引用本文： 鐘暉, 陳建明, 張成程, 李占清, 陸聲. 椎弓根-橫突通道植釘技術的臨床應用研究. 中國修復重建外科雜志, 2019, 33(12): 1486-1490. doi: 10.7507/1002-1892.201810124 復制
目前，胸椎椎弓根螺釘內固定系統已廣泛用于治療各類脊柱疾病，并取得較理想療效[1-2]。但由于胸椎各節段存在明顯解剖差異，臨床應用椎弓根螺釘內固定系統時常無法精確確定進釘點以及按照預想角度進釘。有研究表明，椎弓根螺釘植入失敗率平均超過 20%[3]，而且螺釘植入時如穿破椎弓根壁，可能導致硬脊膜撕裂或神經根損傷，發生率約為 1.1%[4]。因此，針對胸椎椎弓根螺釘設計一種精確植釘技術具有重要意義。
我們前期研究對正常成人全胸椎 CT 圖像進行觀測，發現胸椎椎弓根與橫突間有一內部松質骨相連的通道，通過該通道可順利到達椎弓根進行植釘，提示可采用椎弓根-橫突通道進行椎弓根螺釘植釘[5]。為探討該技術可行性，我們在尸體標本上進行模擬植釘，發現植釘準確率高于傳統方法。為進一步探討該技術用于臨床的可行性及療效，我們進行了前瞻性臨床隨機對照研究，將椎弓根-橫突通道植釘技術與傳統植釘技術進行比較。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 胸椎骨折需行胸椎椎弓根螺釘內固定者；② 有明確外傷史；③ 受傷至手術時間<2 周；④ 手術前后影像學資料及隨訪資料完整。排除標準：① 嚴重骨質疏松患者；② 腫瘤患者。2015 年 5 月—2017 年 6 月共 24 例患者符合選擇標準納入研究，按照隨機數字表法分為試驗組（椎弓根-橫突通道植釘技術）和對照組（傳統植釘技術），每組 12 例。
1.2 一般資料
試驗組：男 7 例，女 5 例；年齡 17～62 歲，平均 39.5 歲。致傷原因：高處墜落傷 4 例，交通事故傷 8 例。上胸椎骨折 4 例，下胸椎骨折 8 例；骨折累及 1 個節段 9 例、2 個節段 2 例、3 個節段 1 例。受傷至手術時間 2～9 h，平均 5.4 h。
對照組：男 6 例，女 6 例；年齡 18～60 歲，平均 38.8 歲。致傷原因：高處墜落傷 5 例，交通事故傷 7 例。上胸椎骨折 5 例，下胸椎骨折 7 例；骨折累及 1 個節段 8 例、2 個節段 3 例、3 個節段 1 例。受傷至手術時間 2～8 h，平均 5.2 h。
兩組患者年齡、性別、致傷原因、損傷節段、受傷至手術時間等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。
1.3 手術方法
對照組：全麻下，患者取俯臥位，C 臂 X 線機透視定位切口位置。行后正中縱切口，切開皮膚、皮下組織和筋膜，剝離椎旁肌，充分暴露植釘椎體橫突部分及關節突，顯露解剖標志定位進釘點。以橫突上嵴與上關節突中點外緣垂線交點定位椎弓根，確定進釘點；使用椎弓根探子前方彎曲部分朝外插入 15～20 mm；拔出椎弓根探子，轉換前方彎曲部分朝內插入，球形探子確定骨質為連續骨質，使用絲錐攻絲后擰入合適長度及直徑的椎弓根螺釘。本組共植入 59 枚螺釘。
試驗組：全麻下，患者取俯臥位，C 臂 X 線機透視定位切口位置。行后正中縱切口，切開皮膚、皮下組織和筋膜，剝離椎旁肌，充分暴露植釘椎體橫突部分及關節突。以基底部為內側緣，用咬骨鉗或磨鉆開口，向外擴大 0.5 cm，向上、下各擴大0.2 cm，形成一以基底部為內側緣的 0.5 cm×0.4 cm 骨窗，作為進釘點。使用開椎器從該骨窗進入，探尋橫突上、下松質骨邊緣，以中心偏上（貼橫突松質骨通道內上緣）緩慢進入，進入過程中始終保持開椎器在松質骨內。在無明顯異常阻擋情況下，盡量調整開椎器進入的頭傾角達最終植釘需要的頭傾角；同時進入過程中緩慢加大外展角，當開椎器觸碰到骨窗外緣時，外展角逐漸增大至最終釘道外展角（進釘外展角小于最終釘道外展角約 10°）；繼續保持阻擋感向椎弓根內進入，直至達理想深度。拔出開椎器，使用骨探針試探釘道內五壁完整后，使用絲錐攻絲；確認通道無誤后擰入椎弓根螺釘。見圖1、2。本組共植入 59 枚螺釘。
圖1
椎弓根-橫突通道植釘技術植釘示意圖
a. 進釘入口；b. 進釘后外展角逐漸增大至最終釘道外展角；c. 頭傾角
