胸腰椎結核手術內固定方法及節段的選擇

王騫 施建黨 王自立

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·專家論壇·

胸腰椎結核手術內固定方法及節段的選擇

王騫 施建黨 王自立

在目前臨床上胸腰椎脊柱結核重建手術中，對于固定方法及固定節段的選擇較為混亂，存在內固定及融合范圍過長的局面。長節段固定、融合雖可獲得堅強的固定，但犧牲了更多的脊柱運動功能。作者對胸腰椎結核手術融合、內固定的適應證、操作方法及優缺點進行了論述，提出來一些看法，試圖拋磚引玉，以期引起讀者對此問題的關注。

胸椎； 腰椎； 結核, 脊柱； 脊柱融合術； 外科手術, 選擇性； 方案評價

隨著對脊柱外科治療研究的進步，現代脊柱結核手術治療的四大目的也愈加明確，其包括了治愈脊柱病灶、重建脊柱穩定性、恢復脊髓功能及早日康復[1-2]。傳統理論的脊柱結核的治療目的側重于治愈結核病灶，但隨著現代脊柱外科的快速進展及人們對脊柱運動功能恢復的高度關切，對脊柱結核治療的其余三大目的愈加重視[3-5]。在治愈結核、穩定性重建、脊髓功能恢復的基礎上，如何最大程度地保留脊柱的運動功能被人們所重視。

在脊柱結核徹底病灶清除、椎管減壓、畸形矯正、植骨融合、器械內固定的5種系列手術方法中[6]， 器械內固定、植骨融合是重建脊柱穩定性的重要組成部分。然而，重建手術中固定方法及固定節段的選擇在臨床較為混亂，尚無統一共識。其中最突出的問題是對活動期胸腰椎結核的固定、融合節段過長。大多數學者采用的方法是除進行病變運動單元間的固定外，還固定多個正常的運動單元。長節段固定、融合雖可獲得堅強的固定，但犧牲了更多的脊柱運動功能[7]。合理選擇胸腰椎固定、融合的手術范圍，既可達到可靠的脊柱穩定性重建的目的，又能盡量保留脊柱的正常運動功能。

目前，胸腰椎結核的手術方式，包括單純前路、單純后路、前后路聯合的方式，每種手術方式均包括上述5種系列手術方法[6,8-10]。而對于具體的內固定、融合可選擇的方法,常有以下3種：(1)長節段固定、病椎間融合；(2)短節段固定、病椎間融合；(3)病椎間融合、固定。在臨床上各有其優缺點及適應證，應根據不同臨床病理表現合理選擇。

長節段固定、病椎間融合

長節段固定是指跨越病椎上、下各2個及2個以上運動單元的固定方法[11]。 病椎間融合系指僅對病變運動單元的融合，包括了后路后外側病椎間融合與前路椎體間病椎間融合。常用于后路內固定的患者，偶可用于前路椎體間的長節段固定。

一、 長節段固定、病椎間融合手術的適應證

長節段固定、病椎間融合手術的適應證包括：(1)骨病治愈型與骨病靜止型胸腰椎結核伴嚴重后凸畸形需行截骨矯正者[12]。(2)活動期胸、腰椎結核嚴重后凸畸形矯形困難者[13]。(3)附件結核破壞嚴重，無法行病椎后路內固定者。(4)嚴重骨質疏松者。

二、不建議行長節段固定、病椎間融合手術的患者

不建議行長節段固定、病椎間融合手術的患者包括：(1)術中通過體位、手法、器械復位基本達到要求者。(2)前路內固定。當病椎嚴重破壞，釘-板系統無法在病椎上置釘時，鈦板需跨越數節病椎而置于兩端的正常椎體。如跨越4個以上運動單元固定，鈦板的中間部分無置釘設計，故固定極不牢靠；前路釘-棒系統雖可在固定范圍內的每一個椎體上置釘，但如固定范圍太長，會增加因剝離節段長、連續結扎節段血管多等操作所帶來的嚴重并發癥[14-15]。

