关键椎置钉与连续置钉治疗LenkeⅠ型青少年特发性脊柱侧凸的疗效对比

李志鲲，陈 超，徐 炜，李 明，朱晓东

·临床研究·

关键椎置钉与连续置钉治疗LenkeⅠ型青少年特发性脊柱侧凸的疗效对比

李志鲲，陈 超，徐 炜，李 明，朱晓东

目的 对比关键椎置钉与连续置钉矫正LenkeⅠ型青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）的疗效。方法对2011年12月～2013年12月在第二军医大学长海医院骨科施行关键椎手术矫正的AIS病例54例（A组）与既往连续置钉病例54例作对比研究（B组），收集术前、术中及术后各项侧凸相关指标。使用配对样本t检验对比2组各项数据。结果A组术后及末次随访时腰椎矫正各指标与B组各指标均类似，差异无统计学意义（P＞0.05）。A组融合节段数、置钉数、手术切口长度、术中出血量、术后出血量、总输血量及住院天数均要小于B组。结论对于LenkeⅠ型AIS患者，关键椎置钉技术与连续置钉技术具有相似矫形效果，但关键椎置钉技术大幅度减少了患者的手术风险，术中出血量、术后输血量及医疗费用。

青少年；胸椎；腰椎；脊柱侧凸；脊柱融合术；内固定器

JSpinal Surg，2015，13（5）：257-261

椎弓根螺钉内固定系统不仅具有良好的力学稳定性和固定强度，更能在冠状面、矢状面、横截面的三维平面产生强大的去旋转矫形力和抗拔出力，逐步替代C-D系统中钩的作用，已成为青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）后路矫形术的金标准，而全椎弓根螺钉技术更使得矫形力达到高峰［1-2］。但是，置入大量的椎弓根螺钉带来了新的问题：椎管破损、神经系统损伤、大动脉侵犯等，这些潜在危险性阻碍了全椎弓根螺钉系统的推广［3-5］。因此，最大程度降低椎弓根螺钉置钉风险的同时，又维持合理的脊柱侧凸三维矫形效果，成为骨科临床医生关注的热点。第二军医大学长海医院骨科在综合多方置钉方案后提出关键椎置钉技术，本研究分析了关键椎置钉技术与传统连续置钉技术的临床疗效，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2011年12月～2013年12月第二军医大学长海医院骨科采用关键椎置钉与既往连续置钉矫正LenkeⅠ型青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）患者资料。关键椎置钉（A组）54例，男5例，女49例，年龄11～18岁，平均14.2岁；连续置钉（B组）54例，男7例，女47例，年龄11～18岁，平均13.6岁。纳入标准：全脊柱站立位冠状面X线片上主胸弯Cobb角＜90°，侧屈位X线片上腰弯矫正率＞50％。

1.2 资料统计

所有患者术前均行全脊柱MRI检查排除脊髓神经系统异常。测量并记录术前、术后及随访各项侧凸指标：主胸弯大小、主胸弯柔韧度、腰弯大小、腰弯柔韧度、胸椎后凸、腰椎前凸、主胸弯及腰弯顶椎旋转（perdriolle法）、锁骨角、C7铅垂线与骸骨正中线的距离（C7-CSL）及C7铅垂线到S1椎体后上角的垂直距离（C7-S1）数据。数据由2名脊柱外科医师在图片归档及交流系统工作计算机中独立测量并取其平均值。

1.3 手术方法

术前端椎使用Cobb角理论来确定，融合节段定为从上固定椎到下固定椎，上下融合椎的选择详见讨论部分，术前规划关键椎置钉策略：①上下端固定椎双侧椎弓根置钉为上下基底结构；②在顶椎矫形侧（凹侧）置钉（f钉），当顶椎在椎间盘平面时取较为容易的椎体凹侧置钉；③由f钉向上下“Z”形置钉，既同侧间隔、对侧交叉置钉，直至上下端固定椎。连续置钉手术方法：①矫形侧（凹侧）融合范围从上端椎到下端椎之间，每个椎体的凹侧均置入椎弓根螺钉，②支持侧（凸侧）从上端椎开始置钉，每隔2～3个椎体置入椎弓根螺钉，直至下端椎凸侧置钉。2种置钉方案均采用相同的麻醉以及术中脊髓监测。术中采用强生公司的Expedium System（Depuy，Spine，USA）内固定系统，术中均未采用截骨术矫形，所有手术由同一手术者完成。

