經皮椎弓根釘在胸腰椎骨折內固定術中應用和研究進展

李新武　趙勇

脊柱骨折占全身骨折5%-6%，脊柱骨折又以胸腰椎骨折多見，椎體骨折往往造成脊柱穩定結構的破壞，若脊柱處于失穩狀態，一般需要行重建脊柱穩定性手術。椎弓根釘棒系統內固定術在胸腰椎骨折中提供即刻、堅強的脊柱三柱生物力學結構，療效確切，已得到臨床公認，傳統手術方式為后路開放性手術，但是因手術醫源性創傷帶來的術后并發癥越來越得到學者們的廣泛重視。因此，隨著微創技術在骨科的優勢得到體現，脊柱微創外科技術也成為脊柱外科發展的趨勢和研究熱點，微創技術在脊柱內固定術中應用也越來越多，筆者就經皮椎弓根釘在胸腰椎骨折內固定術中的應用和進展作一綜述。

1.經皮椎弓根釘技術發展沿革

1936年Roy-Camille等首次報道運用椎弓根螺釘治療胸腰椎骨折，此后的幾十年時間，開放性后路短節段椎弓根螺釘內固定技術在脊柱外科手術中得到廣泛應用，并且取得了較好的治療效果。傳統的胸腰椎開放手術為后路開放性椎弓根釘棒系統內固定手術，但術后長期隨訪發現，有部分患者出現術后腰背部疼痛、僵直等癥狀，有的甚至嚴重影響日常生活，這些術后并發癥隨著脊柱內固定術的不斷開展而引起臨床術者們的重視，通過隨訪、對比以及前瞻l生和回顧性研究發現，這些術后并發癥和開放性手術時術中大范圍的剝離椎旁等腰背肌群和長時間牽拉術區肌群，容易發生腰背部肌肉血供不足，引起缺血壞死，同時大范圍的切除、剝離椎旁肌對脊神經后支容易引起損傷，這是術后患者出現腰背部疼痛、肌肉萎縮及纖維化的原因；再者，腰背部肌肉失神經支配后導致腰背肌無力，產生肌肉萎縮，嚴重者甚至導致遲發性脊柱不穩定。

為了解決這些問題，胸腰椎微創技術在臨床越來越受重視。經皮椎弓根螺釘微創內固定技術相對傳統開放式手術產生的上述術后并發癥明顯減少，因此在脊柱手術當中越來越受到術者和患者的歡迎。1982年Magerl在治療腰椎骨折時第一次應用經皮腰椎穿刺的手術方式進行椎弓根釘臨時外固定技術，這是腰椎微創術的首創。隨后Dick等將Magerl的經皮腰椎穿刺椎弓根釘內固定技術改進，使脊柱經皮內固定技術得到進一步發展，Mathews在1995年通過x射線透視下進行的經皮腰椎弓根螺釘內固定并使用連接棒縱向連接手術，這是脊柱微創內固定真正意義上的實現，但還是存在著欠缺的方面，如由于當時該技術將椎弓根釘連接棒置人太淺，基本處在皮下，很多患者術后出現術區皮膚愈合不良，甚至出現皮膚破潰、感染等等，另外，連接棒離椎體過遠，這樣產生后柱力矩過長，連接棒要承擔的張力變大，部分釘棒出現斷裂。因此當時該技術并未得到廣泛應用。直到2002年Foley等在前輩的基礎上研究出新的經皮椎弓根螺釘內固定操作系統，即Sextant椎弓根螺釘系統，通過Sextant系統，能將椎弓根連接棒置人腰背肌肌肉深層，克服了Mathews微創系統因連接棒過淺所帶來的術區疼痛、皮膚破潰、力矩過長等問題。該套系統的發明使經皮椎弓根內固定技術發生了重大的改變，微創系統在脊柱手術中的優勢也逐漸得到體現并在臨床中得到廣泛應用，脊柱微創手術也逐漸成為當今脊柱手術的主流手術方式。目前微創經皮椎弓根螺釘內固定技術一般是從最長肌和多裂肌之間人路，通過微創通道直達關節突進行操作，甚至不需要將過多的多裂肌從椎板上剝離，因此多裂肌失神經的風險得到降低，另外無須像開放性手術一樣需大范圍剝離，有效地保留了骨膜與肌肉之間的血管，術中、術后出血明顯減少。閆國良等報道使用經皮微創系統情況下微創組患者術后肌酸磷酸激酶指標比傳統開放手術組要低，而肌酸磷酸激酶為肌肉損傷的主要觀察指標，術后腰背肌疼痛等并發癥亦明顯減少。

