微创经皮椎弓根螺钉内固定术治疗单纯性下胸椎及腰椎骨折的疗效分析

梁 波

近年来，随着我国经济飞速发展，因意外事故造成的单纯性脊柱骨折发生率越来越高，尤其以胸腰段骨折最为常见，这与脊柱的解剖及生物力学特点有关[1]。早在上个世纪五六十年代，椎弓根固定术开始应用于骨科治疗领域，不仅可以安全、有效地稳定脊柱三柱，矫正骨折畸形，还能加速患者恢复，降低因长期卧床所致并发症的发生风险，为下胸椎及腰椎骨折患者带来了新的希望[2-3]。随着医学技术和医疗设备的不断发展，微创经皮椎弓根螺钉内固定术(minimally invasive percutaneous pedicle screws osteosynthesis，MIPPSO)逐渐应用于临床，大大降低了开放性手术可能引发的大量失血、肌肉去神经支配、肌肉坏死萎缩以及其他远期并发症等[4]。虽然近几年微创技术在临床上的应用越来越广泛，但是传统的跨伤椎四钉固定术仍然是骨科常用的手术方式[5]。而在各类微创经皮固定的系统之中，美国Stryker公司开发的MANTIS系统因具有良好的撑开、提拉、复位功能，常用于单纯性下胸椎及腰椎骨折的微创治疗[6]。目前关于使用MANTIS系统跨伤椎治疗无神经症状下胸椎及腰椎骨折的报道尚为少见，本文旨在探讨此种微创技术与传统开放手术在临床疗效方面的对比研究，为单纯性下胸椎及腰椎骨折临床治疗提供一定的证据支持。

临床资料

1 一般资料

回顾性分析2015年9月—2017年4月太和医院武当山分院骨科住院并接受治疗的无神经损伤的单纯性下胸椎及腰椎骨折患者98例；其中男性66例，女性32例；年龄18～76岁，平均42.64岁，受累节段T12～L3。患者入院后均行胸腰椎正侧位平片、椎体CT平扫+三维重建及MRI，观察其椎体、椎管、椎间盘及后方韧带复合体的损伤情况。其中50例患者接受MANTIS经皮椎弓根螺钉内固定术，48例患者进行普通单向椎弓根螺钉内固定行手术治疗。本项研究已获得笔者医院伦理审查委员会的批准。对比两组患者的一般资料，包括年龄、性别、病程、体重指数(body mass index，BMI)、Magerl下胸椎及腰椎骨折AO分型等，差异无统计学意义，具有可比性。见表1。

2 纳入与排除标准

纳入标准：临床经病理学、影像学等检查确诊为无神经损伤性下胸椎及腰椎骨折患者；具有明确的手术指征；具有完整的临床资料；患者签订知情同意书。排除标准：不符合上述纳入标准的患者； 手术禁忌证患者；严重的软组织损伤者；合并严重的骨质疏松者；精神障碍患者；免疫缺陷病毒感染患者；合并肿瘤、免疫系统、血液系统、心脑血管系统严重疾病患者；椎体解剖结构异常者。

表1 患者一般临床资料比较

3 手术方法

术前准备：所有患者术前进行胸部、全身X线片、CT/MRI检查，全脊柱CT三维重建检查，详细诊断病变上下相邻椎体。了解脊柱损伤及椎管占位情况，有无神经症状，排除有明显手术禁忌证患者；另外检测血清标志物、痰涂片，血常规检测，包括血沉(erythrocyte sedimentation rate，ESR)和C反应蛋白(C reactive protein，CRP)，结合肺功能和血气分析，总体评价患者的肺部情况、手术的风险性及手术的可行性，考虑患者的意愿、耐受情况，制定合理的手术方案。

