经皮椎弓根螺钉内固定结合伤椎置钉治疗胸腰椎骨折

于远洋 史宗新 刘建泉 程涛 夏效泳 邓介超 陈萌萌

[摘要] 目的 探討经皮椎弓根螺钉内固定结合伤椎置钉在治疗胸腰椎骨折中的临床疗效。 方法 回顾性分析2014年9月～2016年11月共67例使用经皮椎弓根螺钉固定治疗的胸腰椎骨折患者，其中37例使用跨伤椎固定法（4钉组），30例使用附加伤椎置钉法（6钉组），观察两组手术切口长度、手术时间、术中出血量、术中透视次数、术后第1天伤口疼痛VAS评分，测量比较两组术前、术后、末次随访（>12个月）时节段Cobb角、伤椎前缘高度比值。 结果 所有患者随访12～23个月，平均（15.3±3.7）个月。与4钉组比较，6钉组手术切口更长、术中透视次数更多，且差异有统计学意义（P<0.05）。两组在手术时间、术中出血量、术后第1天伤口疼痛VAS评分方面比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。与4钉组比较，6钉组术后节段Cobb角和末次随访节段Cobb角均更小，差异有统计学意义（P<0.05）;6钉组术后伤椎前缘高度比值和末次随访伤椎前缘高度比值更大，差异有统计学意义（P<0.05）。 结论 经皮椎弓根钉固定术可以有效治疗胸腰椎骨折，加用伤椎置钉可以更好的纠正并维持胸腰段后凸角度。

[关键词] 经皮椎弓根钉;伤椎置钉;胸腰椎骨折;内固定术

[中图分类号] R687.3          [文献标识码] B          [文章编号] 1673-9701（2019）32-0063-04

Clinical efficacy of percutaneous pedicle screw fixation combined with injured vertebrae screw fixation for thoracolumbar fractures

YU Yuanyang SHI Zongxin LIU Jianquan CHENG Tao XIA Xiaoyong DENG Jiechao CHEN Mengmeng

Department of Orthopaedics， Liangxiang Teaching Hospital， Capital Medical University， Beijing   102401， China

[Abstract] Objective To evaluate the clinical efficacy of percutaneous pedicle screw fixation combined with injured vertebrae screw fixation in the treatment of thoracolumbar fractures. Methods A total of 67 patients with thoracolumbar fractures treated with percutaneous pedicle screw fixation were retrospectively analyzed from September 2014 to November 2016. Among them， 37 patients were treated with trans-injured spine fixation（4-nail group） and 30 patients were treated with the injured vertebrae screw fixation（6-nail group）. The length of the incision， the operation time， the intraoperative blood loss， the number of intraoperative fluoroscopy， and the degree of wound pain（VAS score） on the first postoperative day between two groups were observed. The ratio of the segment Cobb angle and the height of the injured vertebrae between preoperative， postoperative， and last follow-up（>12 months）was measured and compared. Results All patients were followed up for 12 to 23 months with an average of（15.3±3.7）months. Compared with that of the 4-nail group， the 6-nail group had longer incision， more intraoperative fluoroscopy， with statistical significance（P<0.05）. There were no significant differences in the operation time， intraoperative blood loss， and postoperative wound pain VAS score between the two groups（P>0.05）. Compared with that of the 4-nail group， the postoperative Cobb angle of the segment and the segment Cobb angle of the last follow-up in the 6-nail group was smaller， and the difference was statistically significant（P<0.05）. The ratio of the height of the injured anterior border after surgery and during the last follow-up in the 6-nail group was larger， and the difference was statistically significant（P<0.05）. Conclusion Percutaneous pedicle screw fixation can effectively treat thoracolumbar fractures. The use of injured vertebrae screw fixation can correct and maintain the kyphosis angle better.

[Key words] Percutaneous pedicle screw; Injured vertebrae screw fixation; Thoracolumbar fracture; Internal fixation

