引用本文: 康輝, 徐峰, 熊承杰, 席金濤, 伍搏宇. 單平面釘經皮傷椎短節段固定治療胸腰椎骨折. 中國修復重建外科雜志, 2020, 34(3): 308-312. doi: 10.7507/1002-1892.201904140 復制
隨著脊柱微創外科技術的快速發展,經皮椎弓根螺釘固定已成為無神經癥狀的胸腰椎骨折主要治療手段[1-3],常用螺釘包括萬向釘和固定釘。其中,采用萬向釘經皮固定治療胸腰椎骨折,傷椎高度復位欠佳,局部后凸難以完全矯正,遠期容易出現遲發型后凸畸形[4-5]。而采用固定釘經皮固定治療,可以更好地恢復傷椎高度、矯正后凸畸形,但連接棒安裝困難、應力過于集中,容易出現釘道切割[6]。近年來,單平面釘開始用于臨床治療胸腰椎骨折。單平面釘在椎體矢狀面上不能活動,因此可以像固定釘一樣有效恢復傷椎高度、矯正局部后凸、防止遠期矯形效果丟失,同時釘尾在冠狀面上可以左右擺動,便于術中連接棒的安裝。2015 年 5 月—2017 年 8 月,我們采用單平面釘經皮傷椎短節段固定治療 38 例無神經癥狀的胸腰椎骨折,臨床療效滿意。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
納入標準:① 無神經癥狀;② 單節段胸腰椎骨折;③ 骨折位于 T11~L4;④ 骨折 AO 分型為 A3 或 A4 型[7];⑤ 兩側傷椎椎弓根完整。排除標準:① 病理性骨折;② 女性>60 歲、男性>65 歲;③ 骨折至手術時間超過 2 周;④ 合并骨質疏松癥。
本組男 22 例,女 16 例;年齡 25~52 歲,平均 32.5 歲。致傷原因:高處墜落傷 20 例,交通事故傷 18 例。AO 分型:A3 型 23 例、A4 型 15 例。骨折節段:T11 4 例、T12 9 例、L1 11 例、L2 10 例、L3 3 例、L4 1 例。骨折至手術時間 3~7 d,平均 4.5 d。
1.2 手術方法
患者于全麻下取俯臥位,腹部懸空,骨折椎體與手術床可折彎處對應,將手術床 V 形折彎進行體位復位。標記傷椎及相鄰椎體的椎弓根體表投影點,投影點旁開約 1 cm 處作為穿刺點(旁開距離和穿刺節段、患者胖瘦相關)。采用經皮椎體后凸成形術穿刺針經皮逐層進入,觸及橫突中線與上關節突外緣交點作為椎弓根入點,進入椎弓根至椎體后壁,透視確保穿刺針未突破椎弓根內側壁,穿刺針平行上終板向前進入椎體約 2 cm;拔出針芯,置入導絲,攻絲、測深,植入單平面釘。根據骨折局部后凸 Cobb 角和傷椎壓縮程度預彎連接棒。兩側連接棒的安裝同時進行,避免應力集中出現釘道切割;適當撐開,恢復傷椎高度、矯正矢狀面后凸及冠狀面側凸畸形。
1.3 術后處理及療效評價指標
術后 1 d 開始雙下肢肌肉功能鍛煉,1 周后佩戴支具下地活動,3 周后開始腰背肌功能鍛煉,術后 3 個月內下地活動時均佩戴支具。
術前及術后 1 周、3 個月、末次隨訪時,采用疼痛視覺模擬評分(VAS)評估患者腰背痛程度。行腰椎正側位 X 線片、CT 三維重建及 MRI 檢查,測量傷椎前緣高度比(傷椎前緣高度與上、下相鄰椎體前緣高度平均值的比值)、矢狀面 Cobb 角(傷椎上位椎體上終板與下位椎體下終板延長線的夾角),評估傷椎高度及骨折區局部后凸恢復情況。
1.4 統計學方法
采用 SPSS11.5 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示,手術前后各時間點間比較采用重復測量方差分析,兩兩比較采用 LSD-t 檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
