后路椎弓根钉棒联合椎体成形术治疗老年骨质疏松中重度胸腰椎骨折的临床效果

杨孔贺 缪必成 张益 潘达静 孔晖

随着中国人口老龄化的加剧，老年骨质疏松患者的数量也在增加。骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporosis vertebra compressed fracture，OVCF)是老年性骨质疏松的常见并发症，可引起剧烈的胸腰背痛，严重影响老年患者的生活质量，如治疗不及时，可进展为驼背畸形，损害患者的心肺功能，是常见的致残和病死原因，给家庭和社会带来巨大的经济负担[1]。对OVCF患者采取保守治疗，患者通常需要卧床休养，腰背痛缓解慢，生活质量差；老年患者长时间卧床，易出现坠积性肺炎、下肢深静脉血栓甚至肺栓塞等并发症，因此目前对老年OVCF患者更倾向于采取手术治疗[2]。对老年胸腰椎OVCF患者，临床上普遍选择经皮微创脊柱后凸成形术(percutaneous kyphoplasty，PKP)或经皮穿刺椎体成形术(percutaneous vertebro-plasty，PVP)。在采用该类技术治疗中重度压缩骨折时，由于使用经皮穿刺，仅依靠球囊撑开的力量复位，常常无法使伤椎复位至满意高度，也无法纠正畸形的脊柱曲度和力线，导致患者术后腰背痛缓解不明显，残留后凸畸形等后遗症，也可能发生术后骨水泥再移位导致手术失败[3]。对部分外伤引起的胸腰椎OVCF患者，因暴力引起明显的椎管占位而无法行PKP术[4]。采用后路钉棒系统可通过间接撑开复位较好地恢复伤椎高度，但无法使受损的椎体骨小梁立即恢复，致使伤椎发生“蛋壳样”改变；老年患者成骨能力较差，术后远期易出现骨折不愈合、内固定松动和螺钉滑出等并发症[5]。采用椎弓根钉棒复位严重畸形骨折，恢复脊柱序列，再向伤椎内注入聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylacrylate，PMMA)骨水泥，早期恢复椎体的强度和刚度，达到早期三柱稳定，这一方法在临床取得了较好的效果，国内外均有学者报道，但手术方法和效果有所差别[6-9]。本研究采用后路椎弓根钉棒联合伤椎椎体成形术治疗老年中重度胸腰椎OVCF患者23例，取得了令人满意的疗效，现报告如下。

资料与方法

一、资料

1.病例纳入与排除标准：(1)病例纳入标准：①年龄≥60岁；②诊断为老年胸腰椎OVCF，不伴有神经症状；③X线提示前缘压缩程度>1/3，CT提示椎管狭窄程度<1/3，无需椎管减压；④患者拒绝长期卧床，要求手术治疗；⑤双能X线骨密度仪检查结果符合骨质疏松诊断标准：骨密度T值<-2.5。(2)病例排除标准：①非骨质疏松原因如多发性骨髓瘤、转移瘤、结核及感染等引起的病理性椎体骨折；②存在绝对手术禁忌证如凝血功能障碍、严重心功能不全和呼吸衰竭等，或无法耐受手术麻醉。

2.一般临床资料：对2018年1月至2020年1月温州医科大学附属苍南医院骨科采用后路椎弓根钉棒联合伤椎椎体成形术治疗的符合本研究病例纳入与排除标准的老年中重度胸腰椎OVCF患者23例的临床资料进行回顾性分析。其中男7例，女16例；年龄(70.9±5.7)(65～81)岁。所有患者均有明确外伤或弯腰提物、搬物病史。受伤椎体为3例T11,5例T12,9例L1,3例L2,2例L3和1例L4。所有病例均属于脊柱AO骨折分型A型骨折，其中A1型15例，A3型8例；其中加行骨水泥钉道强化1例，长节段固定2例。

二、方法

1.诊断：入院后行常规检查，排除肿瘤和炎症等可能引起病理性骨折的病因。依照《骨质疏松性椎体压缩性骨折的治疗指南》中的诊断标准，患者有外伤病史并伴有胸腰背部疼痛，X线、CT和MRI证实有胸腰椎压缩骨折或压缩爆裂骨折，则诊断为胸腰椎OVCF[10]。

