新型微创经皮脊柱内固定系统在无神经症状胸腰椎骨折治疗中的应用

梁刚　李跃辉　戴传强

·临床研究论著·

新型微创经皮脊柱内固定系统在无神经症状胸腰椎骨折治疗中的应用

梁刚李跃辉戴传强

目的探讨新型微创经皮椎弓根螺钉（ZINA）内固定治疗无神经症状的胸腰椎骨折的有效性及优越性。方法回顾性分析2012年9月至2015年4月我院收治的60例无神经症状、脊柱载荷评分（loading sharing classification，LSC）≤6分的胸腰椎骨折患者的临床资料，其中采用ZINA行微创经皮椎弓根螺钉内固定术的27例患者纳入微创组，行后路切开椎弓根内固定术的33例患者纳入开放组。分析评价两组患者的手术时间、术后疼痛视觉模拟量表（visualanalogue scale，VAS）评分、Cobb角、椎体前缘高度压缩比及矫正丢失角度等指标。结果随访12～25个月，平均16.9个月。两组患者的手术时间、出血量差异具有统计学意义（t=-5.519，P=0.006；t=-12.945，P=0.001）；两组患者术后即刻、术后3个月及末次随访时的VAS评分差异均有统计学意义（t=-5.375，P=0.034；t=-8.945，P=0.008；t=-10.876，P=0.003）；两组患者术后各时间点的Cobb角、椎体前缘高度压缩比均较术前明显改善（均P＜0.05），但两组间的差异均无统计学意义；术后3个月和末次随访时，两组间后凸角矫正丢失度数的差异亦无统计学意义。结论对于无神经症状的胸腰椎骨折患者，ZINA微创经皮椎弓根螺钉内固定术因其创伤小、出血量少的优点，可作为外科手术治疗的一种选择。

外科手术，微创性；骨折固定术，内；脊柱骨折；胸椎；腰椎；外科器械

胸腰节段移行部位（T11～L2）因其生物力学上的特殊性，是脊柱创伤中受累的常见节段（62%）。手术治疗脊柱骨折合并多发伤的临床效果良好，可以稳定脊柱的生理结构，防止脊髓、神经根受压，且患者可以早期行功能锻炼，大大减少了并发症的发生［1，2］。其中，后路开放切开复位短节段椎弓根钉棒内固定已经逐步成为了治疗胸腰段骨折的主要手术方案［3⁃5］。然而，在进一步的研究中，不少学者发现，传统开放手术需要切开附着于棘突、椎旁及关节突的肌肉及软组织，并广泛剥离，以利于暴露进钉点，对于椎旁肌的损伤较大，常导致后期肌肉失神经支配及缺血而遗留顽固性腰背部疼痛［6⁃8］。

随着现代脊柱手术技术及器械的不断发展，微创脊柱内固定术逐渐被广泛应用［6，9］，使手术切口最小化、出血少，定位简便缩短了手术时间，减少对椎体邻近结构的破坏，能获得满意的临床疗效［10，11］。

本院近年来应用新型微创经皮椎弓根螺钉（ZI⁃NA微创钉棒系统）内固定治疗无神经症状、脊柱载荷评分（loading sharing classification，LSC）≤6分的胸腰椎骨折，本研究回顾性分析了采用ZINA微创钉棒系统行经皮椎弓根螺钉内固定术和切开椎弓根螺钉内固定术，探讨两种方法在无神经症状胸腰椎骨折治疗中的应用效果。

资料与方法

一、纳入和排除标准

纳入标准：①年龄20～60岁；②胸腰椎骨折AO分型为A型；③神经功能完好者；④LSC≤6分；⑤骨折节段位于T11～L2。

排除标准：①年老体弱不能耐受手术或生命体征不平稳者；②重度颅脑损伤、意识障碍者；③AO分型为B或C型胸腰椎骨折；④合并有多节段椎体骨折或脱位；⑤神经功能障碍者；⑥腰背部有大面积皮肤缺损或合并腰背部开放性伤口者；⑦重度骨质疏松、病理性骨折者；⑧家属或患者拒绝手术者。

