椎弓根釘棒系統固定術后失效的原因分析及對策

張曉麗等

【摘要】目的：探討椎弓根釘棒系統固定術后失效的原因，并分析防治的對策。 方法：統計2007年5月至2012年5月我院應用該技術治療脊柱骨折及退行性變136例患者的骨折部位及節段、手術方法和所使用的內固定材料及下地行走時間、內固定失效的發生時間、取內固定的時間等，分析內固定失效情況松動、脫落、斷裂等的發生情況。 結果：椎弓根螺釘斷裂者8例共10顆（其中螺釘根部斷裂4顆，螺釘中部斷裂1顆），連桿斷裂者2例，內固定松動者2例，螺帽脫落者1例。內固定斷裂節段以胸腰段占多數。內固定失效時間發生在術后1年之內者3例，1～2年之間者6例，2年以后者2例；植骨融合者失效率為1.67%；未植骨融合者失效率為13.16%。結論：椎弓根螺釘斷裂是多方面因素綜合作用的結果，預防應從提高醫師技術水平、有效的植骨、合理的術后活動等多方面著手。

【關鍵詞】椎弓根釘棒；術后；失效

【中圖分類號】R681 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2014）03-0323-01

經椎弓根內固定技術因其良好的生物力學特點及廣泛的適應癥，自其問世以來已經成為治療脊柱骨折及退行性病變最常用的方法，并同時取得良好的療效[1，2]，但近年來，術后內固定失效的相關報導也越來越多[3 4]。本組2007年5月至2012年5月應用該技術治療脊柱骨折及退行性變患者136例，現將術后內固定失效情況如松動、脫落、斷裂等報導如下，并借此以探討其發生的原因及其對策。

1臨床資料和方法

1.1 內固定失效的標準[5]

整個內固定系統出現一處或者多處的異常連續性中斷；椎弓根釘體或者釘帽的松動、移位、游離；連桿的松動、滑動等出現任何一者，即考慮內固定失效。

1.2 病例采集的內容

病例采集均由住院總醫師負責，設制專門的病例調查表，主要記錄患者的一般情況：姓名、性別、年齡、職業、聯系方法，骨折部位及節段、伴隨疾病及合并癥、X線號碼，手術方法和所使用的內固定材料及下地行走時間，內固定失效的發生時間、取內固定的時間等。

1.3 一般資料

共136例，其中男92例，女44例，年齡從16～62歲，平均40.6歲。所有病例中脊椎骨折106例，腰椎滑脫22例，腰椎不穩8例。其中骨折發生在胸腰段（T12-L2）者89例；發生在腰段（L2-L5）者44例；應用AF系統85例， RF系統21例，GSS釘12例。植骨融合者60例，其中椎板間植骨者21例，棘突間植骨者7例，后路雙側椎板植骨8例， 橫突間植骨3例；未植骨融合者76例。伴有神經癥狀者62例，椎板減壓者43例。術后的活動情況看，所有的患者術后腰圍固定3個月，術后10天，開始腰背肌功能鍛煉，11例內固定失效者術后半年內從事重體力勞動者7例。

2內固定失效病例特點：

本組椎弓根內固定治療失效者共計11例（見表1），男性，8例，女性3例。年齡分布最小16歲，最大55歲。具體分布特點如下：AF：7例，RF：3例，GSS：1例；椎弓根螺釘斷裂者7例共10顆（其中螺釘根部斷裂4顆，螺釘中部斷裂1顆），連桿斷裂者2例，拔釘1例，內固定松動者2例，螺帽脫落者1例。內固定斷裂節段T113例、T121例、 L12例、 L21例、L51例、S12例。內固定失效時間發生在術后1年之內者3例，1～2年之間者6例，2年以后者2例；其中植骨融合者失效1例，為棘突間植骨；未植骨融合失效者10例。植骨融合者失效率為1.67%；未植骨融合者失效率為13.16%。

3討論

3.1內固定失效與醫師操作水平的的關系

內固定系統的選擇、螺釘的長度、直徑以及進釘的角度對手術的成敗十分關鍵[6]。脊柱骨折或滑脫的病人，脊柱的力學解剖結構發生嚴重的改變，如果椎弓根釘的植入位置欠佳， 這包括螺絲釘穿出椎體或進入椎間隙、反復地調整椎弓根釘、螺釘與椎體終板沒有平行等，必將導致各螺釘受力不均衡，引起拔釘、退釘、松動甚至斷釘等后果；其次為了過度追求椎體及椎間隙高度的恢復，過度撐開而使脊柱重力后移，椎間關節過度負重，可導致小關節退行性變、半脫位而失去穩定性，內固定裝置所受應力增大[7]，加速其疲勞而易導致螺釘斷裂；另外，手術醫師術前沒有仔細閱片，對椎體及椎弓根直徑估計不足，術中選擇長度及直徑不合適的螺釘，適當長度的螺釘能使增加螺釘根部致釘尖端的力臂，根據杠桿力學原理，螺釘根部較小的力可使螺釘發揮較大的作用，從而使螺釘根部受力減小，因此減少了螺釘應力集中處的折斷的機會。但過長超出椎體前緣則有損傷椎前重要組織的可能。研究表明[6]螺釘進入深度一般為椎弓根穿刺點到椎弓根軸線與椎體前緣交點連線距離的80%較為合理，此長度固定的強度已夠，再增加固定深度固定強度無明顯增加。