2.手术：采用全身麻醉；患者取俯卧位。在“C”型臂X线机透视下以折弯铁丝条定位器定位伤椎及相邻椎体，在皮肤上标记。术区行常规碘伏消毒，铺巾。以伤椎棘突为中心，向上下延长作10～12 cm直行切口；逐层切开皮肤、皮下组织及腰背筋膜，显露多裂肌及最长肌肌间隙，显露“人字嵴”顶点；采用“人字嵴”定位法置钉，必要时结合多种进钉点方法；用开口器在进钉点钻孔，用开路器扩孔，用探针探查钉道四壁；植入适合直径和长度的椎弓根钉；预留伤椎压缩相对严重一侧的椎弓根孔道，暂不予丝攻、植入螺钉。将棒预弯至合适角度，套入双侧螺钉尾部，后行撑开复位；再次透视确认伤椎复位满意，脊柱序列恢复，椎弓根钉位置良好；去除伤椎压缩相对严重一侧的棒，使用椎体穿刺针经预留椎弓根建立通道，使穿刺针位于椎体后1/4处，透视确认位置及深度满意后以螺旋钻扩张骨道至椎体前中1/4。调配PMMA骨水泥，置套管至伤椎前、中1/4交界处，当骨水泥至拉丝状态末期，透视下利用推杆将骨水泥推注至伤椎内(图1A)，每推注约0.5 ml骨水泥透视1次，以确定骨水泥无渗漏，直至骨水泥充盈满意无渗漏。骨水泥用量为胸椎3～6 ml，腰椎6～9 ml。推注骨水泥完毕后拔除穿刺针，置入伤椎椎弓根钉，上连接棒，拧紧，释放另一侧椎弓根钉棒压力，拧紧。对椎体压缩严重且后凸畸形明显的患者，通常采用长节段椎弓根钉以达到稳定作用，降低螺钉拔出率；若骨水泥堆积于椎体一侧，而对侧充盈不满意，可额外采取另一侧穿刺推注骨水泥；若患者骨质疏松严重，术中发现钉棒系统固定不牢，可予加行上下端椎骨水泥椎弓根钉道强化术。再次通过“C”型臂X线机透视确认状态理想后(图1B)，彻底止血、冲洗，逐层缝合，关闭切口。仅对少数创面较大且渗血多的患者留置引流管。

图1 术中操作及X线像 A 术中切口及推杆位置 B “C”型臂X线机透视示内固定物位置满意

3.术后处理：对留置引流管的患者，术后1～2 d当24 h引流量<50 ml时拔除引流管；使用抗生素24～48 h预防切口感染；如无禁忌，对血栓风险大的患者手术12 h后予以皮下注射低分子肝素钙预防下肢深静脉血栓；对所有患者行长期抗骨质疏松治疗，一般方法为口服碳酸钙D3咀嚼片1片/次，2次/d和阿法骨化醇2片/次，1次/d，联合鲑鱼降钙素肌注或阿仑磷酸钠口服或唑来膦酸静脉滴注；术后第2天患者即可在床上进行双下肢以及腰背肌的功能锻炼；术后第3天患者即可佩戴胸腰段支具起身下床活动。术后2 d对患者疼痛程度进行评估；复查X线并测量记录椎体前缘高度比及后凸Cobb角。术后1～2周视患者恢复情况予以出院。嘱患者佩戴胸腰段支具3个月，其间注意加强腰背部和下肢肌肉的功能锻炼；术后1个月内注意休息，适当增加日晒，6个月内禁止弯腰提物和劳动。嘱咐患者定期门诊随访，并接受规律的抗骨质疏松治疗。

4.随访：术后1，3，6和12个月行门诊随访，复查X线并对患者疼痛程度进行评价。之后每年行门诊或电话随访1次。

5.观察指标：记录患者一般情况，包括手术时间、术中出血量、骨水泥使用量、住院时间和随访时间等；测量并记录影像学数据，包括患者术前、术后2 d及末次随访时伤椎前缘压缩程度和后凸Cobb角，伤椎前缘高度比=伤椎前缘高度/下位椎体前缘高度，后凸Cobb角为侧位X线像中伤椎上邻椎上缘与伤椎下邻椎下缘延长线的成角；采用疼痛数字评分(numerical rating scale，NRS)对患者术前、术后2 d和末次随访的疼痛程度进行评估；记录并发症，包括骨水泥渗漏，术后切口皮肤坏死，创口感染和深部组织感染，术后钉棒系统松动、断裂和脱出以及骨水泥移位等情况。

结 果

全部患者均获得有效随访，随访时间为(13.5±2.6)(12～26)个月。全部患者手术时间为(157±88.3)(90～225)min，术中出血量为(113±77.8)(30～300)ml。术后2 d伤椎前缘高度比、Cobb角和NRS评分较术前均有显著改善，差异均有统计学意义(均P<0.01)；末次随访的伤椎前缘高度比和Cobb角较术后2 d均有轻微丢失，差异均有统计学意义(均P=0.001)，NRS评分较术后2 d继续下降(P<0.01)。见表1。术后发生骨水泥渗漏1例，少量骨水泥渗漏至椎体前缘，未进入椎管，未导致脊髓压迫；未见内固定失败及神经损伤等严重并发症。

