骨水泥强化椎弓钉用于骨质疏松腰椎手术二次置钉△

陈晓峰，郭伟俊，蔡东岭，梁志洪，韩桩汛，褚学远，劳泽辉，欧志聪，李 浩

（广州市番禺区中医院骨伤科，广东广州511400）

骨质疏松症（osteoporosis,OP）患者大多伴有解剖结构的变异（如脊柱侧弯、椎体旋转等），在行腰椎后路内固定手术过程中，约33%的螺钉需二次置入［1］，会进一步破坏椎弓根原有骨性结构，导致椎弓根螺钉的固定强度降低，增加内固定失败的风险［2-4］。骨水泥 （polymethyl methacrylate,PMMA）钉道强化技术是将骨水泥填充到椎弓根螺钉周围，增强其抗拔出能力［5］。目前主要有两种强化方式：一是骨水泥注入钉道后再次置入普通椎弓根螺钉（conven⁃tional pedicle screw with cement augmentation,CPS⁃CA）；二是更换侧孔空心椎弓螺钉再注入骨水泥进行钉道强化 （fenestrated pedicle screws with cement aug⁃mentation,FPSCA）。在二次置钉条件下，尚未有研究对两种PMMA骨水泥钉道强化技术进行比较［6，7］。因此，本研究通过回顾性比较FPSCA与CPSCA治疗骨质疏松单节段腰椎退行性病变的临床疗效与影像学表现，为临床提供参考。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准：（1）术中因其中一枚螺钉初次置钉不成功，需行二次置钉并行PMMA钉道强化术；（2）骨密度，T值≤-2.5SD；（3）年龄>60岁。

排除标准：（1）脊柱手术史；（2）骨密度，T值>-2.5SD；（3）可能影响疼痛严重程度的其他疾病，如脊柱肿瘤、骨折（包括陈旧性骨折、骨质疏松性骨折、强直性脊柱炎骨折）所导致的椎管狭窄、颈腰综合征患者；（4）调整螺钉数量超过1枚。

1.2 一般资料

本研究为回顾性队列研究，回顾2017年1月～2019年2月在广州市番禺区中医院接受L4/5后路融合减压内固定术并进行PMMA钉道强化术治疗且获得术后满1年以上完整随访资料的患者，共78例符合上述标准，纳入本研究。依据术前医患沟通结果，分为两组，一组为普通椎弓根螺钉组（conventional pedicle screw,CPSCA），另一组为侧孔空心骨水泥椎弓螺钉组（fenestrated pedicle screw,FPSCA），其中CPSCA组43例，置入螺钉172枚；FPSCA组35例，置入螺钉140枚，两组患者术前一般资料见表1，两组在性别构成、年龄、体质指数和骨密度T值的差异均无统计学意义（P>0.05）。本研究经广州市番禺区中医院医学伦理委员会批准，患者及家属对治疗知情许可并签署知情同意书。

表1 两组患者术前一般资料与比较

1.3 手术方法

所有病例均接受后路L4/5椎弓根螺钉内固定椎间融合及PMMA骨水泥强化，强化剂量：未调整螺钉2 ml，调整螺钉 2.5 ml。

选择后正中切口，依次显露椎弓根进针点“人字脊”处，置入椎弓根螺钉，当置钉过程中首次置钉不成功需进行二次置钉时，选择并进行椎体强化，术中透视见螺钉位置良好，充分减压后进行椎间融合。

CPSCA组：当首次置钉因位置不佳需进行二次置钉时，取出原有椎弓根螺钉（CPSCA），在透视下使用穿刺管道经椎弓根向钉道内缓慢注入PMMA骨水泥后置入CPSCA。

FPSCA组：当置钉过程中首次置钉不成功需进行二次置钉时，取出原有螺钉（FPSCA），再由钉尾注入PMMA骨水泥进行强化。

1.4 评价指标

记录围手术期资料，包括手术时间、术中出血量、手术并发症、术后住院天数、PMMA骨水泥渗漏率等。采用腰部和下肢疼痛视觉模拟评分（visual analogue scale,VAS）、Oswestry功能障碍指数（Os⁃westry disability index,ODI）评价临床效果。

