開放與經皮短節段椎弓根固定治療胸腰椎骨折的效果

伏治國，施耀華，陳儉波，高 俊，翟 羽，盛永華，張 曦，董啟榕

手術治療胸腰椎骨折能夠恢復傷椎高度，矯正脊柱后凸畸形，重建脊柱穩定性，促進患者早期康復，有較好的近、遠期效果，因而被臨床廣泛采用。開放復位椎弓根固定(open pedicle screw fixation，OPSF)是手術治療胸腰椎骨折的常用術式，隨著脊柱外科微創技術和器械的臨床應用，經皮椎弓根固定(percutaneous pedicle screw fixation，PPSF)治療胸腰椎骨折亦逐漸增多。2013年1月～2015年10月，南京中醫藥大學附屬常州市中醫醫院骨科采用短節段椎弓根固定治療94例單節段胸腰椎骨折患者，包括開放復位跨傷椎固定(OPSF-4釘)、開放復位附加傷椎固定(OPSF-6釘)、經皮跨傷椎固定(PPSF-4釘)和經皮附加傷椎固定(PPSF-6釘)，比較4種手術方式的療效，報道如下。

1 材料與方法

1.1 病例選擇納入標準：① 新鮮(外傷至手術時間≤14 d)單節段胸腰段骨折(T11～L2)；② 隨訪時間≥24個月。排除標準：① 合并脊髓和(或)馬尾神經損傷；② 嚴重骨質疏松(BMD T值<-2.5 SD)；③ 病理性骨折；④ 既往有外傷性脊柱骨折史。

1.2 病例資料共納入94例患者。術前均行X線(正、側位)、CT+三維重建、MRI和骨密度檢查。按照手術方式將患者分為4組：OPSF-4釘組18例，OPSF-6釘組42例，PPSF-4釘組21例，PPSF-6釘組13例。合并傷：OPSF-4釘組左距骨骨折、右恥骨上下支骨折并右肘與腕挫裂傷、左前臂軟組織傷各1例；OPSF-6釘組多處軟組織傷5例，骶骨骨折和跟骨骨折各2例，右髖臼骨折并髖關節中心性脫位、左髖臼骨折、輕型顱腦損傷各1例；PPSF-4釘組左恥骨上下支骨折并左髂骨骨折及右脛腓骨骨折、跟骨骨折、多處軟組織傷和左足外傷各1例；PPSF-6釘組多處軟組織傷2例。受傷至手術時間1～11 d。4組患者術前一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

1.3 手術指針DenisⅠ型骨折傷椎前柱高度丟失>1/3、DenisⅡ型和Ⅲ型骨折，見圖1。

1.4 手術方法全身麻醉。患者俯臥位，胸部和髂骨下墊枕，腹部懸空，利用過伸體位復位。C臂機透視定位傷椎和上、下位椎的椎弓根，并標記。DenisⅠ型和Ⅱ型骨折于傷椎棘突按壓復位。OPSF-4釘組和OPSF-6釘組采用后正中切口，置釘后C臂機透視觀察螺釘位置；固定橫聯，切口內放置1～2根負壓引流管。PPSF-4釘組和PPSF-6釘組于椎弓根標記點3 ∶00位和9 ∶00位各做一長2 cm切口，剪開腰背筋膜；操作在C臂機監視下進行，敲擊穿刺針穿過椎弓根，置入導針，沿導針置入多級擴張套筒，留置最后一級套筒，沿導針用攻絲對椎弓根進行攻絲，沿導針置入中空椎弓根釘，取出導針和套筒；無橫聯，不放置引流管。