近年来，经皮椎弓根螺钉内固定技术在胸腰椎骨折中的应用越来越多，并取得了较传统开放手术更好的临床效果。但是同开放手术一样，经皮椎弓根螺钉跨伤椎固定术同样存在术后内固定失效并发症[1]。目前在开放手术中已有研究[2，3]显示，联合经伤椎置钉术的疗效及安全性均明显高于跨伤椎置钉术，但在经皮椎弓根螺钉内固定术中二者疗效对比的研究较少，为此，本文回顾性分析2014年9月～2016年11月在我科就诊的67例胸腰椎骨折患者，观察经皮椎弓根螺钉跨伤椎置钉（4钉法）和附加伤椎置钉（6钉法）的短、中期影像学结果和临床效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2014年9月～2016年11月在我科就诊的67例胸腰椎骨折患者，经皮椎弓根螺钉跨伤椎置钉组（4钉组）37例和附加伤椎置钉组（6钉组）30例，其中4钉组37例，男27例，女10例，年龄（42.89±8.94）岁;6钉组30例，男22例，女8例，年龄（43.33±8.31）岁。骨折部位为T11～L2，具体分布见表1，两组在性别构成比、年龄、骨折部位之间比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

納入标准：（1）年龄18～60岁;（2）伤后2周内;（3）单节段胸腰椎A型骨折，无脊髓神经受压的影像和临床症状表现;（4）患者手术意愿强烈，不愿卧床或长期佩戴支具。排除标准：（1）伤后2周以上;（2）两节段以上骨折;（3）有神经损伤症状，需要椎管减压者;（4）骨质疏松、椎体肿瘤、结核或其他可疑骨病者等。所有患者术前均行正侧位X线片和CT扫描，以判断骨折类型、骨折块移位方向与程度，行MRI检查明确脊柱后韧带复合结构有无损伤以及脊髓有无损伤和压迫。

1.2 方法

1.2.1 手术方法  （1）4钉组：患者采用全麻，取俯卧位。胸、髂部位垫软枕而腹部悬空使胸腰椎处于过伸位，利用患者自身体重和体位使压缩骨折得到间接复位;如有明显的后凸畸形可在骨折处缓慢有力的按压以恢复生理弧度。透视并标记伤椎上、下椎体椎弓根在皮肤的投影，将穿刺锥穿刺皮肤使其到达椎弓根投影皮质外上缘，徒手将其穿入椎弓根，透视监测其未穿破椎弓根内壁，且平行于上终板。取出穿刺锥内芯，放入导丝达椎体中部并拔除穿刺锥，以导丝为中心纵行切开皮肤长约2.0 cm。在导丝引导下逐级放入空心套管以扩张软组织，最后沿导丝依次攻丝并拧入合适的长尾椎弓根螺钉。测量连接棒长度，并根据骨折节段调整连接棒的预弯弧度。使用置棒器将连接棒依次穿过螺钉钉尾，置入顶丝，利用配套的撑开工具撑开复位，透视下见复位满意后交替锁紧顶丝。（2）6钉组：置钉方法相同。锁紧顶丝顺序：先锁紧伤椎顶丝，伤椎上终板压缩明显者，先拧紧尾侧螺钉顶丝，使这两椎的椎弓根成固定关系，最后交替拧紧头侧螺钉顶丝;反之亦然。

1.2.2 影像学检查方法  所有患者术前和术后随访均接受胸腰段正侧位X线片检查，机器型号SIEMENS FD-X，参数：77 kV，4 mA/s。所有患者术前均接受胸腰段CT扫描和三维重建，机器：SIEMENS SOMATOM Force，扫描参数：130 mA，100 kV，层厚2 mm。

1.2.3 术后处理  术前常规应用抗菌素1次，术后卧床休息2～3 d后，在支具保护下逐渐下床活动。支具佩戴3个月。术后1～3 d及随访时复查胸腰段正侧位X线片，以评价骨折复位情况和内固定物情况。

1.3 评价指标

（1）围手术期参数：测量手术切口长度、手术时长、术中失血量、术中透视次数;术后第1天疼痛程度用疼痛视觉模拟评分（Visual Analogue Scale，VAS）[4]来评价，以0～10分表示疼痛程度，分值越高疼痛越重。（2）影像学参数：比较两组术前、术后即刻、末次随访（>12个月）时节段Cobb角、伤椎前缘高度比值。节段Cobb角测量方法：在胸腰段侧位X线片上，分别作伤椎上位椎体上终板线和伤椎下终板线的垂线，两垂线的交角即为节段Cobb角;伤椎前缘高度比：伤椎前缘高度/伤椎上下椎前缘高度平均值×100%，见图1。

图1   影像学参数示意图

节段Cobb角=∠A

伤椎前缘高度比=100%×（b/（a+c）/2

1.4 统计学处理

使用SPSS18.0统计学软件对数据进行处理与分析。计量资料以均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用独立样本t检验，同一组内不同时间数据比较采用重复测量方差分析，组间比较计数资料采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床结果

