PMMA增强的多孔中空椎弓根螺钉加单枚椎间融合器治疗腰椎滑脱症

刘勇樊勇蒋从斌吴子祥*

PMMA增强的多孔中空椎弓根螺钉加单枚椎间融合器治疗腰椎滑脱症

刘勇1樊勇2蒋从斌1吴子祥2*

目的探讨聚甲基丙烯酸甲酯 (polymethvlmethacnrlat,PMMA)增强的多孔中空椎弓根螺钉加单枚椎间融合器治疗腰椎滑脱症合并骨质疏松患者的安全性及疗效。方法 2012年4月～2013年5月收治26例合并骨质疏松的腰椎滑脱症患者，均应用 PMMA增强多孔中空椎弓根螺钉行短节段固定复位加单枚椎间融合器 (cage)融合手术治疗。对16例骨质疏松及滑脱不严重患者采用单一病椎多孔中空骨水泥螺钉加普通椎弓根螺钉固定，10例骨质疏松或滑脱较重患者采用双椎体多孔中空骨水泥螺钉固定。测量术前及术后末次随访时椎间隙高度、椎间孔高度、滑脱距离、滑脱率及滑脱角。结果 术中出现骨水泥漏2例，术中及术后无不适。并发硬脊膜损伤2例，经缝合修复后无脑脊液渗漏。1例术后出现健侧下肢放射痛并麻木，行翻修手术后症状消失。9例I度滑脱、12例Ⅱ度滑脱患者术后解剖复位，3例Ⅱ度滑脱和2例Ⅲ度滑脱患者留有I度滑脱。随访12～30个月，平均23.3个月。术后末次随访时椎间隙高度、椎间孔高度、滑脱距离、滑脱率及滑脱角与术前比较均有统计学差异(＜0.05)。根据Nakai评分标准，优良率为88.46%。随访期间，全部病例固定节段的椎体间无位移，滑脱无复发。无椎弓根螺钉松动、断裂，无椎间隙塌陷。融合成功24例，融合率92.3%。结论采用PMMA增强的多孔中空椎弓根螺钉加单枚椎间融合器治疗合并骨质疏松腰椎滑脱症安全有效。

腰椎滑脱症；骨质疏松；PMMA增强的多孔中空椎弓根螺钉；椎间融合器

腰椎滑脱是腰腿痛常见原因之一，据统计占腰腿痛患者的4%～5%。治疗方法很多，目前公认的治疗方法是滑脱椎体的复位、马尾神经及神经根的减压、固定和融合不稳定脊椎[1]。然而对于伴有骨质疏松的腰椎滑脱患者，单靠普通钉棒系统复位固定困难，易出现螺钉切割椎体，导致钉道松动，固定失效，治疗失败。对于该类患者，临床上一直在探索一种比较好的治疗方式。2013年4月～2014年5月我们应用PMMA增强的多孔中空椎弓根螺钉行短节段固定加单枚椎间融合器 (cage)融合治疗合并骨质疏松的腰椎滑脱症患者26例，疗效满意，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

26例患者中男10例，女16例，年龄48～72岁，平均60岁；Ⅰ度滑脱9例，Ⅱ度滑脱15例，Ⅲ度滑脱2例；L4滑脱10例，L5滑脱16例，均合并双侧峡部裂；病程1～10年，平均3年8个月。所有患者均有反复顽固性腰部疼痛，18例有臀部及下肢放射痛，并伴下肢麻木不适，15例患者出现间歇性跛行。腰椎前凸增加，棘突部可触及台阶感，神经根受压体征多不明显。腰椎正侧位、双斜位X片，CT及MRI检查可见滑移椎不同程度向前滑脱，多伴有椎间盘突出，侧隐窝狭窄，硬膜囊明显受到椎板及下位椎体后上缘的压迫，椎管狭窄，经骨密度检测均有不同程度骨质疏松，骨密度＜0.80g/cm2，T值＜-2.5。经保守治疗效果不佳。