二、一般资料

回顾性分析2012年9月至2015年4月于我院治疗的单节段胸腰椎骨折、AO分型为A型（A1型28例，A2型21例，A3型11例）的60例患者。其中，男38例，女22例，平均年龄为（35.8±16.8）岁。

表1　两组患者基本临床资料及术前影像学指标统计情况（±s）

表1　两组患者基本临床资料及术前影像学指标统计情况（±s）

分组微创组开放组t/χ2P值例数27 33 --性别（男/女，例）17/10 21/12 0.007 0.935aO分型（例）A1 13 15 0.034 0.694a2 9 12a3 5 6年龄（岁）34.3±11.7 32.0±8.9 0.493 0.347手术时机（d）6.3±1.6 7.2±2.3 1.175 0.435 Cobb角（°）17.2±8.9 16.8±7.6 1.426 0.881椎体前缘高度压缩比（%）37.5±7.9 39.4±9.6 0.169 0.546 LSC评分（分）4.17±0.94 4.11±0.90 0.162 0.928

根据其采用的手术方法分组：采用ZINA微创钉棒系统（上海三友医疗器械公司）行微创经皮椎弓根螺钉内固定术治疗的27例患者纳入微创组，行切开椎弓根螺钉内固定术的33例患者纳入开放组。手术时机为伤后4～10 d，平均6.7 d。所有患者术前均行X线、CT、MRI检查，两组间术前影像学指标（Cobb角、椎体前缘高度压缩比、LSC评分）的差异均无统计学意义（均P＞0.05，表1）。

三、手术方法

（一）微创经皮椎弓根螺钉内固定术

患者全身麻醉，俯卧位，给予胸垫、脚垫及骨盆软垫，适度折叠手术床头尾两端使胸腰段处于略过伸位。常规消毒铺巾，“C”型臂X线机定位下用无菌针头标记损伤节段椎体和上、下位椎的椎弓根体表投影。在皮肤上作1.2 cm的切口，切开皮肤和筋膜，沿着椎弓根方向将开路锥推进至5～10 mm深度。通过“C”型臂X线机正侧位透视确认进针点及角度，需要时作适当调整。继续插入开路锥至椎体内，后取出锥内针，通过中心通道置入导针。使用空心丝锥攻丝沿导针方向插入，进行攻丝，测量攻丝深度后选择合适长度及直径的螺钉安装延长片。沿导针方向将螺钉旋入椎弓根，调整钉槽至同一直线，选择合适长度的预裁棒并根据胸腰椎生理曲度及需要矫正的度数进行弯棒。稍延长切口至2.1 cm，将棒垂直于皮肤表面插入头侧螺钉的皮肤开口，并到达螺钉头部钉槽底部，此操作可掰开延长片观察棒的位置（图1a），并用手触摸棒的头部，调整上下置放位置。通过压棒器通道旋入螺塞并预锁紧，在套筒上方使用撑开加压钳撑开上下位椎体并锁紧螺塞。“C”型臂X线机透视见椎弓根钉位置良好，两侧棒上下长度适中，伤椎高度恢复后逐级除去相关装置，冲洗后皮下缝合筋膜层，行皮内缝合（图1b）。

（二）开放椎弓根内固定术

采用常规后正中入路，切口长8～10 cm，骨膜下剥离双侧椎旁肌至横突根部，暴露上关节突关节，开路、测深、置钉后装棒，伤椎上、下位椎双侧采用USS椎弓根螺钉系统，置钉后双侧同时进行复位、固定，冲洗创口后放置1根引流管，24～48 h后拔除。

图1　ZINA微创钉棒系统术中示意图

术后预防性使用抗生素，微创组术后1 d即可卧床行腰背肌功能锻炼，鼓励开放组在术后3～7 d行腰背肌功能锻炼，可下地者在胸腰围支具保护下活动，术后1年左右拆除内固定装置。