三、長節段固定、病椎間融合的手術方法

手術方法包括病椎置釘、相鄰正常脊椎置釘、病椎間植骨等。病椎置釘固定可增加內固定的強度。

1. 病變脊椎置釘：(1)前路長節段內固定。前路長節段固定極不可靠，不推薦使用。(2)后路長節段內固定。脊柱結核的附件未遭破壞或破壞輕微，可完成病椎椎弓根釘-棒系統內固定；當椎弓根松質完好時，直接置入椎弓根螺釘；若椎弓根完好，而所對應的椎體在病灶清除后缺損較大，可選用長度僅達缺損邊緣的短椎弓根螺釘固定[16-18]。

2. 相鄰正常脊椎置釘：正常脊椎置釘均位于相鄰病椎上、下2個及2個以上的正常脊椎，即上、下各跨越2個及2個以上的正常運動單元。

3. 病椎間植骨：對于長節段固定者，植骨融合僅在病椎間進行，正常運動單元不需融合。(1)前方病椎間植骨融合：在徹底病灶清除后，修整病椎間的植骨床骨面。植骨采用含三面皮質的自體髂骨，因其優良的骨愈合和支撐能力故為首選。植骨中要注意使植骨塊緊密鑲嵌于植骨區并加壓固定。(2)后外側植骨融合：長節段固定術中如果行后路顯露，則同時行后外側病椎間植骨融合。

四、長節段固定的優缺點

優點在于穩定性強，支撐強度高，固定更為牢固，且在維持椎體高度、減少固定失敗及預防畸形發生等方面均有明顯效果[19]。長節段固定的缺點在于手術時間長、出血多，內固定器械操作復雜，內固定材料費用高。犧牲了病椎上、下各2個及2個以上正常運動單元的運動功能。固定節段過長還會造成鄰近節段的退行性變，導致脊柱固定融合后鄰近節段病變[19]。生物力學研究表明，融合、固定節段越長，鄰近節段活動和椎間盤應力隨之增大，更加容易引起鄰近節段退變[19-20]。而且，固定節段越多，術后出現內固定物斷裂、脫出的風險也增大。

短節段固定、病椎間融合

短節段固定是指器械內固定的范圍僅局限于病椎上、下各一個正常運動單元[21]。此方法目前在胸腰椎骨折的治療中應用最廣，在脊柱結核的手術中亦有應用[22-24]。

一、短節段固定、病椎間融合的手術適應證

與后文所述單節段手術及病椎間手術的適應證基本相同。但如存在下列情況，則可以采用短節段固定、病椎間融合手術。(1)適宜單節段手術、病椎間手術的患者，但因骨質條件所限，無法在病椎植入內植物，且不適合于長節段固定的患者。(2)單節段手術、病椎間手術植入內植物失敗者。(3)胸椎由于T1～T10脊椎與肋骨、胸骨形成桶狀結構，其彈性回縮特性導致在畸形較為嚴重時矯形、固定效果較腰椎差，可于病椎相鄰的上、下端正常脊椎進行固定，以增加固定強度。

二、不建議行短節段固定、病椎間融合手術的患者

不建議行短節段固定、病椎間融合手術的患者：(1)可應用單節段手術的患者，盡可能不要犧牲過多的脊柱正常運動功能。如具備單節段手術、病椎間手術適應證的T10～S1結核患者等。(2)必須采用長節段固定的患者，如截骨矯形的患者，必須提供堅強的內固定。

三、短節段固定、病椎間融合手術的方法

同樣包括病椎植入內植物、相鄰正常椎體置釘、病椎間支撐植骨等內容。

1. 病變脊椎置釘：(1)前路短節段內固定。釘-板系統跨越了1個病變運動單元和2個正常運動單元。(2)后路短節段內固定，同長節段部分。

2. 相鄰正常脊椎置釘：置釘均限于相鄰病椎及上、下各1個正常脊椎。

3. 病椎間支撐植骨：短節段融合固定手術也要完成前路病椎間和后路后外側的植骨融合。

四、短節段固定、病椎間融合的優缺點

1. 短節段固定、病椎間融合的優點：首先，與長節段固定、病椎間融合比較，在固定效果相似的情況下，避免了過多犧牲正常的脊柱功能單位，減少了對患者脊柱運動功能更多的限制。其次，避免或減少了長節段固定容易出現的斷釘、斷棒的風險。