Figure1. Sketch of screw implantation via vertebral arch-transverse pathwaya. Entrance of screws; b. The abduction angle gradually increased to the final abduction angle after screw insertion; c. Head inclination angle
圖2
椎弓根-橫突通道植釘技術植釘操作過程
a. 咬除骨質暴露進釘入口；b. 開椎器植入椎弓根；c. 骨探針試探釘道；d. 絲錐攻絲釘道；e. 植入椎弓根螺釘
Figure2. The process of screw implantation via vertebral arch-transverse pathwaya. The entrance of screws was exposed; b. The corkscrew was implanted into the pedicle; c. Screw canal was tested by probe; d. The screw canal was established using the tap; e. The screw was implanted
1.4 療效評價指標
記錄兩組植釘時間。術后行 X 線片及 CT 檢查，根據術后 1 周影像資料判斷螺釘植入可接受率及椎弓根壁穿透率。其中，將螺釘植入分為 4 個等級[6]：Ⅰ級，螺釘植入整個椎弓根內；Ⅱ級，螺釘穿出椎弓根壁≤2 mm；Ⅲ級，螺釘穿出椎弓根壁 2～4 mm；Ⅳ級，螺釘穿出椎弓根壁≥4 mm。其中Ⅰ、Ⅱ級為螺釘植入可接受；Ⅳ級為螺釘植入不可接受；Ⅲ級螺釘植入介于可接受和不可接受，若穿出椎弓根上方、內側則為不可接受，若外側壁經胸肋穿出進入椎體則為可接受。
1.5 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；計數資料比較采用 χ2 檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
試驗組植釘時間為（5.08±1.74）min，顯著短于對照組的（5.92±1.66）min，差異有統計學意義（t=4.258，P=0.023）。兩組患者均獲隨訪，隨訪時間 1～2 年，平均 1.5 年。隨訪期間未出現斷釘、斷棒或松動，無繼發脊髓和馬尾神經損傷及脊柱畸形等并發癥。術后 1 周，試驗組螺釘植入Ⅰ級 54 枚、Ⅱ級 3 枚、Ⅲ級 2 枚，螺釘植入可接受率為 93.61%；對照組螺釘植入 Ⅰ級 40 枚、Ⅱ級 10 枚、Ⅲ級 8 枚、Ⅳ級 1 枚，螺釘植入可接受率為 84.75%。兩組螺釘植入可接受率比較差異有統計學意義（χ2=3.875，P=0.037）。試驗組椎弓根壁穿透率為 8.47%（5/59），顯著低于對照組的 32.20%（19/59），差異有統計學意義（χ2=4.125，P=0.021）。見圖3。
圖3
試驗組患者，女，62歲，高處墜落傷致 T4、T7、T8椎體多發骨折
a、b. 術前正側位 X 線片；c. 術前 MRI；d、e. 術后 1 周正側位 X 線片示螺釘植入位置理想；f～i. 術后 9 個月 CT 示螺釘無松動、斷裂，位置理想
Figure3. A 62-year-old female patient with thoracic vertebra fractures at T4, T7, and T8 caused by falling from height in trial groupa, b. Anteroposterior and lateral X-ray films before operation; c. MRI before operation; d, e. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 week after operation showed that the screw position was ideal; f-i. CT at 9 months after operation showed no loosening or breaking of the screw which position was ideal
3 討論
