經傷椎植入固定螺釘和萬向螺釘對胸腰椎骨折手術療效的影響

孫軍戰，高升，俞軍衛，黃升云

(中國人民解放軍聯勤保障部隊第九O一醫院骨二科，安徽合肥 230031)

目前，后路短節段椎弓根釘內固定是治療胸腰椎骨折的經典術式[1]，具有操作簡單、安全、復位及固定效果滿意等優點。在此基礎上，經傷椎植入椎弓根螺釘提供了更佳的復位效果和更好的椎體穩定性[2]。但目前臨床上傷椎植入的多數為萬向螺釘，少見固定螺釘植入傷椎的相關研究。為此，本研究納入2014年4月-2017年6月行后路短節段經傷椎置釘內固定手術治療的147例胸腰椎骨折患者臨床資料，均隨訪12個月以上?，F以傷椎置釘類型不同，將其分為固定螺釘組和萬向螺釘組，比較兩種固定方式對胸腰椎骨折手術效果的影響。

1 資料與方法

1.1 選擇標準

納入標準：①T10-L4單椎體骨折；②傷椎至少一側椎弓根完整；③傷椎及相鄰椎體椎弓根直徑>4 mm，可行椎弓根釘固定；④無手術禁忌證；⑤TLICS評分>4分[3]；⑥患者術后隨訪時間>12個月；⑦不合并其他部位影響術后負重行走的損傷(例如截癱、不全癱、下肢骨折、骨盆骨折等)；⑧復查資料完善并在PACS影像工作站可以測量。排除標準：①骨腫瘤或骨質疏松癥等病理性骨折；②影像資料不全者；③有手術禁忌證。

1.2 一般資料

如前所述，按照置釘類型的不同，將此147例分為傷椎固定螺釘組(68例)和萬向螺釘組(79例)，兩組性別、年齡、骨折部位分布及分型比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組間胸腰椎骨折患者術前資料比較

1.3 手術方法

患者氣管插管全麻，俯臥位，透視定位傷椎及上下鄰椎的椎弓根位置，以傷椎為中心做縱行長約10 cm切口，沿棘突及椎板表面暴露手術部位。在相鄰上下椎體植入椎弓根釘(江蘇常州康輝醫療器械有限公司生產)，進針直徑、深度及內傾斜角度由PACS工作站于術前CT掃描圖像測定獲得。傷椎分別植入固定螺釘或萬向螺釘，固定釘頭斜指向傷椎前下緣，位于壓縮的上半部骨折部下方，釘尾高度較鄰椎高2-3 mm。測量長度后剪棒，適度彎棒。安裝連接棒，使彎曲弧度于矢狀位凸向前方。先固定擰緊遠端螺母，對近端椎弓根螺釘行撐開復位，騰出傷椎復位空間，擰緊螺母。最后，傷椎固定螺釘借助固定套筒或撐開器行釘頭轉向頭端的撬撥旋轉復位，直視見傷椎螺釘尾部距頭尾鄰椎螺釘距離相等時，擰緊傷椎椎弓根螺母。放置引流管，逐層縫合切口。

1.4 術后處理

術后引流量<50 mL/24 h時拔除引流管，臥床1個月后佩戴胸腰支具下地，支具佩戴3個月；術后1周內復查術后X線和CT，之后每月復查X線，每3個月復查CT。

1.5 隨訪及影像采集

測量數據包括傷椎前緣高度壓縮率(傷椎前緣高度/上下鄰椎前緣高度的平均值)及Cobb角(傷椎上下終板夾角)；數據采集時間節點為術前，術后1周，術后12個月；數據測量基準圖來源為PACS工作站CT掃描矢狀位最大椎體截面圖層。

1.6 統計學處理

運用SPSS 22.0統計學軟件進行分析，計數資料行卡方檢驗，計量資料以Kolmogrov-Simimov檢驗進行正態分析，若符合正態、方差齊，則應用t檢驗比較；若方差不齊則用t’檢驗，若數據不符合正態則用非參數U檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

所有患者均獲隨訪1-3年(平均1.6年)，均未發生斷釘、斷棒情況，無脊髓、馬尾及神經根手術損傷情況。

兩組患者術前椎體壓縮率及Cobb角之間無顯著差異(P>0.05)；相較于術后1周，固定螺釘組術后12個月的椎體壓縮率及Cobb角均無顯著丟失(P>0.05)，而萬向螺釘組術后12個月的上述指標均出現明顯丟失現象(P<0.05)；術后12個月時，兩組患者的椎體壓縮率及Cobb角差異有統計學意義(P<0.05)。 見表2。