1.4 统计学处理

应用SPSS 18.0统计软件对数据进行分析，数据以¯x±s表示。使用Levene检验判断组间数据的方差齐性，组间比较采用配对样本t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

所有病例均顺利完成手术，术中无脊髓、重要神经及血管损伤，术后无胸腔积液及切口感染。围手术期未发生感染、脊髓损伤等并发症。A组随访时间为0.3～2年，平均1.3年；B组随访时间为0.3～2年，平均1.2年。末次随访时未发生椎弓根螺钉松动，无椎弓根螺钉及棒的断裂；腰背部疼痛、不适4例；无下肢痛等神经损伤并发症。

2组数据使用Levene检验示方差齐性，2组患者术前各项指标与术后比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）；2组末次随访与术后各项参数组间比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；2组间术前、术后、随访的影像学参数对比，差异均无统计学意义（P＞0.05），具体见表1。A组置钉数、术中出血量、术后出血量、总输血量小于B组，差异具有统计学意义（P＜0.01）；A组的融合节段数、手术切口长度、住院天数也小于B组，但差异无统计学意义（P＞0.05），具体见表2。2组患者典型病例影像学资料见图1，2。

表1 2组术前、术后及末次随访影像学参数Tab.1 Pre-operation，post-operation and final follow-up imaging parameters of 2 groups

表2 2组患者术中指标Tab.2 Intra-operation parameters of 2 groups

图1 A组典型病例影像学资料Fig.1 Radiologic data of typical patient in Group A

图2 B组典型病例影像学资料Fig.2 Radiologic data of typical patient in Group B

3 讨 论

对于如何减少椎弓根螺钉的并发症已有许多报道，有学者提出了诸如优化置钉方式、导航下置钉等方式［6-7］，试图通过提高置钉准确性来优化手术效果、减低置钉风险，然而却受手术医师的经验、仪器等客观条件的制约；也有学者提出减少螺钉的绝对数量，从根本上减少误伤椎管内神经结构的可能性［2-3］。采用连续性置钉一方面容易导致椎管内壁骨折造成神经并发症，另一方面亦增加了患者的医疗费用。有文献报道使用间隔置钉、交替置钉、交替间隔置钉等方法［8-10］，通过减少矫形侧置钉数量，采用间断性置钉的方式进行手术，即可避免医疗费用的增加，又可降低置钉失误率、提高安全性，同时还保留了椎弓根螺钉系统固有的较高生物力学稳定性。因此非连续性置钉也是经常使用的一种手术策略，减少置钉数量不仅可以降低置钉并发症的风险（如损伤神经根等），还可以增加椎体中植骨床的面积，从而获得更快更牢固的融合。

3.1 关键椎置钉的优势

3.1.1 置钉数优势

关键椎置钉技术的初衷就是保证矫形效果的基础上，减少置钉数，降低高额的内固定费用。为此，国内许多脊柱外科医师做出了探索并获得宝贵经验。赵晓芳等［11］将32例LenkeⅠ型AIS患者随机分成连续置钉组和间隔置钉组对比置钉效果，结果表明治疗柔韧性≥50％、侧凸≤90°的LenkeⅠ型AIS在矫形侧椎体间隔置钉与矫形侧椎体连续置钉的治疗效果无明显差异。张伟等［8］认为椎弓根交叉间隔置钉治疗柔韧性好的轻中度LenkeⅠ型AIS可以获得良好的三维矫形效果。另一方面，随着三维有限元模型技术在医学领域的迅速发展，为临床制定合理的手术策略提供了参考依据和理论支持［12-13］，其重点关注三维矫形过程中螺钉受应力值的动态变化情况以及维持矫形时载荷大小、变化弧度等关键信息，分析出椎体螺钉间应力具体改变情况，比较不同状况下椎体三维平面位移及去旋转效果，从而明确获得矫形效果的关键螺钉位置，优化治疗方案。