1.2 多孔中空椎弓根螺钉系统的设计特点

骨质疏松症是导致脊柱椎弓根螺钉松动的最主要原因，国内外学者一直在探索一种比较好的方法来提高螺钉固定强度。目前研究最多的是Moon[2]等研制的带有均匀侧孔的中空椎弓根螺钉，但是多处于体外生物力学实验阶段，临床应用研究较少。本研究所设计的"渐变孔"骨水泥螺钉系统 (图1)由国内某公司在国外原有设计基础上加以改进生产，其中空管直径为1.6mm，螺钉远端设计不同直径侧孔，侧孔位于螺钉远端1/3，间隔1个螺纹，近端至远端侧孔的直径分别为0.9、1.2、1.5mm，带有配套骨水泥推进器，置入螺钉后，可利用推进器向螺钉中央孔道内注入 PMMA，骨水泥可经螺钉侧孔均匀渗透到钉道周围骨质内，凝固后形成"螺钉－骨水泥－松质骨"复合体，能有效增加螺钉与骨小梁的接触面积，提高了螺钉的抗拔出力[3,4]。

图1 a多孔中空椎弓根螺钉；b螺钉连接骨水泥推进器；c术中使用推进器向螺钉内注入骨水泥；d术中透视见骨水泥向钉孔周围弥散

1.3 手术方法

全麻成功后，患者俯卧位，常规消毒铺单。以病椎为中心，取后正中直切口，常规显露椎板及小关节突，确定病椎与下位椎体椎间隙。定位病椎与下位椎体椎弓根，于病椎置入适宜型号万向长尾多孔中空椎弓根螺钉，于下一位椎体置入适宜型号万向短尾普通或多孔中空椎弓根螺钉。C型臂透视确定椎弓根螺钉位置满意后，在 C臂透视下利用配套骨水泥推进器逐步缓慢向中空骨水泥螺钉内各注入1.5mLPMMA，C臂透视见骨水泥从钉孔向钉道内渗透良好，骨水泥无外漏；行滑脱椎体棘突、椎板切除，清除峡部裂处瘢痕，彻底减压，直至双侧四根神经根完全松解。检查骨水泥已完全凝固，交替安装双侧固定棒，适度撑开椎间隙并利用提拉钉复位滑脱椎体。将神经根及硬膜向内侧牵开，用专用器械彻底处理椎间隙，行椎体间植骨融合。再次 C臂透视确定内固定无松动及移位，滑脱复位情况和椎体间融合器情况。彻底止血，放置负压引流管一根，逐层缝合伤口。

1.4 术后处理

术后负压引流不超过72小时，抗生素预防感染3天，给予地塞米松、甘露醇行抗炎、脱水治疗，钙剂及维生素类药物常规抗骨质疏松。术后第1天即指导患者开始行双下肢直腿抬高练习，术后第3天即可在支具保护下逐步下床活动。

1.5 观察指标

所有病例均在手术前、后，术后3月及末次随访时拍摄腰椎正侧位X片及三维CT重建检查，测量术前及末次随访时X片上融合节段椎间隙高度、椎间孔高度、滑脱距离、滑脱率 (上位椎体在下位椎体上的相对滑脱距离/上位椎体的前后径)及滑脱角 (滑脱椎体下缘连线与下位椎体后缘垂直线之间的夹角)，比较术前及术后末次随访时的差异，并观察椎间融合情况。融合成功的评定标准[4]为：融合区有连续骨小梁形成；动力位X片椎体间角度活动域＞5°，融合器松动、移位、融合器与椎体的接触面出现＞2mm的透亮带均判为融合失败。根据Nakai[6]评分标准对患者术后恢复情况进行评定，优：症状和体征完全消失，恢复原工作及良好生活；良：症状和体征基本消失，劳累后偶有腰痛或下肢酸胀感，恢复原工作；可：症状和体征明显改善，遗留轻度腰痛或下肢不适，减轻工作或活动；差：症状和体征无明显改善，不能从事日常工作和生活。

