引用本文： 譚權昌, 蔣繼亮, 李穎, 周強, 王飛, 吳子祥, 雷偉. 空心側孔椎弓根螺釘的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2016, 30(6): 776-780. doi: 10.7507/1002-1892.20160158 復制
螺釘內固定系統已被廣泛應用于脊柱側彎、椎體滑脫、骨折及腫瘤等脊柱外科手術中，通過螺釘牢固錨定可恢復脊柱穩定性[1-2]，達到脊柱重建目的。螺釘的力學穩定性與椎體骨密度密切相關[3]，椎體骨密度降低將增加螺釘松動率[4]，導致內固定失敗。對于骨質疏松癥（osteoporosis，OP）患者，選擇合適的螺釘固定對預后至關重要。聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）強化技術因具有能增加螺釘把持力，錨合松質骨與螺釘等優勢而廣泛應用于臨床[5-6]。目前常用的傳統椎弓根螺釘（conventional pedicle screw，CPS）釘道強化技術，是在釘道內預先注入PMMA再植入CPS，通過PMMA凝固后的強度來增加螺釘把持力。但CPS并非專為PMMA強化所設計，因此更有利于PMMA強化的空心側孔椎弓根螺釘（fenestrated pedicle screw，FPS）應運而生。現就FPS的研發背景以及力學性能和臨床應用等研究進展綜述如下。
1 研發背景
OP是人口老齡化所要面臨的全球性問題，據報道，我國50歲以上人群中OP患病率男性約為14.4%，而女性高達20.7%，50歲以上女性骨質疏松性椎體壓縮性骨折的發病率約為15%[7]。50歲以上行脊柱外科手術患者中，男性OP患者約為14.5%，女性則高達51.3%且與年齡成正相關[8]。螺釘松動是脊柱內固定難題之一，Galbusera等[9]報道OP患者螺釘松動率高達約60%。由此可見，在骨質疏松椎體中增加螺釘把持力，實現堅強內固定，減少并發癥是脊柱外科醫生面臨的重要問題。目前PMMA強化技術是臨床常用的增強螺釘把持力、實現螺釘有效固定的方法之一，但臨床常用的CPS不是專為PMMA強化所設計，因此FPS應運而生。
2 形態特征
FPS是一種新型脊柱內固定螺釘，其整體形態類似CPS，特征性部分為螺桿中具有一縱向中空孔（貫通或不貫通螺桿）及側邊孔，PMMA可通過中空孔及側邊孔注入椎體達到增強螺釘把持力的目的。目前FPS的規格尚無嚴格統一標準，根據側邊孔數量，可分為單側邊孔及多側邊孔FPS。其中多側邊孔設計包括雙螺紋平面對稱2×2側孔[10]、雙螺紋平面非對稱2×1側孔[11]、四螺紋平面對稱4×2側孔[12]、多螺紋平面非對稱多孔設計[13]、多螺紋平面對稱多孔[14]及多螺紋漸變孔[15]等。螺釘側邊孔分布不同，PMMA在椎體中的分布也不同[15]。
3 力學性能
力學性能是螺釘能否有效固定的重要指標之一。Becker等[10]測得與未強化的CPS[（513± 214） N]相比，經PMMA強化的FPS的縱向拔出力（pull out strength，POS）明顯增高[（917±253）N]，差異有統計學意義（P=0.001）。Chen等[11, 13]及Choma等[16]均測得經PMMA強化的FPS的POS高于未強化的CPS，差異有統計學意義（P < 0.05）。由此可見，通過FPS中空孔及側邊孔能夠實現PMMA有效強化，且其POS優于未強化的CPS。