1.4.1OPSF-4釘組 根據傷椎區域矢狀曲度預彎固定棒，鎖緊傷椎下位椎弓根釘螺塞，用撐開鉗向頭端撐開復位，鎖緊傷椎上位椎弓根釘螺塞。

表1 4組術前一般資料比較

圖1 手術指針 A.DenisⅠ型骨折傷椎前柱高度丟失>1/3；B.DenisⅡ型骨折；C.DenisⅢ型骨折

1.4.2OPSF-6釘組 傷椎上位和下位椎弓根置入定向螺釘，傷椎椎弓根置入短定向或萬向螺釘，固定棒依傷椎區域矢狀曲度預彎。DenisⅠA型和ⅡA型骨折先鎖緊傷椎椎弓根釘螺塞，再分別向頭、尾端撐開復位，鎖緊傷椎上、下位椎弓根釘螺塞；其它類型骨折鎖緊傷椎和下位椎弓根釘螺塞，向頭端撐開復位，鎖緊傷椎上位椎弓根釘螺塞。

1.4.3PPSF-4釘組 13例采用定向椎弓根螺釘，估計傷椎區域矢狀曲度預彎固定棒，插入固定棒后鎖緊傷椎下位椎弓根釘螺塞，用撐開鉗向頭端撐開復位，鎖緊傷椎上位椎弓根釘螺塞。8例采用Sextant系統固定，椎弓根釘為萬向螺釘，固定棒不需預彎，不進行撐開復位。

1.4.4PPSF-6釘組 傷椎上、下位椎弓根置入定向椎弓根螺釘，傷椎置入短萬向螺釘，估計曲度預彎棒，復位固定同OPSF-6釘組。

1.5 術后處理OPSF-4釘組和OPSF-6釘組引流量﹤50 ml/24 h可拔除引流管。行正、側位X線及CT+三維重建檢查。除合并骨盆和下肢骨折的患者外，4組患者均于術后3～5 d佩帶腰部支具下床活動，腰部支具使用3個月，3個月內避免彎腰。

1.6 觀察指標術后6周及3、6、12、18、24個月攝正、側位X線片復查，術后12個月取出內固定。利用醫學影像信息系統在側位X線片上測量術前、術后和末次隨訪時的傷椎前柱高度比、矢狀位Cobb角和傷椎后凸角。觀測并比較4組患者的手術時間、術中出血量、術后引流量、術后當天疼痛VAS評分，術后和末次隨訪時的傷椎前柱高度比、矢狀位Cobb角、傷椎后凸角。

2 結果

患者均獲得隨訪，時間24～32個月。隨訪時間4組比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。

2.1 4組手術指標比較見表2。術中出血量：4組比較差異有統計學意義(P<0.001)；PPSF-4釘組、PPSF-6釘組均少于OPSF-4釘組、OPSF-6釘組，差異均有統計學意義(P<0.05)；PPSF-4釘組、PPSF-6釘組比較差異無統計學意義(P>0.05);OPSF-4釘組、OPSF-6釘組比較差異無統計學意義(P>0.05)。術后引流量：OPSF-4釘組與OPSF-6釘組比較差異無統計學意義(P>0.05)，PPSF-4釘組與PPSF-6釘組無引流。手術時間和術后當天VAS評分4組比較差異均無統計學意義(P>0.05)。

表2 4組手術各項觀測指標的比較

與PPSF-4釘組比較：*P<0.05；與 PPSF-6釘組比較：#P<0.05；與OPSF-6釘組比較：△P<0.05

2.2 4組影像學測量指標比較術后和末次隨訪時傷椎前柱高度比4組比較差異有統計學意義(P<0.05)；OPSF-6釘組高于其它3組(P<0.05)；而OPSF-4釘組、PPSF-4釘組和PPSF-6釘組兩兩比較差異均無統計學意義(P>0.05)。術后和末次隨訪時的矢狀位Cobb角和傷椎后凸角4組比較差異無統計學意義(P>0.05)。

