椎板螺钉在胸椎内固定中的临床应用

赵永军，白春宏，汤冀强，巩 腾，李中海，夏 群，陈婷婷

脊柱椎弓根螺钉作为胸椎后路最重要的内固定系统，其三柱固定牢靠，融合率高，在临床已得到广泛的应用。但胸椎椎弓根螺钉置入过程中有6.6%的患者会发生椎弓根爆破，容易损伤脊髓和神经[1，2]。自C2椎板螺钉在临床广泛应用后，腰椎椎板螺钉、上胸椎椎板螺钉相继应用于临床[3，4]。近年来，国内外对于胸椎椎板螺钉的研究较多，但临床应用仅限于上胸椎[5]。对于胸椎长节段感染、胸椎多次翻修手术，椎弓根螺钉置入失败，椎体内无法置入椎弓根螺钉等，椎板螺钉可作为脊柱后路固定的补救措施[6]。由于上胸椎的特殊解剖结构，因此，椎弓根螺钉置入困难。已有文献报道胸椎板螺钉应用于上胸椎，但下胸椎的临床应用鲜有报道。本研究旨在探讨椎板螺钉在胸椎内固定中的临床应用，为椎板螺钉在全胸椎的应用提供参考。

1 对象与方法

1.1 对象 选择2017-04至2020-06在武警特色医学中心行胸椎椎板螺钉固定的患者8例，男5例，女3例，年龄37～59岁，平均43.2岁，其中胸椎霉菌性脊柱炎1例，1例胸椎大肠杆菌感染，胸椎骨折翻修术2例，2例颈椎骨折行颈胸段固定，2例术中椎弓根崩裂改用椎板螺钉。总共置入32枚椎板螺钉(T14枚，T24枚，T3-5各1枚，T63枚，T75枚，T86枚，T95枚，T122枚)。术前疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)为(6.7±0.4)分，Oswestry功能障碍指数(oswestry disability index, ODI)为(79.9%±1.7%)。

纳入标准：(1)胸椎椎体多节段病变，需行病灶切除术，无法置入椎弓根螺钉；(2)胸椎椎弓根解剖结构异常，如椎弓根直径小、畸形或椎弓根破坏；(3)椎弓根螺钉置入失败；(4)胸椎翻修手术，病变或感染节段无法置入椎弓根螺钉。排除标准：(1)椎板先天发育不全；(2)脊柱肿瘤、感染侵袭椎板及椎弓根导致椎板破坏无法置入内固定；(3)黄韧带肥厚、骨化需行胸椎后路椎板切除手术。本研究通过医院伦理委员会审核，患者及其家属均知情同意并签署手术知情同意书。

1.2 椎板螺钉置入方法 进钉点位于棘突与椎板交界处，1号螺钉进入点为棘突根部下缘向上1个螺钉直径的距离，螺钉朝向对侧肋横突基底部的中央，2号螺钉的置入点为棘突根部上缘向下一个螺钉直径距离，钉道顺着对侧椎板的斜度指向对侧横突基底部中线(图1)。其余椎体能置入椎弓根螺钉的尽量置入椎弓根螺钉。

图1 胸椎椎板螺钉

1、2分别代表1、2号螺钉，螺钉均达到横突基底部，螺钉的把持力更好

1.3 观察指标 术后2周观察伤口愈合情况；术后3、6、12个月复查X线片、CT检查，观察内固定位置及有无松动、移位、折断等；术前，术后3、6、12个月测量胸椎Cobb角，术前、术后12个月进行VAS评分和Oswestry功能障碍指数(ODI)评价。

2 结 果

8例手术均顺利完成，术后复查胸椎CT，椎板螺钉均在椎板内，无一例发生移位、松动、断裂。X线复查Cobb角，术后3、6、12个月变化无统计学差异(表1)。术后12个月时ODI指数最大值为25%，最小值为16.7%，中位数为20%，均数为20.3%，标准差为1.2%，与术前比较差异有统计学意义(t=28.8，P<0.01)。术后12个月时VAS评分最大值为2，中位数为1，最小值为0，均数为0.8，标准差为0.2，与术前比较差异有统计学意义(t=12.3，P<0.01)。典型病例见图2。

图2 胸椎多发椎体病变患者(女，38岁) 应用胸椎椎板螺钉治疗前后

表1 胸椎椎板螺钉治疗胸椎疾病8例患者术后不同时间X线复查Cobb角 (°)