四、指标观察

（一）临床指标

两组患者的手术时间、出血量（术中出血量+术后引流量）及术前、术后即刻、术后3个月、末次随访时的疼痛视觉模拟量表（visualanalogue scale，VAS）评分。

（二）影像学指标

术后即刻及随访期间行X线、CT检查，比较两组患者Cobb角、椎体前缘高度压缩比及末次随访时的矫正丢失角度。根据X线侧位片测量两组患者的术前、术后即刻、术后3个月、末次随访时的Cobb角及伤椎椎体前缘高度［12］。椎体前缘高度压缩比=［1-2×伤椎前缘高度/（上位椎体前缘高度+下位椎体前缘高度）］×100%［13］；Cobb角为伤椎上位椎体上终板与下位椎体下终板垂线的交角，又称节段矢状位后凸角（图2）［14］。

图2　侧位X线片上测量Cobb角、椎体前缘高度压缩比示意图

五、统计学分析

数据采用SPSS 17.0软件进行描述性统计学分析。计量资料采用均数±标准差表示，两组患者的Cobb角、椎体前缘高度压缩比、矫正丢失角度、VAS评分等指标的比较采用独立样本t检验，两组患者性别、AO分型等指标的比较采用卡方检验。检验水准α值为双侧0.05。

结果

一、临床指标评价

随访12～25个月，平均随访时间为16.9个月。微创组和开放组的手术时间分别为（70.3±19.1）min、（103.5±10.1）min；出血量分别为（26.2±13.5）ml、（197.2±44.2）ml，差异均具有统计学意义（t=-5.519，P=0.006；t=-12.945，P=0.001）。

两组患者术前的VAS评分无明显差异；术后即刻的VAS评分分别（6.8±0.9）分、（8.4±0.7）分，差异有统计学意义（t=-5.375，P=0.034）；两组患者术后3个月及末次随访时的VAS评分均较术前明显降低（均P＜0.05），且两组间差异均有统计学意义（t=-8.945，P=0.008；t=-10.876，P=0.003；表2）。

二、影像学结果

两组患者术后的Cobb角均较术前明显减小（均P＜0.05，表3，图3、4），但两组间的差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表2　VAS评分的变化情况（±s，分）

表2　VAS评分的变化情况（±s，分）

注：与术前比较，*P＜0.05

分组微创组开放组t值P值例数27 33 --术前7.0±1.0 6.8±1.1 0.584 0.231术后即刻6.8±0.9 8.4±0.7 -5.375 0.034术后3个月2.9±1.5*4.0±1.3*-8.945 0.008末次随访2.2±1.2*3.5±1.6*-10.876 0.003

术后3个月，微创组和开放组的后凸矫正丢失角度分别为3.5°±1.9°、3.2°±1.7°，末次随访时分别为2.8°±1.2°、2.6°±1.3°，但两组间后凸角矫正丢失度数的差异均无统计学意义（均P＞0.05，表3）。

微创组和开放组术后即刻的椎体前缘高度压缩比分别为21.4%±6.3%、23.2%±7.6%，术后3个月时分别为23.6%±7.5%、25.3%±6.9%，末次随访时分别为22.7%±4.5%、24.8%±5.4%，较术前差异均有统计学意义（均P＜0.05，表3），但组间差异均无统计学意义。

表3　影像学指标结果评价（±s）

表3　影像学指标结果评价（±s）

注：与术前比较，*P＜0.05

分组微创组开放组t值P值例数27 33 --Cobb角（°）术前17.2±8.9 16.8±7.6 1.426 0.881术后即刻6.3±4.9*5.9±4.4*0.638 0.443术后3个月9.8±3.0*9.1±2.7*0.772 0.597末次随访9.1±3.7*8.5±3.1*0.692 0.774矫正丢失角度（°）术后3个月3.5±1.9 3.2±1.7 0.003 0.993末次随访2.8±1.2 2.6±1.3 0.012 0.628椎体前缘高度压缩比（%）术前37.5±7.9 39.4±9.6 -0.169 0.546术后即刻21.4±6.3*23.2±7.6*-0.379 0.274术后3个月23.6±7.5*25.3±6.9*-0.219 0.312末次随访22.7±4.5*24.8±5.4*-0.254 0.372

