有利于傷椎本身畸形的矯正與防止椎間隙塌陷，利于后凸畸形的矯正和矯正效果的維持。關于6釘固定的臨床療效國內也有報道［9－10］，附加傷椎固定的微創經皮椎弓根螺釘內固定技術較跨傷椎的微創經皮內固定在矯正傷椎前、后緣高度方面有較大優勢。

2.2 用于脊柱矯形微創外科治療

2.2.1 用于脊柱滑脫 傳統開放后路椎體間融合術（posterior lumbar interbody fusion，PLIF）會給患者帶來不必要的損傷，2002年Khoo等［11］報道，微創后路腰椎體內融合術（minimally invasive，percutaneous PLIF technique，MIP－PLIF）利用Sextant系統，能夠有效重建脊柱高度，術后前凸角平均提高29%。2004年Lee等［12］嘗試對腰骶椎峽部裂伴脊柱滑脫行經皮椎弓根螺釘內固定術，證實微創前路腰椎體內融合術（mini anterior lumbar interbody fusion，Mini－ALIF）聯合經皮椎弓根螺釘系統（percutaneous pedicle screw，PPF）治療低水平峽部椎體前移是一種有效的手段，后路減壓對減緩腿疼不一定是必需的。2005年Jang等［13］做了前路腰椎體內融合術（ALIF）后行經皮椎弓根螺釘固定術（PFSF）與開放椎弓根螺釘固定術（post－ALIF pedicle screw fixation，PSF）治療退化性椎體滑脫和退化性椎間盤疾病療效的對比實驗，證實ALIF術后行PFSF與金標準PFS術具有相等的療效。在治療老年人椎體滑脫方面，Shim等［14］認為，ALIF聯合后路腰椎融合術（posterior lumbar fusion，PLF）在術后腿部疼痛VAS評分、骨融合率等方面要比ALIF聯合PFSF的療效好，但仍需大量的臨床資料證明。經皮椎弓根螺釘內固定術治療脊柱滑脫不僅創傷低，而且術后鄰近節段退變（adjacent segment degeneration ASD）并發癥發生率也低，前凸角（segmental lordosis，SL）和ASD的發生關系最大，恢復正常的SL對預防ASD很重要，但仍需大量的臨床資料證明［15］。

國內報道，聯合經皮椎弓根螺釘內固定的腰椎間融合術治療腰椎滑脫切口小、術后恢復快，但手術時間相對較長，手術操作難度較高，需特殊設備和工具，術中醫患所受輻射量較大［16］。成人腰椎峽部裂型滑脫癥的微創手術也存在不足，傳統開放手術治療腰椎滑脫顯露充分，在椎弓根提拉復位、內固定操作完成后，還可對復位后的神經根進行再探查和再減壓，避免滑脫椎體復位后對神經根造成新的嵌壓。但微創經皮椎弓根螺釘內固定后，因內植物阻擋難以對神經根進行再探查。手術治療某些滑脫超過Ⅰ度或術前CT顯示，峽部有大量瘢痕組織增生和纖維軟骨骨痂形成的成人腰椎峽部裂型滑脫患者，在經皮椎弓根螺釘內固定前應行峽部瘢痕組織的預防性減壓［17］。

2.2.2 用于脊柱側凸 Anand等［18］報道，微創腰椎間融合加經皮椎弓根螺釘固定能夠有效矯正成年人腰椎退變性側凸。12位患者平均手術節段為3.64（2～8節段），術前平均cobb角度18.93°（SD 10.48），術后是6.19°（SD 7.20）。相對開放手術，此手術能有效減少出血量和損傷。2010年Anand等［19］報道，對28例患者行微創手術治療成年人脊柱側凸，手術需要矯正的椎體最少為3個，術前cobb角度平均是22°（15°～62°），術后矯正到7°（0°～22°）。術后主要并發癥為：2例患者有四頭肌麻痹，6個月后恢復正常；1例患者持續腎囊下血腫；1例患者發生非手術引起的小腦出血。微創外科矯正成年人脊柱側凸具有和傳統外科手術相似的中長期療效，而且微創外科相對于開放手術，能夠明顯減少出血和損傷，尤其適用于老年患者。2010年Wang等［20］報道對12例患者行微創手術治療脊柱側凸，平均手術節段為3.7（2～7節段），術前平均cobb角度是31.4°，術后隨訪矯正到11.5°。術后有30.4%患者描述新出現腿部麻木、感覺遲鈍、疼痛、無力等一過性癥狀，一位患者這種癥狀持續。證實微創外科手術治療成年人脊柱畸形能夠有效減少外科損傷。

2011年Samdani等［21］報道，應用經皮椎弓根螺釘內固定術治療特發性脊柱側凸，其療效與開放手術相同。相對于成年人，青少年脊椎骨韌性大、愈合能力強，理論上脊柱微創技術適用于治療特發性脊柱側凸。微創手術雖然能減少出血和肌肉損傷，但是卻延長了手術時間和X線照射時間。與傳統開發手術相比經皮椎弓根螺釘內固定術治療特發性脊柱側凸方面的優點，還需進一步的臨床研究。