Bullmann等[17]進一步研究發現，經PMMA強化的FPS的POS高于未強化的FPS [（713.2± 254.6）、（554.0±296.5）N]，差異有統計學意義（P=0.000?1）。Chao等[14]及Paré等[18]均測得經PMMA強化的FPS的POS顯著提高，提示PMMA強化FPS能夠提供牢靠的螺釘錨定作用。研究證實，隨著側邊孔數量增加，從螺釘進入椎體內的PMMA量隨之增加，并與FPS的POS成正比[13]。但Paré等[18]研究發現，PMMA注入多側邊孔FPS后，首先從近端側邊孔流出，分布于螺釘近端[13]，他們認為PMMA強化FPS的POS主要取決于側邊孔分布位置而非側邊孔數量。經PMMA強化的FPS特點是PMMA注入后主要分布于側邊孔周圍，這與經釘道強化的螺釘整體被PMMA包裹不同。
但也有文獻報道經中空側邊孔強化與經釘道強化的FPS的POS差異無統計學意義[11, 14, 16]，FPS力學性能的特征仍需更多研究證實；但研究者同時指出，兩者之間差異無統計學意義可能是因為實驗中螺釘設計不同以及以模擬材料代替真正椎體所致[11]。區別于上述實驗，Kueny等[19]在比較FPS經上述兩種不同方式強化后的POS的同時，還模擬人體生理狀態下FPS循環縱向受力的差異。結果發現經釘道強化與經中空側邊孔強化后，FPS的POS分別為（1292±105）、（1485±191）N，雖然兩者差異無統計學意義（P=0.13），但經中空側邊孔強化仍高于經釘道強化。值得注意的是，經釘道強化與經中空側邊孔強化后，在模擬生理條件下螺釘所能承受的最大疲勞應力分別為（262±25.7）N和（358±47.4）N，差異有統計學意義（P=0.02），他們認為經中空側邊孔強化能夠提高椎體中螺釘的疲勞應力，該觀點與楊述華等[20]的研究結論一致。
4 臨床應用
2007年Fransen[21]首先報道在X線透視下，通過中空側邊孔注入1.5?mL PMMA強化FPS，治療3 例OP伴椎管狹窄、椎體前移及壓縮性骨折患者，術中未發生PMMA滲漏，術后隨訪顯示患者術前步態不穩、神經癥狀均明顯改善且未發生內固定失敗。
之后有多項更為系統的基于疼痛視覺模擬評分（VAS）、Oswestry功能障礙指數（ODI）及簡明健康調查量表（SF-36量表）的研究，比較了FPS強化內固定手術前后患者疼痛及功能改善情況。Moon等[22]報道37例患者接受PMMA強化FPS內固定術后平均獲隨訪33.3個月，除3例嚴重OP患者（T值 < -4.0）椎體融合失敗外，其他患者椎體均穩固融合（ 91.9%），下腰痛及腿痛VAS評分較術前明顯改善，差異有統計學意義（P=0.006、P=0.003）。與Moon等研究結果一致，Hu等[23]及Chang等[24]的PMMA強化FPS內固定術比較研究，以及Amendola等[25]及Lubansu等[26]的前瞻性研究，均顯示PMMA強化FPS內固定術后，患者的VAS、ODI及SF-36量表評分較術前明顯改善，差異有統計學意義（P < 0.05），提示PMMA強化FPS內固定術能夠較好地緩解疼痛、改善功能、提高患者生活質量。國內FPS研究尚處于起步階段，FPS臨床應用的文獻報道較少。樊勇等[27]對76例OP合并胸腰椎疾病患者，應用漸變型FPS行后路椎板切除減壓椎體間融合術；荊丹峰等[28]采用FPS治療31例OP合并腰椎退行性病變患者；均獲得與上述文獻一致的臨床效果。但Chang等[24]的PMMA強化FPS內固定術與傳統先強化后植釘治療效果對比研究顯示，兩者VAS評分與ODI的改善程度差異無統計學意義，因此FPS的臨床應用價值有待更多臨床數據驗證。