3 讨 论

3.1 胸椎椎板螺钉固定的意义 椎弓根螺钉的三柱固定有良好的稳定性和融合率高等优点，已得到了临床医师的认可。由于上胸椎椎弓根的解剖特异性，椎弓根螺钉置入较困难，研究表明T1-4的椎弓根螺钉置入导致皮质破裂率为6.6%～69%[7，8]。除了尺寸较小外，上胸椎椎弓根的形状和方向也是导致椎弓根螺钉置入困难的原因，利用光电表面映射研究表明，上胸椎椎弓根不是简单的圆柱体，而是复杂的三维结构，在前后方向形状各异，外部测量不准确[9]。此外，上胸椎神经根紧贴椎弓根，硬膜与椎弓根之间缺乏空隙，因此上胸椎椎弓根螺钉易损伤神经根及脊髓[10]。上述因素均导致上胸椎椎弓根螺钉置入困难。对于胸椎椎体长节段病变、多次翻修手术等，椎体无法置入椎弓根螺钉时，为了重建脊柱的稳定性，椎板螺钉可作为补救固定系统。Kretzer等[11]报道7例颈胸椎交界部固定采用颈椎椎弓根螺钉结合上胸椎椎板螺钉，随访14个月未发现椎板螺钉断裂、移位，颈胸段Cobb角无变化。Gardner等[12]采用椎弓根螺钉结合椎板螺钉治疗了1例颈胸段畸形，畸形得到良好纠正，脊柱融合良好。

3.2 椎板螺钉应用的可行性 近年来，关于胸椎椎板螺钉生物力学、解剖已有大量的研究。CT测量成年人胸椎椎板厚度表明T1-6节段可置入直径4.5 mm的螺钉，T7-12可置入直径3.5～4.0 mm的螺钉[13]。尸体标本测量显示：上胸椎T1-4可置入直径3.5～4.0 mm的螺钉，女性可置入26～28 mm长的螺钉，男性可置入28～30 mm长的螺钉[14]。Cho等[15]在15具尸体上共置入147枚椎板螺钉，T1-6置入3.5 mm，T7-12置入4 mm螺钉，CT发现4个腹侧皮质破裂，3个椎板背侧皮质破裂。CT和尸体测量得出相似的结果，本组病例均选取直径为4.0 mm螺钉，未见螺钉穿透椎板外。但为了避免螺钉穿透椎板，术前仍需行CT检查测量椎板的厚度[5]。对于椎板螺钉的长度建议穿出横突基底部，螺钉穿出骨皮质固定为双皮质固定更牢靠。研究表明，椎板螺钉到达横突基底部固定与椎弓根螺钉固定拔出强度差异不明显，最大平均扭矩较椎弓根螺钉大[16]。McGirt等[17]通过体外实验表明：上胸椎椎板螺钉与椎弓根钉生物力学相比有微小的差异，但不影响其在生物学的融合。本组病例上胸椎应用10枚椎板螺钉，T1-4均有置入椎板螺钉，T1中置入的两枚椎板螺钉为下颈椎骨折行颈胸段固定，T2的两枚椎板螺钉由于置入椎弓根螺钉破裂时改用椎板螺钉。本组病例胸椎椎板螺钉，随访未发现螺钉断裂、移位，病例均为椎弓根螺钉结合椎板螺钉，在椎体无法置入椎弓根螺钉情况下选择椎板螺钉作为补救措施，增强内固定稳定性。

3.3 椎板螺钉的优势 主要体现在以下几个方面：(1)相对于椎弓根螺钉的置入操作简单，螺钉的置入方向可以参考椎板的走向，轻度向背侧，避免进入椎管，从而减少神经根及脊髓损伤的风险；(2)避免了术中反复透视，特别是上胸椎置入椎弓根螺钉时，由于肩胛骨的阻挡透视较困难；(3)椎板的骨密度要高于椎体的其他部位，对于骨质疏松的患者椎板螺钉相对椎弓根螺钉把持力更高；(4)椎板螺钉不需要剥离过多的肌肉显露横突，仅仅暴露椎板，手术的创伤小。

3.4 椎板螺钉的不足之处 主要体现在以下几个方面：(1)胸椎椎板螺钉作为椎弓根固定的补充技术，牢固程度不如椎弓根螺钉的三柱固定；(2)椎板螺钉内固定是通过后柱的固定达到稳定,其固定前提是后柱结构完整；(3)需要对连接钉棒进行大幅度塑形，为了避免钉棒塑形导致棒的断裂，可在椎板螺钉及钉棒之间使用偏移连接器，有研究表面颈2椎板螺钉使用比不使用偏移连接器，颈椎的轴向活动度大[18]。

总之，在椎弓根螺钉无法置入、置入失败的情况下，胸椎椎板螺钉可以作为胸椎后路固定的补救措施。本组病例较少，随访临床指标和放射学参数不够全面，胸椎椎板螺钉与椎弓根螺钉混搭技术提供脊柱的稳定性还需进一步研究。