38 例患者均順利完成手術,術中無硬膜囊、神經根、血管損傷等并發癥發生。手術時間(56.2±3.7)min,術中出血量(42.3±3.5)mL。切口無紅腫、滲出,均Ⅰ期愈合。所有患者均獲隨訪,隨訪時間 17~33 個月,平均 21.5 個月。患者腰背部疼痛明顯緩解,術后各時間點 VAS 評分均較術前顯著改善,術后 3 個月和末次隨訪時較術后 1 周進一步改善,差異有統計學意義(P<0.05);術后 3 個月和末次隨訪間比較差異無統計學意義(P>0.05)。隨訪期間無內固定物松動、斷裂及遲發性后凸畸形發生。術后各時間點傷椎前緣高度比和矢狀面 Cobb 角均較術前明顯改善,差異有統計學意義(P<0.05);術后各時間點間比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表 1 及圖 1。




a、b. 術前正側位 X 線片;c、d. 術后 1 周正側位 X 線片;e、f. 術后 18 個月正側位 X 線片;g、h. 術后 18 個月 CT
Figure1. A 32-year-old male patient with vertebral fracture (AO type A3) at L2a, b. Anteroposterior and lateral X-ray films before operation; c, d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 week after operation; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films at 18 months after operation; g, h. CT at 18 months after operation
3 討論
3.1 傷椎固定的優勢
Dick 等[8]發現傷椎植釘可以使固定節段的抗屈曲力增加 48%、抗旋轉力增加 38%、軸向承載力增加 160%。Mahar 等[9]采用尸體標本進行生物力學研究,發現與傳統跨傷椎短節段固定相比,傷椎固定可以增加脊柱生物力學穩定性,可以更好地使骨折復位、矯正骨折局部成角畸形。肖斌等[10]選擇新鮮小牛脊柱胸腰段(T11~L3)標本,制作 L1 椎體爆裂骨折模型,隨機分為 3 組:跨傷椎固定、跨傷椎固定聯合單側傷椎固定、跨傷椎固定聯合雙側傷椎固定,測定前屈、后伸、左右側彎及左右軸向旋轉時,傷椎及上、下相鄰節段椎間活動度。結果表明,對于胸腰椎爆裂骨折,傷椎固定與跨傷椎固定相比顯著提高脊柱穩定性,但是傷椎單側固定與雙側固定穩定性無顯著差異。王洪偉等[11]采用小牛腰椎標本建立腰椎骨折模型,研究傷椎 6 釘固定和跨傷椎 4 釘固定的生物力學特點。結果發現與跨傷椎固定相比,傷椎固定可以增加固定節段生物力學穩定性,尤其是屈曲、后伸、側彎及軸向旋轉穩定性。
除生物力學研究外,臨床研究也表明傷椎固定較跨傷椎固定更具優勢。沈昆等[12]回顧分析 94 例胸腰椎骨折患者臨床資料,其中傷椎植釘 49 例、跨傷椎植釘 45 例,末次隨訪時傷椎植釘患者椎體前緣高度比、Cobb 角均優于跨傷椎植釘患者。陳志達等[13]采用后路傷椎短節段固定治療 52 例嚴重不穩的胸腰椎爆裂骨折(載荷分享評分 LSC≥7 分),術后即刻及末次隨訪時傷椎 Cobb 角、傷椎前緣高度均較術前顯著改善,而且末次隨訪時與術后即刻比較無明顯丟失。研究表明,經后路傷椎短節段固定治療嚴重不穩的胸腰椎爆裂骨折,可以良好矯正后凸畸形、恢復傷椎高度,并可避免前路重建[13]。本組采用經皮傷椎單平面釘固定治療無神經癥狀的胸腰椎骨折,傷椎前緣高度和骨折局部后凸畸形均矯正良好,末次隨訪時傷椎前緣高度比和矢狀面 Cobb 角無明顯丟失,表明傷椎固定在預防遲發型后凸畸形等遠期并發癥方面具有明顯優勢。