螺釘穩定性是評價FPS內固定可靠性的重要指標。Amendola等[25]對OP患者采用經中空側邊孔強化固定FPS，術后均未發生螺釘松動及螺釘拔出。Chang等[24]報道術后隨訪X線片顯示，強化的FPS在椎體內未發生垂直移位，但固定于L2以下椎體的FPS發生水平移位，他們認為L2以下椎體螺釘松動可能與患者本身的椎體條件有一定關系。因此，經PMMA強化的FPS穩定性值得肯定。
5 FPS強化后PMMA滲漏
骨水泥滲漏是椎弓根螺釘強化的主要并發癥，可導致血管、神經損傷，嚴重者可發生肺栓塞等[23, 29]。PMMA強化FPS發生骨水泥滲漏不僅與椎體中的脈管系統及低骨量松質骨有關[17-18]，還與FPS螺釘頂端開口及側邊孔設計有關。
體外實驗發現螺釘側邊孔及釘頭是否貫通是導致PMMA滲漏的重要因素。Becker等[10]觀察了10例接受PMMA強化FPS內固定術患者，其中2例（20%）發生PMMA硬膜外靜脈滲漏，他們分析認為螺釘植入深度不同導致側邊孔位置不同，可能會影響PMMA分布進而導致滲漏，其中最近端側邊孔位置至關重要。Paré等[18]在PMMA強化的63枚FPS中發現3枚（4.8%）發生PMMA滲漏，滲漏率遠遠低于Becker等[10]的報道，他們認為側邊孔分布于螺釘遠端（釘尾為近端）是滲漏率低的主要原因，該觀點與Choma等[16]的研究一致。吳劍維等[30]進一步研究發現，螺釘遠端1/3是預防PMMA滲漏的螺釘側邊孔分布安全區域。同樣，Chen等[13]在其研究中指出，近端側邊孔分布越近，螺釘植入椎體后距椎管的距離越近，PMMA滲漏風險越大。此外，Goost等[31]認為中空孔在螺釘前端是否貫通也與PMMA滲漏有關。
除螺釘結構外，Bullmann等[17]認為離體椎體本身可能是影響PMMA滲漏的重要因素之一。他們采用離體標本進行觀測，PMMA滲漏率高達65%，而活體靜脈血管血壓可阻止PMMA滲入椎管靜脈系統內；此外滲漏率與既往報道差異較大，可能與中空孔孔徑較小而需要更高壓力將PMMA注入椎體有關。
經中空側邊孔強化的FPS的滲漏率與經釘道強化比較更有參考意義。Kueny等[19]在不設定PMMA用量的前提下，對比經釘道強化及中空側邊孔強化的FPS的滲漏率，發現兩者PMMA滲漏率差異無統計學意義，兩者注入PMMA的最大量分別為（3.1±0.4）mL和（1.8±0.4）mL，經釘道強化的PMMA用量明顯高于經中空側邊孔強化，因此可能會因PMMA用量增加導致PMMA滲漏風險增高。與PMMA強化CPS釘道相比，PMMA強化FPS時，一旦發現滲漏可立即終止PMMA注射，而前者是先注入PMMA后擰入螺釘，存在螺釘擰入椎體后由于釘道內壓力增加，導致PMMA滲漏時不能終止擰入螺釘[17]。同時，通過釘道內預先注入PMMA再擰入螺釘會導致釘道內壓力增加，提高PMMA滲漏風險[11]。
上述體外實驗表明FPS對減少骨水泥滲漏有一定優勢，在臨床應用中PMMA滲漏率為5.0%～14.1%[22-26]。Moon等[22]報道37例PMMA強化FPS內固定術中2例（5.4%）發生PMMA滲漏，他們認為嚴重骨質疏松是導致滲漏的主要原因。該觀點與Hu等[23]研究一致，Hu等認為椎體骨密度 < 0.6?g/ cm2患者的PMMA滲漏率遠高于骨密度 > 0.6?g/cm2的患者。與Moon等[22]報道的滲漏率相近，Lubansu等[26]對78枚FPS行PMMA強化，4枚螺釘（5%）強化過程中發生PMMA滲漏。但Amendola等[25]在21例OP患者后路PMMA強化FPS的前瞻性隊列研究中發現，術中2例（9.5%）患者出現PMMA滲漏，術后CT復查3例（14.3%）患者出現椎管內少量PMMA滲漏。綜上述，實際臨床應用中PMMA強化FPS后骨水泥的滲漏率差異較大，可能與螺釘使用規格不同、局部骨質條件差異以及術中操作有關，因此關于FPS應用中PMMA的滲漏有待更多臨床報道證實。