表2 兩組患者手術前后的傷椎前緣高度壓縮率及Cobb角比較

3 討論

脊柱后方入路釘棒系統內固定術由于手術操作簡單，固定及復位效果滿意，可靠性高，成為胸腰椎骨折的經典術式。后路短節段內固定在早期為無傷椎置釘的4釘固定，后經大量研究證實：傷椎置釘[3]有助于椎體的復位、減小應力、維持復位后的椎體高度，因此，5釘或6釘模式的經傷椎置釘逐漸在臨床中推廣應用。目前，臨床上傷椎置釘多采用萬向椎弓根螺釘[4-6]。萬向螺釘的優點在于：釘桿與釘冠之間存在一個半弧形的球窩結構，釘冠能夠在任意方向做一定角度的旋轉，安裝固定棒較容易，對于置釘時縱線對齊的要求亦降低；此外，球窩的活動性消除了應力[7]，減少了椎弓根螺釘斷裂的風險；但也有報道球窩結構的存在導致了螺釘的力學性能下降，存在斷釘的風險[8]。而關于傷椎置入固定螺釘的臨床報道較為少見。本研究采用固定螺釘固定傷椎，對傷椎置釘的方向及角度等進行了與萬向螺釘不同的操作，對傷椎壓縮率及后凸角度的矯正效果及維持效果進行探討，為臨床同道們提供了借鑒。

大部分椎體骨折由于受傷暴力的原因，多為上終板椎體上半部壓縮崩裂，椎弓根螺釘的進釘原則[9]為“寧外勿內，寧上勿下”，為避免椎弓根螺釘進入上位椎間隙，常需釘頭指向尾端(圖1)。在擰緊螺帽時，由于力學角度原因，固定型椎弓根螺釘會自動垂直于固定棒前弧接觸點的切線，從而產生以椎弓根為支點、釘頭部分向頭端旋轉的現象，對塌陷的椎體上半部及上終板起到“撬撥-復位”作用(圖2)，筆者采用刻意的斜下置釘，并利用固定套筒和撐開器，人為地加強了此撬撥復位作用。而萬向螺釘的球窩結構則自動抵消了這種偏轉復位作用，導致直接傷椎撐開效果的下降甚至缺失、影響復位。

本研究表明，兩組對傷椎壓縮率和Cobb角的改善有明顯差異(P<0.05)，與賀金曉等[6]報道不同，他們認為固定螺釘與萬向螺釘組間無差異，可能是兩組間采取了無差異化的手術操作所致。而筆者充分利用了固定螺釘的優點，對于固定螺釘采取斜向置釘、撐開旋轉撬撥的特殊手法，復位效果明顯優于萬向螺釘組，并在術后統計中得到了驗證。此外，相較于術后1周，固定螺釘組術后12個月的椎體壓縮率及Cobb角均無顯著丟失(P>0.05)，而萬向螺釘組術后12個月的上述指標均出現明顯丟失現象(P<0.05)。分析其原因，患者術后在骨折未達骨性愈合時，站立負重時大部分載荷需由后路釘棒承擔[10]，釘棒不僅需承擔縱向垂直壓力，還承擔對抗身體前屈的張力帶作用。而萬向螺釘的微動存在，雖然保護了椎弓根螺釘的強度及完整性，但是在對抗縱向垂直壓力(維持椎體高度)和保持張力帶作用(避免前屈過度維持Cobb角度)方面存在不足；固定螺釘的剛性存在與之相比，則在此方面具有優勢。

圖1 釘頭指向尾端

圖2 固定螺釘產生撬撥復位作用

內植物是否斷裂失效的臨界點，是固定螺釘的剛性是否能對抗垂直壓力及屈曲剪力，傷椎使用固定螺釘可導致應力增大，但本研究均未發生螺釘斷裂現象，表明其剛度足以對抗。呂勝江等[11]的三維有限元力學分析認為，萬向螺釘內固定穩定性優于固定螺釘。但其模型是建立在正常人腰椎CT掃描的基礎之上，本身椎體前中柱完整性沒有遭到破壞，沒有考慮到椎體骨折后前方椎體支撐能力的喪失，后方韌帶復合體張力帶的重要性，以及不同椎弓根螺釘對骨折變形椎體的支撐作用。

總之，由于沒有萬向螺釘釘冠的活動角度存在，傷椎植入固定螺釘在擰緊螺帽時額外產生的“旋轉撬撥”效果起到了椎體復位效果，刻意的斜下置釘及撐開操作則增強了這種效果。在康復過程中，固定螺釘固定的傷椎高度丟失較小，并能較好地維持后凸角。由于術前均在PACS工作站上測量CT掃描的椎弓根直徑，本研究采用可能的最大直徑螺釘，并沒有出現由于固定螺釘的應力作用所致斷釘及斷棒現象。但傷椎固定螺釘植入時需有一定的斜向角度，復位應采取旋轉撬撥撐開的手法。