2.3 4組典型病例見圖2～5。

圖2 患者，男，47歲，L1椎體骨折，Denis ⅠB型，采用OPSF-4釘治療 A.術前X線片，顯示L1椎體上終板壓縮性骨折；B.術前CT矢狀位重建，顯示L1椎體上終板壓縮性骨折；C.術前MRI，顯示L1椎體呈高信號改變；D.術后3 d X線片，顯示L1椎體前柱高度恢復良好；E.術后25個月X線片，顯示L1椎體前柱高度部分丟失 圖3 患者，女，51歲，L1椎體骨折，Denis ⅡA型，采用OPSF-6釘治療 A.術前X線片，顯示L1椎體上、下終板骨折；B.術前CT矢狀位重建，顯示L1椎體爆裂性骨折；C.術前MRI，顯示L1椎體呈高信號改變；D.術后4 d X線片，顯示L1椎體前柱高度恢復良好，矢狀位Cobb 角和傷椎后凸角明顯減?。籈.術后27個月X線片，顯示L1椎體前柱高度、矢狀位Cobb角和傷椎后凸角保持良好 圖4 患者，女，26歲，L1椎體骨折，Denis ⅡB型，采用PPSF-4釘治療 A.術前X線片，顯示L1椎體上終板骨折，高度丟失，后凸畸形；B.術前CT矢狀位重建，顯示L1椎體上終板爆裂性骨折；C.術前MRI，顯示L1椎體呈高信號改變；D.術后3 d X線片，顯示L1椎體前柱高度恢復良好，矢狀位Cobb角和傷椎后凸角明顯減??；E.術后24個月X線片，顯示L1椎體前柱高度、矢狀位Cobb角和傷椎后凸角保持較好 圖5 患者，女，51歲，L2椎體骨折，Denis ⅡB型，采用PPSF-6釘治療 A.術前X線片，顯示L2椎體上終板爆裂性骨折，傷椎高度丟失，后凸畸形；B.術前CT矢狀位重建，顯示L2椎體上終板爆裂性骨折，累及中柱；C.術前MRI，顯示L2椎體呈高信號改變；D.術后3 d X線片，顯示L2椎體前柱高度恢復較好，傷椎后凸角明顯減?。籈.術后25個月X線片，顯示L2椎體前柱高度保持較好，上終板部分塌陷

3 討論

3.1 OPSF治療胸腰椎骨折的效果OPSF-4釘是手術治療胸腰椎骨折的主要術式之一，不僅能夠對傷椎進行三維矯正和固定，而且最大程度地保留了脊柱的活動節段，但由于“懸掛效應”和“平行四邊形效應”，術后普遍存在傷椎復位高度丟失，甚至出現椎弓根螺釘松動、斷裂等[1-2]。針對OPSF-4釘“雙平面”固定存在的問題，有學者提出OPSF-6釘固定的“三平面”理論，通過增加傷椎置釘使傷椎與上、下位椎體成為一個立體的整體框架，增加了節段穩定性，避免了應力集中，降低了內固定松動的風險。Bolesta et al[3]利用尸體標本進行生物力學測試表明，OPSF-6釘固定提高約41%的屈伸穩定性，48%的側屈穩定性，29%的旋轉穩定性。國內外的臨床應用證實[4-6]，OPSF-6釘固定能更好地重建并維持椎體前柱高度，矯正后凸畸形，且術后出現后凸畸形加重、內固定失敗等并發癥少于OPSF-4釘固定。本研究結果顯示，OPSF-6釘對傷椎前柱高度的矯正和保持優于OPSF-4釘，體現了傷椎附加椎弓根螺釘固定的生物力學優勢。