所有患者随访12～23个月，平均（15.3±3.7）个月。两组围手术期指标比较见表2。6钉组手术切口长度更长、术中透视次数更多，差异有统计学意义（P<0.05）。两组在手术时间、术中出血量、术后第1天伤口疼痛VAS评分方面差异均无统计学意义（P>0.05）。两组术中无血管神经及脊髓损伤，术后摄X线片示椎弓根钉位置均佳，椎体复位满意，塌陷基本恢复正常（图2、3）。随访期间两组均未出现螺钉松动及断钉现象。

图2   41岁男性患者，高处坠落伤导致胸12椎体压缩性骨折，术前侧位X线片（a）;术后侧位X线片（b）;术后14个月侧位X线片（c）

2.2 两组影像学参数比较

4钉组与6钉组术后Cobb角、伤椎前缘高度比值与术前比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。与4钉组比较，6钉组术后Cobb角和末次随访Cobb角均更小，差异有统计学意义（P<0.05）;6钉组术后伤椎前缘高度比值和末次随访伤椎前缘高度比值更大，差异有统计学意义（P<0.05）。见表3、4。

3 討论

由于胸腰段脊柱位于固定的胸椎和活动的腰椎之间，是躯干应力活动的集中点，故是脊柱骨折的高发部位，占脊柱骨折的50%～72%[5]。在过去的几十年里，后路开放短节段椎弓根螺钉固定技术广泛应用于胸腰椎骨折治疗中，矫形、固定效果良好，但由于开放手术对椎旁肌的广泛剥离，自动拉钩对椎旁肌肉长时间牵拉导致椎旁肌缺血性损伤，关节囊周围血管网和脊神经后支的损伤，后方肌肉韧带复合体稳定性的破坏，容易出现远期深层肌肉的失神经营养，导致广泛纤维化、肌肉无力、感觉异常等，是术后导致腰背部持续疼痛、无力的原因之一。同时还存在出血量大、伤口感染风险大等缺点[6，7]。在此背景下，微创技术进行胸腰椎椎弓根螺钉内固定逐渐发展起来，1982年Magerl首先将经皮椎弓根螺钉系统应用于脊柱外伤的治疗，近年来随着数字影像技术、材料科学和工程技术的飞速发展，经皮椎弓根螺钉固定技术已广泛应用于胸腰椎骨折。经皮椎弓根螺钉固定技术采用肌间隙入路，使用穿刺和扩张技术，术中不切断肌肉，且扩张过程中的压迫止血作用均可减少术中出血及对肌肉的损伤。我们在先期的临床观察中发现经皮椎弓根螺钉内固定术在手术时间、出血量、术后卧床时间、住院天数明显优于传统开放手术[8]。

然而无论开放手术还是经皮微创手术，后路跨伤椎椎弓根内固定术均存在复位后矢状位角度及椎体高度再次丢失和内固定失败等并发症。McDonnell M等[9]研究表明，传统的跨伤椎椎弓根钉固定并发症发生率高达21%。有学者[10，11]认为出现这种情况与跨伤椎内固定术的力学结构缺陷有关：（1）跨越两个节段进行撑开时，为了实现骨折椎体的间接复位，可能出现过度撑开，使椎间盘高度增加，特别是未受累节段的椎间盘高度也相应增加。由此导致术后脊柱前中柱支撑力不足，内固定物应力过于集中。（2）平行四边形效应，侧向不稳，有时需加用横联。（3）悬挂效应，在撑开力的作用下，中间的伤椎有向后方移动的趋势，从而导致脊柱生理前凸恢复不良，甚至残存后凸畸形。

而附加伤椎螺钉后，可以根据伤椎骨折的具体类型，分别对伤椎上下两个节段进行针对性操作。如椎体压缩以上终板为主，我们就可以对上方节段进行重点撑开复位以恢复前柱高度，而对下方椎间隙不必过度撑开，使得应力可以正常传导，降低内固定失败率[12]。谭家昌等[13]报道的研究中，跨伤椎内固定组40例病例中，7例出现椎间隙过度撑开，6例术后内固定失败，而加用伤椎螺钉固定组，无一例内固定物失败。

伤椎的螺钉可以承受一部分弯矩，使内固定物的应力得以分散。袁强等[10]使用结构力学分析，加用伤椎螺钉可以使上、下端钉尾的弯矩下降30%～50%。增加的螺钉还可以缩短连接棒的力臂，提高内固定的稳定性，并使钉棒系统整体的把持力和抗拔出力更强。颜华儒等[14]在骨折愈合后拆除内固定物的患者中发现，跨伤椎椎弓根内固定患者均有1～2枚螺钉出现松动，而加用伤椎螺钉的患者均未出现螺钉松动。同时，伤椎螺钉在合适的连接棒弧度的配合下，可以提供一个垂直向腹侧的推力，对抗悬挂效应，可以更好地恢复伤椎前柱高度和纠正后凸畸形[10]。