3.2 單平面釘固定治療胸腰椎骨折的優勢
目前,經皮椎弓根螺釘固定胸腰椎骨折時常用螺釘類型為固定釘和萬向釘。固定釘對椎體前柱及前縱韌帶的撐開作用強,有利于恢復傷椎高度、矯正后凸;但傷椎及相鄰椎體均采用單向釘固定后,連接棒安裝比較困難,可能出現釘道切割、螺釘拔出,引起內固定失敗[14-15]。而萬向釘便于安裝連接棒,但不利于傷椎高度的恢復,遠期容易出現傷椎高度丟失、遲發型后凸畸形[16-17]。單平面釘優勢主要體現在以下兩方面:① 單平面釘尾部在矢狀面上不能活動,如同固定釘可以很好地恢復傷椎高度、矯正骨折局部后凸。單平面釘植入傷椎后,安裝連接棒矯形時可以抬高傷椎上終板,使骨折椎體更好地復位。② 單平面釘尾部在冠狀面上可以活動,如同萬向釘便于連接棒的安裝。本組采用單平面釘經皮傷椎短節段固定后,傷椎高度恢復良好,而且復位效果得以維持,遠期未出現內固定失敗、遲發型后凸畸形等并發癥。
3.3 治療體會
經皮椎弓根螺釘固定治療胸腰椎骨折時,如何良好恢復傷椎高度、矯正局部后凸畸形、維持手術效果、避免遠期并發癥,是臨床難點之一。單平面釘具有較好的矯形效果,同時釘尾部在冠狀面上可以活動的特性有利于安裝連接棒。我們采用單平面釘經傷椎短節段固定治療胸腰椎骨折取得了較好療效,總結治療體會如下:① 重視非手術復位。術前腰背部(骨折節段)墊薄枕進行體位復位;術中擺放體位時胸腰段、腹部懸空,利用重力復位,骨折節段與手術床折彎處對應,然后折彎手術床進行復位[18]。術前采用一系列方法恢復傷椎高度、矯正局部后凸畸形,以避免完全依靠術中釘棒系統力量復位,大大降低椎弓根螺釘拔出、切割椎體等并發癥發生風險。② 傷椎植釘。傷椎植入的螺釘相當于一個錨點,可以將傷椎整體向前推頂,同時有利于恢復傷椎高度、矯正局部后凸[19]。傷椎植入螺釘應力分布均勻,能避免遠期出現螺釘松動、拔出、斷裂等并發癥,有利于傷椎高度的維持。③ 傷椎螺釘植入方向及長度。無神經損傷癥狀的胸腰椎骨折,椎體壓縮多以椎體中上部為主,傷椎上終板、椎弓根大多完整[20-22]。傷椎螺釘盡可能平行上終板植入,在安裝連接棒矯形時可以利用單平面釘矢狀面上無活動度的特點,抬高傷椎上終板更好地使骨折椎體復位。研究表明,傷椎長螺釘固定可以提高固定強度,避免內固定失敗[20, 23],因此傷椎固定盡可能選擇長螺釘。④ 釘棒矯形技巧。撐開增加后凸、加壓增加前凸是脊柱矯形中的基本規律。在胸腰椎骨折矯形時,過度撐開不利于傷椎高度恢復、后凸的矯正[24]。傷椎高度的恢復、后凸畸形的矯正主要依靠單平面釘矢狀面上的單軸性和連接棒的弧度。連接棒弧度設計非常重要,過大可能在安裝時拔出螺釘,過小不能恢復椎體高度、矯正后凸。我們認為安裝連接棒矯形時連接棒弧度都會部分丟失,因此弧度設計應稍大于相應節段的生理弧度。安裝連接棒時采用 2 個把持器、兩側同時進行,先擰緊頭側 2 枚螺帽,再擰緊尾側螺帽,避免應力集中引起螺釘拔出、螺母滑絲、椎體切割等并發癥。
綜上述,單平面釘經皮傷椎固定治療胸腰椎骨折,充分利用了單平面釘的生物力學特點及傷椎固定的優勢,可以良好地復位、矯形,便捷地安裝連接棒,并維持療效、避免遠期并發癥的發生,但應嚴格把握適應證、術中注意操作技巧。
作者貢獻:康輝參與實驗設計及實施、數據收集整理及統計分析,文章撰寫;徐峰參與實驗設計及實施,對文章的知識性內容作批評性審閱;熊承杰負責數據收集整理及統計分析;席金濤、伍搏宇負責收集患者資料。