3.2 植骨與內固定失效的關系

對于脊柱滑脫及不穩的患者，內固定只能起到暫時穩定作用，要想重塑脊柱穩定，則必須植骨融合；而脊柱骨折病人，尤其是胸腰椎爆裂性骨折患者，脊柱椎體復位后，往往需要椎板減壓，緩解神經癥狀。但椎體高度恢復后，椎體中央大量松質骨壓縮丟失，致椎體中央出現空隙引起骨折愈合延遲、不愈合，另外椎板減壓后患者僅存的脊柱后柱的完整結構遭到破壞，使用后路椎弓根釘棒系統固定后，所有的應力負荷都以來內固定系統傳導，增加了內固定系統的金屬疲勞，此時脊柱植骨融合變得尤顯重要。多數學者認為，椎間或者椎體內植骨融合是保持脊柱穩定性和防止術后斷釘的有效方法之一[8，9]。Duffield等[10]測試用釘棒固定完整的脊柱，僅約10%的載荷通過內固定器，而切除前、中柱后經內固定器傳導的應力增加了11倍，可見前中柱的完整性及穩定性對脊柱的應力分布影響最大。本組內固定失效病例中有1例術中行植骨融合，占植骨組發生率為1.67%。此例患者系椎板減壓后行棘突間植骨者。我們認為失效的主要原因包括如下：一方面患者本身存在脊柱不穩，手術中將后柱椎板、棘突等骨性結構破壞，手術后脊柱的穩定性受影響較大，研究表明[11]當前中柱嚴重不穩時，單靠后路固定不能達到原來的力學穩定性；另外一個方面是植骨床準備不充分，植骨前未充分去皮質化也是內固定失效的原因之一。

3.3 術后康復鍛煉與內固定失效的關系

術后過早不恰當的下地活動有加速金屬內植物失效的可能。本組11例內固定失效的病人有7例（63.64%）是在術后3個月內下地負重活動。我們主張經椎弓根固定術后至少臥床2～3個月，待骨折臨床愈合后再逐漸下地行走。這樣，既可以避免因早期活動而使胸腰椎產生持續的微動，應力分布不均，防止椎弓根螺釘過度承重；又可以盡量防止因過早活動而影響骨折愈合。很多作者認為術后1～2個月佩戴支具活動十分重要[12]， 且應佩戴支具3個月，因為支具治療本身可以限制患者的身體過分的前屈、后伸，可以保證應力始終通過脊柱的中柱傳導，在植骨區域保證一定的應力負荷，促進成果。同時應力避免通過已經骨折的前柱或者進行了椎弓根釘棒系統固定的后柱結構傳導，可以有效地降低內固定失效的發生率。另外待植骨區域愈合后，應盡早取出內固定，因為內固定的作用是促進植骨融合，一旦植骨融合，內固定的作用也隨之消失，且有可能發生內固定斷裂。同時脊柱行內固定后，人體負重載荷大部分通過內固定器傳導，固定節段的椎體及植骨塊受力較小，過長時間的內固定將導致固定節段的椎體骨質疏松、影響植骨融合。本組內固定失效發生在1.5年以上者有6例，僅2例發生在1年以內，隨著內固定使用時間的延長，失效的發生率明顯增加。因此，脊柱內固定術后，應定期復查，根據患者的年齡以及植骨融合的質量而決定內植物取出的時間，一般術后9～12個月取出為宜。

3.4內固定失效的預防

椎弓根釘棒系統固定術后失效是多種因素共同作用的結果。手術醫師應努力提高術者的自身素質，嚴格操作規程盡量減少人為因素對手術造成的負面影響；要意識到內固定手術治療的結束并不是整個治療過程的完結，而是進一步系統全面的康復治療的開始。因此對骨折術后患者進行全面詳細的隨診，建立針對患者個性化的定期隨診檔案很有必要。嚴格指導術后病人開始活動的時間、方式及強度，制定周密的康復訓練計劃是減少內固定失效的重要措施。

參考文獻

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