引用本文： 張文志, 邱大權, 李旭, 段麗群, 張鋒, 唐康. 經皮單方向螺釘聯合傷椎萬向釘固定治療胸腰椎骨折的療效評價. 中國修復重建外科雜志, 2016, 30(5): 569-574. doi: 10.7507/1002-1892.20160115 復制
胸腰椎骨折是臨床常見脊柱骨折類型，占全身骨折的5%～6%[1]，占脊柱骨折的50%左右。對于無神經及脊髓損傷的胸腰椎骨折，經皮椎弓根螺釘內固定術治療具有損傷小、恢復快等特點[2-3]，術中均采用萬向釘固定。但有學者提出萬向釘無復位功能，術后撐開復位效果不理想，中長期隨訪發現畸形矯正及生物力學穩定性較差[4-5]。為此，我院骨科對經皮萬向釘進行了改良，發明了經皮單方向螺釘及其內固定系統（專利號：ZL 2013 2 0016324.5），該釘在矢狀位具有固定釘效果，側方位作用與萬向釘相同。自2012年1月起我院開始使用經皮單方向螺釘聯合傷椎萬向釘固定治療胸腰椎骨折，現回顧分析其臨床效果，并與僅使用萬向釘固定患者進行比較，探討采用該螺釘治療的優勢。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準[6-9]：①不穩定型胸腰椎骨折；②無神經損傷；③爆裂骨折、無椎管受累或椎體后緣骨折塊向椎管內占位小于椎管橫截面積的1/4；④椎管內無血腫等異物占位；⑤采用經皮椎弓根螺釘內固定術治療。 排除標準[6, 8]：①有內臟、顱腦損傷等不宜手術者；②骨質條件差、嚴重骨質疏松者；③術前檢查示病理性骨折；④合并明顯神經損傷表現需行椎管減壓者；⑤骨折2周后手術者。
2012年1月－2014年6月共56例患者符合選擇標準納入研究；其中30例采用經皮單方向螺釘聯合傷椎萬向釘固定（A組），26例僅采用萬向釘固定（B組）。
1.2 一般資料
A組：男20例，女10例；年齡18～56歲，平均37.5歲。體質量45～70 kg，平均61.0 kg。致傷原因：摔傷12例，高處墜落傷8例，交通事故傷7例，重物砸傷3例。受傷至入院時間1～10 d，平均4 d。損傷節段：T11 6例，T12 12例，L1 7例，L2 5例。骨折根據AO分型，A1型14例，A2型7例，A3型9例。術前美國脊髓損傷學會（ASIA）分級：D級12例，E級18例。
B組：男17例，女9例；年齡21～66歲，平均36.5歲。體質量44～70 kg，平均62.5 kg。致傷原因：摔傷12例，高處墜落傷7例，交通事故傷5例，重物砸傷2例。受傷至入院時間1～10 d，平均4 d。損傷節段：T11 4例，T12 11例，L1 9例，L2 2例。骨折根據AO分型，A1型13例，A2型7例，A3型6例。術前ASIA分級：D級10例，E級16例。
兩組均無明顯脊髓受壓及神經損傷癥狀。術前常規行過伸位墊枕間接復位骨折。兩組患者性別、年齡、體質量、致傷原因、受傷至入院時間、損傷節段、骨折類型及術前ASIA分級、疼痛視覺模擬評分（VAS）、傷椎前緣高度百分比、后凸Cobb角、矢狀面指數等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。見表 1～4。
1.3 手術方法
兩組手術均由同一組醫師完成。A組：全麻下，患者取俯臥位、下腰背部處過伸位。C臂X線機透視下，用克氏針標記傷椎和上、下椎體椎弓根在體表投影。于傷椎上位椎體體表投影處外側作長約1.5 cm的縱切口，逐層鈍性分離，暴露關節突。正位透視下，于標記的椎體左、右椎弓根投影的外緣（左側9～10點鐘位、右側2～3點鐘位），以內傾角度10～15°將穿刺針向椎體內穿刺，深入椎弓根內約2?cm；正、側位透視證實椎弓根內壁無穿破后，繼續穿刺至椎體后緣前方1 cm；拔出針芯，置入導絲，依次使用中空絲攻、中空椎弓根螺釘擴大釘道，植釘；透視確認內固定物位置。同法依次植入傷椎及下位椎體椎弓根螺釘。其中傷椎植入萬向釘，上、下位椎體植入經皮單方向螺釘。然后，從傷椎的上方椎體椎弓根螺釘開口處植入固定棒，擰入固定螺帽。擰緊傷椎上方的椎弓根螺帽，透視下進行撐開復位，恢復傷椎椎體高度、矯正后凸畸形，擰緊其余固定螺帽，扳除螺釘長尾。術畢，關閉切口，無需放置引流管。B組：手術操作同A組，傷椎及上、下位椎體均植入萬向釘。