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;課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
隨著脊柱微創外科技術的快速發展,經皮椎弓根螺釘固定已成為無神經癥狀的胸腰椎骨折主要治療手段[1-3],常用螺釘包括萬向釘和固定釘。其中,采用萬向釘經皮固定治療胸腰椎骨折,傷椎高度復位欠佳,局部后凸難以完全矯正,遠期容易出現遲發型后凸畸形[4-5]。而采用固定釘經皮固定治療,可以更好地恢復傷椎高度、矯正后凸畸形,但連接棒安裝困難、應力過于集中,容易出現釘道切割[6]。近年來,單平面釘開始用于臨床治療胸腰椎骨折。單平面釘在椎體矢狀面上不能活動,因此可以像固定釘一樣有效恢復傷椎高度、矯正局部后凸、防止遠期矯形效果丟失,同時釘尾在冠狀面上可以左右擺動,便于術中連接棒的安裝。2015 年 5 月—2017 年 8 月,我們采用單平面釘經皮傷椎短節段固定治療 38 例無神經癥狀的胸腰椎骨折,臨床療效滿意。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
納入標準:① 無神經癥狀;② 單節段胸腰椎骨折;③ 骨折位于 T11~L4;④ 骨折 AO 分型為 A3 或 A4 型[7];⑤ 兩側傷椎椎弓根完整。排除標準:① 病理性骨折;② 女性>60 歲、男性>65 歲;③ 骨折至手術時間超過 2 周;④ 合并骨質疏松癥。
本組男 22 例,女 16 例;年齡 25~52 歲,平均 32.5 歲。致傷原因:高處墜落傷 20 例,交通事故傷 18 例。AO 分型:A3 型 23 例、A4 型 15 例。骨折節段:T11 4 例、T12 9 例、L1 11 例、L2 10 例、L3 3 例、L4 1 例。骨折至手術時間 3~7 d,平均 4.5 d。
1.2 手術方法
患者于全麻下取俯臥位,腹部懸空,骨折椎體與手術床可折彎處對應,將手術床 V 形折彎進行體位復位。標記傷椎及相鄰椎體的椎弓根體表投影點,投影點旁開約 1 cm 處作為穿刺點(旁開距離和穿刺節段、患者胖瘦相關)。采用經皮椎體后凸成形術穿刺針經皮逐層進入,觸及橫突中線與上關節突外緣交點作為椎弓根入點,進入椎弓根至椎體后壁,透視確保穿刺針未突破椎弓根內側壁,穿刺針平行上終板向前進入椎體約 2 cm;拔出針芯,置入導絲,攻絲、測深,植入單平面釘。根據骨折局部后凸 Cobb 角和傷椎壓縮程度預彎連接棒。兩側連接棒的安裝同時進行,避免應力集中出現釘道切割;適當撐開,恢復傷椎高度、矯正矢狀面后凸及冠狀面側凸畸形。
1.3 術后處理及療效評價指標
術后 1 d 開始雙下肢肌肉功能鍛煉,1 周后佩戴支具下地活動,3 周后開始腰背肌功能鍛煉,術后 3 個月內下地活動時均佩戴支具。
術前及術后 1 周、3 個月、末次隨訪時,采用疼痛視覺模擬評分(VAS)評估患者腰背痛程度。行腰椎正側位 X 線片、CT 三維重建及 MRI 檢查,測量傷椎前緣高度比(傷椎前緣高度與上、下相鄰椎體前緣高度平均值的比值)、矢狀面 Cobb 角(傷椎上位椎體上終板與下位椎體下終板延長線的夾角),評估傷椎高度及骨折區局部后凸恢復情況。
1.4 統計學方法
采用 SPSS11.5 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示,手術前后各時間點間比較采用重復測量方差分析,兩兩比較采用 LSD-t 檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