3.2 PPSF治療胸腰椎骨折的效果近年來，PPSF治療胸腰椎骨折也獲得了良好的效果，包括PPSF-4釘和PPSF-6釘固定。文獻報道[7-12]，與OPSF相比，PPSF術中出血量明顯減少，術后VAS評分低，但兩者對傷椎高度和矢狀位Cobb角矯正效果相當，最終的復位丟失無明顯差異。本研究結果顯示OPSF-4釘組和OPSF-6釘組的術中出血量大于PPSF-4釘組和PPSF-6釘組，與文獻報道一致[13-15]。在本研究中，PPSF患者術后當天VAS評分雖較OPSF低，但差異無統計學意義，與李志良 等[7]的Meta分析結果和Wang et al[ 16]的報道一致。這可能與4組均存在撐開復位對韌帶等組織的牽張、固定棒對關節突等結構的擠壓和術后仰臥體位內置物周圍組織結構的受壓有關。本研究中4組患者的手術時間比較差異無統計學意義，與文獻報道一致[10, 16-17]。分析原因為：① 患者的手術非同一術者完成。② OPSF開展較早，術者對顯露和置釘相對嫻熟；而PPSF開展較晚，處于學習曲線的初始階段。③ 病例數量較少，可能影響統計分析結果，需要進一步增加樣本量進行分析比較。

3.3 影像學指標分析本研究中，OPSF-6釘組術后和末次隨訪時的傷椎前柱高度比高于其它3組，與王洪偉 等[13]報道一致。分析其可能的原因有：① 復位方式不同。PPSF主要是通過過伸體位和傷椎棘突按壓恢復傷椎椎體高度；而OPSF-6釘組既利用體位和手法復位，還在術中利用撐開器械和定向椎弓根螺釘的角度矯正作用恢復傷椎椎體高度，對傷椎前柱高度的矯正效果優于其它組。② 固定棒曲度的差異。OPSF-6釘組可以在術中直觀獲得傷椎段的矢狀位曲度，對固定棒進行預彎，這樣在緊固螺塞時可以充分發揮定向螺釘的角度矯正能力，更好地恢復傷椎高度；而PPSF固定棒的曲度往往根據術者經驗和估計進行預彎，預彎曲度不夠“精確”，不能夠充分利用定向螺釘的角度矯正作用。③ 椎弓根螺釘不同。OPSF-6釘組采用定向椎弓根螺釘，與固定棒結合后可以實現角度撐開效果，矯正傷椎前柱高度；而PPSF-4釘組的Sextant系統為萬向螺釘，不能實現角度矯正。④ 撐開復位方式不同。對于Denis ⅠA型和ⅡA型骨折，OPSF-6釘組可以以傷椎椎弓根釘為支點，分別向頭、尾兩端撐開復位，相對于跨傷椎4釘向頭側的單向撐開，更好地恢復了傷椎前中柱的高度；而PPSF-4釘組的Sextant系統為萬向螺釘，不能進行撐開復位，另外，PPSF的定向椎弓根釘棒系統雖有撐開復位工具，但實際應用時發現其矯形能力非常有限。⑤ 傷椎椎弓根螺釘的支點作用。由于SSPSF主要是利用前、后縱韌帶和纖維環等組織的張力對骨折椎體的高度進行矯正，OPSF-6釘組傷椎的椎弓根螺釘可以利用固定棒的曲度將骨折椎體向前推頂，利用前縱韌帶和纖維環的張力更好地恢復傷椎前柱高度。并且，相對于4釘跨越2個脊柱單元的長距離撐開矯形，OPSF-6釘組利用傷椎的支點作用，減少了矯形單元，縮短了矯正距離，更加充分地利用了前縱韌帶的張力作用，恢復了骨折椎體的前中柱高度，且較少受鄰近脊柱單元韌帶結構損傷的影響。⑥ 生物力學穩定性的差異。相對于4釘固定和經皮固定的無橫聯固定，6釘加橫聯固定的立體結構和應力分散能夠提供更好的生物力學穩定性，以維持骨折椎體的高度[18]。因此，OPSF-6釘組術后對傷椎高度較好的矯正效果和保持能力，獲得了末次隨訪時更好的傷椎前柱高度。

短節段椎弓根固定是治療胸腰椎骨折的有效方法，OPSF-6對恢復骨折椎高度更有優勢；經皮固定的失血量明顯減少。