表1 术前与术后各项观察指标的比

典型病例见图2。

图2 患者，女，76岁。头晕后摔倒致腰背痛6 h入院。体格检查：T12棘突局部压痛(+)，叩击痛(+)，无神经损害症状，四肢感觉及肌力正常。诊断：骨质疏松伴T12椎体爆裂骨折(A3 型)，行后路椎弓根钉棒联合伤椎椎体成形术治疗 A 术前侧位X线提示T12椎体骨折，前缘压缩程度>2/3，后凸Cobb角约为20° B～D 术前CT与CT三维重建提示椎管内占位，占位程度<1/3 E，F 术后第2天复查正侧位X线提示椎体高度基本恢复，脊柱序列良好

讨 论

老年人胸腰椎OVCF病因以低能量损伤为主，如走路滑倒等，通常压缩轻微，椎管占位不严重。目前对这类患者常用的手术治疗方式为PKP和PVP术，可以早期缓解疼痛，避免患者长期卧床，手术创伤小，出血少，疗效令人满意。但是，对外伤暴力较大且存在严重错位的老年胸腰椎OVCF患者，临床治疗较为棘手。目前，对非骨质疏松胸腰椎骨折及损伤轻微或无暴力的OVCF研究较充分。在合并严重畸形的老年胸腰椎OVCF患者的治疗中，严重骨质疏松给复位和固定增加了难度，而良好的复位和固定是良好的中远期效果的前提。单纯使用钉棒，可以使存在畸形的OVCF得到恢复，但严重的骨质疏松导致钉道把持力欠佳，伤椎椎体“空壳”效应会加重钉棒的压力。同时由于存在严重骨质疏松，患者成骨愈合能力较差，出现远期骨折不愈合的可能性较大，最终可能出现断钉或退钉，导致手术失败。

部分医生也将PKP术应用于重度胸腰椎OVCF患者的治疗。经统计发现PKP手术可在一定程度上纠正椎体压缩及脊柱后凸畸形，可早期缓解患者疼痛，但无法将椎体高度和后凸畸形矫正至理想状态[11-12]。在临床工作中亦发现，对外伤引起的严重胸腰椎OVCF患者，行单独PKP术无法完全矫正畸形，甚至难以恢复理想的伤椎高度和脊柱力线，随访发现部分患者存在慢性腰背痛，考虑与残留椎体压缩和脊柱后凸畸形相关，也有学者认为与患者骨质疏松及术中对关节突关节的侵扰等因素有关[13]。

本研究组患者大多由外伤引起骨折，既往身体和生活状况均较好，能从事一定的工作及生活劳作，对术后恢复正常生活能力有一定要求。目前，对外伤引起的中重度胸腰椎OVCF患者需要接受何种手术治疗尚存争议，需结合患者的受伤机制、年龄、既往身体状态和活动能力等因素进行综合考量后抉择。如果患者受伤暴力较大，年纪相对较轻(<75岁)，行动能力较好，而椎体压缩和脊柱后凸畸形严重，同时合并骨质疏松，建议采用本研究术式，早期恢复椎体高度和脊柱力线，稳定骨折，缓解疼痛，有助于后期患者脊柱功能的恢复。而对年纪较大，身体状况较差，活动能力较弱且合并多种内科疾病的患者，结合患者的要求，可姑息予PKP及PVP手术治疗，亦能取得一定的疗效。

有生物力学研究结果提示，采取椎弓根钉棒固定联合伤椎椎体成形术可显著增强椎体的刚度和强度，早期稳定骨折，较单纯椎弓根钉棒固定和单纯PKP术均有明显优势[14]。通过对本研究组 23 例患者的随访可见，后路椎弓根钉棒联合伤椎椎体成形术矫正椎体畸形的成效显著，钉棒松动和折断等并发症的发生率较低，术后远期椎体高度无明显丢失。

虽然后路椎弓根钉棒联合椎体成形术在老年中重度胸腰椎OVCF患者的治疗中具有明显优势，但该术式需对患者行全身麻醉，开放手术，手术风险较PKP术增加，因此需严格把握其手术适应证。该术式适应证包括(1)外伤导致的椎体骨折，椎体压缩较严重(通常以超过1/3为判断标准)；(2)患者年龄>60岁；(3)患者无神经损伤症状，椎管占位<1/3，无需椎管减压；(4)病程<1个月；(5)不存在脊柱强直，预计可通过钉棒恢复伤椎高度和脊柱序列。