1.6 统计学处理

使用SPSS19.0统计学软件，计量资料采用 检验，以(±s)表示，＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

手术时间140～190分钟，平均145分钟。出血量360～850mL，平均450mL。对16例骨质疏松及滑脱不严重患者采用单一病椎1对多孔中空骨水泥螺钉加下位椎体1对普通椎弓根螺钉固定，10例骨质疏松或滑脱较重患者采用双椎体2对骨水泥螺钉固定，每枚螺钉内缓慢注入约1.5mL骨水泥，骨水泥凝固时间 (8～10分钟，平均9分钟)，术中出现骨水泥漏2例，1例渗透至椎体旁，1例渗透至椎体静脉，术中及术后无不适。术中并发硬脊膜损伤2例，行缝合修复，术后第二天即拔除引流管，加大补液量，患者未出现不适症状，无手术切口渗出情况。1例术后出现健侧下肢放射痛并麻木，行翻修手术，术中发现因椎体过度复位，健侧神经根过度牵拉所致，行复位调整后症状消失。手术切口均甲级愈合。

术后复查腰椎正侧位片及腰椎三维CT，见椎间隙高度基本恢复，9例I度滑脱、12例Ⅱ度滑脱患者术后基本解剖复位，3例Ⅱ度滑脱和2例Ⅲ度滑脱患者留有I度滑脱，滑脱角度明显减小。随访12～30个月，平均23.3个月，术后末次随访时的椎间孔高度、椎间隙高度、滑脱角、滑脱距离、滑脱率见表1，与术前比较均有统计学意义 (＜0.05)。根据Nakai评分标准，本组优16例，良7例，可3例，优良率为88.46%。融合成功24例，融合率92.3%。随访期间，全部病例固定节段的椎体间无位移、滑脱无复发。无椎弓根螺钉松动、断裂，无椎间隙塌陷，无邻近节段椎体骨折发生。

表1 术前、术后末次随访时的评价指标 (±s,n=26)

图2 a、b术前X及MRI片示L4椎体向前Ⅱ°滑脱，椎管狭窄；c～f术后3个月腰椎正侧位X片及CT示滑脱复位，骨水泥分布钉道周围松质骨内，未见内固定松动及脱出

典型病例：患者，女，56岁。主因间断腰部疼痛3年，再发加重并左下肢放射痛、麻木4月入院。查体：腰椎生理曲度前凸增加，腰椎活动受限，L4/5棘突左旁压痛，左下肢放射痛阳性，双下肢皮肤感觉正常，双下肢肌力正常。腰椎正侧、双斜位片显示：腰椎退行性变，L4双侧峡部裂并Ⅱ度滑脱，MRI示 L4/5椎间高度降低，相应节段椎管狭窄。骨密度检测提示骨质疏松。入院后在全麻下行经后路L4、L5全椎板切除减压、椎间盘切除，L4双侧PMMA增强的多孔中空椎弓根螺钉滑脱复位，L4/5间单枚椎间融合器植入融合。术后3天复查X线片及三维CT示内固定位置良好，滑脱基本完全复位，骨水泥分布于钉道周围松质骨中，未见椎体外渗漏 (图2)。术后3天患者戴支具下床活动，症状消失。

