骨水泥强化椎弓根螺钉内固定结合伤椎椎体成型术治疗胸腰椎骨质疏松性爆裂性骨折

周全，赵加力，潘伟，王新宏，张佳园，徐进，张少先

骨水泥强化椎弓根螺钉内固定结合伤椎椎体成型术治疗胸腰椎骨质疏松性爆裂性骨折

周全，赵加力，潘伟，王新宏，张佳园，徐进，张少先

（淮安市第二人民医院骨科，江苏 淮安 223002）

目的 探讨采用后路骨水泥强化椎弓根螺钉内固定结合椎体成型术治疗胸腰椎骨折骨质疏松性爆裂性骨折（AO分型：A3/A4）的临床疗效。方法 回顾性分析2012年5月～2015年4月13例经CT或MR证实为椎管后壁破裂伴有椎管狭窄的骨折疏松性骨折患者的病例资料。所有患者均接受骨水泥强化椎弓根螺钉内固定结合PVP手术。记录患者术前、术后及末次随访（术后6个月以上）的疼痛视觉评分（VAS），Cobb角，椎体前缘、后缘高度。结果 4例患者椎体成形时出现骨水泥渗漏（2例前方渗漏，1例上方渗漏，1例向椎管内渗漏未引起症状），所有骨水泥强化螺钉植入椎体无骨水泥渗漏。术前、术后、末次随访时VAS评分、椎体前后缘高度、Cobb角较术前差异有统计学意义（P＜0.05），末次随访时较术后VAS评分差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 对于胸腰椎爆裂性骨质疏松性骨折，经骨水泥强化椎弓根螺钉内固定结合PVP是一种值得推荐的选择。

经皮椎体成形术；椎弓根螺钉内固定；胸腰椎爆裂性骨折；骨质疏松；骨水泥强化椎弓根螺钉

骨折疏松性骨折在骨科临床工作中非常常见，通过经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PVP）和经皮椎体后凸成形术（percutaneous kyphoplasty，PKP）均能获得满意效果。但椎体后壁不完整、骨块进入椎管的爆裂性骨折，由于骨水泥容易向椎管内渗漏，不能进行有效的骨折复位和椎管减压，是PVP和PKP的禁忌证[1]。钉棒系统内固定由于严重的骨折疏松，常导致螺钉的把持力低下，导致复位效果欠佳，或者螺钉松动，矫正角度丢失[2]。目前常用的增加椎弓根螺钉把持力的方法包括：进针角度的优化，选择直径较粗的螺钉，膨胀式椎弓根螺钉，骨水泥强化椎弓根螺钉等；而其中骨水泥强化的椎弓根螺钉的把持力和锚定力最佳[3]。本研究选取2012年5月～2015年4月采用骨水泥强化椎弓根螺钉结合PVP治疗胸腰椎骨质疏松性爆裂性骨折，取得较满意的效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 本组患者13例，其中男3例，女10例；年龄68～77岁，年龄（70.8±7.6）岁。致伤原因：交通事故5例，高处坠落4例，摔伤4例。骨折部位：胸12 4例，腰1 3例，腰2 4例，腰3 1例，腰4 1例。其中2例有神经损伤症状。术前所有患者均行X线、CT和MR检查，评估椎体压缩、椎管狭窄及神经受压情况。AO分型：A3 11例，A4 2例。骨密度检查：T值≤-2.5。排除标准：①严重心肺功能障碍不能耐受手术者；②脊柱肿瘤或结核；③伴有其他系统严重的合并伤。

