皮質骨螺釘通道技術在骨質疏松腰椎退行性疾病中的應用

楊民毅，劉西紡，劉世長，宋宗讓，朱偉

(1.西安交通大學醫學院附屬紅會醫院神經脊柱康復病區，陜西 西安 710000；2.西安交通大學醫學院附屬紅會醫院脊柱腰椎病區，陜西 西安 710000；3.陜西中醫藥大學附屬醫院脊柱外科病區，陜西 咸陽 712000)

隨著生活水平和醫療條件的改善，我國逐漸進入人口老齡化社會，老年人腰椎的退行性疾病發生率越來越高，因其生理機能減退，骨代謝能力下降，容易出現骨質疏松。而對于腰椎退行性疾病伴骨質疏松的患者，多數需要后路椎弓根釘棒系統進行手術治療，這類患者脊柱椎體骨密度低下，骨小梁結構不足以維持腰椎固定螺釘的把持力，容易導致螺釘松動、退釘、斷釘，是造成腰椎內固定術后并發癥的常見原因[1]。如何提高椎弓根螺釘固定骨質疏松椎體的穩定性，是脊柱外科醫生需要解決的問題。近年來骨水泥強化螺釘被廣泛應用于骨質疏松腰椎內固定術中，以提高螺釘穩定性。皮質骨螺釘通道技術(cortical bone trajectory，CBT)是由Santoni等[2]于2009年首次提出的一種新的置釘方法，它改變了傳統椎弓根螺釘利用椎弓根長軸作為通道的方式，使釘道在椎體矢狀面頭偏、橫斷面上外偏，加大了螺釘與椎弓根內皮質骨的橫截面積，提高螺釘對骨組織的把持力，受松質骨密度影響較小，更適合骨質疏松患者。西安交通大學醫學院附屬紅會醫院應用皮質骨螺釘技術治療腰椎融合內固定的骨質疏松患者20例，效果滿意，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧我院自2015年1月至2016年8月收 治的骨質疏松腰椎退變性疾病患者45例，均行腰椎后路減壓植骨融合內固定術。納入標準：a)腰痛，或伴有下肢放射痛或間歇性跛行，嚴重影響生活質量者；b)經過針灸、牽引、止痛藥物等保守治療超過3個月，效果不明顯者；c)經過對患者病史采集、詳細查體，X線片、CT、MRI和骨密度檢查，明確診斷為需行手術治療的骨質疏松腰椎退變性疾病者，手術節段≤2節段。排除標準：a)伴有結核、腫瘤、感染等其他疾病者；b)合并嚴重內科疾病不能耐受手術者；c)資料不全或失訪者。其中皮質骨螺釘通道組20例，男5例，女15例；年齡55～74歲，平均65.8歲；骨密度T值：-4.8～-2.7 SD，平均T值-3.8 SD；腰椎間盤突出癥10例，腰椎滑脫癥4例，腰椎管狹窄癥6例；手術節段：1節段14例，2節段6例。骨水泥強化螺釘組25例，男7例，女18例；年齡53～76歲，平均67.4歲；骨密度T值：-4.5～-3.1 SD，平均T值為-3.5 SD；腰椎間盤突出癥12例，腰椎滑脫癥4例，腰椎管狹窄癥9例；手術節段：1節段17例，2節段8例。所有患者入院前未規律服用抗骨質疏松藥物。兩組患者基礎資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 手術方法 全身麻醉后，取俯臥位，使用軟墊，標記手術節段后，常規消毒、鋪單，取后路正中切口，切開皮膚、皮下，逐層暴露，骨膜下剝離棘突兩側椎旁肌群。

皮質骨螺釘通道組：只需顯露椎板外側及關節突內側緣，置釘點為上關節突內下緣向下、內各2 mm處椎板，進釘方向冠狀位由內向外傾5°～15°，矢狀位尾傾25°～30°，釘道長度為前端通過椎弓根到達外側皮質即可，準備釘道后先行責任節段椎板切除、減壓及植骨融合，后同等直徑攻絲，置釘，螺釘直徑4.5～5.5 mm，長度25～30 mm。透視滿意后選擇合適長度的鈦棒預彎，置入后螺帽固定。放置橫連、沖洗、放置引流管，縫合。

骨水泥強化螺釘組：常規顯露至關節突外側緣及與橫突交界的“人”字嵴結構，以其為入釘點，根據不同椎體，冠狀位由外向內傾5°～15°，矢狀位頭傾0°～30°，螺釘直徑為6.0～7.0 mm，長度為螺紋尖端需過椎體中線，不出椎體，透視螺釘位置滿意后準備骨水泥，拉絲期分別用推桿于每側注入1.5 mL，待水泥凝固后透視，骨水泥彌散良好，選擇合適長度的鈦棒并預彎、撐開，行責任節段椎板切除、減壓及植骨融合，完成后抱緊，安裝橫連，余操作同上。

