皮質骨軌跡螺釘內固定術治療腰椎融合術后鄰近節段退變的臨床療效觀察

陳豪杰 黃小強 劉團江 何偉 張子龍 喬瑞 楊佳瑞 趙帥

傳統椎弓根螺釘（pedicle screw，PS）內固定技術聯合椎間融合術是治療腰椎退變性疾病的一線治療方式，但因其限制了脊柱的正常活動，改變了融合節段鄰近節段的生物力學，導致鄰近節段退變（adja_cent segment degeneration，ASD）［1_3］。近年來，ASD已成為融合術后的主要并發癥，病人不可避免地出現下背痛和神經根病的復發；目前，常采用傳統PS內固定技術聯合椎間融合術治療ASD，延長手術節段，對鄰近退變節段進行重新減壓植骨內固定并取出原內固定。

2009年，Santoni等［4］提出皮質骨軌跡（cortical bone trajectory，CBT）螺釘內固定技術，獨特的外“八”字置釘軌跡使螺釘同時穿過椎弓根內壁、椎弓根外壁和椎體外上壁三層皮質骨結構，其力學穩定性更加可靠，且椎旁肌肉剝離少，對關節突韌帶侵犯概率低。近年來，CBT內固定技術治療腰椎退變性疾病的應用日益廣泛，其螺釘把持力強、創傷相對較少，臨床療效亦值得肯定，逐漸為脊柱外科醫生所認可，但關于CBT內固定技術治療鄰椎病的相關報道還很少。

本研究通過回顧性分析2016年6月至2019年11月于西安交通大學醫學院附屬紅會醫院脊柱外科病院接受再治療的60例腰椎融合術后ASD病人的臨床資料，旨在比較CBT螺釘內固定技術與傳統PS內固定技術治療腰椎融合術后ASD的臨床療效。

資料與方法

一、納入標準與排除標準

納入標椎：①有明確的腰痛或者下肢放射痛，行保守治療3個月以上無效；②初次手術均獲得良好臨床效果；③根性疼痛分布在下肢的部位與初次不同；④影像學明確診斷為腰椎術后ASD（腰椎間盤突出、腰椎管狹窄、失穩、退變性脊柱側突）；⑤均行腰椎后路椎體間融合術。

排除標椎：①嚴重骨質疏松（骨密度T值＜-4.5 SD）者；②初次手術未融合；③初次手術出現內固定斷裂、感染；④腰椎術后結核、布魯氏桿菌病、腫瘤。

二、一般資料

共納入60例腰椎融合術后ASD病人，其中28例采用CBT內固定技術治療的病人納入CBT組，32例采用傳統PS內固定技術的病人納入PS組。兩組病人手術均由我院同一醫療小組完成手術。

CBT組和PS組的年齡、性別、骨密度、身體質量指數（body mass index，BMI）等比較，差異均無統計學意義（P均＞0.05，表1）。

三、手術方法

（一）CBT組手術方法

全麻插管成功后，病人取仰臥位，常規愛爾碘消毒，鋪無菌單，貼刀口膜。取責任節段椎間隙為中心后正中直切口，長約8 cm，依次切開皮膚、皮下組織、腰背筋膜，棘突旁骨膜下鈍性顯露計劃置釘的腰椎椎板及雙側關節突，行退變的腰椎間隙上位椎體下1/2、下位椎體上1/2椎板減壓。探查責任間隙受壓神經根，充分減壓并擴大神經根管，減壓充分后探查神經根通道。分別于退變節段上下椎體雙側椎弓根，以橫突下緣1～2 mm的水平線與上關節突內側緣2～3 mm垂線的交點為置釘點，矢狀位向頭端傾斜8°～9°，橫斷面向外傾斜25°～26°植入4枚CBT螺釘。安裝兩側預彎后的縱向連接棒，適當撐開責任間隙，責任腰椎間隙試模合適后，植入減壓骨粒融合器1枚。“C”型臂X線機透視后見內固定位置良好，安裝橫連。沖洗傷口，低位留置引流管1根，清點敷料及器械數目無誤，逐層縫合傷口，無菌敷料包扎。