行影像检查，评估螺钉松动和椎间融合情况。螺钉松动标准：（1）螺钉移位；（2）螺钉周围有1 mm或者更大的X线透亮带；（3）CT显示钉道周围不显影区域。符合其中1项及以上诊断为螺钉松动［8］。椎间融合标准：（1）无相对位移或融合节段椎间成角<3°（腰椎过伸过屈位X线片）；（2）置入物周围无X线透亮度带；（3）X线片或CT显示融合器内部或周围有可见的骨组织生长，融合节段椎体间有连续的松质骨桥形成。满足以上3个指标认为椎间骨性融合成功。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 围手术期情况

两组患者围手术期资料见表2，两组患者总手术时间、置换椎弓根螺钉时间、术中失血量、术后住院时间、骨水泥渗漏率及并发症发生率的差异均无统计学意义（P>0.05）。但是FPSCA组术中透视次数显著少于CPSCA组，而骨水泥注入量大于CPSCA组（P<0.05）。术中CPSCA组4例患者PMMA骨水泥渗漏至节段静脉，2例渗漏至椎基静脉，1例由于螺钉穿破椎体前方骨皮质，渗漏至椎体前方；FPSCA组2例患者出现椎体前方渗漏，两组骨水泥渗漏发生率的差异无统计学意义（P>0.05）。

表2 两组围手术期资料与比较

其他早期并发症方面：CPSCA组43例中，2例出现硬膜撕裂，术中修补硬膜；1例术后出现手术浅层切口愈合不良，予换药处理后术口愈合出院；2例术后出现低氧血症，行胸部CT提示肺部感染，排除栓塞，经抗感染治疗后随访未见复发。FPSCA组35例中，1例出现硬膜撕裂，术中修补硬膜；1例出现术后低氧血症，胸部CT提示坠积性肺炎，考虑为长期卧床引起，经抗感染等处理后显著改善；2例术后出现手术切口感染，患者均合并糖尿病且血糖控制不佳，通过抗感染等处理后愈合。两组间早期并发症发生率的差异无统计学意义（P>0.05）。

2.2 随访结果

两组患者随访12个月以上，随访资料见表3，随时间推移，两组患者腰痛VAS、腿痛VAS和ODI评分均显著下降（P<0.05）。术前和术后3 d，两组间组腰痛VAS、腿痛VAS和ODI评分的差异均无统计学意义（P>0.05）；但术后3、6个月时，FPSCA组的腰痛VAS、腿痛VAS和ODI评分均显著小于CPS⁃CA组（P<0.05）；术后 12个月时，两组间腰痛VAS、腿痛VAS和ODI评分的差异均无统计学意义（P>0.05）。

表3 两组患者随访资料结果（±s）与比较

表3 两组患者随访资料结果（±s）与比较

指标腰痛V A S评分（分）腿痛V A S评分（分）C P S C A组（n=4 3）6.9 8±1.4 6 3.0 0±1.2 7 2.6 5±1.2 1 1.7 0±0.8 9 1.1 2±0.7 9 0.0 1 7 6.7 4±1.5 1 3.0 0±1.2 7 1.7 9±1.0 6 1.5 8±0.8 8 1.1 2±0.7 9<0.0 0 1 3 9.6 3±4.0 2 1 5.1 6±4.1 7 1 2.7 0±5.0 5 9.6 7±5.0 0 6.6 5±4.1 6 0.0 2 8时间点术前术后3 d术后3个月术后6个月术后1 2个月P值术前术后3 d术后3个月术后6个月术后1 2个月P值术前术后3 d术后3个月术后6个月术后1 2个月P值O D I评分（分）F P S C A组（n=3 5）7.4 3±1.6 3 3.1 7±1.2 0 0.9 1±0.9 2 1.2 0±0.9 6 0.8 3±0.8 0.0 0 9 6.2 6±2.3 3 3.1 7±1.2 0 0.9 1±0.9 2 0.8 0±0.7 2 0.8 3±0.8 9 0.0 2 2 4 1.0 0±4.8 0 1 5.5 7±4.4 7 8.4 3±3.5 8 7.5 1±4.1 8 6.7 1±3.9 2 0.0 0 6 P值0.2 0 1 0.5 4 6<0.0 0 1 0.0 2 0 0.1 3 6 0.2 6 9 0.5 4 6<0.0 0 1<0.0 0 1 0.1 3 6 0.1 7 3 0.6 7 6<0.0 0 1 0.0 4 5 0.9 4 6