胸椎傳統植釘技術是以橫突中軸線與上關節突中線交點為進針點，但上關節突被下關節突遮擋，位置隱蔽，其中點位置不易確定。理想進針點應具備位置恒定、容易顯露辨認、手術操作簡便、創傷小、準確性高的特點[7-9]。我們采用的椎弓根-橫突通道植釘技術具有以下特點：① 從最長肌及多裂肌之間進入，分離肌間隙后，顯露相關節段下關節突及橫突，選擇下關節突外緣延長線與橫突中軸線交界點為進針點，植入螺釘后透視證實螺釘位置。② 采用小切口，創傷小，體現了微創理念[10-11]。③ 傳統植釘技術對術者臨床操作經驗、觸覺反饋及主觀判斷能力要求較高，同時需結合各個胸椎節段的椎體結構特點逐個調整進針點、矢狀軌跡及內傾角度，操作十分復雜[5]。而椎弓根-橫突通道其橫突上嵴位置恒定，解剖標志明顯，確定橫突上嵴及其與上關節突中點垂線的交點即初步確定椎弓根螺釘植入點，只需進一步根據不同節段椎體選擇相應進釘角度，避免了傳統術中需對不同胸椎節段單獨調整進釘點過程，使得植釘過程簡化，進而縮短了手術時間，減少椎板周圍軟組織剝離及術中出血，降低穿透椎弓根側壁的風險[12-13]。本研究結果顯示，通過改進椎弓根螺釘植入通道提高了植釘成功率，并且縮短單枚螺釘植釘時間。
椎弓根-橫突通道植釘技術操作簡便、創傷小，可有效矯正僵硬性脊柱后凸或側后凸畸形，徹底清除胸椎病變組織，減少對脊柱穩定性的破壞，提供有效的縱向撐開力，矯正椎體移位，恢復椎體前后緣高度，利用釘棒系統固定，并對椎管與脊髓進行充分減壓，椎弓根釘棒系統提供了較強的把持力與抗折彎強度，具有良好的矯形效果，減少了術中固定融合節段及術中出血量[14-15]。本研究中術后 1 周，試驗組螺釘植入可接受率顯著高于對照組，椎弓根壁穿透率顯著低于對照組，說明胸椎骨折患者實施椎弓根-橫突通道植釘技術的臨床療效優于傳統植釘技術，且在椎體側壁穿透率、椎體復位滿意度與后凸畸形矯正等方面具有明顯優勢。
為保證植釘成功率，手術時需要注意以下幾點[16]：① 盡量完整地暴露患者橫突后部，橫突松質骨的窗口應無遮擋；② 植釘手法輕柔，進針時應勻速、緩慢滑入。通過臨床應用，我們認為椎弓根-橫突通道植釘技術操作簡便，植釘過程中無需反復透視，縮短了植釘時間，同時植釘準確率高。采用該技術進行椎弓根螺釘植釘可行且有效。但本研究臨床樣本較少，確切療效尚需多中心大樣本觀察明確。
作者貢獻：鐘暉負責科研設計、實施，數據收集整理及統計分析，文章撰寫；陳建明、張成程負責研究實施、數據收集；李占清負責數據收集整理及統計分析；陸聲負責科研設計。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題：研究方案經中國人民解放軍聯勤保障部隊第九二六醫院醫學倫理委員會批準。
目前，胸椎椎弓根螺釘內固定系統已廣泛用于治療各類脊柱疾病，并取得較理想療效[1-2]。但由于胸椎各節段存在明顯解剖差異，臨床應用椎弓根螺釘內固定系統時常無法精確確定進釘點以及按照預想角度進釘。有研究表明，椎弓根螺釘植入失敗率平均超過 20%[3]，而且螺釘植入時如穿破椎弓根壁，可能導致硬脊膜撕裂或神經根損傷，發生率約為 1.1%[4]。因此，針對胸椎椎弓根螺釘設計一種精確植釘技術具有重要意義。
我們前期研究對正常成人全胸椎 CT 圖像進行觀測，發現胸椎椎弓根與橫突間有一內部松質骨相連的通道，通過該通道可順利到達椎弓根進行植釘，提示可采用椎弓根-橫突通道進行椎弓根螺釘植釘[5]。為探討該技術可行性，我們在尸體標本上進行模擬植釘，發現植釘準確率高于傳統方法。為進一步探討該技術用于臨床的可行性及療效，我們進行了前瞻性臨床隨機對照研究，將椎弓根-橫突通道植釘技術與傳統植釘技術進行比較。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 胸椎骨折需行胸椎椎弓根螺釘內固定者；② 有明確外傷史；③ 受傷至手術時間<2 周；④ 手術前后影像學資料及隨訪資料完整。排除標準：① 嚴重骨質疏松患者；② 腫瘤患者。2015 年 5 月—2017 年 6 月共 24 例患者符合選擇標準納入研究，按照隨機數字表法分為試驗組（椎弓根-橫突通道植釘技術）和對照組（傳統植釘技術），每組 12 例。
1.2 一般資料
試驗組：男 7 例，女 5 例；年齡 17～62 歲，平均 39.5 歲。致傷原因：高處墜落傷 4 例，交通事故傷 8 例。上胸椎骨折 4 例，下胸椎骨折 8 例；骨折累及 1 個節段 9 例、2 個節段 2 例、3 個節段 1 例。受傷至手術時間 2～9 h，平均 5.4 h。
對照組：男 6 例，女 6 例；年齡 18～60 歲，平均 38.8 歲。致傷原因：高處墜落傷 5 例，交通事故傷 7 例。上胸椎骨折 5 例，下胸椎骨折 7 例；骨折累及 1 個節段 8 例、2 個節段 3 例、3 個節段 1 例。受傷至手術時間 2～8 h，平均 5.2 h。
