经伤椎置入单向螺钉与万向螺钉治疗胸腰段骨折的临床疗效比较

高 升 琚泽友 廖国权 袁 伟 吴成如 孙军战

脊柱骨折的高发阶段为T11至L2椎体[1-2],临床上多采用后路椎弓根螺钉内固定术，相对经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty ，PVP)、经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty，PKP)，在恢复压缩椎体的高度上可以取得较为满意的效果，具有更好的复位效果[3]。椎弓根螺钉有单向螺钉及万向螺钉，万向螺钉有一个耦联装置存在于钉冠与钉杆之间，呈“球窝状”，可使钉冠相对于钉杆任意角度旋转，术中有利于连接钛棒的安装。相对于单向螺钉，万向螺钉的耦联装置降低了椎弓根螺钉本身的载荷能力，而单向螺钉虽然不利于术中安装，但其具有更好的生物力学稳定性和力学传导性[4-5]。针对单向与万向螺钉优劣，现暂无明确定论。本研究旨在通过回顾分析58例椎弓根螺钉治疗的胸腰段骨折的病例资料，比较单向螺钉及万向螺钉治疗胸腰椎骨折的临床疗效，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年2月至2018年10月中国人民解放军联勤保障部第901医院骨二科收治的58例胸腰椎骨折患者，其中男性46例,女性12例；年龄23～67岁, 平均年龄(47.2±11.6)岁。按照置钉类型的不同分为观察组[单向螺钉组(30例)]和对照组[万向螺钉组(28例)]。观察组采用经伤椎置入单向椎弓根螺钉(典型病例见图1)，对照组采用经伤椎置入万向椎弓根螺钉(典型病例见图2)，两组患者均无脊髓损伤症状。两组患者性别构成、年龄、损伤节段、Denis分型等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：①单椎体胸腰段脊柱骨折, 无小关节绞索及关节脱位； ②Denis 分型[6]为屈曲压缩型骨折或爆裂型骨折；③伤椎椎管受堵指数[7]≤2。排除标准：①合并颅内及内脏损伤者；②有严重心肺疾病而不宜手术者；③相关检查提示为肿瘤或结核等疾病引起的病理性骨折者以及患有代谢性骨病者；④因先天性疾病所致脊柱结构异常者。

图1 伤椎万向螺钉手术前后正侧位X线片

注：A、B为术前正侧位X线片，C、D为术后正侧位X线片

图2 伤椎单向螺钉手术前后正侧位X线片

注：A、B为术前正侧位X线片，C、D为术后正侧位X线片

1.3 手术方法及术后处理 两组患者全身麻醉后，先利用透视机定位伤椎及邻近椎体椎弓根影，体表标记后，常规消毒、铺巾，按后路脊柱常规入路暴露椎板及椎小关节,利用人字嵴确定进针点,开口器开口，开路锥扩道后安置定位针,透视下确认定位针在位,依次置入各椎弓根螺钉(手术耗材均选用康辉医疗器械公司生产的长尾椎弓根螺钉)。两组患者均于伤椎临近椎体先置入4枚椎弓根螺钉，万向螺钉组患者伤椎内置入万向螺钉，预弯并安装连接棒，利用撑开器复位，最后拧紧伤椎螺钉的螺母。单向螺钉组患者伤椎置入单向螺钉，预弯并安装连接棒，利用撑开器复位，预先拧紧邻近椎体的椎弓根螺钉，与助手同时用套扳固定伤椎钉尾，利用伤椎椎弓根为支点，沿连接棒向下拖动伤椎钉尾，再次撬拨复位椎体，拧紧螺钉。再次透视下确定各螺钉在位,透视下见骨折复位良好,脊柱生理曲度恢复。两组患者术后平卧床4～6 h后轴向翻身，术后24～48 h或引流量<50 mL 拔除引流管，预防感染，卧床休息10 d后，佩戴支具下床活动，指导行腰背肌功能锻炼，支具佩戴3月。