Hu等[23]對比PMMA強化CPS釘道及FPS發現，兩者PMMA滲漏率分別為17.9%和13.6%，差異無統計學意義（P=0.21）；但當劃分PMMA在椎體內不同分布位置進行分析時，他們發現在PMMA分布至椎弓根區域時，經釘道強化與FPS強化滲漏率分別為80%和40%，他們認為FPS在預防骨水泥向后滲入椎管方面具有一定優勢。同樣，Chang等[24]報道進行FPS強化固定時PMMA滲漏率為14.1%，較PMMA強化CPS釘道的PMMA滲漏率（26.2%）顯著降低，且差異有統計學意義（P < 0.05）。
雖然FPS經PMMA強化時仍存在骨水泥滲漏的可能性，但上述臨床應用研究中，PMMA滲漏者除1例出現主觀疼痛癥狀[24]，以及1例術中發生一過性神經根麻痹、及時去除PMMA后癥狀消失[25]外，其余患者均未出現明顯的臨床癥狀。
6 FPS優點
與PMMA強化CPS釘道相比，PMMA強化FPS時，PMMA能夠通過中空孔及側邊孔準確填充螺釘釘道部位[12]，確保PMMA注入椎體后能實現PMMA強化的作用。FPS既實現了脊柱螺釘的錨定作用，又可作為PMMA“注射器”使PMMA準確分布于螺釘周圍強化[24]。體外研究顯示，PMMA通過FPS中空孔及側邊孔注入椎體后，可與標本中類似松質骨骨小梁“嵌合”形成“小梁骨-骨水泥-螺釘”整合結構，以螺釘-骨共同體增加螺釘的把持力[13]。此外，傳統的釘道內先注入PMMA再擰入螺釘的操作方式，決定了螺釘在擰入椎體后無法進行植釘調整，因為反復調整螺釘可能會影響PMMA強化效果。而FPS先植釘再強化，不僅提高了術中操作的便利性，而且避免了反復調整螺釘導致PMMA強化效果不佳。Chang等[24]比較PMMA強化FPS與PMMA強化CPS釘道，發現前者手術時間明顯縮短[（211.4±68.5）min及（296.3±46.3）min]，差異有統計學意義（P < 0.05）。
7 FPS翻修
由于PMMA強化FPS后形成“小梁骨-骨水泥-螺釘”整體結構來實現錨定作用，因此經PMMA強化的FPS在翻修術中是否能夠順利擰出，是脊柱外科醫生關注的重要問題之一。Chao等[14]報道經釘道強化后，螺釘旋出扭力為（362.5±38.9）N·mm，而經中空側邊孔強化后的旋出扭力為（403.1±46.1） N·mm，差異無統計學意義（P=0.17）。同樣，Chang等[24]對比了PMMA強化FPS與PMMA經釘道強化CPS后的扭矩，發現前者扭矩為（836.7±87.0） N·mm，明顯小于后者的（1119.6± 161.7） N·mm，差異有統計學意義（P < 0.05）。
螺釘的旋出扭力可能不僅與螺釘強化方式有關，還與椎體松質骨骨密度有關，松質骨骨密度越低，PMMA強化后水泥-骨界面的結合力越低，旋出的扭力可能越低，但需要進一步實驗研究證實。
8 展望
作為一種新型脊柱內固定螺釘，FPS的中空孔及側邊孔設計與CPS的實體結構設計相比，是否會影響螺釘的生物力學強度，還有待進一步基礎及在體實驗研究證實。此外，雖然FPS用于骨質疏松椎體進行PMMA強化時具備一定優勢，但基于FPS技術的不同改進型設計，包括中空孔及側邊孔直徑、側邊孔數量，如何篩選出更適合臨床應用的FPS還需要大量基礎及臨床研究支持。
