皮質骨軌跡螺釘固定技術在腰椎手術中的應用

鄭武 林院 黃少輝

【摘要】 目的：探討皮質骨軌跡（cortical bone trajectory，CBT）螺釘固定技術在腰椎手術中的應用優勢和臨床療效。方法：回顧性分析2016年6月-2017年8月在本院應用皮質骨螺釘固定技術行腰椎融合術的12例患者資料，患者術前均攝胸腰椎正側位X線片，并行CT掃描及MR檢查。記錄手術時間、術中出血量、手術并發癥等。應用視覺模擬評分法（visual analogue scale，VAS）記錄術前、各次隨訪時腰腿痛情況，應用Oswestry功能障礙指數（Oswestry disability index，ODI）問卷表，評估患者手術后功能改善情況。結果：12例患者手術時間130～320 min，平均（205.4±45.4）min；術中出血100～500 mL，平均（275.0±105.5）mL。1例術中腰椎皮下血腫，術后予清創縫合等治療后，切口愈合，無雙下肢疼痛無力，其余患者無術中和術后并發癥。術前VAS腰痛評分（4.1±1.0）分，末次隨訪為（1.9±0.6）分，比較差異有統計學意義（t=8.006，P<0.01）；術前VAS腿痛評分（3.2±0.3）分，末次隨訪為（0.7±0.2）分，比較差異有統計學意義（t=4.855，P<0.01）；術前ODI評分（34.2±2.1）分，末次隨訪（10.8±2.9）分，比較差異有統計學意義（t=20.642，P<0.01）。所有患者腰腿痛癥狀均獲得緩解，軀體功能改善滿意。結論：CBT螺釘固定技術在腰椎手術中可獲得良好療效，可作為腰椎疾病外科治療的補充內固定技術。

【關鍵詞】 皮質骨螺釘； 腰椎手術； 內固定； 臨床療效

【Abstract】 Objective：To investigate the advantages and clinical effects of cortical bone trajectory screw fixation in lumbar surgery.Method：The data of 12 cases of lumbar interbody fusion with cortical bone screw fixation in our hospital from June 2016 to August 2017 were analyzed retrospectively.All patients underwent chest and lumbar lateral and anteroposterior X-ray films，CT scan and MR examination.The operative time，intraoperative blood loss and operative complications were recorded.The visual analogue scale （VAS） was used to record the lumbago and leg pain before and after the operation.The Oswestry disability index （ODI）questionnaire was used to evaluate the postoperative function improvement of the patients.Result：The operation time of 12 patients ranged from 130 to 320 minutes，with an average time of （205.4±45.4） minutes；intraoperative bleeding ranged from 100 to 500 mL， with an average of （275.0±105.5） mL.One case of intraoperative lumbar subcutaneous hematoma was treated with debridement and suture after operation.The incision healed without pain of both lower limbs，and the rest of the patients had no postoperative complications.The follow-up period was 8-21 months，with an average of （16.8±4.6）months.The preoperative VAS score of low back pain was （4.1±1.0） scores and the last follow-up was （1.9±0.6） scores，the difference was statistically significant （t=8.006，P<0.01）.The preoperative VAS score of leg pain was （3.2±0.3）scores and the last follow-up VAS score was （0.7±0.2）scores，the difference was also statistically significant （t=4.855，P<0.01）.The preoperative ODI score was （34.2±2.1） scores，the last follow-up was （10.8±2.9） scores，the difference was statistically significant （t=20.642，P<0.01）.All patients were relieved of symptoms of lumbago and leg pain，and their physical function were improved satisfactorily.Conclusion：Cortical bone trajectory screw fixation technique can achieve good results in lumbar surgery， and can be used as a supplementary internal fixation technique in the surgical treatment of lumbar diseases.

【Key words】 Cortical screw； Lumbar surgery； Internal fixation； Clinical efficacy

First-authors address：Fujian Medical University Fujian Provincial Hospital，Fuzhou 350001，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.31.035