图3　患者，女，42岁，交通事故致T12骨折（A2型，LSC=6分）行经皮椎弓根螺钉内固定治疗

讨论

一、微创治疗的优势

微创经皮内固定术在脊柱外科应用广泛［13］，可大大减少医源性损伤［7］，更好地改善临床效果。李方财等［15］运用Sextant微创脊柱系统结合椎体内植骨治疗20例A型胸腰椎骨折患者，与开放手术对比，手术时间（平均86.4 min）及出血量（平均80.9 ml）均较开放短节段组（平均121.6 min，210.9 ml）明显减少，改良Prolo评分亦优于开放手术组。证明椎旁软组织的保护及椎体内植骨可以更好地恢复脊柱序列，改善临床疗效，与本研究的结果相仿。

二、伤椎固定对术后Cobb角的影响

诸多研究表明，短节段椎弓根螺钉联合伤椎置钉治疗无神经根症状的胸腰椎骨折，可以更好地恢复并维持伤椎高度，显著增加脊柱的稳定性［16，17］。Ökten等［18］对35例胸腰椎爆裂骨折患者分别应用伤椎置钉短节段内固定与传统短节段内固定治疗，发现前者在改善后突畸形及矢状面畸形、恢复并维持压缩椎体前缘高度等方面优于后者，但其随访时间仅12个月，缺乏后期伤椎高度丢失的临床数据。

图4　患者，女，42岁，重物坠压致L1骨折合并有左胫腓骨骨折（A1型，LSC=4分），择期行左胫腓骨骨折内固定+后路切开椎弓根内固定术a～c：术前X线片、CT、MRI片，椎体前缘高度压缩比为35.1%，后凸角为12.4°；d～f：术前左踝关节正侧位X线片及术后骨折复位内固定情况；g：术后即刻X线片，椎体前缘高度压缩比为16%，后凸角为5.6°；h：术后3个月X线片，椎体前缘高度压缩比为21.2%，后凸角为11.1°；i：术后6个月X线片，椎体前缘高度压缩比为21.3%，后凸角为10.5°

本研究的临床数据显示，末次随访时两组间的Cobb角、矫正丢失角度及椎体前缘高度压缩比差异均无统计学意义（t=0.692，P=0.774；t=0.012，P= 0.628；t=-0.254，P=0.372），这一结果与Ökten等［18］的研究结果有所不同。分析原因，可能在于两个方面：①由于术者手术习惯的差异，伤椎固定的椎弓根钉置入位置不同（钉尾位于椎体前1/3、中1/3及后1/3）可能影响伤椎高度的恢复及后期的维持，需要进一步的临床研究才能明确其相关性；②有研究发现，经伤椎固定联合椎体成形术可以明显恢复脊柱序列的连续性及完整性，恢复伤椎前中柱的生物力学稳定性，降低内固定物的应力负荷，减少并发症的发生［19］。关于单纯椎弓根钉与椎弓根钉联合椎体成形对于伤椎椎体高度的恢复及维持的影响需要更多的临床研究数据证实。此外，有长期随访的研究发现，无论是否进行伤椎固定，远期均会出现矫正度数的丢失［20］，但多数学者认为轻度的矫正度数丢失对于临床疗效并无明显影响［21］。

三、ZINA微创钉棒系统的优缺点

ZINA微创钉棒系统的设计大大简便了手术操作过程，相较于目前市场上其他微创经皮脊柱内固定系统，其主要优点包括：

1.“U”型空心椎弓根螺钉：可通过导针准确定位并置钉；配合柔性钉尾（延长片），可避免互相干扰及阻碍器械操作，且“U”型钉头方便置棒及锁紧。

2.术中可视可触：解决多节段上棒困难问题。

3.更少的X线暴露。

4.可提供不同的持棒选择：直型及弧型持棒器，方便上棒。

5.更安全有效的压棒方式：逐级压棒器，压棒过程可控，避免压棒过程中螺钉拔出风险。

6.其他微创系统多具备纵向撑开和压缩的辅助工具，但由于其可操作的行程较短，因此撑开复位的效果不如该系统。该微创系统通过其特殊的连接杆置入技术，使对椎旁软组织及肌肉的损伤最小化，从而实现微创化治疗［22］。

