S2骶骨翼螺钉技术进展△

康宇翔，李国望，徐宝山

（1.天津市天津医院微创脊柱外科，天津 300211；2.天津医科大学研究生院，天津 300070）

很多脊柱疾病的手术治疗须将具有高度活动能力的腰椎固定融合于刚性的骶骨区，导致骶骨侧承受较大的平移剪切力，而骶骨的骨质量又相对较差，所以，内固定失败常见于骶骨侧［1，2］。因此，常需增加骶骨侧固定点，加长力臂，以增加骶骨侧固定强度［1，3］。目前，临床上常用的骶骨侧加强固定技术是髂骨螺钉（iliac screws,IS）技术和经第2 骶椎骶髂螺钉（second sacral alar-iliac screws,S2AIS）技术，这两种技术均属于骶盆固定，均跨越了微动的骶髂关节，然而，并不是所有的骶骨侧加强固定均须延伸至髂骨［4～6］。近年来，S2骶骨翼螺钉（second sacral alar screw,S2AS）技术因其是在不跨越骶髂关节的基础上增加骶骨侧固定强度，越来越受到脊柱外科医师的关注［2］。但国内外关于该技术的相关文献报道较少，笔者就该技术的研究进展做一综述。

1 S2AS 固定技术的应用解剖学基础

骶骨翼是骶骨侧块的上半部分，由S1～S3的侧块融合而成，形似翅膀状，与冠状面成角约30°，是骶骨两侧最宽大的部分，也是骶骨骨密度相对较高的区域，尤其是骶岬与髂耻线的移行区［7～9］。孙贺等［10］通过对60 块成人的骶骨标本测量研究发现，骶骨翼有足够的空间能通过直径4.5～6.5 mm、长30～40 mm 的螺钉，达到固定作用。尽管骶骨的腹面有很多重要的解剖结构，如髂内动静脉、腰骶干、直肠和乙状结肠等，但解剖学研究表明，骶骨翼腹侧外上方存在一个安全区，其内侧界为腰骶干、外侧界为骶髂关节、下界为髂骨弓状线的延长线、上界为髂骨弓状线的延长线上方 20 mm，面积约 15 mm × 25 mm［2，11，12］。另外，由骶骨的腹侧皮质和骶髂关节面骶骨骨皮质交汇形成的骶骨翼前外侧角的骨皮质很厚，为S2AS 螺钉的远端皮质固定提供了解剖学基础。骶骨翼的这些解剖学特点决定了S2AS 螺钉的安全坚强固定是可行的。

2 S2AS 固定技术的生物力学特征

McCord 等［13］于1992 年提出了“腰骶生物力学支点”的概念，其位于L5/S1椎间盘后角，腰骶固定时，在矢状面上，骶骨侧螺钉的钉头延伸至此点的腹侧越多，其固定强度就越大。当S2AS 经其最优钉道置入时，其钉头可延伸至此点的腹侧，然而S2椎弓根钉的钉头位于此点背侧，所以其生物力学强度明显优于S2椎弓根钉［2，9］。尤传飞等［14］的包括8 具成人骶骨标本的生物力学研究显示，S2AS 固定的最大拔出力低于S1椎弓根螺钉固定，但高于S1骶骨翼螺钉固定。另外，在矢状面上呈锐角的S2AS 与S1 椎弓根螺钉在骶骨侧形成了立体三角形结构，明显增强了其生物力学稳定性［9］。

3 S2AS 置入的注意事项及技术要点

3.1 术前影像学检查

正位X 线片评估L5椎体与髂嵴最高点的关系，如果是深坐骨盆，则术中可能操作空间狭小，S2AS置钉难度加大。侧位X 线片观察是否有腰骶移行椎，Becker 等［15］的研究发现，腰骶移行椎可增加置入S2AS 损伤骶前血管的风险。三维CT 检查评估骶骨翼的骨质情况，并测量预估S2AS 最大长度、最优钉道的上倾角及外展角度；MRI 检查评估神经血管结构及变异程度，测量骶前神经血管与安全区的距离，为术中安全置入S2AS 提供参考。