1.2 治疗方法

1.2.1 手术方法 全麻后，患者取俯卧位，以骨折椎体为中心作长约12 cm的切口，依次切开皮肤、皮下、胸腰筋膜，骨膜下剥离椎旁肌肉至关节突关节外缘，采用Roy-Camille法[6]确定骨折上下椎体的进针点，开口，探针检查钉道四壁完整，插入定位针，透视下检查定位针的位置和进钉方向，同法处理所有其他椎弓根螺钉。常规椎弓根螺钉组调和并间断透视下注入拉丝期骨水泥（3 mL/椎体），植入螺钉；可灌注椎弓根螺钉组植入椎弓根螺钉，调和骨水泥，通过配套针筒注入骨水泥（2 mL/螺钉）。椎管容积减少超过1/3或有神经症状的患者根据压迫部位行半椎板或全椎板切除减压，安放预弯好的钛棒，适度撑开，锁紧所有螺钉，矫正后凸畸形。高度满意后，行病椎单侧或双侧PVP，推注病椎骨水泥时C形臂X光机间断透视，防止骨水泥向椎管内渗漏造成灾难性后果。

1.2.2 围手术期处理 术前30分钟至术后2天预防性使用头孢唑啉，术后3天指导患者进行腰背肌锻炼，1周后保护支具下下地活动，同时规范性抗骨质疏松治疗。

1.3 临床疗效评价指标 记录患者术前、术后1周、3个月、6个月及末次随访时的VAS评分，矢状面Cobb角，椎体前缘和后缘高度。

1.4 统计学方法 所有数据采用统计分析软件SPSS 22.0进行统计学分析。计量资料采用“x±s”表示，组间比较采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

术中透视及术后复查发现4例患者椎体成型时出现骨水泥渗漏（2例前方渗漏，1例上方渗漏，1例向椎管内渗漏未引起症状），所有骨水泥强化螺钉植入椎体无骨水泥渗漏，至末次随访所有椎弓根螺钉无松动移位，见图1。本组患者全部获得随访，时间6～17个月，平均13个月。将术前VAS评分、椎体前后缘高度及矢状面Cobb角与术后、末次随访时比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；而末次随访与术后随访的VAS评分比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。可灌注椎弓根螺钉组手术时间较常规椎弓根螺钉组显著减少（P＜0.05），两组出血量、Cobb角及VAS评分比较差异无统计学意义，见表2。

图1 典型病例Figure 1 Atypical case

表1 手术前后及末次随访患者椎体前后缘高度、VAS评分比较（x±s）Table 1 Comparison of anterior and posterior vertebral height and VAS score in patients before and after surgery and at the last follow-up(x±s)

表2 两组手术时间、出血量、Cobb角及VAS评分比较（x±s）Table 2 Comparison of operation time,blood loss,Cobb angle and VAS score between the two groups(x±s)

3 讨论

3.1 骨质疏松胸腰椎骨折治疗方式的选择 PVP和PKP可以迅速恢复脊柱的力学稳定，骨水泥的聚合释放热量破坏骨折椎体的感觉神经末梢；这些特点均使得PVP和PKP在骨质疏松性骨折的治疗中能够有效缓解疼痛，取得满意的临床疗效。但是由于骨水泥注入时具有流动性和聚合温度高的特性，一旦渗漏可损伤临近的重要组织，如血管、脊髓等，因此椎体骨折线越过椎体后缘是PVP和PKP的相对禁忌证。当发生严重的椎体压缩，压缩超过75%时，椎体高度不能为准确进针提供操作空间，容易发生穿刺针穿出椎体和骨水泥渗漏，也是PVP和PKP的相对禁忌证[4]。同时无论是PVP还是新发展的PKP，对脊柱骨折后造成的后凸畸形的矫正能力有限，导致压缩严重的患者术后出现以骨折椎体为中心的角度后凸畸形。因此，对胸腰椎爆裂性骨折还需通过其他方式进行复位和固定[5]。

骨折疏松患者恢复椎体高度后，骨小梁并不能随之恢复，导致椎体内出现空隙，呈“蛋壳样”改变；再加上自身骨修复能力低下，非常容易出现骨折椎体的再塌陷导致矫正度的丢失，内固定松动和脱出，导致手术失败，因此椎体复位后采用PVP注入骨水泥后可以有效填充椎体内空隙，恢复椎体的力学性能和通过骨水泥聚合的高温毁损骨折椎体的感觉神经，达到快速恢复骨折椎体力学性能和止痛的目的，避免内固定的松动和矫正度的丢失。