38 例患者均順利完成手術,術中無硬膜囊、神經根、血管損傷等并發癥發生。手術時間(56.2±3.7)min,術中出血量(42.3±3.5)mL。切口無紅腫、滲出,均Ⅰ期愈合。所有患者均獲隨訪,隨訪時間 17~33 個月,平均 21.5 個月。患者腰背部疼痛明顯緩解,術后各時間點 VAS 評分均較術前顯著改善,術后 3 個月和末次隨訪時較術后 1 周進一步改善,差異有統計學意義(P<0.05);術后 3 個月和末次隨訪間比較差異無統計學意義(P>0.05)。隨訪期間無內固定物松動、斷裂及遲發性后凸畸形發生。術后各時間點傷椎前緣高度比和矢狀面 Cobb 角均較術前明顯改善,差異有統計學意義(P<0.05);術后各時間點間比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表 1 及圖 1。




a、b. 術前正側位 X 線片;c、d. 術后 1 周正側位 X 線片;e、f. 術后 18 個月正側位 X 線片;g、h. 術后 18 個月 CT
Figure1. A 32-year-old male patient with vertebral fracture (AO type A3) at L2a, b. Anteroposterior and lateral X-ray films before operation; c, d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 week after operation; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films at 18 months after operation; g, h. CT at 18 months after operation
3 討論
3.1 傷椎固定的優勢
Dick 等[8]發現傷椎植釘可以使固定節段的抗屈曲力增加 48%、抗旋轉力增加 38%、軸向承載力增加 160%。Mahar 等[9]采用尸體標本進行生物力學研究,發現與傳統跨傷椎短節段固定相比,傷椎固定可以增加脊柱生物力學穩定性,可以更好地使骨折復位、矯正骨折局部成角畸形。肖斌等[10]選擇新鮮小牛脊柱胸腰段(T11~L3)標本,制作 L1 椎體爆裂骨折模型,隨機分為 3 組:跨傷椎固定、跨傷椎固定聯合單側傷椎固定、跨傷椎固定聯合雙側傷椎固定,測定前屈、后伸、左右側彎及左右軸向旋轉時,傷椎及上、下相鄰節段椎間活動度。結果表明,對于胸腰椎爆裂骨折,傷椎固定與跨傷椎固定相比顯著提高脊柱穩定性,但是傷椎單側固定與雙側固定穩定性無顯著差異。王洪偉等[11]采用小牛腰椎標本建立腰椎骨折模型,研究傷椎 6 釘固定和跨傷椎 4 釘固定的生物力學特點。結果發現與跨傷椎固定相比,傷椎固定可以增加固定節段生物力學穩定性,尤其是屈曲、后伸、側彎及軸向旋轉穩定性。
除生物力學研究外,臨床研究也表明傷椎固定較跨傷椎固定更具優勢。沈昆等[12]回顧分析 94 例胸腰椎骨折患者臨床資料,其中傷椎植釘 49 例、跨傷椎植釘 45 例,末次隨訪時傷椎植釘患者椎體前緣高度比、Cobb 角均優于跨傷椎植釘患者。陳志達等[13]采用后路傷椎短節段固定治療 52 例嚴重不穩的胸腰椎爆裂骨折(載荷分享評分 LSC≥7 分),術后即刻及末次隨訪時傷椎 Cobb 角、傷椎前緣高度均較術前顯著改善,而且末次隨訪時與術后即刻比較無明顯丟失。研究表明,經后路傷椎短節段固定治療嚴重不穩的胸腰椎爆裂骨折,可以良好矯正后凸畸形、恢復傷椎高度,并可避免前路重建[13]。本組采用經皮傷椎單平面釘固定治療無神經癥狀的胸腰椎骨折,傷椎前緣高度和骨折局部后凸畸形均矯正良好,末次隨訪時傷椎前緣高度比和矢狀面 Cobb 角無明顯丟失,表明傷椎固定在預防遲發型后凸畸形等遠期并發癥方面具有明顯優勢。