螺釘內固定系統已被廣泛應用于脊柱側彎、椎體滑脫、骨折及腫瘤等脊柱外科手術中，通過螺釘牢固錨定可恢復脊柱穩定性[1-2]，達到脊柱重建目的。螺釘的力學穩定性與椎體骨密度密切相關[3]，椎體骨密度降低將增加螺釘松動率[4]，導致內固定失敗。對于骨質疏松癥（osteoporosis，OP）患者，選擇合適的螺釘固定對預后至關重要。聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）強化技術因具有能增加螺釘把持力，錨合松質骨與螺釘等優勢而廣泛應用于臨床[5-6]。目前常用的傳統椎弓根螺釘（conventional pedicle screw，CPS）釘道強化技術，是在釘道內預先注入PMMA再植入CPS，通過PMMA凝固后的強度來增加螺釘把持力。但CPS并非專為PMMA強化所設計，因此更有利于PMMA強化的空心側孔椎弓根螺釘（fenestrated pedicle screw，FPS）應運而生。現就FPS的研發背景以及力學性能和臨床應用等研究進展綜述如下。
1 研發背景
OP是人口老齡化所要面臨的全球性問題，據報道，我國50歲以上人群中OP患病率男性約為14.4%，而女性高達20.7%，50歲以上女性骨質疏松性椎體壓縮性骨折的發病率約為15%[7]。50歲以上行脊柱外科手術患者中，男性OP患者約為14.5%，女性則高達51.3%且與年齡成正相關[8]。螺釘松動是脊柱內固定難題之一，Galbusera等[9]報道OP患者螺釘松動率高達約60%。由此可見，在骨質疏松椎體中增加螺釘把持力，實現堅強內固定，減少并發癥是脊柱外科醫生面臨的重要問題。目前PMMA強化技術是臨床常用的增強螺釘把持力、實現螺釘有效固定的方法之一，但臨床常用的CPS不是專為PMMA強化所設計，因此FPS應運而生。
2 形態特征
FPS是一種新型脊柱內固定螺釘，其整體形態類似CPS，特征性部分為螺桿中具有一縱向中空孔（貫通或不貫通螺桿）及側邊孔，PMMA可通過中空孔及側邊孔注入椎體達到增強螺釘把持力的目的。目前FPS的規格尚無嚴格統一標準，根據側邊孔數量，可分為單側邊孔及多側邊孔FPS。其中多側邊孔設計包括雙螺紋平面對稱2×2側孔[10]、雙螺紋平面非對稱2×1側孔[11]、四螺紋平面對稱4×2側孔[12]、多螺紋平面非對稱多孔設計[13]、多螺紋平面對稱多孔[14]及多螺紋漸變孔[15]等。螺釘側邊孔分布不同，PMMA在椎體中的分布也不同[15]。
3 力學性能
力學性能是螺釘能否有效固定的重要指標之一。Becker等[10]測得與未強化的CPS[（513± 214） N]相比，經PMMA強化的FPS的縱向拔出力（pull out strength，POS）明顯增高[（917±253）N]，差異有統計學意義（P=0.001）。Chen等[11, 13]及Choma等[16]均測得經PMMA強化的FPS的POS高于未強化的CPS，差異有統計學意義（P < 0.05）。由此可見，通過FPS中空孔及側邊孔能夠實現PMMA有效強化，且其POS優于未強化的CPS。