表1 兩組病人的一般資料比較

（二）PS組手術方法

全麻插管成功后，取仰臥位，按常規愛爾碘消毒，鋪無菌單，貼刀口膜。取責任節段椎間隙為中心后正中直切口，長約15 cm，依次切開皮膚、皮下組織、腰背筋膜，棘突旁骨膜下鈍性顯露原釘棒內固定，完整取出螺帽、縱向連接棒、椎弓根螺釘以及橫連。棘突旁骨膜下鈍性分離退變間隙的上位或下位椎體的椎板及雙側關節突，分別于退變節段的上下雙側椎弓根的人字脊或橫突的中線與上關節突外側緣的垂線之交點植入椎弓根鈦合金螺釘。探查雙側神經根，開放雙側神經根通道，切除責任間隙的椎間盤，取出髓核，刮除纖維環，于充分減壓后擴大神經根管，減壓充分后探查受壓神經根松弛。安裝兩側預彎縱向連接棒，適當撐開責任間隙，責任間隙試模合適后，植入減壓骨粒融合器1枚。“C”型臂X線機透視后見內固定位置良好，安裝橫連。沖洗傷口，低位留置引流管1根，清點敷料及器械數目無誤，逐層縫合傷口，無菌敷料包扎。

（三）術后處理

兩組病人術后均使用抗生素預防感染（不超過48 h），采用甘露醇、抑酸等對癥處理。術后第1天復查血常規、電解質及肌酸磷酸激酶（creatine phos_phokinase，CPK）水平，術后引流量小于50 mL時拔除引流管，后佩戴腰背支具下床活動，術后3周行腰背肌功能鍛煉。術后1、3、6、9、12個月復查X線片。

四、評價標準

收集兩組的手術時間、術中出血量、術前及術后第1天的CPK水平。收集術前、術后1周和末次隨訪時的疼痛視覺模擬量表（visual analogue scale，VAS）評分、Oswestry功能障礙指數（Oswestry dis_ability index，ODI）和日本骨科協會（Japanese Ortho_paedic Association，JOA）評估治療分數。

五、統計學處理

使用SPSS 19.0統計學軟件（IBM公司，美國），計量資料采用均數±標椎差（±s）表示，不同時間點VAS評分、ODI等數據的比較采用配對t檢驗，同一指標的組間比較采用獨立樣本t檢驗，兩組間計數資料的比較采用卡方檢驗，P＜0.05被認為差異有統計學意義。

結 果

一、圍手術期一般資料

兩組病人均順利完成手術，隨訪（12.68±2.91）個月（8～18個月）。CBT組的手術時間、術中出血量、住院時間均顯著少于PS組，差異具有統計學意義（P均＜0.05）；兩組病人術后第1天的CPK均較術前顯著升高，CBT組病人術后第1天的CPK水平顯著低于PS組，差異均有統計學意義（P均＜0.05）。詳見表2。

二、臨床療效比較

兩組病人術后1周及末次隨訪時的VAS評分、ODI及JOA評分較術前均有明顯改善，差異具有統計學意義（P均＜0.05）。CBT組術后1周的VAS評分顯著低于PS組，兩組間比較，差異有統計學意義（t=-2.115，P=0.038）；其他時間點、各指標的組間比較結果，差異均無統計學意義（P均＞0.05）。詳見表3。

表2 兩組病人術中出血量、手術時間、住院時間、CPK水平比較（±s）

表2 兩組病人術中出血量、手術時間、住院時間、CPK水平比較（±s）

注：與同組術前比較，*P＜0.05

組別CBT組PS組t值P值例數28 32術后第1天197.67±7.24*289.03±7.50*-47.803＜0.001--手術時間（min）126.60±6.09 163.43±12.14-15.118＜0.001術中出血量（mL）260.17±14.68 340.00±35.10-11.742＜0.001住院時間（d）5.32±0.81 6.18±0.96-3.719＜0.001 CPK水平（U/L）術前109.32±4.18 109.65±4.75-0.288 0.775

表3 兩組病人不同時間點的VAS評分、ODI及JOA評分比較（±s）

表3 兩組病人不同時間點的VAS評分、ODI及JOA評分比較（±s）

注：與同組術前比較，*P＜0.05

組別CBT組PS組t值P值例數28 32 ODI（%）--VAS評分（分）術前5.96±0.69 5.81±0.64 0.873 0.386術后1周1.93±0.66*2.25±0.51*-2.115 0.038末次隨訪1.35±0.48*1.59±0.49*-1.911 0.061術前53.61±2.64 52.93±2.43 1.039 0.303術后1周5.54±0.69*5.25±0.67*1.649 0.104末次隨訪4.39±0.56*4.43±0.66*-0.251 0.802 JOA評分（分）術前10.71±1.18 10.75±1.27-0.125 0.900術后1周21.07±1.54*20.65±1.70*0.997 0.323末次隨訪23.46±1.26*23.84±1.68*-0.979 0.331

