張曉越,羅 曉
(慶陽市人民醫院,甘肅 慶陽 745000)
胸腰椎骨折椎弓根螺釘內固定術后椎體高度矯正丟失原因及對策
張曉越,羅 曉
(慶陽市人民醫院,甘肅 慶陽 745000)
目的 探討胸腰椎骨折椎弓根螺釘內固定術后椎體高度矯正丟失的原因及對策。方法 回顧性分析我院骨科2008年10月至2011年4月實施胸腰椎骨折后路椎弓根內固定治療的215例患者的完整資料。結果 15例(16個椎體)術后椎體高度矯正丟失,結合相關文獻對其原因進行分析、研究。椎弓根螺釘內固定術后發生椎體高度矯正丟失的原因有:(1)生物力學因素;(2)椎間盤高度丟失;(3)脊柱骨折節段未形成有效融合;(4)骨質疏松;(5)術后休息時間不足;(6)螺釘位置不當或術中多次進釘。結論 術中有效的植骨融合,對合并有椎間盤損傷的患者合理選擇術式,提高手術技術,術后常規佩戴支具能有效防止胸腰椎骨折椎弓根螺釘內固定術后椎體高度矯正丟失的發生。
胸腰椎骨折;椎弓根螺釘內固定術;椎體高度矯正丟失
近年來,經后路椎弓根內固定治療胸腰椎骨折已得到廣泛 應用,但術后椎體高度矯正丟失日益引起人們的重視。2008年10月至2011年4月我院骨科共實施胸腰椎骨折后路椎弓根內固定術215例,其中15例(16個椎體)患者術后出現不同程度的椎體高度矯正丟失,現初步探討內固定術后椎體高度矯正丟失的原因及對策。
1.1 一般資料
2008年10月至2011年4月在我院骨科實施胸腰椎骨折后路椎弓根螺釘系統內固定治療的患者215例,隨訪資料完整。按照損傷機制分型,屈曲壓縮性骨折129例,爆裂性骨折86例。骨折節段:T1136例,T1250例,L172例,L238例,L310例,臨近節段骨折7例,間隔節段骨折2例。本組病例均選擇后路切開復位、椎管減壓椎弓根螺釘系統內固定術。其中椎間植骨47例,橫突間植骨79例,未做任何植骨89例。隨訪時間8個月~2年。術后發生椎體高度矯正丟失15例,占6.98%,其中1例為T12和L1的臨近骨折。
1.2 椎體高度矯正丟失的特點
15例患者年齡19~57歲,平均30.7歲;男10例,女5例。骨折類型為爆裂性骨折9例,屈曲壓縮性骨折5例,臨近節段骨折1例。骨折節段T125例,L18例,L22例。未做植骨11例,橫突間植骨4例。大多數患者是在取內固定物時拍片發現椎體矯正高度丟失的,發現時間為術后8個月~2年,平均時間為術后1年2個月。上述病例均未在術后進行有效的支具外固定,且有5例患者在術后6個月開始負重活動,多數患者在取內固定物前有腰部酸困不適感。
2.1 生物力學因素
用椎弓根螺釘固定胸腰椎骨折,最大的優點是既能起到固定作用又能起到復位作用。對大部分爆裂性骨折而言,通過脊柱過伸或器械撐開,使椎管內和椎體前緣的骨折塊復位或部分復位,能在一定程度上緩解骨折對神經根和脊髓的壓迫。椎弓根螺釘內固定系統的復位作用是利用脊柱前、后縱韌帶和椎間盤纖維環的牽拉作用,使椎體前緣的骨塊和向椎管內突出的骨塊復位或部分復位,并使塌陷的椎體復位,恢復椎體原有的外形。此時要靠起撐開復位作用的椎弓根螺釘內固定系統來維持復位后的椎體。骨折椎體雖然復位,但復位后椎體內蛋殼樣改變者,并不能承受正常縱向壓縮負荷;椎弓根螺釘固定器位于脊柱后方,前方缺乏有效支撐,二者是發生脊柱前方高度和后凸畸形矯正丟失的原因之一。
本組許多患者均存在內置物植入后,損傷水平的椎間盤高度丟失。其中5例椎體高度丟失患者的X線片顯示,骨折椎體與上位椎體的椎間距明顯變窄,這是由于損傷后椎間盤高度丟失造成的。