Bullmann等[17]進一步研究發現，經PMMA強化的FPS的POS高于未強化的FPS [（713.2± 254.6）、（554.0±296.5）N]，差異有統計學意義（P=0.000?1）。Chao等[14]及Paré等[18]均測得經PMMA強化的FPS的POS顯著提高，提示PMMA強化FPS能夠提供牢靠的螺釘錨定作用。研究證實，隨著側邊孔數量增加，從螺釘進入椎體內的PMMA量隨之增加，并與FPS的POS成正比[13]。但Paré等[18]研究發現，PMMA注入多側邊孔FPS后，首先從近端側邊孔流出，分布于螺釘近端[13]，他們認為PMMA強化FPS的POS主要取決于側邊孔分布位置而非側邊孔數量。經PMMA強化的FPS特點是PMMA注入后主要分布于側邊孔周圍，這與經釘道強化的螺釘整體被PMMA包裹不同。
但也有文獻報道經中空側邊孔強化與經釘道強化的FPS的POS差異無統計學意義[11, 14, 16]，FPS力學性能的特征仍需更多研究證實；但研究者同時指出，兩者之間差異無統計學意義可能是因為實驗中螺釘設計不同以及以模擬材料代替真正椎體所致[11]。區別于上述實驗，Kueny等[19]在比較FPS經上述兩種不同方式強化后的POS的同時，還模擬人體生理狀態下FPS循環縱向受力的差異。結果發現經釘道強化與經中空側邊孔強化后，FPS的POS分別為（1292±105）、（1485±191）N，雖然兩者差異無統計學意義（P=0.13），但經中空側邊孔強化仍高于經釘道強化。值得注意的是，經釘道強化與經中空側邊孔強化后，在模擬生理條件下螺釘所能承受的最大疲勞應力分別為（262±25.7）N和（358±47.4）N，差異有統計學意義（P=0.02），他們認為經中空側邊孔強化能夠提高椎體中螺釘的疲勞應力，該觀點與楊述華等[20]的研究結論一致。
4 臨床應用
2007年Fransen[21]首先報道在X線透視下，通過中空側邊孔注入1.5?mL PMMA強化FPS，治療3 例OP伴椎管狹窄、椎體前移及壓縮性骨折患者，術中未發生PMMA滲漏，術后隨訪顯示患者術前步態不穩、神經癥狀均明顯改善且未發生內固定失敗。
之后有多項更為系統的基于疼痛視覺模擬評分（VAS）、Oswestry功能障礙指數（ODI）及簡明健康調查量表（SF-36量表）的研究，比較了FPS強化內固定手術前后患者疼痛及功能改善情況。Moon等[22]報道37例患者接受PMMA強化FPS內固定術后平均獲隨訪33.3個月，除3例嚴重OP患者（T值 < -4.0）椎體融合失敗外，其他患者椎體均穩固融合（ 91.9%），下腰痛及腿痛VAS評分較術前明顯改善，差異有統計學意義（P=0.006、P=0.003）。與Moon等研究結果一致，Hu等[23]及Chang等[24]的PMMA強化FPS內固定術比較研究，以及Amendola等[25]及Lubansu等[26]的前瞻性研究，均顯示PMMA強化FPS內固定術后，患者的VAS、ODI及SF-36量表評分較術前明顯改善，差異有統計學意義（P < 0.05），提示PMMA強化FPS內固定術能夠較好地緩解疼痛、改善功能、提高患者生活質量。國內FPS研究尚處于起步階段，FPS臨床應用的文獻報道較少。樊勇等[27]對76例OP合并胸腰椎疾病患者，應用漸變型FPS行后路椎板切除減壓椎體間融合術；荊丹峰等[28]采用FPS治療31例OP合并腰椎退行性病變患者；均獲得與上述文獻一致的臨床效果。但Chang等[24]的PMMA強化FPS內固定術與傳統先強化后植釘治療效果對比研究顯示，兩者VAS評分與ODI的改善程度差異無統計學意義，因此FPS的臨床應用價值有待更多臨床數據驗證。