1.4 術后處理
術后48 h內常規給予抗生素預防感染。術后24 h內行直腿抬高鍛煉；48 h后開始進行腰背肌鍛煉，并支具固定后下床活動，支具固定3個月；1年后取出內固定物。
1.5 療效評價指標
記錄兩組手術時間、術中出血量及并發癥發生情況。采用VAS評分評估疼痛改善情況。攝正側位X線片復查內固定物位置，有無斷釘、退釘發生。于術前及術后3 d、末次隨訪時X線片測量并計算以下指標：①矢狀位后凸Cobb角，即傷椎上位椎體上緣線的垂直線與下位椎體下緣線的垂直線的交角；②傷椎前緣高度百分比，即傷椎前緣高度/[（傷椎上位椎體前緣高度+傷椎下位椎體前緣高度）/2]×100%；③矢狀面指數，即傷椎前緣高度/傷椎后緣高度×100%。以上指標均計算矯正度（術后3 d測量值－術前測量值）以及丟失度（末次隨訪測量值－術后3?d測量值）。
1.6 統計學方法
采用SPSS19.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；組內不同時間點間比較采用重復測量方差分析；檢驗水準取雙側α=0.05。
2 結果
兩組患者手術均順利完成，術中未出現椎弓根釘誤植入椎管致脊髓、神經及重要血管損傷等，無硬脊膜撕裂、腦脊液漏發生。術后切口Ⅰ期愈合，無感染發生。A組手術時間（60.4±4.3）min、術中出血量（50.2±5.6）mL，B組分別為（59.6±4.6）min、（51.7±5.6）mL，比較差異均無統計學意義（t=0.656，P=0.515；t=—1.105，P=0.315）。兩組患者均獲隨訪，A組隨訪時間20～42個月，平均32個月；B組21～44個月，平均30個月。術后A組4例、B組8 例遺留輕度腰背部疼痛，經對癥治療后好轉。兩組術后3 d及末次隨訪時VAS評分均明顯低于術前，比較差異有統計學意義（P<0.05）；術后3 d與末次隨訪時比較，差異亦有統計學意義（P<0.05）。組間比較，術后3 d A組VAS評分顯著低于B組，比較差異有統計學意義（t=—2.277，P=0.027）；但末次隨訪時兩組VAS評分比較，差異無統計學意義（t=—0.28 9，P=0.774）。見表 1。
表1
兩組手術前后VAS評分比較（X線片復查示兩組內固定物位置良好，無斷釘、退釘發生，壓縮畸形均獲矯正；兩組患者于術后11～14個月手術取出內固定物。見圖 1。兩組術后3 d及末次隨訪時傷椎前緣高度百分比、后凸Cobb角及矢狀面指數與術前比較，差異均有統計學意義（P<0.05），術后3 d及末次隨訪時比較差異亦有統計學意義（P<0.05）。組間比較，術后3 d及末次隨訪時A組以上指標均優于B組，矯正度亦高于B組，比較差異均有統計學意義（P<0.05）；但兩組丟失度比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表 2～4。
表2
兩組手術前后傷椎前緣高度百分比比較（%，
表3
兩組手術前后后凸Cobb角比較（°，
表4
兩組手術前后矢狀面指數比較（%，
圖1
A組患者，女，54歲，L1節段A1型骨折正側位X線片 ?術前 ?術后3 d L1椎體形態、前緣高度恢復 ?術后1年椎體前緣高度維持滿意 ?術后26個月L1椎體前緣高度無明顯丟失
Figure1.