2.3 影像评估

两组患者影像评估结果见表4，随术后时间推移，两组患者螺钉松动率显著增加（P<0.05），而两组椎间融合率亦显著增加（P<0.05）。各个时间段FPSCA组螺钉松动率均小于CPSCA组，但两组间螺钉松动率的差异均无统计学意义（P>0.05）。术后3、6个月和末次随访时，两组间椎间融合率的差异均无统计学意义（P>0.05）。

表4 两组不同时间点影像评估结果［例（%）］与比较

3 讨论

FPSCA强化操作简单，可缩短手术时间，降低PMMA骨水泥渗漏率［9］。本研究通过回顾性队列研究，对比两种不同的PMMA骨水泥强化方式，发现二次置钉的情况下，FPSCA强化技术使得PMMA骨水泥弥散更均匀，可减少渗漏风险、降低内固定松动率及提高融合率。

本研究末次随访时FPSCA组的螺钉松动率显著低于CPSCA组。与其他研究相比［10］，本研究的螺钉松动率总体较高，考虑原因如下：（1）既往已有生物力学研究报道在二次置钉条件下，螺钉的抗拔出能力可降低 20%～24%［3，4］；（2） 本研究结合 CT 及腰椎动力位X线片以评估螺钉发生松动的情况，检出率更高；（3）螺钉松动的确切定义未达成统一的共识［7］。

此外，本研究中FPSCA组术后3个月、术后6个月及末次随访的螺钉松动率均低于CPSCA组。骨螺钉界面是螺钉松动的关键因素，即螺钉的锚固强度主要在小梁骨和PMMA骨水泥的交织增加。FPSCA螺钉由于有侧孔存在，使PMMA骨水泥的分布更优。因此，在本研究中，FPSCA螺钉注入的PMMA骨水泥量更多，术后CT扫描显示PMMA骨水泥通过侧孔再以团块状分布在椎弓螺钉的前1/2（或者是分布在椎体的松质骨内），形成更大的螺钉-骨界面接触面，从而产生较大的固定强度［11］。所以FPSCA组螺钉的松动率更低。

既往研究显示，椎弓根螺钉的松动与椎间不融合、假关节形成及继发脊柱后凸畸形密切相关［12-14］。根据本研究中椎间融合标准，尽管两组间各随访时间点的组间差异均无统计学意义，但FPS⁃CA组术后随访的融合率均优于CSP组。两组间在术后随访时螺钉松动率上的差异，考虑可能的原因为内固定松动引起椎间隙微动，导致椎间融合失败［15］。为进一步验证该研究的结论，以后的临床研究需要更大的样本量及随访时间。

本研究中未出现PMMA骨水泥肺栓塞及有症状的PMMA骨水泥渗漏。经术后腰椎CT检查，发现FPSCA组PMMA骨水泥渗漏率低于CPSCA组。FPS⁃CA组渗漏以椎体前部为主，CPSCA组主要渗漏至节段静脉、椎基静脉。造成该差异原因考虑如下：（1）CPSCA组强化步骤较复杂，操作的时间窗较短，部分PMMA骨水泥在粘稠度较低时注入，且拧入螺钉时PMMA骨水泥向压力低的钉道后方及椎基静脉分布；（2）术后CT扫描显示FPSCA组渗漏的2例病例均是CPSCA穿破椎体前方骨皮质导致PMMA骨水泥渗漏到椎体前方。

总之，FPSCA的优势：（1）操作简便；（2）能准确把握注入PMMA骨水泥的量，渗漏发生时能立即停止，从而减少PMMA骨水泥渗漏风险。本研究存在着一定的局限性：（1）本研究为回顾性研究，容易出现记录缺失或不完整等造成混杂与偏倚，导致数据的准确性欠佳；（2）关于螺钉调整的次数未做记录，无法进一步探讨调钉次数与螺钉松动发生率之间的关系；（3）本研究主要为单节段后路椎间融合手术，未能比较两种强化方式在两个节段或多个节段上的差异。

与普通螺钉PMMA骨水泥钉道强化相比，在二次置钉条件下，空心螺钉PMMA骨水泥钉道强化技术简化了操作过程，内固定松动率及PMMA骨水泥渗漏率更低，椎间融合率更高，短期临床效果更为满意。