螺釘穩定性是評價FPS內固定可靠性的重要指標。Amendola等[25]對OP患者采用經中空側邊孔強化固定FPS，術后均未發生螺釘松動及螺釘拔出。Chang等[24]報道術后隨訪X線片顯示，強化的FPS在椎體內未發生垂直移位，但固定于L2以下椎體的FPS發生水平移位，他們認為L2以下椎體螺釘松動可能與患者本身的椎體條件有一定關系。因此，經PMMA強化的FPS穩定性值得肯定。
5 FPS強化后PMMA滲漏
骨水泥滲漏是椎弓根螺釘強化的主要并發癥，可導致血管、神經損傷，嚴重者可發生肺栓塞等[23, 29]。PMMA強化FPS發生骨水泥滲漏不僅與椎體中的脈管系統及低骨量松質骨有關[17-18]，還與FPS螺釘頂端開口及側邊孔設計有關。
體外實驗發現螺釘側邊孔及釘頭是否貫通是導致PMMA滲漏的重要因素。Becker等[10]觀察了10例接受PMMA強化FPS內固定術患者，其中2例（20%）發生PMMA硬膜外靜脈滲漏，他們分析認為螺釘植入深度不同導致側邊孔位置不同，可能會影響PMMA分布進而導致滲漏，其中最近端側邊孔位置至關重要。Paré等[18]在PMMA強化的63枚FPS中發現3枚（4.8%）發生PMMA滲漏，滲漏率遠遠低于Becker等[10]的報道，他們認為側邊孔分布于螺釘遠端（釘尾為近端）是滲漏率低的主要原因，該觀點與Choma等[16]的研究一致。吳劍維等[30]進一步研究發現，螺釘遠端1/3是預防PMMA滲漏的螺釘側邊孔分布安全區域。同樣，Chen等[13]在其研究中指出，近端側邊孔分布越近，螺釘植入椎體后距椎管的距離越近，PMMA滲漏風險越大。此外，Goost等[31]認為中空孔在螺釘前端是否貫通也與PMMA滲漏有關。
除螺釘結構外，Bullmann等[17]認為離體椎體本身可能是影響PMMA滲漏的重要因素之一。他們采用離體標本進行觀測，PMMA滲漏率高達65%，而活體靜脈血管血壓可阻止PMMA滲入椎管靜脈系統內；此外滲漏率與既往報道差異較大，可能與中空孔孔徑較小而需要更高壓力將PMMA注入椎體有關。
經中空側邊孔強化的FPS的滲漏率與經釘道強化比較更有參考意義。Kueny等[19]在不設定PMMA用量的前提下，對比經釘道強化及中空側邊孔強化的FPS的滲漏率，發現兩者PMMA滲漏率差異無統計學意義，兩者注入PMMA的最大量分別為（3.1±0.4）mL和（1.8±0.4）mL，經釘道強化的PMMA用量明顯高于經中空側邊孔強化，因此可能會因PMMA用量增加導致PMMA滲漏風險增高。與PMMA強化CPS釘道相比，PMMA強化FPS時，一旦發現滲漏可立即終止PMMA注射，而前者是先注入PMMA后擰入螺釘，存在螺釘擰入椎體后由于釘道內壓力增加，導致PMMA滲漏時不能終止擰入螺釘[17]。同時，通過釘道內預先注入PMMA再擰入螺釘會導致釘道內壓力增加，提高PMMA滲漏風險[11]。
上述體外實驗表明FPS對減少骨水泥滲漏有一定優勢，在臨床應用中PMMA滲漏率為5.0%～14.1%[22-26]。Moon等[22]報道37例PMMA強化FPS內固定術中2例（5.4%）發生PMMA滲漏，他們認為嚴重骨質疏松是導致滲漏的主要原因。該觀點與Hu等[23]研究一致，Hu等認為椎體骨密度 < 0.6?g/ cm2患者的PMMA滲漏率遠高于骨密度 > 0.6?g/cm2的患者。與Moon等[22]報道的滲漏率相近，Lubansu等[26]對78枚FPS行PMMA強化，4枚螺釘（5%）強化過程中發生PMMA滲漏。但Amendola等[25]在21例OP患者后路PMMA強化FPS的前瞻性隊列研究中發現，術中2例（9.5%）患者出現PMMA滲漏，術后CT復查3例（14.3%）患者出現椎管內少量PMMA滲漏。綜上述，實際臨床應用中PMMA強化FPS后骨水泥的滲漏率差異較大，可能與螺釘使用規格不同、局部骨質條件差異以及術中操作有關，因此關于FPS應用中PMMA的滲漏有待更多臨床報道證實。