Anteroposterior and lateral X-ray films of a 54-year-old female patient with L1 fracture (A1 type) in group A ?Before operation ?At 3 days after operation,showing L1 vertebral body shape,anterior height recovery ?At 1 year after operation,showing satisfactory anterior height of the injured vertebrae ?At 26 months after operation,removal of internal fixation,no obvious loss of L1 anterior height
3 討論
3.1 內固定術螺釘組合選擇
經皮單方向螺釘主要有兩方面優勢：①采用加長臂設計[10]，在植入固定棒時，加長臂能保護軟組織不被過度牽拉；螺釘植入后，因臂在切口外，可直視螺釘U形槽方向，便于調整方向，且能在直視下判斷固定棒是否穿入螺釘U形槽，節約手術時間、減少透視次數。②與萬向釘相比，其明顯優點在于單平面可動性。萬向釘設計了球窩裝置，釘尾活動范圍大，利用萬向釘固定胸腰椎骨折，只能通過體位復位及連接棒與螺釘固定后的懸桁作用進行復位，難以達到滿意復位效果 [11-12]。而經皮單方向螺釘只保留了與U形槽開口垂直方向的活動，在矢狀面方向不能活動，手術操作過程中利用特制撐開器對螺釘撐開時，對椎體前柱及前縱韌帶的撐開作用更強，有利于傷椎前緣高度的恢復及后凸畸形的矯正。有研究表明 [13]，單方向螺釘聯合傷椎植入萬向釘固定后的生物力學穩定性與單純單方向螺釘固定比較無明顯差異。因此對于無神經損傷的單節段胸腰椎骨折，我們建議傷椎植入萬向釘，傷椎鄰近椎體植入經皮單方向螺釘。傷椎植入螺釘的優勢體現在以下方面[8, 14]：①避免跨傷椎4釘固定帶來的平行四邊形效應、懸掛效應及過度牽拉椎間盤，增強系統穩定性，保護椎間盤；②傷椎植釘后加壓釘棒系統可直接頂推傷椎，促進前柱高度恢復；③可通過降低釘棒之間應力和螺釘對椎體的切割作用，減少斷釘、退釘及松動的發生，本研究中無1例出現螺釘松動、斷裂等并發癥。傷椎植釘選擇萬向釘主要基于以下因素[15]：萬向釘固定可保留局部微動，使得載荷分享增加，應力集中減少；術中可直接調整尾帽方向，方便植入連接棒。經皮單方向螺釘聯合傷椎萬向釘固定既可避免單純使用萬向釘復位矯正效果不佳及矯形效果丟失等問題，又具備微動功能，避免應力集中。
3.2 療效分析
本研究中，A組手術時間及術中出血量與B組無顯著差異，說明經皮單方向螺釘聯合傷椎萬向釘固定術中操作與單純萬向釘植釘一樣，也可節約手術時間，減少出血量。影像學檢查顯示，兩組術后脊柱后凸畸形（后凸Cobb角、矢狀面指數）及傷椎前緣高度百分比均較術前明顯改善；兩組矯正度差異有統計學意義（P<0.05），說明經皮單方向螺釘聯合萬向釘在畸形矯正及維持脊柱穩定性方面優于單純使用萬向釘，也證實了其單平面可動性的優勢。術后3?d及末次隨訪時A組影像學測量指標均優于B組，差異有統計學意義，說明經皮單方向螺釘聯合萬向釘對于椎體撐開效果、中長期椎體復位維持效果佳。相關生物力學研究亦證實，單純萬向釘固定后脊柱各方向運動范圍均大于單方向螺釘聯合萬向釘固定，表明單純萬向釘固定穩定性及對骨折的復位效果均較單方向螺釘聯合萬向釘差[4, 16]。本研究末次隨訪時雖然A組影像學檢測指標丟失度優于B組，但差異無統計學意義，分析原因可能與觀察樣本量較小以及兩組傷椎均使用萬向釘固定，保留了微動功能，負重后矯正度丟失有關。