2.經皮微創手術較之傳統手術在胸腰椎骨折的治療優勢

對于胸腰椎骨折患者，只要骨折影響脊柱穩定性，一般主張行手術治療，目前后路短節段椎弓根螺釘內固定術是手術方法之一，運用椎弓根螺釘棒系統手術治療通過穩定、矯形，重建脊柱三維穩定結構，但是傳統開放手術術中創傷較大、出血較多，相對微創手術發生血管、神經損傷等風險較高，另外傳統后路開放手術可能會產生椎旁肌萎縮或者去神經化，導致患者術后出現頑固性腰痛或者腰背部僵直等并發癥。Verlaan等報告傳統后路開放胸腰椎骨折手術失血較多，所有患者發生感染率為3，1%。長期隨訪發現，患者術后出現不同程度的腰背部痛，原因可能為手術節段的多裂肌神經后支受損或者椎旁肌萎縮。在國內宴雄偉等通過對比研究，發現后路開放手術比較容易損傷椎旁肌和脊神經后支，而引起手術區域術后疼痛或者失神經后椎旁肌萎縮。

微創手術已成為外科的主流手術方式，在臨床中開展越來越多。經皮椎弓根螺釘技術治療胸腰椎骨折的目的就是在達到同樣治療效果的情況下解決傳統開放手術所帶來的手術并發癥，減少手術中的副損傷，減輕術后術區疼痛，促進患者較短時間內康復，以最小的手術創傷達到最佳的手術治療效果。Phan報道對胸腰椎骨折患者運用經皮椎弓根螺釘固定技術治療，通過對比得出該微創技術創傷小、出血少，同樣獲得與開放手術相近的臨床效果。羅春山等對經皮椎弓根螺釘系統治療的患者用肌電圖檢查，發現行微創手術的患者椎旁肌無失神經肌顫電位出現，而行傳統開放手術方式的患者椎旁肌則有失神經肌顫電位的出現，這說明經皮椎弓根螺釘固定技術對椎旁肌損傷明顯減少。經皮微創椎弓根螺釘技術手術通道小，避免對椎旁肌肉的廣泛剝離和長時間的牽引，因此具有手術創傷小、疼痛輕及術后恢復快等優點。術后應激反應反映了手術對機體的創傷程度，聶鋒鋒等通過比較微創經皮椎弓根內固定與開放手術治療胸腰椎骨折兩組患者的血清C-反應蛋白水平及血清肌酸激酶活性的變化，結果血清C-反應蛋白濃度術后均增高，但開放組升高比微創組明顯，開放組在治療24-48h后血清肌酸激酶活性亦高于微創組。血清肌酸激酶活性是反映肌肉損傷程度的指標，通過檢測血清肌酸激酶活性結果表明，傳統開放手術對肌肉組織損傷程度更大。

經皮椎弓根螺釘微創內固定技術較傳統開放手術有如下的優點：術中通過x線透視，經皮椎弓根螺釘微創內固定先使用克氏針引導技術，加快了置釘時問而且提高置釘的準確性；再者無須剝離椎旁肌肉，對患者手術創傷輕、術后患者疼痛減少；經皮椎弓根螺釘置釘通道肌間人路，減少了手術對肌纖維及脊神經背側支的損傷，患者因疼痛少利于術后腰背肌功能恢復；通過微創技術同樣達到堅強固定及畸形矯正效果，經皮椎弓根釘技術患者能早期下床活動，有利于術后康復訓練及減少住院時間。經皮椎弓根技術直接定位并準確置人椎弓根螺釘，降低了椎旁肌止點剝離導致的去神經支配和萎縮。