Hu等[23]對比PMMA強化CPS釘道及FPS發現，兩者PMMA滲漏率分別為17.9%和13.6%，差異無統計學意義（P=0.21）；但當劃分PMMA在椎體內不同分布位置進行分析時，他們發現在PMMA分布至椎弓根區域時，經釘道強化與FPS強化滲漏率分別為80%和40%，他們認為FPS在預防骨水泥向后滲入椎管方面具有一定優勢。同樣，Chang等[24]報道進行FPS強化固定時PMMA滲漏率為14.1%，較PMMA強化CPS釘道的PMMA滲漏率（26.2%）顯著降低，且差異有統計學意義（P < 0.05）。
雖然FPS經PMMA強化時仍存在骨水泥滲漏的可能性，但上述臨床應用研究中，PMMA滲漏者除1例出現主觀疼痛癥狀[24]，以及1例術中發生一過性神經根麻痹、及時去除PMMA后癥狀消失[25]外，其余患者均未出現明顯的臨床癥狀。
6 FPS優點
與PMMA強化CPS釘道相比，PMMA強化FPS時，PMMA能夠通過中空孔及側邊孔準確填充螺釘釘道部位[12]，確保PMMA注入椎體后能實現PMMA強化的作用。FPS既實現了脊柱螺釘的錨定作用，又可作為PMMA“注射器”使PMMA準確分布于螺釘周圍強化[24]。體外研究顯示，PMMA通過FPS中空孔及側邊孔注入椎體后，可與標本中類似松質骨骨小梁“嵌合”形成“小梁骨-骨水泥-螺釘”整合結構，以螺釘-骨共同體增加螺釘的把持力[13]。此外，傳統的釘道內先注入PMMA再擰入螺釘的操作方式，決定了螺釘在擰入椎體后無法進行植釘調整，因為反復調整螺釘可能會影響PMMA強化效果。而FPS先植釘再強化，不僅提高了術中操作的便利性，而且避免了反復調整螺釘導致PMMA強化效果不佳。Chang等[24]比較PMMA強化FPS與PMMA強化CPS釘道，發現前者手術時間明顯縮短[（211.4±68.5）min及（296.3±46.3）min]，差異有統計學意義（P < 0.05）。
7 FPS翻修
由于PMMA強化FPS后形成“小梁骨-骨水泥-螺釘”整體結構來實現錨定作用，因此經PMMA強化的FPS在翻修術中是否能夠順利擰出，是脊柱外科醫生關注的重要問題之一。Chao等[14]報道經釘道強化后，螺釘旋出扭力為（362.5±38.9）N·mm，而經中空側邊孔強化后的旋出扭力為（403.1±46.1） N·mm，差異無統計學意義（P=0.17）。同樣，Chang等[24]對比了PMMA強化FPS與PMMA經釘道強化CPS后的扭矩，發現前者扭矩為（836.7±87.0） N·mm，明顯小于后者的（1119.6± 161.7） N·mm，差異有統計學意義（P < 0.05）。
螺釘的旋出扭力可能不僅與螺釘強化方式有關，還與椎體松質骨骨密度有關，松質骨骨密度越低，PMMA強化后水泥-骨界面的結合力越低，旋出的扭力可能越低，但需要進一步實驗研究證實。
8 展望
作為一種新型脊柱內固定螺釘，FPS的中空孔及側邊孔設計與CPS的實體結構設計相比，是否會影響螺釘的生物力學強度，還有待進一步基礎及在體實驗研究證實。此外，雖然FPS用于骨質疏松椎體進行PMMA強化時具備一定優勢，但基于FPS技術的不同改進型設計，包括中空孔及側邊孔直徑、側邊孔數量，如何篩選出更適合臨床應用的FPS還需要大量基礎及臨床研究支持。