兩組患者年齡、性別、致傷原因、損傷節段、受傷至手術時間等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。
1.3 手術方法
對照組：全麻下，患者取俯臥位，C 臂 X 線機透視定位切口位置。行后正中縱切口，切開皮膚、皮下組織和筋膜，剝離椎旁肌，充分暴露植釘椎體橫突部分及關節突，顯露解剖標志定位進釘點。以橫突上嵴與上關節突中點外緣垂線交點定位椎弓根，確定進釘點；使用椎弓根探子前方彎曲部分朝外插入 15～20 mm；拔出椎弓根探子，轉換前方彎曲部分朝內插入，球形探子確定骨質為連續骨質，使用絲錐攻絲后擰入合適長度及直徑的椎弓根螺釘。本組共植入 59 枚螺釘。
試驗組：全麻下，患者取俯臥位，C 臂 X 線機透視定位切口位置。行后正中縱切口，切開皮膚、皮下組織和筋膜，剝離椎旁肌，充分暴露植釘椎體橫突部分及關節突。以基底部為內側緣，用咬骨鉗或磨鉆開口，向外擴大 0.5 cm，向上、下各擴大0.2 cm，形成一以基底部為內側緣的 0.5 cm×0.4 cm 骨窗，作為進釘點。使用開椎器從該骨窗進入，探尋橫突上、下松質骨邊緣，以中心偏上（貼橫突松質骨通道內上緣）緩慢進入，進入過程中始終保持開椎器在松質骨內。在無明顯異常阻擋情況下，盡量調整開椎器進入的頭傾角達最終植釘需要的頭傾角；同時進入過程中緩慢加大外展角，當開椎器觸碰到骨窗外緣時，外展角逐漸增大至最終釘道外展角（進釘外展角小于最終釘道外展角約 10°）；繼續保持阻擋感向椎弓根內進入，直至達理想深度。拔出開椎器，使用骨探針試探釘道內五壁完整后，使用絲錐攻絲；確認通道無誤后擰入椎弓根螺釘。見圖1、2。本組共植入 59 枚螺釘。
圖1
椎弓根-橫突通道植釘技術植釘示意圖
a. 進釘入口；b. 進釘后外展角逐漸增大至最終釘道外展角；c. 頭傾角
Figure1. Sketch of screw implantation via vertebral arch-transverse pathwaya. Entrance of screws; b. The abduction angle gradually increased to the final abduction angle after screw insertion; c. Head inclination angle
圖2
椎弓根-橫突通道植釘技術植釘操作過程
a. 咬除骨質暴露進釘入口；b. 開椎器植入椎弓根；c. 骨探針試探釘道；d. 絲錐攻絲釘道；e. 植入椎弓根螺釘
Figure2. The process of screw implantation via vertebral arch-transverse pathwaya. The entrance of screws was exposed; b. The corkscrew was implanted into the pedicle; c. Screw canal was tested by probe; d. The screw canal was established using the tap; e. The screw was implanted
1.4 療效評價指標
記錄兩組植釘時間。術后行 X 線片及 CT 檢查，根據術后 1 周影像資料判斷螺釘植入可接受率及椎弓根壁穿透率。其中，將螺釘植入分為 4 個等級[6]：Ⅰ級，螺釘植入整個椎弓根內；Ⅱ級，螺釘穿出椎弓根壁≤2 mm；Ⅲ級，螺釘穿出椎弓根壁 2～4 mm；Ⅳ級，螺釘穿出椎弓根壁≥4 mm。其中Ⅰ、Ⅱ級為螺釘植入可接受；Ⅳ級為螺釘植入不可接受；Ⅲ級螺釘植入介于可接受和不可接受，若穿出椎弓根上方、內側則為不可接受，若外側壁經胸肋穿出進入椎體則為可接受。
1.5 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；計數資料比較采用 χ2 檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