后路椎弓根钉棒联合椎体成形术治疗中重度OVCF的操作要点包括(1)伤椎复位后，椎体内往往产生较大裂隙，当穿刺针尖突破椎体后缘进入裂隙内时，常有“落空感”，此时应注意控制穿针力度，避免因力度过大穿破椎体前缘导致血管损伤等严重并发症。或可用榔头缓慢锤击穿刺针获得理想深度。(2)因患者存在骨质疏松，术中应避免过撑，待骨水泥灌注完毕，可松开螺钉释放撑开的压力，以增加钉棒系统稳定性，防止后期出现内固定松动及拔出。(3)如复位后伤椎“空壳”效应明显，为使骨水泥与周围骨质充分结合，避免骨水泥后期发生移位，可在稍早于骨水泥拉丝末期进行灌注，使骨水泥进入疏松的骨小梁内，或在即将注射完毕时再注入少量骨水泥于椎体后缘，形成拖尾，使骨水泥与椎弓根附近骨小梁及螺钉连结。(4)行骨水泥灌注时，可单侧推注骨水泥，使进针点适当偏外，以增加内倾角，使穿刺针开口接近正中，往往能实现双侧均匀灌注。

关于应用后路椎弓根钉棒联合椎体成形术治疗中重度OVCF患者，目前仍有以下问题需要讨论和解决。

1.短节段与长节段钉棒的选择：对非骨质疏松胸腰椎骨折患者，主要依据致伤暴力的大小及椎体损伤程度进行选择。可使用载荷评分方法，通过评估椎体压缩程度、碎裂程度及后凸成角来辅助选择。对于严重骨质疏松患者，轻微暴力即可导致严重的OVCF而不导致明显的椎管爆裂及后方韧带复合体损伤，载荷评分一般不高，因此载荷评分只能作为参考。使用长节段钉棒可以增加钉的把持力，从而增加钉棒系统的稳定性，减少螺钉滑出和固定失败的发生率，但同时会导致脊柱活动的丧失，骨折愈合后取除钉棒固定系统可恢复脊柱活动功能[15]。做选择时应权衡稳定性与功能的需求，患者的骨质疏松程度也可以作为选择的参考依据之一。但是，骨质疏松程度有时较难判断，目前可利用骨密度检查辅助评估，X线及CT中骨小梁的疏松程度也可作为判断的依据，但无法定量。术中置钉操作的手感以及钉棒的牢固程度也可以帮助术者判断患者骨质疏松的程度，但主观感受的误差较大。

2.是否存在更好的植入材料：PMMA有超强的可塑性、快速自固性和强惰性，因而被广泛使用于关节假体的固定和OVCF伤椎的填充等骨科领域。然而，PMMA缺乏生物活性，无法通过成骨和再生成为人体的一部分，因此不适用于年轻患者。PMMA具有高于正常骨质的刚度，会增加术后伤椎邻椎发生骨折的风险，且植入后存在发生脱离和移位的风险。同时，PMMA在凝固过程中会产生50°～60°高热，可损伤周围骨质，一旦发生渗漏，严重者可引起周围神经和脊髓的灼伤和压迫。有诸多学者在探索新型植入材料，理想的材料应有PMMA的良好可塑性及快速自固性，同时又兼具生物活性或提供基质，允许骨细胞长入，最终实现与人体结合。Sun等[16]与Zhu等[17]将PMMA与生物活性硅酸钙、矿化胶原等物质结合，制成改性骨水泥，利用PMMA的早期可塑性和自固性实现早期稳定，同时其存留于孔内的硅酸钙等生物活性物质允许骨细胞长入。自体骨和同种异体骨也被用于充填骨折复位后产生的间隙，以实现最终愈合。但是，通过椎弓根孔道植骨较困难，也无法提供早期支撑的稳定性[18]。可注射磷酸钙和硫酸钙人工骨，均可调成糊状，通过注射工具注入需要修复的部位，继而在人体内固化，被人体利用，逐渐重建成为可承重骨，但其固化时间长，早期机械强度有限，不能满足骨科微创手术的要求[19]。改变磷酸钙和硫酸钙等植骨材料的早期承重性也是目前研究的方向。

本研究存在一定的局限性：为回顾性研究，存在某些不可避免的偏倚；样本量较小；缺乏对照组；随访时间较短。虽然本研究组患者术后早中期安全且疗效令人满意，但远期疗效以及骨水泥移位等并发症的发生情况尚需要进一步随访观察，结果亟需大样本随机对照研究进一步证实。

综上所述，后路椎弓根钉棒联合伤椎椎体成形术可明显缓解患者疼痛，有效恢复椎体高度及脊柱序列，改善脊柱功能，通过微创肌间隙入路，减少手术创伤及术中出血，是治疗老年中重度胸腰椎OVCF的有效方法。