3 讨论

腰椎滑脱治疗较为复杂，目前公认的治疗方法是滑脱椎体的复位、马尾神经及神经根的减压、固定和融合不稳定的椎体。有学者报道，对于轻度滑脱且无骨质疏松患者，利用普通椎弓根螺钉行短节段固定加椎间植骨融合可获得良好疗效[7]。但对于中重度滑脱，特别是病程长或合并骨质疏松患者，单纯两组螺钉固定，术中很难达到滑脱椎体的理想复位，由于提拉力量过大，部分患者在复位过程中甚至很容易出现提拉螺钉的松动拔出，导致复位固定失败，不得不选择椎体的原位融合。针对该类患者，以往一般主张固定三个节段，通过悬吊力量以达到滑脱椎体的良好复位及复位后的稳定固定，但该复位固定方式亦容易出现提拉螺钉的松动拔出，且Chow等[8]和Weinhoffer等[9]的研究发现，对脊柱固定融合范围越大，相邻节段加速退变的可能性就越大，程度也越重。如何在该类患者的椎体上有效置钉，并复位固定滑脱椎体一直是脊柱外科的难点。为了解决这个问题，临床上一直在探索一种比较好的内固定方式。例如使用羟磷灰石涂层螺钉、膨胀式脊柱螺钉等。但是，在腰椎滑脱合并骨质疏松脊柱内固定手术中，由于椎体骨质差，单纯改进螺钉结构也难以有效提高固定强度。使用更长更粗的螺钉、穿破椎体前方皮质固定等方法作用有限。王大林等[10]报道使用骨水泥强化钉道加普通螺钉复位固定滑脱取得较好疗效，但该操作技术要求较高，骨水泥渗漏风险较大，且骨水泥在螺钉与骨质界面间分布不均匀，导致螺钉稳定程度相对较差，且在多节段病变中，需要多次混合骨水泥，增加手术成本和时间。

我们应用PMMA增强的多孔中空椎弓根螺钉行短节段固定加单枚椎间融合器 (cage)融合治疗腰椎滑脱症合并骨质疏松患者，取得满意效果。其优点主要表现在：PMMA增强的多孔中空椎弓根螺钉可发挥其良好稳定性优势，两组螺钉即能达到较好的生物力学要求，行短节段固定即能获得较好稳定性，克服了复位过程中或复位后螺钉松动的难题，提高了椎体间融合率；短节段固定，能减少医源性损伤，尽可能保留了腰椎活动度，相对长节段可节约一组螺钉，从而节约了医疗成本；该钉棒固定系统操作简单。在置入螺钉后可同时注射骨水泥，操作时间可延长，能有效的控制骨水泥渗漏的风险，手术安全性高。本组患者均采用PMMA增强的多孔中空椎弓根螺钉行短节段固定，对16例骨质疏松及滑脱不严重患者采用单一病椎多孔中空骨水泥螺钉加普通椎弓根螺钉固定，10例骨质疏松或滑脱较重患者采用双椎体多孔中空骨水泥螺钉固定。术中复位过程中未出现螺钉松动拔出情况，滑脱椎体复位均较理想，后期复查未出现退钉、断钉及断棒情况。

使用PMMA增强空心侧孔椎弓根螺钉也有其相应的并发症，如骨水泥渗漏，骨水泥硬化过程中的放热反应等。为了避免严重的并发症发生并获得最佳螺钉把持力，应特别注意：严格术前检查，明确骨质疏松程度，严格掌握使用指证；尽量避免术中多次置备钉道，以免加大骨水泥渗漏的风险；在骨水泥处于拉丝期进行注射，注射速度要尽量缓慢；术中透视，是防止骨水泥渗漏的重要环节；手术节段椎体间及后外侧应充分植骨，促进融合；术后严格胸腰背支具外固定3月；所有患者术后必须进行正规抗骨质疏松治疗。