由于椎体爆裂性骨折，尤其椎体后壁受损，容易发生骨水泥渗漏。本组患者有4例发生骨水泥渗漏，渗漏率高达30.8%，其中1例向椎管内少量渗漏，未引起临床症状。较胸腰椎非爆裂性骨质疏松性骨折行PVP和PKP手术的渗漏率明显增高。主要原因：①爆裂性骨折的骨折线多，容易发生渗漏；②压缩的骨折线行椎弓根螺钉撑开后，骨折线间隙增大；③盲目为了增加椎体的力学稳定，增加骨水泥注入量。这些渗漏主要发生在前几例手术，通过减少骨水泥的注入量（每个椎体2～4 mL），分次注射，待骨水泥粘稠度较高时再注入等方法，后期6例患者未发生骨水泥渗漏。

3.2 骨质疏松性胸腰椎骨折复位和固定方式的选择 椎弓根螺钉贯穿脊柱前、中、后柱结构，是目前力学性能最好的复位固定方式。对重度骨质疏松的患者，骨小梁稀疏，常规椎弓根螺钉的把持力和锚定力低下，不能足以矫正骨折椎体后凸畸形和矫正后位置的维持，容易导致矫正角度的丢失[6]。胸腰椎爆裂性骨质疏松性骨折骨块进入椎管，甚至有部分患者因脊髓或马尾神经损伤出现下肢的感觉运动障碍或大小便功能障碍，需要进行椎管减压，进一步损伤脊柱的稳定性，需要更坚强的方式进行有效的骨折复位固定。

目前用于胸腰椎骨质疏松性骨折复位固定的方式包括：膨胀式椎弓根螺钉内固定、闭合复位经皮椎弓根螺钉内固定术[7]，骨水泥强化螺钉内固定术（包括常规椎弓根螺钉+聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥和新型可灌注椎弓根螺钉+聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥）等[8]。闭合复位经皮椎弓根螺钉内固定术无需进行大范围组织剥离和显露，手术创伤小，非常适合高龄患者，但这种螺钉的保持力和锚定力较常规椎弓根螺钉并无明显优势，不适用于严重骨质疏松的患者。膨胀式椎弓根螺钉能显著提高螺钉的把持力，已经被应用于骨质疏松性骨折的手术治疗，取得良好的临床疗效[9]。骨水泥强化椎弓根螺钉是力学性能最好的固定方式，能有效防止椎弓根螺钉的松动和退出，在骨质疏松椎体中的应用最为广泛。目前骨水泥强化椎弓根螺钉包括骨水泥复合常规椎弓根螺钉和新型可灌注椎弓根螺钉复合骨水泥。研究显示新型可灌注椎弓根螺钉较骨水泥强化的常规椎弓根螺钉的把持力和锚定力更好，且不容易发生骨水泥渗漏，但价格昂贵[10]。本项目研究中8例采用常规椎弓根螺钉复合骨水泥进行胸腰椎的复位和固定；5例采用新型可灌注骨水泥椎弓根螺钉复合骨水泥进行复位固定，通过骨水泥加强，能够很好地对骨折椎体进行复位固定，缓解疼痛，至末次随访两组患者均未发现椎弓根松动和退出发生。两组出血量、VAS评分、Cobb角及椎体前后缘高度差异均无统计学意义，但采用新型可灌注骨水泥椎弓根螺钉组的手术时间较常规椎弓根螺钉组显著减少，提示新型可灌注骨水泥椎弓根螺钉系统能够有效缩短手术时间，有利于老年患者的恢复。统计学结果显示末次随访较术后的VAS评分有进一步改善，可能是由于术后虽然骨折端获得很好的稳定，但软组织由于外伤及手术剥离导致的损伤导致患者疼痛，随着软组织损伤的逐渐恢复，疼痛进一步好转。

[1] Li CH,Chang MC,Liu CL,et al.Osteoporotic burst fracture with spinal canal compromise treated with percutaneous vertebroplasty[J]. Clinical neurology and neurosurgery,2010,112(8):678-681.