綜上述，針對無神經損傷的單節段胸腰椎骨折，采用經皮單方向螺釘聯合傷椎萬向釘固定治療療效確切，與傳統單純應用萬向釘相比，降低了手術操作難度，傷椎復位及固定效果更好。但該種術式仍需更多病例和長期隨訪來綜合評價臨床效果。
胸腰椎骨折是臨床常見脊柱骨折類型，占全身骨折的5%～6%[1]，占脊柱骨折的50%左右。對于無神經及脊髓損傷的胸腰椎骨折，經皮椎弓根螺釘內固定術治療具有損傷小、恢復快等特點[2-3]，術中均采用萬向釘固定。但有學者提出萬向釘無復位功能，術后撐開復位效果不理想，中長期隨訪發現畸形矯正及生物力學穩定性較差[4-5]。為此，我院骨科對經皮萬向釘進行了改良，發明了經皮單方向螺釘及其內固定系統（專利號：ZL 2013 2 0016324.5），該釘在矢狀位具有固定釘效果，側方位作用與萬向釘相同。自2012年1月起我院開始使用經皮單方向螺釘聯合傷椎萬向釘固定治療胸腰椎骨折，現回顧分析其臨床效果，并與僅使用萬向釘固定患者進行比較，探討采用該螺釘治療的優勢。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準[6-9]：①不穩定型胸腰椎骨折；②無神經損傷；③爆裂骨折、無椎管受累或椎體后緣骨折塊向椎管內占位小于椎管橫截面積的1/4；④椎管內無血腫等異物占位；⑤采用經皮椎弓根螺釘內固定術治療。 排除標準[6, 8]：①有內臟、顱腦損傷等不宜手術者；②骨質條件差、嚴重骨質疏松者；③術前檢查示病理性骨折；④合并明顯神經損傷表現需行椎管減壓者；⑤骨折2周后手術者。
2012年1月－2014年6月共56例患者符合選擇標準納入研究；其中30例采用經皮單方向螺釘聯合傷椎萬向釘固定（A組），26例僅采用萬向釘固定（B組）。
1.2 一般資料
A組：男20例，女10例；年齡18～56歲，平均37.5歲。體質量45～70 kg，平均61.0 kg。致傷原因：摔傷12例，高處墜落傷8例，交通事故傷7例，重物砸傷3例。受傷至入院時間1～10 d，平均4 d。損傷節段：T11 6例，T12 12例，L1 7例，L2 5例。骨折根據AO分型，A1型14例，A2型7例，A3型9例。術前美國脊髓損傷學會（ASIA）分級：D級12例，E級18例。
B組：男17例，女9例；年齡21～66歲，平均36.5歲。體質量44～70 kg，平均62.5 kg。致傷原因：摔傷12例，高處墜落傷7例，交通事故傷5例，重物砸傷2例。受傷至入院時間1～10 d，平均4 d。損傷節段：T11 4例，T12 11例，L1 9例，L2 2例。骨折根據AO分型，A1型13例，A2型7例，A3型6例。術前ASIA分級：D級10例，E級16例。
兩組均無明顯脊髓受壓及神經損傷癥狀。術前常規行過伸位墊枕間接復位骨折。兩組患者性別、年齡、體質量、致傷原因、受傷至入院時間、損傷節段、骨折類型及術前ASIA分級、疼痛視覺模擬評分（VAS）、傷椎前緣高度百分比、后凸Cobb角、矢狀面指數等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。見表 1～4。
1.3 手術方法
兩組手術均由同一組醫師完成。A組：全麻下，患者取俯臥位、下腰背部處過伸位。C臂X線機透視下，用克氏針標記傷椎和上、下椎體椎弓根在體表投影。于傷椎上位椎體體表投影處外側作長約1.5 cm的縱切口，逐層鈍性分離，暴露關節突。正位透視下，于標記的椎體左、右椎弓根投影的外緣（左側9～10點鐘位、右側2～3點鐘位），以內傾角度10～15°將穿刺針向椎體內穿刺，深入椎弓根內約2?cm；正、側位透視證實椎弓根內壁無穿破后，繼續穿刺至椎體后緣前方1 cm；拔出針芯，置入導絲，依次使用中空絲攻、中空椎弓根螺釘擴大釘道，植釘；透視確認內固定物位置。同法依次植入傷椎及下位椎體椎弓根螺釘。其中傷椎植入萬向釘，上、下位椎體植入經皮單方向螺釘。然后，從傷椎的上方椎體椎弓根螺釘開口處植入固定棒，擰入固定螺帽。擰緊傷椎上方的椎弓根螺帽，透視下進行撐開復位，恢復傷椎椎體高度、矯正后凸畸形，擰緊其余固定螺帽，扳除螺釘長尾。術畢，關閉切口，無需放置引流管。B組：手術操作同A組，傷椎及上、下位椎體均植入萬向釘。