三、并發癥情況

兩組病人術中均未出現硬膜囊破裂、腦脊液漏、神經損傷、傷口感染、螺釘松動、斷裂等并發癥。術后復查經CT重建平掃后發現，CBT組3例病人各有1枚螺釘穿破骨皮質，未損傷周圍血管、神經。PS組有4例病人術后出現輕度貧血，未訴特別不適；3例病人術后3個月復查時訴腰背酸困不適，進行中醫理療等腰背肌鍛煉后癥狀緩解。兩組病人術后末次隨訪復查X線片未見螺釘松動、斷裂及癥狀復發。

典型病例見圖1、2。

討 論

圖1 病人，女，72歲，骨密度T值為-2.8 SD，因“腰椎后路椎體間融合術后（L4～S1）間盤突出癥（L3～4）”入院行“CBT螺釘內固定技術聯合后路椎體間融合術”a、b：術前腰椎正側位X線片示原內固定位置良好；c、d：術前腰椎CT、MRI示L3～4間盤突出；e、f：術后10個月腰椎正側位X線片示內固定位置良好；g：術后腰椎CT橫斷面平掃示CBT螺釘位置良好

圖2 病人，男，70歲，骨密度T值為-2.0 SD，因“腰椎后路椎體間融合術后（L5～S1）腰椎間盤突出癥（L4～5）”入院行傳統PS內固定技術聯合腰椎后路椎體間融合術 a、b：術前腰椎正側位X線片示原內固定位置良好；c、d：術前腰椎CT、MRI檢查示L4～5間盤突出；e、f：術后9個月X線片可見內固定位置良好

腰椎融合術后ASD是一個非常值得關注的問題，在脊柱翻修手術中占有相當大的比重。據報道，腰椎融合術后發生無癥狀性退行性改變的風險高達57%，而發生有癥狀性ASD的概率為1.9%～30.3%［5_8］。ASD的病理過程主要包括腰椎融合術后鄰近節段腰椎間盤突出、椎管狹窄、鄰近節段不穩、鄰近節段腰椎側突、椎體壓縮性骨折等，其主要發病機制是內固定融合術限制了脊柱的正常活動性，同時改變融合節段鄰近節段的生物力學，加速了鄰近節段的退變進程［3］。一般而言，傳統上對腰椎后路融合術后無癥狀性退行性改變不作特殊的外科介入治療，按照初次術后隨訪要求繼續隨訪即可；對有癥狀性ASD的病人，傳統上采用初次手術治療方案——傳統PS內固定技術聯合椎間融合術。與PS固定技術相比，應用CBT螺釘固定技術行腰椎后路融合也可獲得滿意的臨床療效，而且能顯著減少術中出血量，術后CPK升高水平更低，并可避免肌肉剝離過多造成的術后早期腰背部疼痛不適。不同于PS內固定技術，CBT內固定技術的置釘方式在矢狀面上從尾側向頭側、水平面由內向外，從而使進針點更靠近中線，對椎旁肌的剝離更少，同時對上關節突、乳突、神經、血管損傷的概率更低［9_13］。

如果采用與初次手術相同的內固定方式，再次置入原釘道的螺釘松動率將大大增加。初次腰椎融合術發展到ASD的病程一般很長，這類病人的骨質量均有不同程度的下降，在其進行腰椎后路減壓融合內固定手術中，若采用傳統的PS，其螺釘松動率將會不可避免地增大，遠期可能發生螺釘-骨界面的松動，繼而導致螺釘的拔出、內固定失敗以及交界性后凸等發癥。因CBT螺釘與椎體皮質骨的接觸面積更大，所以螺釘把持力更大，抗拔出能力更強。CBT內固定技術治療骨質疏松性腰椎退變性疾病病人，與傳統椎弓根骨水泥釘道強化內固定技術相比，不僅在螺釘把持力、術后臨床療效方面相當，且術中出血量、手術時間更少，手術更加微創，同時可以減少病人術后早期腰背不適的發生概率［14］。Yee等［15］通過對微創經椎間孔椎間融合術與開放椎間融合術后鄰近節段病變的比較研究推斷微創經椎間孔椎間融合術后ASD的發生風險更低，主要因為椎旁肌肉剝離更少。Wang等［16］認為后路融合術過程對后方復合體（如椎旁肌）的損傷將會增加術后ASD的發生率。有學者認為PS的置入過程中如損傷到鄰近節段的上關節突可加速鄰近節段的退行性改變［17_18］。同時，有關學者已經證實腰椎融合術中CBT螺釘內固定技術能取得與傳統PS內固定技術同等的臨床療效，且植入CBT螺釘時對腰椎后方韌帶復合體的損傷更小，置釘位置更安全，對神經、血管以及硬脊膜的侵犯風險更低［19_20］。李孝靜等［21］認為CBT螺釘內固定技術聯合腰椎后路椎體間融合術治療腰椎退變性疾病，與傳統PS內固定技術相比，手術時間更短、術中出血量少、創傷小、術后恢復快，臨床療效滿意。張世浩等［22］認為CBT螺釘內固定技術聯合腰椎斜外側椎間融合術治療鄰椎病不僅臨床效果確切，而且創傷小、并發癥發生率低，同時螺釘通道全部在皮質骨內，把持力更強，減少了螺釘松動的風險，對伴有骨質疏松的鄰椎病效果顯著。劉光普等［23］認為CBT螺釘內固定技術聯合腰椎后路椎間融合術治療腰椎融合術后ASD，可以在不取出原有內固定的基礎上進行鄰近節段固定，增加了螺釘把持力，手術創傷小。Mullin等［24］認為一半病人的椎弓根可以實現螺釘雙軌跡，證明了CBT螺釘內固定技術在腰椎后路翻修手術中的可行性。本研究中，CBT組與PS組相比，在達到同等臨床效果的同時，手術時間、術中出血量、CPK水平更低及住院時間更短，與以往研究一致。彭俊等［25］認為行腰椎后路融合術時，采用CBT螺釘內固定技術與傳統PS固定技術相比，可顯著降低術后病人血清肌酸激酶濃度（血清肌酸激酶濃度可預測醫源性肌肉損傷程度，其術后濃度變化與損傷程度呈正相關性）。本研究CBT組術后1周腰腿痛VAS評分低于PS組，主要原因可能是傳統PS內固定技術對椎旁肌肉剝離范圍大，且PS組病人因內固定取出的需要，手術切口延長，創傷更大，與以往研究一致。