然而，由于新型微创经皮螺钉固定术使用的是万向固定螺钉，因此在治疗胸腰椎骨折中，其撑开和加压效果不及单向螺钉，连杆之间缺少横梁，生物力学测定其在前屈和后伸方向上强度最弱，易导致远期椎体高度的丢失［23］。而且，仅仅依靠体外压棒很难达到理想的脊柱骨折复位要求。对于大面积椎管内占位而需要复位骨块减压者，微创系统仍是一个盲点。因此，在其应用上更应严格把握手术适应证。该项技术的开展需要扎实的解剖学知识和熟练的开放手术操作基础，需要配套的影像学监测设备，如“C”型臂X线机或导航等；另外，由于经皮微创椎弓根螺钉内固定系统所使用的为中空螺钉，制造工艺好，总体治疗费用偏高。尽管ZINA脊柱微创系统存在上述缺陷，但本研究结果显示，微创组的临床疗效仍略高于开放组，可见，对于无神经功能损害、LSC≤6分的A型胸腰椎骨折患者，经皮椎弓根螺钉技术的应用可有效减少手术创伤，提高临床疗效。

目前本研究尚处于初期阶段，病例数较少，后期会将研究范围扩展至合并有神经症状或者多节段胸腰椎骨折的患者。

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Application of neotype minimally invasive percutaneous pedicle screw fixation for neurologic intact tho⁃racolumbar fractures.

LIANG Gang，LI Yuehui，DAI Chuanqiang.Department of Orthopaedics，The First Peo⁃ples'Hospital of Ziyang City，Ziyang 641301，China

LIANG Gang，E⁃mail：752847509@qq.com

ObjectiveTo investigate the validityand superiority of percutaneous pedicle screw fixa⁃tion using ZINA system for the treatment of neurologic intact thoracolumbar fractures.MethodsA retrospec⁃tiveanalysis was conducted on 60 patients with thoracolumbar fractures（no neurological symptoms，LSC≤6 points）from September 2012 toapril 2015：27 cases undergoing ZINA minimally invasive percutaneous pedi⁃cle screw fixation（minimally invasive group）and 33 patients undergoing posterior incision pedicle fixation （open surgery group）.The operation time，visualanalogue scale（VAS）scores，Cobbangle，the leading edge of vertebralbody height，and the loss of correctiveangle were compared.ResultsAll patients were followed up for 12⁃25 months（mean 16.9 months）.The differences in operation timeandblood loss were statistically signifi⁃cantbetween two groups（t=-5.519，P=0.006；t=-12.945，P=0.001）.There was significant difference in VAS scores in two groupsat each time pointafter operation（t=-5.375，P=0.034；t=-8.945，P=0.008；t=-10.876，P= 0.003）.The Cobbangleand the leading edge of vertebralbody height in two groupsat each time point were sig⁃nificantly improvedas compared with those preoperation（P＜0.05 forall），but there was no significant differencebetween two groups.The difference of the loss of correctiveanglebetween two groupsalso had no significant dif⁃ferenceat 3rd monthafter operationandat the last follow⁃up.ConclusionZINA minimally invasive percuta⁃neous pedicle screw fixation canbe usedasanalternative surgical treatment for patients with thoracolumbarburst fracture without neurologic deficit for its less traumaandbleeding.

Surgical procedures，minimally；Fracture fixation，internal；Spinal fractures；Thoracic ver⁃tebrae；Lumbar vertebrae；Surgical instruments

10.3969/j.issn.1674⁃8573.2016.03.002

641301四川资阳，资阳市第一人民医院骨科

梁刚，E⁃mail：752847509@qq.com

2015⁃11⁃17）