1.4 術后處理
術后48 h內常規給予抗生素預防感染。術后24 h內行直腿抬高鍛煉；48 h后開始進行腰背肌鍛煉，并支具固定后下床活動，支具固定3個月；1年后取出內固定物。
1.5 療效評價指標
記錄兩組手術時間、術中出血量及并發癥發生情況。采用VAS評分評估疼痛改善情況。攝正側位X線片復查內固定物位置，有無斷釘、退釘發生。于術前及術后3 d、末次隨訪時X線片測量并計算以下指標：①矢狀位后凸Cobb角，即傷椎上位椎體上緣線的垂直線與下位椎體下緣線的垂直線的交角；②傷椎前緣高度百分比，即傷椎前緣高度/[（傷椎上位椎體前緣高度+傷椎下位椎體前緣高度）/2]×100%；③矢狀面指數，即傷椎前緣高度/傷椎后緣高度×100%。以上指標均計算矯正度（術后3 d測量值－術前測量值）以及丟失度（末次隨訪測量值－術后3?d測量值）。
1.6 統計學方法
采用SPSS19.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；組內不同時間點間比較采用重復測量方差分析；檢驗水準取雙側α=0.05。
2 結果
兩組患者手術均順利完成，術中未出現椎弓根釘誤植入椎管致脊髓、神經及重要血管損傷等，無硬脊膜撕裂、腦脊液漏發生。術后切口Ⅰ期愈合，無感染發生。A組手術時間（60.4±4.3）min、術中出血量（50.2±5.6）mL，B組分別為（59.6±4.6）min、（51.7±5.6）mL，比較差異均無統計學意義（t=0.656，P=0.515；t=—1.105，P=0.315）。兩組患者均獲隨訪，A組隨訪時間20～42個月，平均32個月；B組21～44個月，平均30個月。術后A組4例、B組8 例遺留輕度腰背部疼痛，經對癥治療后好轉。兩組術后3 d及末次隨訪時VAS評分均明顯低于術前，比較差異有統計學意義（P<0.05）；術后3 d與末次隨訪時比較，差異亦有統計學意義（P<0.05）。組間比較，術后3 d A組VAS評分顯著低于B組，比較差異有統計學意義（t=—2.277，P=0.027）；但末次隨訪時兩組VAS評分比較，差異無統計學意義（t=—0.28 9，P=0.774）。見表 1。
表1
兩組手術前后VAS評分比較（X線片復查示兩組內固定物位置良好，無斷釘、退釘發生，壓縮畸形均獲矯正；兩組患者于術后11～14個月手術取出內固定物。見圖 1。兩組術后3 d及末次隨訪時傷椎前緣高度百分比、后凸Cobb角及矢狀面指數與術前比較，差異均有統計學意義（P<0.05），術后3 d及末次隨訪時比較差異亦有統計學意義（P<0.05）。組間比較，術后3 d及末次隨訪時A組以上指標均優于B組，矯正度亦高于B組，比較差異均有統計學意義（P<0.05）；但兩組丟失度比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表 2～4。
表2
兩組手術前后傷椎前緣高度百分比比較（%，
表3
兩組手術前后后凸Cobb角比較（°，
表4
兩組手術前后矢狀面指數比較（%，
圖1
A組患者，女，54歲，L1節段A1型骨折正側位X線片 ?術前 ?術后3 d L1椎體形態、前緣高度恢復 ?術后1年椎體前緣高度維持滿意 ?術后26個月L1椎體前緣高度無明顯丟失
Figure1.