1.3 術后處理 術后嚴密觀察生命體征，3～5 d內常規給予預防感染、活血、脫水等對癥治療，觀察下肢運動感覺變化，告知患者可適當抬腿鍛煉。術后7 d左右囑患者逐漸進行腰背肌鍛煉，可在腰部支具保護下下地活動，出院后支具佩戴2～3個月，同時抗骨質疏松治療，定期復查隨訪。

1.4 術后觀察和評價方法 記錄兩組患者手術時間、術中出血量，觀察有無術后并發癥，隨訪6～18個月，平均12.8個月，記錄評估腰痛及下肢神經功能恢復情況，比較兩組術前、術后7d、末次隨訪視覺模擬評分(visual analogue scale，VAS)、日本骨科協會評分(Japanese orthopaedic association，JOA)[3]，隨訪時拍攝腰椎X線及CT檢查，了解內固定物有無松動、退釘、斷裂、移位，查看融合情況。

2 結 果

2.1 手術基本情況 45例患者手術均順利，沒有出現置釘引起的血管、神經損傷，兩組患者手術時間、術中出血量比較差異無統計學意義(P>0.05，見表1)。

表1 組患者手術基本情況比較

2.2 術前及術后臨床癥狀恢復情況 兩組患者術前VAS、JOA評分比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性；兩組患者術后7d、末次隨訪VAS、JOA評分與術前比較差異有統計學意義(P<0.05)，說明經手術后患者癥狀較術前逐漸改善；兩組末次隨訪VAS評分及術后7d、末次隨訪JOA評分比較差異無統計學意義(P>0.05)，而術后7d VAS評分兩組具有顯著差異(P<0.05)，皮質骨通道組疼痛改善較骨水泥組好(見表2)。

表2 兩組患者術前、術后隨訪VAS、JOA評分比較分)

2.3 術后隨訪影像學及相關并發癥 隨訪X線片、CT未見螺釘松動、退釘、斷裂等情況，骨水泥分布滿意，融合器位置佳，兩組患者椎體均達到骨性融合。術后12個月骨水泥強化螺釘組2例出現鄰近節段退變，1例患者出現該節段癥狀，經保守治療后癥狀改善。

2.4 典型病例 a)65歲男性患者，因“腰部疼痛伴雙下肢疼痛1年”為主訴入院，診斷：L4～5腰椎滑脫癥，因患者骨質疏松嚴重，擇期行“L5椎滑脫癥后路減壓植骨融合皮質骨螺釘內固定術”，術后患者腰部疼痛減輕，雙下肢疼痛癥狀消失，4 d后佩戴腰部支具下地行走(見圖1～6)。b)63歲女性患者，因“雙下肢疼痛麻木，間歇性跛行8個月余”為主訴入院，入院診斷：腰椎管狹窄癥，患者嚴重骨質疏松，擇期行“腰椎管狹窄癥后路減壓植骨融合骨水泥螺釘內固定術”，術后患者雙下肢疼痛明顯減輕，1周后可佩帶腰部支具下地活動(見圖7～11)。

圖1 術前X線片示L5椎體 向后滑脫 圖2 術前CT示L5椎體滑脫，椎間隙 變窄，椎間盤突出 圖3 術前MRI示L4～5椎間盤突 出，硬膜囊受壓

圖4 術中C型臂正側位透視示導針方向位置較好

圖5 術后CT示椎體復位滿意，L4、L5螺釘位置良好

圖6 術后5個月X線片示內固定位置滿意，螺釘無松動

圖7 術前X線片示L2、L3椎體骨質增生，退變嚴重，間隙變窄 圖8 術前CT示L2、L3椎體骨質增生，間隙變窄，椎管狹窄

圖9 術前MRI示L2～3椎間盤突出，椎管狹窄，黃韌帶肥厚，硬膜囊受壓

圖10 術后CT示L2、L3螺釘位置及骨水泥分布良好

圖11 術后6個月X線片示內固定及腰椎融合良好，螺釘無松動

3 討 論

目前對于腰椎退行性疾病來說，后路手術減壓、植骨融合內固定是最常規的手術方式。雖然椎弓根釘棒固定系統是常用、可靠的方法，其可重建脊柱穩定性，維持脊柱正常序列，促進植骨融合，但即使成功掌握正確的置釘方法，術后的螺釘松動、退釘、斷裂等并發癥仍不可避免，造成融合失敗、假關節形成[4]。而對伴有骨質疏松的患者來說，則需要更強大、穩定的內固定來維持脊柱的穩定性，有研究認為改變螺釘設計，包括增加螺釘直徑、長度或是螺紋形狀能起到一定的作用，但對于骨質疏松患者效果并不理想[5]。