3.2 S2AS 入钉点的定位方法

与S2AI 入钉点基本相同，其定位方法有：第2骶后孔向外向上1 mm、第1 骶后孔和第2 骶后孔外缘连线中点、第1 骶后孔外下2 mm、第1 骶后孔向外1 mm、向下1 mm 等［16～20］。但是无论用那种方法定位，其范围应在第1、2 骶后孔连线中点与骶外侧棘之间，尽可能协调其进钉点与S1及各腰椎椎弓根螺钉的进钉点排列在同一直线上［2］。

3.3 S2AS 的最优钉道

有学者认为［21］，骶骨翼呈蝴蝶状，S2AS 螺钉的轨迹在翼区内是相对灵活的，既可以向外上，也可以向外下，但是其解剖形态学特征决定了螺钉方向只有向前、向外、向头侧才能获得足够的骨量和长度，才能获得最优钉道。Zhao 等［17］对我国100 例汉族正常成人骶骨CT 影像学资料模拟S2AS 螺钉轨迹研究发现，其最优钉道的长度平均为45.3 mm，而且男性明显比女性长。总之，S2AS 的最优钉道应为：（1）钉头深入但不突破骶骨翼前外侧骨皮质形成的三角形区域；（2）不侵入骶髂关节，不突破前方骨皮质。如果外展角过小，螺钉突破前方骨皮质，有损伤髂内动脉、L5神经根的风险［2，21～23］。

3.4 S2AS 技术的操作要点

寻找解剖标志：术中需要探及的解剖标记包括第1、2 骶后孔，骶外侧棘，骶髂关节，将钝头探针临时插入骶髂关节，以确定入钉点的外侧界限及螺钉的大致外展角度。双皮质固定：开口锥突破骶骨后侧骨皮质20 mm 后，沿着预定方向缓慢插入钝头开路探针，直至骶骨翼外上角骨皮质，用锤子轻敲钝头开路探针尾部，直至其尖端进入骨皮质约2 mm，测深，一般为40～50 mm，使用直径6.5 mm 的万向螺钉。术中需透视骨盆正侧位、入口位和出口位。在正位片上，定位针位于骶孔外侧，远端紧贴骶髂关节面；侧位片上，定位针与S1椎体上终板成角约15°～25°，远端超过S2椎体前皮质；入口位片上，入钉点应位于第1、2 骶孔之间，并在其外缘连线的外侧；出口位片上，定位针应位于骶髂关节线的内侧，其尖端与弓状线的距离不超过5 mm［2，18］。

4 S2AS 的适应证及临床应用

目前文献报道的S2AS 的适应证主要集中在以下几个方面：

4.1 与S1 椎弓根螺钉联合使用，增加骶骨侧的固定强度

很多腰骶部疾病，如L5椎板切除及肿瘤切除术后的腰骶区不稳定、腰骶区在矢状面上的失衡等，均需要腰骶区的坚强固定。骶骨侧仅靠S1椎弓根螺钉固定，术后易出现螺钉松动、假关节形成，最终导致融合失败。Chung 等［24］通过对包括63 例患者的回顾性研究发现，骶骨侧应用S1椎弓根螺钉+S2AS 固定，可明显减少术后S1椎弓根螺钉松动的发生率，提高腰骶融合率。Koller 等［2］对80 例患者的长期随访研究也发现，骶骨侧应用S1椎弓根螺钉+S2AS 固定，L5/S1融合率高达90%以上。Baek 等［25］通过对包括70例患者的回顾性病例对照研究显示，在对腰椎退行性畸形进行长节段融合时，骶骨侧增加S2AS 和IS 均能有效增强远端固定的强度，二者的差异无统计学意义。Park 等［26］对13 例患者术后平均长达26.6 个月的随访研究发现，对于退行性腰椎畸形须行包括腰骶区的长节段融合手术时，骶骨侧可应用S2AS 替代IS加强固定，但是对于重度骨质疏松、矢状面严重畸形的患者，髂骨螺钉更有优势［2］。