Verlaan等[1]認為,椎弓根釘復位的韌帶牽拉作用能較好地恢復椎體前后壁及周圍結構的高度,但無法使壓縮下陷的終板中心區域復位,椎間盤可再次陷入椎體內導致椎間隙狹窄,這是造成短節段椎弓根釘內固定術后椎間隙高度丟失的主要原因。陶笙等[2]也認為,合并椎間盤損傷是導致胸腰椎骨折慢性不穩和術后矯正丟失的主要原因。
2.3 脊柱骨折節段未形成有效融合
植骨融合是保持脊柱穩定的一個有效方法,本組椎體高度矯正丟失的15例患者中有11例未做任何植骨,占73.33%,4例是橫突間植骨。筆者認為,橫突間植骨融合并不能形成有效融合,難以維持脊柱的穩定性,不能有效防止椎體高度矯正丟失甚至拔釘、斷釘的發生。因此,后路融合應盡量選擇椎內椎間植骨,將橫突間及椎板間融合作為補充[3]。
2.4 骨質疏松
骨質疏松是椎體高度矯正丟失的常見原因。骨質疏松癥患者因骨界連接不牢固致使脊柱不易獲得穩固的內固定。研究表明,骨密度與螺釘穩定性呈正相關,螺釘松動組與無松動組的骨密度比較,差異有顯著性;骨質疏松組椎體高度矯正丟失率明顯高于正常組[4,5]。有研究證實,針對骨質疏松癥椎體,單純增大螺釘直徑或向釘道內填充骨粉和火柴棒狀骨,并不能增加螺釘的最大軸向拔出力。對此類患者,術后延長臥床時間,服用鈣片及注射補鈣劑或者在使用椎弓根釘棒時應用骨水泥加固,有一定效果。最新研究表明,椎體強化具有較好的臨床應用前景[6]。
2.5 術后休息時間不足
活動過早、過多是導致椎體高度矯正丟失的直接原因。早期下地活動既可使金屬器械疲勞,發生螺釘斷裂、彎曲或連接處松動,又可以發生螺釘—骨界面松動,導致骨折復位脊柱在未愈合前受壓再次塌陷。此外,胸腰椎骨折患者術后應堅持佩戴支具至少4個月。支具可以限制患者身體前屈,使應力始終通過脊柱的中柱向下傳導,而不通過前柱傳導,避免椎體前柱塌陷。術后2個月開始行背伸肌功能鍛煉,遵守循序漸進原則,逐漸加強腰背肌力量,也是促進傷椎功能恢復的必要方法。本組所有患者術后均未佩戴支具,且有5例患者術后早期、過多負重活動,過早地將上身的重力加到椎弓根螺釘及椎體前柱上。
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2.6 螺釘位置不當或術中多次修正
術中反復修正螺釘位置,多次進釘,必然導致釘道擴大以及骨質丟失,破壞了釘骨界面的穩定性,致使術后椎體高度矯正丟失。此外,螺釘置入位置欠佳,內固定器缺陷,未正確選擇和使用內固定器等都是丟失的原因。
椎弓根螺釘系統具有三維矯正和三柱固定作用,能使壓縮的椎體高度和矢狀面成角獲得良好恢復,為術后早期康復活動提供了可能。但是,隨著下地活動的增多或內固定器取出后,易發生椎體高度和后凸畸形矯正丟失,一定程度上影響了傷椎功能恢復。近年來,國內外對椎弓根螺釘治療胸腰椎骨折椎體高度矯正丟失的研究較多,現就預防對策分析如下。
3.1 經椎弓根椎體內和/或椎體間植骨