為增加骨釘界面的穩定，學者們在釘道中填充不同的強化材料來增加螺釘的把持力，現臨床使用較多填充聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate，PMMA)來強化椎弓根螺釘，通過其在椎體內凝固來增加螺釘的固定力量[6-7]。該椎弓根螺釘中空，頭端及側端具有側孔，在置釘成功后使用注射裝置向椎體打入適量骨水泥，通過側孔及遠端孔滲入周圍骨小梁間隙，提高松質骨密度，達到局部強化的作用，提高螺釘縱向及橫向穩定性[8]。對于骨質疏松患者來說，不僅能提供脊柱的即刻穩定性，還能顯著增加固定節段脊柱的抗疲勞能力，在融合固定手術中，起到促進植骨融合的目的。通過骨水泥螺釘組病例的術后隨訪可以看到，該組患者術后螺釘未發生螺釘松動，椎間達到骨性融合，效果滿意。

然而骨水泥作為一種化學材料，在使用過程中可能造成一些并發癥，如滲漏、凝固發熱灼傷神經、不具有生物降解、毒性導致肺栓塞、低血壓、水泥周圍骨質吸收造成螺釘松動。作為術者熟練掌握骨水泥注入時機、骨水泥的用量都能減小相關風險的發生。文獻報道，一定范圍內，增加骨水泥的劑量并不能顯著提高椎弓根螺釘的穩定性，從螺釘的穩定性和安全性分析認為注射3 mL PMMA可以作為提高重度骨質疏松椎體椎弓根螺釘穩定性的合適選擇[9]。

作為一種新的置釘技術，CBT螺釘釘道方向是由內向外置釘，在矢狀位向頭端傾斜8°～9°，橫斷面向外傾斜25°～26°，最大限度提高螺釘與椎弓根皮質骨的接觸面，包括背側皮質骨、后內側椎弓根壁、前外側椎弓根壁和椎體壁弧面，大大增加了螺釘的把持力，幾項生物力學研究證實了CBT螺釘良好的力學性能[10-11]。骨質疏松的松質骨遠遠超過皮質骨骨量的減少，所以皮質骨螺釘適合骨質疏松患者使用[12-14]。雖然CBT螺釘的直徑和長度較傳統椎弓根螺釘更小，但其仍具有足夠的生物力學特性，研究也顯示它比傳統椎弓根螺釘抗拔出力高1.3倍[15]。而且因不同人椎弓根大小解剖差異，直徑更小的螺釘也能減小椎弓根皮質破裂、骨折的機會[16]。與傳統椎弓根螺釘相比，皮質骨螺釘進針點更偏內偏下(腰椎：上關節突內側緣延長線與橫突下緣1 mm的交點)，不需要向外側暴露，可以避免更廣泛的肌肉組織剝離，術中出血更少，達到微創的效果。同時CBT螺釘還可以避免損傷內側神經支，其起于脊神經背側支，位于乳狀突附近，傳統椎弓根螺釘置入時需剝離這一區域造成該神經損傷，從而減小患者術后腰部疼痛[17]。另外，較小的手術暴露區域和靠里的置釘位置會減小損傷關節突的可能[18]，可一定程度降低臨近節段發生退變的風險。由于CBT螺釘釘道偏內的特殊進針點，提前置釘后可能會影響術中減壓操作，為了方便減壓或需要大范圍減壓的某些嚴重的椎管狹窄者，我們的經驗是可在置釘滿意后取出螺釘，在釘道放入合適長度克氏針或做好標記，待減壓結束后再重新置回螺釘。需要注意的是，不正確的穿透方向可能損傷上位神經根，頭傾角不足可能損傷下位神經根；外傾角過大可能穿出骨皮質，頭傾角過大可能穿出上椎板，造成上位椎間盤損傷。故有效的術前計劃和把握合適螺釘的長度，初期進行較多的術中透視是必要的。為了避免醫生過多的輻射暴露風險，可以采用術中導航或脊柱機器人提高準確度，減少置釘時間，同時，術者熟悉解剖及掌握該過程也能減少此類風險。

對于腰椎融合內固定手術來說，不論選擇何種內固定方式，提高內固定強度，促進椎體間植骨融合才是根本，術后積極的抗骨質疏松治療，適當的功能鍛煉，可以防止骨量進一步減少，降低椎體、椎間隙高度丟失、螺釘松動、融合的失敗。目前對于該類患者來說，使用骨水泥強化螺釘行融合手術，在臨床上得到了很好的治療效果。而CBT螺釘技術的使用和報道仍較少，其在腰椎內固定翻修手術的相關應用和與傳統椎弓根螺釘聯合使用，都具有一定的臨床價值。

總之，與骨水泥強化螺釘相比，CBT螺釘技術避免了骨水泥強化的相關并發癥，同時其進針點位置偏內側，手術中對肌肉剝離少，可減少關節突損傷，間接達到減少術中出血和手術時間的目的，術后融合滿意，為骨質疏松患者腰椎內固定提供了一種新的術式選擇，值得臨床應用。