3.1.2 降低风险

考虑到可能出现永久的神经损害，AIS矫形中使用椎弓根螺钉相对受到限制，尽管椎弓根螺钉与其他形式的脊柱内固定相比具有极好的生物力学优势。在脊柱畸形治疗中胸椎椎弓根螺钉错位置入的发生率为1.5％～25.0％，其中螺钉相关的神经并发症发生率为0～0.9％［3］。在防止发生并发症中最重要的是精确地证实椎弓根螺钉置入点在椎弓根的范围内。另外，外科医生进行胸椎椎弓根螺钉内固定必须有丰富的经验。在保证矫形效果的基础上，减少椎弓根螺钉的置入数量便降低了置钉时损伤神经的风险。

3.1.3 减少输血量

本研究中B组比A组多置钉3.63±1.08个，手术切口长度无明显差异，术中出血量却增加近50％，术后引流增加近60％。Modi等［14］研究表明在AIS后路三维矫形术中螺钉置入阶段为出血高峰期，与置钉过程中松质骨的破坏大量出血有关，使用开路器旋转开凿钉道时，需要破坏椎体骨松质，骨松质内含大量丰富血窦，导致大量出血。连续置钉比关键椎置钉需要置入更多的内固定，出血量也随之增加。钱邦平等［15］研究得出：融合节段数为5～15个，平均10.5个，出血量为300～4300 mL，平均1732 mL，置入螺钉数是术中出血量的显著影响因素，一方面是由于术中置钉过程本身所致至出血量大，另一方面内固定的置入耗时较长，置钉越多手术时间越长，出血量越多。全钉置钉时若术者熟练度不够，会导致手术时间延长，增加出血量。而选择性置钉减少了置钉数量，减少了术中出血量，降低可能导致的因输入异体血患血液传染病的概率，并且降低了输血费用。

3.2 关键椎置钉的不足

外科医生需要在手术效果和减少椎弓根螺钉置入数中找到平衡点。研究表明，对于轻中度AIS患者（主弯Cobb＜70°）2年内的短期随访未出现曲轴现象等其他手术相关并发症，相关三维有限元分析也支持本结论［16-17］，长期疗效需要长时间的随访数据分析。对于中重度脊柱侧凸患者，缺乏临床经验及实验室支持，仅对于柔韧性较好的个案施行了部分关键椎置钉，也需要进一步观察，获取随访资料。

总之，本研究显示以上下固定椎及顶椎为关键椎的置钉技术治疗柔韧性≥50％、侧凸≤90°的LenkeⅠ型AIS与常规矫形侧椎体连续置钉相比，效果无明显差异，且减少了置钉数量，减少了术中出血量，缩短了住院时间、降低了医疗费用。

［1］李明，刘洋，倪春鸿，等.全椎弓根螺钉技术在脊柱畸形矫治术中应用的疗效分析［J］.脊柱外科杂志，2005，3（4）：208-211.

［2］Yilmaz G，Borkhuu B，Dhawale AA，et al.Comparative analysis of hook，hybrid，and pedicle screw instrumentation in the posterior treatment of adolescent idiopathic scoliosis［J］.JPediatr Orthop，2012，32（5）：490-499.

［3］Deng Y，Zhou Y，Lu G，et al.Complication of thoracic pedicle screw fixation in spinal deformities［J］.Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban，2009，34（8）：820-824.

［4］宋永兴，曾忠友.胸腰椎椎弓根螺钉置钉技术关键及其并发症的预防［J］.中国矫形外科杂志，2012，20（14）：1306-1308.

［5］赵颖川，魏显招，马辉，等.青少年特发性脊柱侧凸术后远端节段楔形变危险因素分析［J］.脊柱外科杂志，2012，10（1）：47-50.

［6］Ughwanogho E，Patel NM，Baldwin KD，et al.Computed tomography-guided navigation of thoracic pedicle screws for adolescent idiopathic scoliosis results in more accurate placement and less screw removal［J］.Spine（Phila Pa 1976），2012，37（8）：E473-478.