3.2 單平面釘固定治療胸腰椎骨折的優勢
目前,經皮椎弓根螺釘固定胸腰椎骨折時常用螺釘類型為固定釘和萬向釘。固定釘對椎體前柱及前縱韌帶的撐開作用強,有利于恢復傷椎高度、矯正后凸;但傷椎及相鄰椎體均采用單向釘固定后,連接棒安裝比較困難,可能出現釘道切割、螺釘拔出,引起內固定失敗[14-15]。而萬向釘便于安裝連接棒,但不利于傷椎高度的恢復,遠期容易出現傷椎高度丟失、遲發型后凸畸形[16-17]。單平面釘優勢主要體現在以下兩方面:① 單平面釘尾部在矢狀面上不能活動,如同固定釘可以很好地恢復傷椎高度、矯正骨折局部后凸。單平面釘植入傷椎后,安裝連接棒矯形時可以抬高傷椎上終板,使骨折椎體更好地復位。② 單平面釘尾部在冠狀面上可以活動,如同萬向釘便于連接棒的安裝。本組采用單平面釘經皮傷椎短節段固定后,傷椎高度恢復良好,而且復位效果得以維持,遠期未出現內固定失敗、遲發型后凸畸形等并發癥。
3.3 治療體會
經皮椎弓根螺釘固定治療胸腰椎骨折時,如何良好恢復傷椎高度、矯正局部后凸畸形、維持手術效果、避免遠期并發癥,是臨床難點之一。單平面釘具有較好的矯形效果,同時釘尾部在冠狀面上可以活動的特性有利于安裝連接棒。我們采用單平面釘經傷椎短節段固定治療胸腰椎骨折取得了較好療效,總結治療體會如下:① 重視非手術復位。術前腰背部(骨折節段)墊薄枕進行體位復位;術中擺放體位時胸腰段、腹部懸空,利用重力復位,骨折節段與手術床折彎處對應,然后折彎手術床進行復位[18]。術前采用一系列方法恢復傷椎高度、矯正局部后凸畸形,以避免完全依靠術中釘棒系統力量復位,大大降低椎弓根螺釘拔出、切割椎體等并發癥發生風險。② 傷椎植釘。傷椎植入的螺釘相當于一個錨點,可以將傷椎整體向前推頂,同時有利于恢復傷椎高度、矯正局部后凸[19]。傷椎植入螺釘應力分布均勻,能避免遠期出現螺釘松動、拔出、斷裂等并發癥,有利于傷椎高度的維持。③ 傷椎螺釘植入方向及長度。無神經損傷癥狀的胸腰椎骨折,椎體壓縮多以椎體中上部為主,傷椎上終板、椎弓根大多完整[20-22]。傷椎螺釘盡可能平行上終板植入,在安裝連接棒矯形時可以利用單平面釘矢狀面上無活動度的特點,抬高傷椎上終板更好地使骨折椎體復位。研究表明,傷椎長螺釘固定可以提高固定強度,避免內固定失敗[20, 23],因此傷椎固定盡可能選擇長螺釘。④ 釘棒矯形技巧。撐開增加后凸、加壓增加前凸是脊柱矯形中的基本規律。在胸腰椎骨折矯形時,過度撐開不利于傷椎高度恢復、后凸的矯正[24]。傷椎高度的恢復、后凸畸形的矯正主要依靠單平面釘矢狀面上的單軸性和連接棒的弧度。連接棒弧度設計非常重要,過大可能在安裝時拔出螺釘,過小不能恢復椎體高度、矯正后凸。我們認為安裝連接棒矯形時連接棒弧度都會部分丟失,因此弧度設計應稍大于相應節段的生理弧度。安裝連接棒時采用 2 個把持器、兩側同時進行,先擰緊頭側 2 枚螺帽,再擰緊尾側螺帽,避免應力集中引起螺釘拔出、螺母滑絲、椎體切割等并發癥。
綜上述,單平面釘經皮傷椎固定治療胸腰椎骨折,充分利用了單平面釘的生物力學特點及傷椎固定的優勢,可以良好地復位、矯形,便捷地安裝連接棒,并維持療效、避免遠期并發癥的發生,但應嚴格把握適應證、術中注意操作技巧。
作者貢獻:康輝參與實驗設計及實施、數據收集整理及統計分析,文章撰寫;徐峰參與實驗設計及實施,對文章的知識性內容作批評性審閱;熊承杰負責數據收集整理及統計分析;席金濤、伍搏宇負責收集患者資料。
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;課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。