經椎弓根植骨有兩種方式,一種是將碎骨塊植入椎體內,另一種是將相鄰椎間盤摘除后將碎骨塊植入椎間隙,行椎體間植骨融合。1986年Dinaux首次提出了后路復位內固定后經椎弓根向傷椎內植骨的方法,以維持塌陷椎體前、中柱的穩定性。Alanay等[7]比較短節段固定加和不加經椎弓根椎體內植骨治療嚴重程度相似的爆裂性骨折各10例,結果顯示,固定失敗率兩組差異無顯著性。他們認為經椎弓根椎體內植骨并不能防止斷釘、斷棒,但能增加椎體內骨強度,減少椎體骨質丟失及矯正度的丟失。此外,研究還發現,單獨應用骨替代物——磷酸鈣、羥磷灰石的早期抗軸向壓縮載荷穩定性較好,但骨誘導作用較差,骨替代物與成骨細胞、骨形態發生蛋白(BMP)等合用的植骨融合效果,無論是生物力學特性還是放射學矯正丟失率均明顯低于對照組[8]。國內研究普遍認為,經椎弓根植骨至椎體,可以填充椎體骨折復位遺留的骨缺損,將中部塌陷的椎體終板復位,防止椎間盤髓核組織再次陷入椎體內,預防內固定失敗以及脊柱骨折復位丟失和后凸畸形,是治療胸腰椎爆裂性骨折較理想的方法。
3.2 椎體成形術
最初的椎體成形術是在開放手術中將骨水泥或骨材料填充至腫瘤切除后遺留的骨缺損內,以增加病變椎體的力學強度。隨著微創脊柱外科的發展,經皮穿刺椎體成形術(PVP)近年來得到較快的發展,因其在恢復椎體高度、矯正畸形等方面的優點,現已成為治療單純骨質疏松性、壓縮性骨折的首選。近年來,國內外有部分學者將PVP的適應證擴大到新鮮椎體骨折,甚至嚴重的爆裂性骨折的治療上,同樣獲得了良好的療效[9,10]。研究表明,骨水泥椎體成形加強椎弓根螺釘固定可以獲得即刻穩定并維持后凸矯正和椎體高度恢復,是一種預防后凸畸形的較好方法。
3.3 提高螺釘或固定器穩定性
伴有骨質疏松的患者應用椎弓根螺釘時,需采用提高螺釘穩定性的方法以預防術后矯正丟失,如緊靠椎弓根皮質和終板置入螺釘、增加螺釘長度和直徑、穿破椎體前方骨皮質等。Gunduz等[11]在臨床研究中發現,長節段固定可以提高內固定器固定強度或穩定性,在防止后凸畸形與椎體前緣高度丟失方面優于短節段固定。很多學者進行了傷椎置釘治療胸腰椎骨折的臨床實踐,在隨訪中發現,傷椎置釘雖不能完全阻止胸腰椎骨折術后椎體高度及后凸矯正的丟失,但是在與傳統跨節段4釘內固定系統的比較中,傷椎置釘仍然體現出復位程度高、術后椎體高度和后凸矯正丟失少的優點[12~14]。
3.4 前后聯合手術
理論上,采用背側椎弓根螺釘固定、腹側植入皮質骨、椎體融合器(Cage)或器械固定的方法可以預防矯正丟失,但手術較為復雜、創傷較大,術中需要更換體位,而且有不融合和固定失敗的可能[15]。許多學者嘗試通過單一的后側入路進行椎體前中柱的重建。夏群等[16]采用一期同體位前后聯合入路手術治療嚴重胸腰椎骨折脫位34例,一次完成減壓、復位與固定,重建三柱穩定性,隨訪6~60個月,平均13個月。X線和CT片顯示減壓和復位效果滿意,與術后比較傷椎高度無明顯丟失,內固定未見斷裂及松動。
此外,術后長期佩戴支具外固定,按要求進行適度、適量、合理的功能鍛煉,亦是預防術后椎體高度矯正丟失必不可少的手段。
為了克服椎弓根螺釘內固定治療胸腰椎骨折術后椎體高度矯正丟失的主要缺陷,目前在椎弓根螺釘固定的同時,采用經椎弓根植骨、骨水泥椎體成形、腹背聯合手術和提高螺釘或固定器穩定性等方面的研究獲得了一些較肯定的結論,但是也存在一些不確定因素,需要進一步研究。盡管經椎弓根植骨的有效性存在爭議,但是,采用椎弓根螺釘內固定加經椎弓根植骨和/或后外側植骨融合的方法(尤其在壓縮或塌陷較明顯、復位后椎體內蛋殼樣改變者),仍被多數臨床醫師視為預防術后矯正丟失的主要措施或后路手術治療胸腰椎骨折的金標準。隨著骨替代物生物活性和誘導成骨性能的提高,經椎弓根植入骨替代物有望成為最有前途的方法。
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