微创组[7]：患者全麻后，俯卧，垫高肩胸部和髋部，使伤椎及其上下椎间盘在向下重力和前后纵韧带等结构张力牵引下达到间接复位，后凸明显者在顶点给予适当外力有利于复位并恢复脊柱生理弧度。采用注射器针头标记拟置钉椎弓根的体表中心点，行约1.5cm纵向切口，将穿刺针置于椎弓根的外上缘，向外侧平移1cm后至小关节突和横突的交点处，用骨锤轻轻锤击穿刺针，将穿刺针向前推送稍许进入椎弓根，并尽量保持穿刺针平行于椎体上终板方向；采用左右旋转缓慢将穿刺针钻入椎体直至1/2 处，置入导针。然后沿导针穿过切口准备钉道，插入攻丝至椎弓根底部后1cm左右，操作完成后移除攻丝和扩张器。选择合适长度安装好牵开器叶片的MANTIS 钉，分别沿导针及透视监视下置入各椎弓根内，移除导丝。将预先准备好的连接棒经皮插入各椎弓根钉钉尾，拧紧螺帽，并再次复位骨折椎体。术毕取出滑环和牵开器叶片，留置引流管，逐层关闭伤口。

开放组[7]：患者全麻后，俯卧位，垫高肩胸部和髋部。以骨折椎体为中心沿棘突后正中切口，沿棘突椎板及横突剥离两侧肌肉。采用 Weinstein定位法确定进钉点，依次伤椎相邻的上下椎体置入4枚单向椎弓根螺钉，安装预弯好的连接棒，拧紧螺帽，并进一步复位，检查证实位置正确后，在两侧手术区放置引流管，止血后缝合切口。

4 观察指标

围手术期参数：门诊随访9～15个月，记录手术时间、切口长度、出血量、术后住院时间、术后引流量等。影像学参数：术前和术后1周、6个月检测患者术椎椎体前缘、后缘高度比、矢状位 Cobb 氏角、伤椎worter指数等。临床疗效评估：采用VAS视觉模拟评分及Oswestry功能障碍评分(ODI)对两组不同手术患者术前、术后1周、6 个月的疼痛及神经功能改善情况进行评估。炎症状态：(1)采用速率法测量人血清中肌酸激酶的含量，正常参考值为：0～195u/L；(2)采用1.5T磁共振扫描仪(SIEMENS公司，德国)扫描炎性水肿区域体积。

5 统计学分析

结 果

1 两组患者围手术期参数比较

所有患者随访9～15个月，平均12.79个月。微创组患者术中出血量、切口长度、术后引流量以及住院时间明显短于开放组患者，差异有统计学意义(P<0.05)。但是两组患者手术时间差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

2 两组患者影像学参数比较

治疗前，两组患者Cobb角、伤椎前缘高度比值、伤椎后缘高度比值、Worter指数差异无统计学意义(P>0.05)。术后1周和术后6个月随访时，两组患者Cobb角、伤椎前缘高度比值、伤椎后缘高度比值、Worter指数都较术前有明显改善，但是两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

3 两组患者术后VAS评分和ODI评分比较

术后1周，微创组患者VAS评分和ODI评分明显优于开放组，差异有统计学意义(P<0.05)。而术后6个月后，两组患者VAS评分和ODI评分基本一致，差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

4 两组患者术后炎症状态比较

两组患者术前(骨折后48h内)血清肌酸激酶水平以及MRI炎性水肿区域体积比较基本一致，差异无统计学意义(P>0.05)；术后1d、3d、1周后，两组患者血清肌酸激酶水平均较术前明显升高，但是微创组患者肌酸激酶水平低于开放组，差异有统计学意义(P<0.05)。而术后拔除引流管后，经MRI扫描，微创组患者炎性水肿区域体积远远少于开放组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表5。

5 两组患者术后并发症发生情况比较

术后随访期间，开放组有4例患者出现并发症：2例患者伤口出现红肿，进行抗感染治疗后缓解；1例患者出现内固定松动；1例患者术后16个月时出现腰背部僵硬感、慢性疼痛，经取出内固定装置后缓解。两组患者均无断钉现象，无切口感染、裂开、下肢深静脉血栓等并发症。