傳統后路椎弓根螺釘開放手術，常須較大范圍剝離椎旁肌，為了暴露術區而使用椎板拉鉤或者撐開器持續牽拉，這使椎旁肌內張力增高、肌肉血供減少，此舉容易導致醫源性的肌肉萎縮和去神經。而經皮椎弓根手術經通道人路，術中無須過多剝離椎旁肌，無須牽拉肌肉，減少了醫源性引起的并發癥，術后磁共振檢查發現椎旁肌較少引起纖維脂肪退變。在脊柱穩定性方面，開放手術術中對椎體附件和周圍組織穩定結構的破壞，脊柱穩定性受到了影響。相對經皮椎弓根螺釘技術，傳統后路開放手術術后恢復較慢，住院時間長，而且患者若臥床時間長可導致壓瘡及墜積性肺炎的發生。另外傳統開放手術患者手術時間較長、切口較長，這較容易引起切口感染等并發癥。患者出于對手術切口的要求，經皮微創切口無疑更小，更加美觀，滿意度更高，小術口可滿足大部分患者對手術微創的要求。

3.適應證及不足

通過總結，經皮椎弓根固定適應證是：①椎體壓縮程度超過1/3，后凸成角大于30°，不伴有脊髓神經損傷癥狀的患者。②傷后2周內的新鮮椎體骨折且無病理性骨折及嚴重骨質疏松。③不需要減壓的胸腰段不穩定性骨折，無明顯脫位，傷椎及相鄰椎體椎弓根、小關節突完整。④Chance骨折。手術的不足之處：由于對手術操作技術要求較高，需要根據解剖位置的體表投影，在透視下的解剖關系來進行精確定位進針點，再者需在x線透視機下操作，對患者及術者有一定的輻射。此外，經皮椎弓根技術不直接從后路開窗對傷椎減壓復位，而是利用前后縱韌帶、椎問盤等軸向撐開，使椎體受壓間接復位，可能傷椎的復位效果不如開放手術效果明顯。手術切口小，操作術野小，經驗較少的術者容易發生置釘失誤，甚至置釘失敗。Kim等指出：經皮微創治療胸腰椎骨折患者的體型、椎弓根畸形等對經皮置釘的準確性有一定的影響。對于肥胖者，手術視野較深，不便操作，且超重或肥胖都可能對脊柱系統造成負荷，可能導致內固定失敗；具有嚴重心血管疾病及呼吸系統疾病的老年患者或患有嚴重骨質疏松的患者均不適用，椎弓根發育不良或存在明顯的脊柱側凸，都為該手術方法的禁忌證。經皮椎弓根螺釘技術因操作技術要求較高，因此存在不可避免的缺點，如學習曲線長，要求術者對于脊柱解剖結構以及x線影像學熟練掌握：經皮椎弓根螺釘主要為萬向螺釘和中空螺釘，費用昂貴。在植人導絲時，導絲有可能會穿過椎體，導致椎體前方重要組織和結構的損傷；導絲還可因摩擦系數增高，隨工作通道拔出，導致穿刺失敗；對于多個節段病變存在一定操作困難。最后，經皮椎弓根釘棒系統價格昂貴，臨床推廣受到一定限制。

4.手術操作與注意事項

對于微創手術有以下操作技巧提供參考：①術前體位復位，使患者腰背部伸展，對于后凸明顯者給予適當力量復位，但不能勉強及用力過度。②術前體表定位：體位固定好后，可C臂確定傷椎，定位后盡量不改變患者體位，若有改變者，重新定位。因體表標志對通道的置入十分重要。③傷椎椎弓根螺釘置人：通過體表定位確定螺釘位置，明確傷椎椎弓根釘進針點和角度，使同側椎弓根螺釘保持一條直線，這樣以利于穿入連接棒。不能反復多次置^椎弓根釘，以免釘道松動。連接棒的置人：選擇合適長度預彎好的連接棒沿皮下隧道置人，如同側螺釘位置在同一直線上，連接棒可順利置人。如果置棒困難，一般常見原因是同側螺釘的角度或者深度問題，重新調整后再置棒：連接棒置入后，需C臂正側位和傾斜位觀察確認棒穿過螺釘。