［7］Wiedenhöfer B，Fürstenberg CH，Schröder K，et al.Multiplan correction of a 3D deformity.Options and relevance of optimizingthe thoracic kyphosis in reconstructive scoliosis surgery［J］.Orthopade，2011，40（8）：672-681.［8］张伟，李明，朱晓东，等.双侧椎弓根交叉间隔置钉矫形治疗Lenke1型青少年特发性脊柱侧凸［J］.中国脊柱脊髓杂志，2011，21（2）：93-97.

［9］Li M，Shen Y，Fang X，et al.Coronal and sagittal plane correction in patientswith Lenke 1 adolescent idiopathic scoliosis：a comparison of consecutive versus interval pedicle screw placement［J］.JSpinal Disord Tech，2009，22（4）：251-256.

［10］方秀统，李明，赵颖川，等.连续置钉或间隔置钉矫治LenkeⅠ型青少年特发性脊柱侧凸的效果［J］.中国脊柱脊髓杂志，2010，20（5）：367-370.

［11］赵晓芳，孙先润，刘伟，等.选择性椎弓根置钉矫形治疗青少年特发性脊柱侧凸［J］.中国矫形外科杂志，2011，19（23）：1972-1975.

［12］张宏其，陈凌强，郭超峰，等.采用关键椎置钉及选择性融合治疗Lenke6型AIS可行性的有限元分析［J］.中国矫形外科杂志，2012，20（6）：541-544.

［13］Lee SH，Kim KT，Abumi K，et al.Cervical pedicle screw placement using the“key slot technique”：the feasibility and learning curve［J］.J Spinal Disord Tech，2012，25（8）：415-421.

［14］Modi HN，Suh SW，Hong JY，et al.Intraoperative blood loss during different stages of scoliosis surgery：A prospective study ［J］.Scoliosis，2010，5：16.

［15］钱邦平，邱勇，乔军，等.全椎弓根螺钉矫正青少年特发性脊柱侧凸术中出血量及手术时间的影响因素分析［J］.解剖与临床2011；16（2）：124-126.

［16］刘祥胜.Lenke 2型特发性脊柱侧凸有限元建模及三维矫形手术的有限元模拟研究［D］.上海，第二军医大学，2012.

［17］郭超峰，张宏其，王星翔，等.Lenke1 BN型青少年特发性脊柱侧凸后路三维矫形有限元模拟研究［J］.中国矫形外科杂志，2011，19（3）：216-219.

Com parision of key and consecutive pedicle screw placement for LenkeⅠadolescent idiopathic scoliosis

LIZhi-kun*，CHEN Chao，XUWei，LIMing，ZHU Xiao-dong.*Department of Orthopaedic，Changhai Hospital，Second Military Medical University，Shanghai200433，China

Objective To compare key and consetive pedicle screw placement for LenkeⅠadolescent idiopathic scoliosis（AIS）.M ethod From December 2011 to December 2013，54 cases with LenkeⅠAIS were performed spinal corrective operation by key pedicle screw placement，and compared with 54 cases who were performed consecutive pedicle screw placement.The following variables including preoperative，postoperative and the final follow-up datas about scoliosis.Those 2 groupswere compared with paired t-test in the study.Result In postoperative and the final follow-up，the datas of group A were similar to group B（P＞0.05）.Fusion segment，number of screw，length of incision，intraoperative and postoperative whole blood loss and hospital stays of group A were less than group B（P＜0.01）.ConclusionThe correction of scoliosis is similar between 2 groups for LenkeⅠAIS.In addition，surgical risk，blood loss in operation，blood transfusion volume and hospitalization costs are largely decreased by key screw placement technology.

Adolescent；Thoracic vertebrae；Lumbar vertebrae；Scoliosis；Spinal fusion；Internal fixators

R 726.823

A

1672-2957（2015）05-0257-05

】

10.3969/j.issn.1672-2957.2015.05.001

2014-08-13）

（本文编辑 于 倩）

李志鳃（1988—），硕士，医师

200433上海，第二军医大学长海医院骨科（李志鳃，朱晓东，李明）；上海交通大学医学院附属同仁医院骨科（陈超，徐炜）

朱晓东 scoliosis@126.com