表2 两组患者围手术期参数比较

表3 两组患者影像学参数比较

表4 两组患者术后VAS评分和ODI评分比较

表5 两组患者血清肌酸激酶水平、炎性区域体积比较

讨 论

目前，外科手术干预是治疗单纯性下胸椎及腰椎骨折最重要的治疗方法，早在20世纪中期，由Roy-Camille最先提出了椎弓根螺钉固定术，逐渐得到临床的普遍认可并广泛应用于脊柱骨折治疗领域[8]，在相当一段时间内，传统开放后路短节段椎弓根螺钉固定技术是临床上最常用的手术方式[9]。但是近几年，随着对脊柱生物力学研究的深入以及微创技术的日臻完善，传统开放性手术的不足逐渐受到临床医师的重视：后凸畸形矫正效果不理想，手术风险较大，术后并发症发生率较高等[10]。20世纪80年代，Magerl[11]最先采用外固定架的形式进行经皮穿刺螺钉外固定损伤脊柱，并取得了较为理想的治疗效果，患者的后凸畸形角度也得到了很好的矫正。随后，Mathews和Long[12]又在术中引进了C型臂X线机透视监视，并将固定棒置于皮下，从而开创了脊柱骨折手术的内固定时代。进入本世纪以来，随着微创技术和手术器械的不断成熟，市场上出现了越来越多的新型经皮内固定系统，包括UPASS-Ⅱ系统、Sextant系统、Mantis系统和Viper系统等，大大降低了手术难度[13]。

笔者基于多年的临床经验，认为经皮椎弓根螺钉内固定术适用于无脊髓神经损伤、无需直接减压的Mager 1型A型骨折患者；但是对于术前存在明显神经损伤、伴有椎体后壁破裂、复位困难、存在明显脱位或小节绞锁的患者，建议行开放性固定手术。然而，微创手术的手术禁忌证也并不是绝对的，随着手术水平的提高、相关手术器械的完善，微创手术的适应证或将进一步扩大。

但是目前，关于微创固定术和开放手术的对比研究一直存有争议。 Lee等[14]研究认为，微创术和传统手术临床疗效相当，术后并发症发生率低，但是手术时间长，手术操作难度较大，对医生专业水平以及手术操作技术要求更高。Gong等[15]研究认为，微创术手术时间和患者术后恢复时间较传统手术明显缩短，临床疗效明确。笔者为了探讨微创手术和开放手术的优势对比，分析了在笔者医院骨科住院接受手术治疗的98例单纯性下胸椎及腰椎骨折患者，包括66例男性患者和32例女性患者，男女比例为2.063∶1，这可能由于男性群体进行有风险的工作人数相对较多。本项研究结果显示，微创组和开放组患者在术中出血量、切口长度、术后住院时间、引流量等方面差异均有统计学意义。这可能与经皮内固定系统的操作性及医师对手术操作掌握的熟练程度有关。如能一次穿刺成功并位置良好，将大大减少透视时间，从而减少手术时间；而传统开放手术需要切开剥离椎板，并且术后清理缝合也需要耗费较长时间，因此笔者认为随着经皮内固定系统的不断改进以及术者技术的不断提高，微创经皮内固定手术时间会逐渐缩短。另外，通过病例影像结果以及调查问卷评分结果显示，两组患者伤椎前缘高度、伤椎后缘高度、Cobb角、Worter指数、VAS评分以及ODI评分均较术前明显改善，但是两组患者差异无统计学意义。除此以外，随访期间，开放性手术组有3例患者发生并发症，这可以从生物力学角度进行分析，胸腰背部脊柱主要依靠椎旁肌维持软组织协调平衡及动力稳定，传统开放手术需将椎旁肌彻底剥离直至小关节突的外侧，以充分暴露进钉点，不仅手术创伤大、术中出血量多、易损伤脊椎神经等，而且术后因肌肉变长易导致肌肉坏死萎缩等，从而破坏了脊柱的动力稳定性，易发生腰背僵硬感及慢性疼痛。微创经皮内固定则无需广泛切开椎旁肌等，创伤小、术后恢复更迅速；同时传统开放手术容易复位过度，加大内固定系统承担的负荷，因此微创手术发生螺钉松动、退钉、断钉、断棒等风险更低。

总之，微创经皮椎弓根螺钉内固定术与传统开放手术治疗单纯性下胸椎及腰椎骨折，均可以达到良好的复位效果。微创手术对组织创伤更小、术后恢复迅速、炎症反应更轻、术后并发症风险低等，而且随着手术器械的完善、手术水平的提高以及计算机导航系统的发展，微创经皮椎弓螺钉系统将进一步扩大其手术适应证，拥有更广阔的发展前景。