Anteroposterior and lateral X-ray films of a 54-year-old female patient with L1 fracture (A1 type) in group A ?Before operation ?At 3 days after operation,showing L1 vertebral body shape,anterior height recovery ?At 1 year after operation,showing satisfactory anterior height of the injured vertebrae ?At 26 months after operation,removal of internal fixation,no obvious loss of L1 anterior height
3 討論
3.1 內固定術螺釘組合選擇
經皮單方向螺釘主要有兩方面優勢：①采用加長臂設計[10]，在植入固定棒時，加長臂能保護軟組織不被過度牽拉；螺釘植入后，因臂在切口外，可直視螺釘U形槽方向，便于調整方向，且能在直視下判斷固定棒是否穿入螺釘U形槽，節約手術時間、減少透視次數。②與萬向釘相比，其明顯優點在于單平面可動性。萬向釘設計了球窩裝置，釘尾活動范圍大，利用萬向釘固定胸腰椎骨折，只能通過體位復位及連接棒與螺釘固定后的懸桁作用進行復位，難以達到滿意復位效果 [11-12]。而經皮單方向螺釘只保留了與U形槽開口垂直方向的活動，在矢狀面方向不能活動，手術操作過程中利用特制撐開器對螺釘撐開時，對椎體前柱及前縱韌帶的撐開作用更強，有利于傷椎前緣高度的恢復及后凸畸形的矯正。有研究表明 [13]，單方向螺釘聯合傷椎植入萬向釘固定后的生物力學穩定性與單純單方向螺釘固定比較無明顯差異。因此對于無神經損傷的單節段胸腰椎骨折，我們建議傷椎植入萬向釘，傷椎鄰近椎體植入經皮單方向螺釘。傷椎植入螺釘的優勢體現在以下方面[8, 14]：①避免跨傷椎4釘固定帶來的平行四邊形效應、懸掛效應及過度牽拉椎間盤，增強系統穩定性，保護椎間盤；②傷椎植釘后加壓釘棒系統可直接頂推傷椎，促進前柱高度恢復；③可通過降低釘棒之間應力和螺釘對椎體的切割作用，減少斷釘、退釘及松動的發生，本研究中無1例出現螺釘松動、斷裂等并發癥。傷椎植釘選擇萬向釘主要基于以下因素[15]：萬向釘固定可保留局部微動，使得載荷分享增加，應力集中減少；術中可直接調整尾帽方向，方便植入連接棒。經皮單方向螺釘聯合傷椎萬向釘固定既可避免單純使用萬向釘復位矯正效果不佳及矯形效果丟失等問題，又具備微動功能，避免應力集中。
3.2 療效分析
本研究中，A組手術時間及術中出血量與B組無顯著差異，說明經皮單方向螺釘聯合傷椎萬向釘固定術中操作與單純萬向釘植釘一樣，也可節約手術時間，減少出血量。影像學檢查顯示，兩組術后脊柱后凸畸形（后凸Cobb角、矢狀面指數）及傷椎前緣高度百分比均較術前明顯改善；兩組矯正度差異有統計學意義（P<0.05），說明經皮單方向螺釘聯合萬向釘在畸形矯正及維持脊柱穩定性方面優于單純使用萬向釘，也證實了其單平面可動性的優勢。術后3?d及末次隨訪時A組影像學測量指標均優于B組，差異有統計學意義，說明經皮單方向螺釘聯合萬向釘對于椎體撐開效果、中長期椎體復位維持效果佳。相關生物力學研究亦證實，單純萬向釘固定后脊柱各方向運動范圍均大于單方向螺釘聯合萬向釘固定，表明單純萬向釘固定穩定性及對骨折的復位效果均較單方向螺釘聯合萬向釘差[4, 16]。本研究末次隨訪時雖然A組影像學檢測指標丟失度優于B組，但差異無統計學意義，分析原因可能與觀察樣本量較小以及兩組傷椎均使用萬向釘固定，保留了微動功能，負重后矯正度丟失有關。
綜上述，針對無神經損傷的單節段胸腰椎骨折，采用經皮單方向螺釘聯合傷椎萬向釘固定治療療效確切，與傳統單純應用萬向釘相比，降低了手術操作難度，傷椎復位及固定效果更好。但該種術式仍需更多病例和長期隨訪來綜合評價臨床效果。