在腰骶融合失败和邻椎病的翻修手术中，常常需要向头侧和尾侧延长固定节段，增加固定强度。另外，翻修手术中常常会发现S1椎弓根部分骨质缺损及入钉点的破坏，无法置入S1椎弓根螺钉或者螺钉把持力不足，常需增加骶骨侧固定点。林飞跃等［18］运用S2AS 辅助增强固定技术翻修7 例腰骶区内固定失败患者，平均18 个月的随访研究发现，均达到骨性融合，无内固定再失败发生。Nottmeier 等［16］报道了5 例腰骶假关节形成和4 例邻椎病患者翻修术中将S2AS 作为S1椎弓根螺钉的加强固定方法，均获得了良好疗效。

中重度L5椎体滑脱矫形复位融合内固定手术治疗时，骶骨侧运用S1椎弓根螺钉+S2AS 可增加内固定的力臂，增强远端固定的强度［27］。Xu 等［21］报道了将S2AS 应用于III 度L5椎体滑脱手术治疗的病例，其固定节段为L4～S2，取得了良好的临床效果。

4.2 S1椎弓根螺钉的替代方法

S1椎弓根螺钉是腰骶部短节段固定手术骶骨侧的首选固定点，但当遇到S1椎体和椎弓根病变、畸形或缺损、感染、髂骨翼过度内聚等情况时，S1椎弓根螺钉将无法置入［16，28］。丁红涛等［29］和潘爱星等［30］将S1AS 替代S1椎弓根螺钉应用于腰骶部退变性疾病及腰椎邻椎病的翻修手术中，取得了良好的临床疗效。尤传飞等［14］的生物力学及影像学研究表明，S2AS 螺钉固定的最大拔出力低于S1椎弓根螺钉，但高于S1AS，而且最优钉道要长于S1AS。Nottmeier等［16］报道7 例应用S2AS 螺钉替代S1椎弓根螺钉的病例，均未发生内固定失效、椎间融合失败，并建议将S2AS 螺钉作为S1椎弓根螺钉无法置入时的替代技术。

5 S2AS 技术与S2AIS 技术的比较

S2AIS 与S2AS 的入钉点相似，但其外倾角更大，斜向外下方穿透骶髂关节延伸至髂骨，其理想钉道是经过骶髂关节下缘的无软骨区，以减小对骶髂关节的影响。有研究显示，有60%的S2AIS 实际是穿透骶髂关节软骨面置入的，这可能与术后骶髂关节慢性疼痛直接相关，另外，骶髂关节属于微动关节，长期固定必然会导致关节退变、螺钉松动，甚至断裂，发生率高达35%［31～35］。然而，S2AS 可避免骶髂关节固定后带来的这些并发症。另外，S2AS 不影响取髂骨自体植骨。S2AIS 穿透骶髂关节走行于狭窄的髂骨翼内，置钉难度高，而S2AS 螺钉的轨迹在翼区内是相对灵活的，置钉相对容易［36，37］。

然后，即使S2AS 经其最优钉道置入，其钉头可延伸腰骶生物力学支点的腹侧，其长度还是明显短于S2AIS，而且，S2AIS 是穿透三层骨皮质固定，S2AS 为两层骨皮质，因此，S2AS 的把持力明显小于S2AIS［2］。所以，S2AS 是否适用于特发性脊柱侧凸畸形矫正、平背畸形矫正、脊柱三柱截骨等骶骨侧需要坚强固定的手术中，需要进一步生物力学及临床对照研究探讨，目前这方面的研究很少。另外，对于骶骨翼局部重度骨质疏松、骶骨骨折及骶骨肿瘤的患者不宜应用S2AS 固定，须应用S2AIS、甚至IS，以确保远端固定强度［1，2，12，38，39］。

6 小结与展望

S2AS 不跨越骶髂关节，在不需要骶盆固定时，是骶骨侧加强固定的最优选择，但是要徒手经其最优钉道置入，对术者技术要求很高，随着计算机导航技术的发展，可能为准确置入S2AS 提供一定的辅助作用［40］。目前，关于S2AS 技术的临床应用研究多为个案报道和病例组研究，样本量较小，不能精确评估S2AS 的远期临床效果，在以后的研究中应尽量采用前瞻性随机对照研究，扩大样本量，以准确评估S2AS 的安全性和有效性。