[2] Leichtle CI,Lorenz A,Rothstock S,et al.Pull-out strength of cemented solid versus fenestrated pedicle screws in osteoporotic vertebrae[J]. Bone &joint research,2016,5(9):419-426.

[3] Liu D,Shi L,Lei W,et al.Biomechanical Comparison of Expansive Pedicle Screw and Polymethylmethacrylate-augmented Pedicle Screw in Osteoporotic Synthetic Bone in Primary Implantation:An ExperimentalStudy[J]. Clinical spine surgery, 2016,29(7):E351-357.

[4] Allam Y,Silbermann J,Riese F,et al.Computer tomographyassessmentofpediclescrewplacementin thoracic spine:comparison between free hand and a generic 3D-based navigation techniques[J].European spine journal,2013,22(3):648-653.

[5] 柳超,刘建,王雷,等.椎弓根螺钉短节段固定联合椎体成形术治疗单节段胸腰段骨质疏松性椎体爆裂性骨折[J].中国脊柱脊髓杂志,2012,23(4):347-351.

[6] Liu D,Zhang XJ,Liao DF,et al.Biomechanical ComparisonofPedicleScrewAugmentedwithDifferent Volumes of Polymethylmethacrylate in Osteoporotic and Severely Osteoporotic Synthetic Bone Blocks in Primary Implantation: An Experimental Study[J].BioMed research international,2016,2016:9627504.

[7] Gu Y,Zhang F,Jiang X,et al.Minimally invasive pedicle screw fixation combined with percutaneous vertebroplasty in the surgical treatment of thoracolumbar osteoporosis fracture[J].Journal of neurosurgery Spine,2013,18(6):634-640.

[8] Dai F,Liu Y,Zhang F,et al.Surgical treatment of the osteoporotic spine with bone cement-injectable cannulated pedicle screw fixation: technical description and preliminary application in 43 patients[J].Clinics,2015,70(2):114-119.

[9] Eschler A,Ender SA,Schiml K,et al.Bony healing of unstable thoracolumbar burst fractures in the elderly using percutaneously applied titanium mesh cages and a transpedicular fixation system with expandable screws[J].PLoS One,2015,10(2):e0117122.

[10]代飞,刘瑶瑶,孙东,等.新型可注射骨水泥椎弓根螺钉与骨水泥钉道强化在治疗腰椎滑脱伴骨质疏松中的比较研究[J].脊柱外科杂志,2014,12(5):257-261.

Cement-augmented pedicle screw fixation combined with PVP in the treatment of osteoporotic thoracolumbar brust fracture

Zhou Quan,Zhao Jia-li,Pan Wei,Wang Xin-hong,Zhang Jia-yuan,Xu Jin,Zhang Shao-xian
(Department of orthopaedics,The second hospital of Huaian city,Huai'an,Jiangsu,223002,China)

Objective To explore the clinic effect of cement-augmented pedicle screw fixation combined with percutaneous vertebroplasty in the treatment of osteoporotic thoracolumbar brust fracture(AO classification:A3/A4).Methods 13 patients with osteoporotic thoracolumbar brust fracture verified by CT or MR were retrospectively analyzed.All the patients were undergoing cement-augmented pedicle screw fixation combined with PVP.The VAS score,Cobb angle and height of the anterior edge and posterior edge of the patients were recorded perioperatively,postoperatively and at the last follow-up.Results Cement leakage was seen in 4 patients during PVP,and no cement leakage was seen in vertebral body during implanting of cement-augmented pedicle screw.There is significant difference in VAS score,Cobb angle and height of the anterior edge and posterior edge between the last follow-up,postoperatively and perioperatively.There is significant difference of VAS score between the last follow-up and postoperatively.Conclusion Cement-augmented pedicle screw fixation combined with PVP is recommended in the treatment of osteoporotic thoracolumbar brust fracture.

PVP;Pedicle screw fixation;Osteoporotic thoracolumbar brust fracture;Osteoporosis;Cement-augmented pedicle screw

10.3969/j.issn.1009-4393.2017.36.020