1.4 观察指标 记录两组手术操作所需时间、术中出血量、住院天数；术前、术后1周及术后10个月通过拍摄X线片测量伤椎椎体的Cobb度角，压缩椎体的前、后高度以及测量压缩椎体后方的椎管受堵指数，计算压缩椎体前后高度比。

2 结果

2.1 两组患者围术期指标比较 单向螺钉组与万向螺钉组在手术时间、术中出血量及住院时间方面比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 两组患者手术指标及住院时间比较

2.2 两组患者手术前后不同时间点伤椎矫正情况比较 术后1周及10个月，单向螺钉组与万向螺钉组Cobb角均低于术前，两组伤椎前缘高度比、椎管受堵指数均优于术前，差异有统计学意义(P<0.05)；术前术后两组患者不同时间点Cobb角比较，差异无统计学意义(P>0.05)，单向螺钉组伤椎前缘高度比、伤椎椎管横断面受堵指数均优于万向螺钉组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组患者手术前后不同时间点伤椎矫正情况比较

3 讨论

随着脊椎骨折的发生率逐年提升，胸腰段作为脊柱活动度的转折点，所受应力较为集中，为骨折的好发部位[8]。手术以恢复脊柱正常力线，增强稳定性，恢复脊柱正常生理曲度，解除脊髓、神经压迫为主要目的[9]。有学者研究[10]表明，相对于卧床保守治疗，手术治疗获得了较为满意的治疗效果，预防后期出现后凸畸形。

万向螺钉的特点在于冠与钉杆之间存在“窝球状”耦联装置，其冠部可任意方向转动，这种耦联装置使钛棒在安装过程中较单向螺钉更为容易、便于操作[11]。其优点在于可以显著降低椎弓根螺钉所受的折弯应力，使局部集中的应力减小，降低术后远期内固定松动、断裂等不良后果的发生概率。但有学者[12]报道,万向螺钉的薄弱部位存在于耦联装置，其在抗屈曲过程中的强度明显下降，载荷能力也明显受到影响。相对于万向螺钉，单向螺钉具有良好的骨折复位效果，因其不存在耦联装置，螺钉和棒之间可以形成正交垂直效果，在复位过程中，撑开力可以通过钉棒系统的正交效应有效传导至压缩椎体的前中柱，术中可以理想的完成压缩椎体的撑开复位[13]。在脊柱侧弯患者的手术治疗中，在恢复脊柱对称性的效果方面，万向螺钉明显弱于单向螺钉[14]。

本研究结果显示，两组患者住院时间、手术时间、术中出血量比较，差异无统计学意义(P>0.05)，表明单向螺钉不会增加患者创伤。既往有学者[15]认为，万向螺钉较单向螺钉在安装上有优势，是因为万向螺钉存在窝球结构。笔者认为，在既往手术耗材中因椎弓根螺钉只有短尾，但随着工艺的发展及手术耗材的更新，万向螺钉的优势不再明显。术后1周及10个月，单向螺钉组患者伤椎前缘高度比、椎管受堵指数均优于万向螺钉组(P<0.05)，表明单向螺钉较万向螺钉在椎体前缘骨折及椎管内占位骨块的复位方面具备优势。分析原因可能是临床上大部分胸腰椎骨折的椎体并未完全爆裂, 往往是单侧上终板塌陷，而椎弓根部分未发生骨折。同时椎弓根是螺钉复位的力核，单向螺钉可以椎弓根为有效支点，利用螺钉对骨折断端及上终板形成有效的撬拨。两组患者手术前均在CT影像上明确骨折部位，并根据上中板塌陷的位置，测量并提前设计置钉方位(平行于椎体上中板，钉道尽量靠近上中板而不损伤上中板)，术中尽量按照术前的计划置钉。万向螺钉可能是因为存在窝球结构，钉尾及钉杆间活动，而不能有效撬拨。

综上所述，经伤椎置入单向螺钉相对于万向螺钉，有利于复位伤椎、恢复椎体前缘高度，更利于椎管内占位骨块复位和脊柱功能的恢复。在椎体前缘高度复位及预防远期伤椎高度丢失方面，还需后期随访中进一步研究。本研究因病例数量有限，病种单一，具有一定的局限性，后期研究中还需完善。