患有鄰椎病的病人因為腰腿疼再次入院時的平均年齡往往很大，按照初次手術方案，我們為避免初次手術采用的金屬螺釘與再次手術采用的金屬螺釘材質的差異可能帶來的電解反應危險，需要拆除初次手術的內固定裝置，這樣手術的切口長度較初次手術時更長、失血量也會更多，年齡增加、手術切口增長等因素不可避免地增加了病人的手術風險。CBT內固定技術置釘與PS內固定技術置釘軌跡不同，無需對原手術節段進行操作，同樣能對鄰近節段進行減壓、植骨、融合、內固定操作，并且能達到相同的手術效果。CBT內固定技術較傳統PS內固定術具有椎旁肌肉剝離少，上關節突、乳突侵犯少，螺釘把持力強等優點；此外我們認為，與傳統PS固定技術相比，CBT螺釘具有較小直徑，植釘時切口更小，肌肉組織剝離更少，術中出血量少，術后感染率低，病人恢復快，體現了微創及快速康復的理念。

目前CBT內固定技術應用的適應證包括：①腰椎退變性疾病病人，對于合并骨質疏松的病人固定效果更佳；②肥胖、腰背肌發達以及高髂棘病人；③傳統螺釘軌跡植釘術后出現的鄰椎病；④椎弓根螺釘松動拔出、固定失敗后的補救性植釘；⑤以椎體前中柱破壞為主的疾病，如腰椎結核，椎間隙感染等；⑥鄰近節段退變性疾病。該技術同樣存在以下缺點：①既往手術導致峽部缺如、釘道破壞或因骨質破壞性疾病導致椎板或峽部區域骨質破壞時，缺少CBT螺釘進針點；②植釘技術要求高，釘道方向錯誤時再次改道困難，峽部和椎弓根骨折風險無法避免；③同時存在上位及下位神經根損傷風險；④長節段固定時釘棒連接困難；⑤學習曲線長，徒手置釘精度低，且置釘過程中螺釘容易刺破椎弓根及椎體骨皮質。隨著脊柱機器人、導航、3D導板導航以及三維CT術前釘道軌跡規劃等新輔助技術的誕生，為輔助螺釘植入提供更多選擇。有關研究表明相比徒手置釘，脊柱機器人、導航、3D導板導航輔助置入CBT螺釘精度更高、更安全［26_29］。因此新輔助置釘技術可以解決CBT螺釘的置釘困難、準確率低等問題，所以CBT作為一種微創的置釘方式，在治療鄰椎病上值得推薦。

綜上所述，與傳統PS內固定技術相比，CBT螺釘內固定技術治療ASD能達到同等的臨床效果，而且具有術區暴露范圍小、出血量少、手術時間短、住院時間短、螺釘把持力強等優點，對伴有骨量不同程度降低的ASD具有一定微創價值。但本研究為回顧性研究，選擇偏倚可能會影響研究觀察指標；其次，CBT內固定技術是新型的置釘技術，學習曲線可能會影響研究結果；最后，本研究隨訪時間短，未對病人遠期臨床療效與遠期并發癥進行觀察，需要大樣本前瞻性研究進一步進行驗證。