综上所述，应用经皮椎弓根螺钉内固定结合伤椎置钉，术后后凸畸形及伤椎椎体高度较术前均有明显改善。在手术时间、术中出血量及术后疼痛程度方面，附加伤椎置钉组与跨伤椎内固定组间无明显差异，而附加伤椎置钉组近期及远期恢复伤椎高度、纠正后凸畸形的效果优于跨伤椎置钉术。但同时我们也考虑到，增加一个手术椎体增加了切口长度和术中透视次数，提高了侵入椎管的风险、关节突关节损伤机率[15]及手术费用，建议结合伤椎骨折程度、伤椎椎弓根大小、术者手术熟练程度等因素综合分析决定是否加用伤椎置钉术。

[参考文献]

[1] 李青忠，姚志宏，王君，等. 经椎旁肌间隙人路内固定治疗中青年胸腰椎骨折的临床分析[J]. 浙江实用医学，2014，19（3）：186-188.

[2] 凌仕勇，陈军. 经伤椎与跨伤椎椎弓根螺钉复位固定治疗单节段胸腰椎骨折疗效比较[J]. 中国现代医生，2016，54（12）：58-61.

[3] Fu-Cheng Kao，Ming-Kai Hsieh，Chia-Wei Yu，et al. Additional vertebral augmentation with posterior instrumentation for unstable thoracolumbar burst fractures[J]. Injury，2017，48（8）：1806-1812.

[4] Michael D Reed，William Van Nostran. Assessing pain intensity with the visual analog scale：A plea for uniformity[J]. Journal of Clinical Pharmacology，2014，54（3）：241-244.

[5] Korovessis P，Baikousis A，Zacharatos S，et al. Combined anterior plus posterior stabilization versus posterior short-segment instrumentation and fusion for mid-lumbar（L2-L4）burst fractures[J]. Spine，2006，31（8）：859-868.

[6] Y Raja Rampersaud，Neel Annand，Mark B Dekutoski. Use of minimally invasive surgical techniques in the management of thoracolumbar trauma：Current concepts[J]. Spine，2006，31（11 Suppl）：S96-S102.

[7] Heath Taylor，Alison H McGregor，Siroos Medhi-Zadeh，et al. The impact of self-retaining retractors on the parasp-inal muscles during posterior spinal surger[J]. Spine，2002， 27（24）：2758-2762.

[8] 劉建泉，史宗新，陈萌萌，等. 经皮椎弓根螺钉内固定与切开复位内固定治疗无神经损伤单阶段胸腰椎骨折的对比研究.[J]. 北京医学，2019，41（1）：19-22.

[9] McDonnell M，Shah KN，Paller DJ，et al. Biomechanical analysis of pedicle screw fixation for thoracolumbar burst fractures[J]. Orthopedics，2016，39（3）：e514-e518.

[10] 袁强，田伟，张贵林，等. 骨折椎垂直应力螺钉在胸腰椎骨折中的应用[J]. 中华骨科杂志，2006，26（4）：217-222.

[11] 常锐，王德春. 三种伤椎置钉固定胸腰椎爆裂骨折的疗效对比[J]. 中国矫形外科杂志，2017，25（6）：521-526.

[12] 陈贞庚，郑晓晖，涂致远，等. 经伤椎椎弓根螺钉固定技术在79例胸腰椎骨折中的应用初步经验[J]. 中国矫形外科杂志，2013，21（14）：1450-1453.

[13] 谭家昌，徐鸿育，杨有猛，等. 伤椎置钉与跨节段椎弓根螺钉内固定术治疗胸腰椎骨折的比较研究[J]. 中国矫形外科杂志，2009，17（14）：1094-1096.

[14] 颜华儒，许立新，张斌，等. 六钉法和四钉法在胸腰段骨折治疗中的疗效比较[J]. 实用骨科杂志，2012，18（5）：441-443.

[15] Babu R，Park JG，Mehta AI，et a1. Comparison of superior-level facet joint violations during open and percutaneous pedicle screw placement[J]. Neurosurgery，2012， 71（5）：962-970.

（收稿日期：2019-02-14）