試驗組植釘時間為（5.08±1.74）min，顯著短于對照組的（5.92±1.66）min，差異有統計學意義（t=4.258，P=0.023）。兩組患者均獲隨訪，隨訪時間 1～2 年，平均 1.5 年。隨訪期間未出現斷釘、斷棒或松動，無繼發脊髓和馬尾神經損傷及脊柱畸形等并發癥。術后 1 周，試驗組螺釘植入Ⅰ級 54 枚、Ⅱ級 3 枚、Ⅲ級 2 枚，螺釘植入可接受率為 93.61%；對照組螺釘植入 Ⅰ級 40 枚、Ⅱ級 10 枚、Ⅲ級 8 枚、Ⅳ級 1 枚，螺釘植入可接受率為 84.75%。兩組螺釘植入可接受率比較差異有統計學意義（χ2=3.875，P=0.037）。試驗組椎弓根壁穿透率為 8.47%（5/59），顯著低于對照組的 32.20%（19/59），差異有統計學意義（χ2=4.125，P=0.021）。見圖3。
圖3
試驗組患者，女，62歲，高處墜落傷致 T4、T7、T8椎體多發骨折
a、b. 術前正側位 X 線片；c. 術前 MRI；d、e. 術后 1 周正側位 X 線片示螺釘植入位置理想；f～i. 術后 9 個月 CT 示螺釘無松動、斷裂，位置理想
Figure3. A 62-year-old female patient with thoracic vertebra fractures at T4, T7, and T8 caused by falling from height in trial groupa, b. Anteroposterior and lateral X-ray films before operation; c. MRI before operation; d, e. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 week after operation showed that the screw position was ideal; f-i. CT at 9 months after operation showed no loosening or breaking of the screw which position was ideal
3 討論
胸椎傳統植釘技術是以橫突中軸線與上關節突中線交點為進針點，但上關節突被下關節突遮擋，位置隱蔽，其中點位置不易確定。理想進針點應具備位置恒定、容易顯露辨認、手術操作簡便、創傷小、準確性高的特點[7-9]。我們采用的椎弓根-橫突通道植釘技術具有以下特點：① 從最長肌及多裂肌之間進入，分離肌間隙后，顯露相關節段下關節突及橫突，選擇下關節突外緣延長線與橫突中軸線交界點為進針點，植入螺釘后透視證實螺釘位置。② 采用小切口，創傷小，體現了微創理念[10-11]。③ 傳統植釘技術對術者臨床操作經驗、觸覺反饋及主觀判斷能力要求較高，同時需結合各個胸椎節段的椎體結構特點逐個調整進針點、矢狀軌跡及內傾角度，操作十分復雜[5]。而椎弓根-橫突通道其橫突上嵴位置恒定，解剖標志明顯，確定橫突上嵴及其與上關節突中點垂線的交點即初步確定椎弓根螺釘植入點，只需進一步根據不同節段椎體選擇相應進釘角度，避免了傳統術中需對不同胸椎節段單獨調整進釘點過程，使得植釘過程簡化，進而縮短了手術時間，減少椎板周圍軟組織剝離及術中出血，降低穿透椎弓根側壁的風險[12-13]。本研究結果顯示，通過改進椎弓根螺釘植入通道提高了植釘成功率，并且縮短單枚螺釘植釘時間。
椎弓根-橫突通道植釘技術操作簡便、創傷小，可有效矯正僵硬性脊柱后凸或側后凸畸形，徹底清除胸椎病變組織，減少對脊柱穩定性的破壞，提供有效的縱向撐開力，矯正椎體移位，恢復椎體前后緣高度，利用釘棒系統固定，并對椎管與脊髓進行充分減壓，椎弓根釘棒系統提供了較強的把持力與抗折彎強度，具有良好的矯形效果，減少了術中固定融合節段及術中出血量[14-15]。本研究中術后 1 周，試驗組螺釘植入可接受率顯著高于對照組，椎弓根壁穿透率顯著低于對照組，說明胸椎骨折患者實施椎弓根-橫突通道植釘技術的臨床療效優于傳統植釘技術，且在椎體側壁穿透率、椎體復位滿意度與后凸畸形矯正等方面具有明顯優勢。
為保證植釘成功率，手術時需要注意以下幾點[16]：① 盡量完整地暴露患者橫突后部，橫突松質骨的窗口應無遮擋；② 植釘手法輕柔，進針時應勻速、緩慢滑入。通過臨床應用，我們認為椎弓根-橫突通道植釘技術操作簡便，植釘過程中無需反復透視，縮短了植釘時間，同時植釘準確率高。采用該技術進行椎弓根螺釘植釘可行且有效。但本研究臨床樣本較少，確切療效尚需多中心大樣本觀察明確。
作者貢獻：鐘暉負責科研設計、實施，數據收集整理及統計分析，文章撰寫；陳建明、張成程負責研究實施、數據收集；李占清負責數據收集整理及統計分析；陸聲負責科研設計。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題：研究方案經中國人民解放軍聯勤保障部隊第九二六醫院醫學倫理委員會批準。