2.3 用于椎體感染微創外科治療 國外有報道［22］，利用微創經皮背部椎弓根螺釘釘棒系統脊柱制動術治療成年人化膿性胸腰椎椎間盤炎的經驗。12例患者中，8例病變部位在腰椎，1例在胸腰椎，3例患者有胸椎化膿性椎間盤炎，平均疼痛指數按VSA方法9／10，沒有神經功能障礙。術后患者后背疼痛明顯減輕，VAS為1.7，白細胞數和C反應蛋白也迅速降低。平均61d連續的抗菌治療后，所有患者疼痛消失，白細胞數和C反應蛋白水平恢復正常。證實微創經皮椎弓根螺釘內固定系統治療椎體感染可行并有效，能夠迅速減輕患者疼痛，并避免長期固定等缺點。國內該方面相對保守，尚未見將經皮椎弓根螺釘內固定用于脊柱感染的報道。通過文獻報道可以發現，經皮椎弓根螺釘內固定術治療椎體感染效果明顯，具有較高研究價值和應用價值。

3 主要優、缺點

主要優點：經皮椎弓根螺釘內固定術使用導針技術，使置釘不僅快捷而且置釘的準確性大為提高；腰骶肌肉剝離范圍小出血少，對患者創傷輕、痛苦少；肌間操作，肌纖維及脊神經背側支損傷小，術后肌力恢復好；保留內固定手術復位滿意、固定堅強的優勢，骨折愈合快，患者能早期離床下地，降低長期臥床并發癥的發生，利于康復訓練及早日工作；術后ASD并發癥發生率低［15］。主要缺點：經皮椎弓根螺釘主要為萬向螺釘和中空螺釘，費用較高；因內窺鏡下手術操作空間的限制和二維手術視野，對醫生有較高的解剖知識和開放手術經驗要求；經皮椎弓根螺釘內固定全程需C型臂X線機反復透視，患者及手術人員輻射較大；Sextant內固定系統本身不能進行椎管減壓和融合操作；微創經皮椎弓根螺釘系統設計的螺釘為萬向釘結構，該系統經皮矯正脊柱畸形的力量可能有限，對傷椎的提拉復位效果可能有限［5］。

4 適應證與禁忌證

經皮椎弓根螺釘內固定術多用于治療胸腰椎骨折。按AO分型，微創經皮內固定術適合于無神經損傷的A型骨折［23］，李長青等［6］認為微創經皮內固定手術適應證為按 AO分型的A型損傷且突入椎管骨塊小于椎管矢徑1／3，無神經損傷表現或是B2.1型損傷。禁忌證為：（1）A型損傷伴神經壓迫表現，需要手術減壓者；（2）除B2.1型損傷以外的B型損傷；（3）C型損傷；（4）陳舊骨折需要手術治療者。傷椎置釘技術治療脊柱骨折，根據 Margerl分型，王洪偉等［9］認為經皮椎弓根螺釘內固定適用于不需直接減壓的胸腰段脊柱A型骨折和僅伴有后部韌帶不完全損傷的B型骨折；對于椎體后壁骨塊移位明顯，椎間盤和后縱韌帶破裂，伴有神經功能損害，需要進行椎管減壓的A、B、C型骨折均不采用經皮椎弓根螺釘固定。昌耘冰等［24］指出，傷椎置釘技術適用于Gertzbein分類的A型和Bl、B2型，不適用于B3型及C型損傷。王洪偉等［10］認為傷椎置釘技術適用于Gertzbein分類的A型、部分B1型、B2型和B3型損傷，具體取決于骨折椎體椎弓根是否完整及骨折粉碎情況。作者認為微創脊柱外科的禁忌證是相對的，隨著技術的發展和進步，禁忌證可能轉變為適應證。經皮椎弓根螺釘內固定術在治療脊柱滑脫時需要根據患者腰椎滑脫程度、臨床特點，選用不同的微創技術個體化治療［16］；在治療脊柱側凸和椎體感染方面尚處于探索階段，對于其禁忌證和適應證還需要臨床工作者不斷的深入研究。

5 展 望

由于操作難度大，經皮椎弓根螺釘內固定術主要用于胸腰椎，在頸椎和上胸椎的應用較少。近幾年，計算機影像學發展迅速，臨床計算機輔助設計（computer aided design，CAD）技術以及快速原型技術（rapid prototyping，RP）等在骨科的臨床應用，實現了寰樞椎經皮椎弓根內固定置釘的安全性和準確性，為上胸椎經皮椎弓根穿刺技術提供新的手術可行性方案以及研究路線。隨著微創技術的發展，計算機導航與相關輔助科技的配套完善，經皮椎弓根內固定術應用范圍會進一步擴大，手術中患者及手術人員所受的輻射也會大大減低。此外，由于經皮微創椎弓根螺釘內固定系統所使用的為中空螺釘制造工藝高，目前全部為國外產品，尚無我國自主研發產品，完全依賴進口。因此，總體治療費用偏高。研發適合我國國情的改良器械，提高其脊柱矯形能力、減少治療費用、進一步擴大臨床應用領域，是今后一個努力方向。

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