应用cage行椎体间融合提高了椎体对剪力、旋转应力的对抗作用，起到界面固定，完全适用于腰椎滑脱复位后的脊柱稳定性重建，近远期疗效均很好[1]。大多数学者研究认为使用单枚cage经由后路腰椎融合术 (posterior lumbar interbodyfusion,PLIF)或经单侧椎间孔入路腰椎融合术(transforamihal lumbar interbodyfusion,TLIF)行椎体间融合完全可以消除有害剪力的影响，可维持椎间隙高度。与双侧关节突关节和全椎板切除、两枚cage融合术相比，前者的疗效更好[11,12]。本组26例患者我们均采用单枚cage置入椎间隙行椎体间融合，14例滑脱程度严重、滑脱倾向大的患者，选用PLIF术式。而9例单侧神经症状和4例无神经症状患者选用了TLIF术式。在术后8个月至16个月做CT复查，椎弓根螺钉及cage位置良好，椎体间未见不稳，无融合器塌陷，滑脱无复发。

从初步结果看，我们认为PMMA增强的多孔中空椎弓根螺钉短节段固定加单枚椎间融合器融合治疗合并骨质疏松的腰椎滑脱症患者是一种安全有效的手术方式。但本组病例数相对较少，随访时间短，随着在今后临床病例积累，随访时间延长，对于该手术的优缺点有待进一步总结。

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PMMA reinforced porous hollow pedicle screw plus single pieces interbody fusion for lumbar spondylolisthesis

Liu Yong1,FanYong2,Jiang Congbing1,et al.1 Department of Orthopedics,the Hubei Provincial Corps Hospital of CPAPF,Wuhan Hubei,430061;2Department4 of Orthopedics,theXiJingHospital,Xi'an Shaanxi,710000,China

Objective Observing the safety and efficacy of PMMA reinforced porous hollow pedicle screw plus single pieces interbody fusion for treatment of patient with lumbar spondylolisthesis and osteoporosis.Methods We included 26 patients with lumbar spondylolisthesis and osteoporosis from April 2012 to May 2013,and all were applied PMMA reinforcedporous hollow pedicle screw for short-segmentreduction fixation plus singlepieces interbodyfusioncageforfusion surgery.16 patients with less severe osteoporosis and spondylolisthesis were applied single vertebral bone cement porous hollow screw and common pedicle screw fixation,while 10 cases of patients with more severe osteoporosis or spondylolisthesis were applied double vertebral bone cement porous hollow screw fixation.Measurements include intervertebral height,foraminalheight,slipaway,sliprate and slipangle beforesurgeryandlast follow-upafter surgery.Results 2 patients went through bone cement leakage in surgery,but no intraoperative and postoperative discomfort.2 patients supervene with endorachis injury,but no leakage after suture repair.In One case we observed postoperative contralateral sciaticaandnumbness,but symptomsdisappearedafterrevisionsurgery.We observed anatomical reduction in9 patients with grade I spondylolisthesis and 12 patients with gradeⅡspondylolisthesis,and grade I spondylolisthesis left in 3patients with gradeⅡspondylolisthesis and 2 patients with gradeⅢspondylolisthesis.Intervertebral height,foraminal height,slip away,slip rate and slip angle were measured when last follow-up after surgery,and compared with those parametersbefore surgerythey werestatistically significant(＜0.05).According to Nakaiscore,goodrate was 88.46%. During follow-up,all cases didn't show fixed inter-vertebral segments displacement,slippage recurrence,pedicle screw loosening,fractureanddisc spacecollapse.Successfulintegrationin24 casesmeansthefusion ratewas92.3%.Conclusion PMMA reinforced porous hollow pedicle screw plus single pieces interbody fusion for treatment of patient with lumbar spondylolisthesis and osteoporosis are safe and effective.

Lumbar spondylolisthesis;Osteoporosis;PMMA reinforced porous hollow pedicle screw;Single gold interbody fusion cage

R681.5

B

10.3969/j.issn.1672-5972.2015.04.006

swgk2015-03-00042

刘勇（1980-）男，硕士，主治医师。研究方向：脊柱骨关节疾病。

*[通讯作者]吴子祥（1978-）男，博士，副教授。研究方向：脊柱骨关节疾病。

2015-03-08）

1武警湖北省总队医院骨一科，湖北武汉430061；2西京医院骨四科，陕西西安710000