2. 短節段固定、病椎間融合手術的不足：對于需行截骨矯形的患者其固定效果難以滿足要求；與下述單節段固定、融合的方法比較，此術式仍然更多地限制了脊柱的正常運動功能。

單節段手術與病椎間手術

根據Gotzen等[25]最早提出的治療椎體壓縮性骨折的“單節段固定”方法，以及之后其他學者[26-27]和本研究組[28-29]的臨床與生物力學研究結果，筆者提出了單節段手術的概念；系指對于單節段的胸腰椎結核僅在病變節段內施行脊柱結核的5種系列手術方法，即單節段徹底病灶清除、減壓、矯正、植骨、內固定，簡稱為單節段手術。病椎間手術，系指按照單節段手術的方法，對于連續多節段或非連續多節段胸腰椎結核施行病變侵及節段的徹底病灶清除、植骨、固定、減壓、矯形，手術操作不涉及相鄰的正常運動單元，簡稱為病椎間手術。其實單節段手術是病椎間手術的方法之一。

一、單節段手術、病椎間手術的必要性與可行性

1.必要性：與病椎間手術相比，短節段固定與長節段固定手術分別犧牲了2個和4個以上的正常運動單元，脊柱的運動功能受限、活動范圍變小。固定節段越長，相應的鄰近運動單元代償性運動越明顯，鄰近節段的應力越集中，椎間盤的壓力隨之增大，從而加速鄰近節段的退變[7]。固定節段延長，手術時間延長，術中出血量增加；增加固定節段，所用內固定材料成倍增加，患者經濟負擔也成倍增加；隨之假關節發生率增高，術后出現內固定斷裂、松動的風險更大；長節段固定還可能因為內固定的應力遮擋產生懸掛效應，不利于植骨塊的早期融合，植骨塊吸收、移位、骨折風險增加[16]；內固定物松動及斷裂的概率增加。從外科治療以恢復脊柱的解剖結構和運動功能的目的考慮，單節段手術、病椎間手術顯然是更為精準、合理的方法。該手術不必犧牲正常的運動單位，最大限度地保留了脊柱的運動功能，創傷較小、操作簡單，減輕了患者經濟負擔，符合微創、經濟的醫療原則。

2.可行性：病椎間手術能否滿足脊柱穩定性和載荷要求，國內外學者對此進行了基礎[30-31]和臨床研究[32-34]。在后柱結構完整的前提下，單節段固定不僅滿足了脊柱穩定性和載荷要求，而且單節段固定的釘-棒系統載荷小于短節段固定，有利于減少內固定的相關并發癥。研究證實前、中柱支撐植骨可明顯降低內固定的載荷，配合椎弓根螺釘固定可使局部穩定性、載荷能力增強；病灶清除后殘留椎體約為正常椎體高度的1/3時，短椎弓根釘同樣有效[16]。病椎間手術在理論及臨床上均為可行。

二、單節段手術、病椎間手術的適應證

病椎間手術與短節段手術比較，后者僅于病椎相鄰的上、下脊椎各多固定了1個正常運動單元，因而病椎間手術的適應證與短節段手術的適應證十分相近。包括: (1)術中可矯正畸形的活動性胸腰椎結核。(2)椎弓根未被結核病灶侵及或破壞較輕者?；A研究表明，椎弓根螺釘可提供60%的抗拔出力強度，可以滿足穩定性重建的需求。若椎弓根嚴重破壞，則不能夠提供足夠的抗拔出力強度。(3)病椎上、下終板基本完好的患者，或病灶清除后的剩余椎體骨質條件較好，能施行可靠的支撐植骨。(4)脊椎骨質條件良好，可提供牢靠的固定及支撐植骨條件。(5)T1～T10單節段手術的矯形、固定的效果略遜于T10～S1的效果，短節段固定與單節段固定均可選用。

三、單節段手術、病椎間手術的方法

遵循的原則是病灶多少、清除多少；清除多少、融合多少；融合多少、固定多少。即手術操作范圍限于病變累及的椎體和椎間盤，不必犧牲正常椎體和椎間盤。

1. 內固定方法的選擇：包括前路、后路及后前聯合入路等3種手術方式。

(1)前路內固定：當預計徹底病灶清除后殘余椎體高度>2/3時，可行單純前路手術，在病灶清除、植骨后，可同期完成前路釘-板系統內固定。當需多個節段連續固定時，前路釘-板系統固定1～3個運動單元比較可靠。

(2)后路椎弓根螺釘內固定：當預計徹底病灶清除后殘余椎體高度為1/3～2/3時，前路釘-板系統則無法置入，此時可行后路常規椎弓根螺釘內固定。具體手術方式與方法同前述短節段固定手術。

(3)后路短椎弓根螺釘內固定：當預計徹底病灶清除后殘余椎體高度為1/3時，由于前路椎體已無法進行內固定；如行后路常規椎弓根螺釘內固定，螺釘的前端勢必裸露在缺損區內，需要選用長度為25～35 mm的短椎弓根螺釘固定。

(4)橫連桿的應用：橫連桿可增強單節段椎弓根釘-棒系統固定后脊柱的抗扭轉應力，降低后方關節突應力，保護關節突關節，從而增強脊柱的軸向穩定性[35]，故病椎間手術必須使用橫連桿。

2. 跳躍性結核的病椎間手術方法:當跳躍性結核病變節段之間間隔一個正常椎間隙時，可將正常椎間隙連續固定。當跳躍性結核病變節段之間間隔2個或2個以上正常椎間隙時，可對每一個病變節段分別行單節段手術或病椎間手術，正常運動單元不固定、不融合。

3. 病椎間支撐植骨：病椎間支撐植骨方法同長節段或短節段固定部分。需同時行后外側植骨融合。

四、病椎間手術的優缺點

病椎間手術僅在病變節段進行手術，其除了具備短節段植骨融合及內固定的所有優點外，較短節段融合固定手術更能以最小的創傷獲得最大的療效。不足之處是：病椎上、下終板破壞致不完整者則無法采用此術式，因為支撐植骨需有牢靠的植骨床，如果植骨床薄弱易導致終板骨折，植骨失敗。另外，嚴重骨質疏松的患者，不僅椎弓根螺釘或椎體釘的把持力明顯減弱、內固定失敗率增加，而且支撐植骨易發生下陷，不適宜采用病椎間手術。最后，對于活動期脊柱結核后凸畸形矯形困難、骨病治愈型和骨病靜止型結核伴后凸畸形、需行截骨矯形的患者不適于采用此術式。

總之，筆者針對目前國內外脊柱結核手術治療中內固定范圍過長的混亂局面，對胸腰椎結核融合、內固定的適應證及操作方法和優缺點進行了介紹。試圖拋磚引玉，以期引起讀者對此問題的關注。筆者認為，在保證病灶清除徹底、脊柱穩定性重建可靠的前提下，應盡量縮小融合、固定節段，盡量地減小手術的范圍。

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(本文編輯：薛愛華)

The selection of internal fixation method and segments for thoracic and lumbar spinal tuberculosis

WANGQian*,SHIJian-dang,WANGZi-li.

*TheMedicineSchoolofSouthernFloridaUniversity,Tampa33612,USA

SHIJian-dang,Email:shi_jiandang@163.com

Nowadays, the selection of internal fixation method and fixed segments are chaotic in the reconstruction of thoracic and lumbar spinal tuberculosis. The range of internal fixation and fusion were extent more. Long segment fixation and fusion can make fixation stronger, but lost more spinal motor function. Thus, this paper discussed the range of fusion and internal fixation for thoracolumbar spinal tuberculosis including indications, operation procedures and advantages and disadvantages, in order to arouse the readers’ attention on this question.

Thoracic vertebrae； Lumbar vertebrae； Tuberculosis, spinal； Spinal fusion； Surgical procedures, elective； Program evaluation

10.3969/j.issn.1000-6621.2017.04.004

寧夏回族自治區科2013科技惠民計劃(201304)

33612 坦帕，美國南佛羅里達大學藥學院(王騫)；寧夏醫科大學總醫院脊柱外科(施建黨、王自立)

施建黨， Email: shi_jiandang@163.com

2017-01-28)