椎弓根螺釘內固定技術能貫穿脊柱前、中、后三柱，起到三維矯形和固定作用，目前已在脊柱外科中廣泛應用。但是傳統椎弓根螺釘置入時，為暴露骨性標志而對肌肉剝離的程度較大，尤其在下腰椎和骶骨進行操作時，則需更充分地暴露。對于骨質疏松患者，因骨量減少、骨組織結構退化容易導致螺釘松動導致內置物穩定性下降，對于二次翻修或常規椎弓根螺釘置釘失敗后進行重新置釘更是一種挑戰。2009年，文獻[1-2]報道了一種嶄新的置釘方法—皮質骨螺釘技術（cortical bone trajectory，CBT）。CBT通過偏外及上傾置釘可更大程度地利用椎弓根復合體的皮質骨部分，保證螺釘更多表面部分與皮質骨相互嵌合，大大增加螺釘在釘道中的把持力，取代了傳統椎弓根釘道（traditional trajectory，TT）利用椎弓根長軸作為通道，對于二次翻修或常規椎弓根螺釘置釘失敗后補救性置釘提供了一種新的思路。本研究應用CBT螺釘固定技術治療患者12例，回顧性分析患者的臨床和影像學結果，目的在于探討CBT螺釘技術在腰椎內固定手術中的優勢，探討其手術過程中的操作技巧及探討應用皮質骨軌跡螺釘技術的并發癥和預防措施。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2016年6月-2017年8月在本科采用皮質骨螺釘固定技術行腰椎內固定的患者12例，其中男9例，女3例；年齡35～84歲，平均（62.2±13.9）歲。手術原因：腰椎管狹窄5例（41.7%），鄰椎病3例（25%），腰椎間盤突出伴嚴重骨質疏松3例（25%），強直性脊柱炎伴Anderson病變1例（8.3%）。其中L4/5節段7例，L3～5 3例，L5～S1和L3～5～S1各1例。（1）納入標準：①腿痛明顯，伴有神經根壓迫癥狀，保守治療無效，臨床癥狀與影像學表現一致，診斷明確；②應用皮質骨螺釘固定技術行腰椎內固定手術的患者。（2）排除標準：①嚴重脊柱創傷病史；②脊柱感染、嚴重畸形等；③既往脊柱手術病史等。本研究得到福建省立醫院倫理委員會的審核批準，所有患者知情并同意。

1.2 術前準備 完善術前常規檢查，排除手術禁忌證。完善術前腰椎正側位X線片、過伸過屈位X線片、腰椎電子計算機斷層掃描、腰椎磁共振檢查，了解腰椎穩定性、椎管、椎間孔狹窄、神經根受壓情況以明確診斷。術前1周練習深呼吸、咳嗽、排痰及床上大小便。吸煙者戒煙。術前半小時預防性使用抗生素1次。

1.3 手術步驟 患者全身麻醉，俯臥于手術床，腹部懸空。以腰椎病變節段作后正中切口，逐層切開皮膚、皮下組織、腰背筋膜，沿棘突向雙側剝離椎旁肌。頭端椎體后方的椎旁肌僅需將其剝離到椎板峽部的外側，尾端椎體后方一般需剝離到關節突關節外側緣。使用椎弓根探子確定橫突基底部和峽部的交點后，以該交點內側約3 mm作為CBT螺釘的進釘點。用磨鉆小心去除表面堅硬的皮質，確定進針方向為頭傾25°～30°、外傾10°～20°，用鉆頭進行釘道準備。全程在“C”型臂X線機透視下完成，并根據透視結果調整角度。為避免近端螺釘對減壓操作的影響，用骨蠟封閉近端兩個釘道口，暫不植入螺釘。根據減壓要求，行單側或雙側椎板、下關節突和部分上關節突切除減壓，徹底清除變性的椎間盤髓核組織，完全刮除上下椎體的軟骨終板。椎間隙前部填實顆粒狀自體骨塊相應大小含有自體骨的cage一枚，隨后，順著減壓前準備好的CBT軌跡，置入CBT螺釘，安裝連接桿，適當加壓固定，恢復腰椎局部生理弧度，對于上位或下位椎體置入常規椎弓根螺釘。整個手術過程在顯微鏡下完成，常規行脊髓神經電生理監測。

1.4 術后處理 手術后選擇性置管引流，24～48 h后拔除引流管。術后第3天攝腰椎正側位X線片，以確認融合器及內固定位置，并可在腰圍保護下下床活動。術后3個月內佩戴腰圍，禁止腰部扭轉和彎曲活動。

1.5 隨訪及療效評價 所有患者術后1周、3、6、12、24個月隨訪，以手術節段為中心攝正側位X線片或CT掃描，評估骨折愈合、植骨融合和內固定情況。應用視覺模擬評分法（visual analogue scale，VAS）記錄術前、各次隨訪時腰腿痛情況，應用Oswestry功能障礙指數（Oswestry disability index，ODI）問卷表，評估患者手術后功能改善情況。

1.6 統計學處理 使用SPSS 20.0統計軟件進行分析，計量資料采用（x±s）表示，比較采用t檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 手術一般情況 12例患者均順利采用皮質骨軌跡螺釘固定，手術時間130～320 min，平均（205.4±45.4）min；術中出血100～500 mL，平均（275.0±105.5）mL。1例術后出現腰椎皮下血腫，予清創縫合等治療后，切口愈合，無雙下肢疼痛無力，其余患者無術中和術后并發癥。所有患者術中未見明顯神經、血管、脊髓、輸尿管損傷，神經電生理監測提示減壓過程中SEP波幅無明顯下降，MEP波幅未見消失，EMG未出現連續爆發性的肌肉收縮反應。

2.2 隨訪結果 本組隨訪時間8～21個月，平均（16.8±4.6）個月。術前VAS腰痛評分（4.1±1.0）分，末次隨訪為（1.9±0.6）分，比較差異有統計學意義（t=8.006，P<0.01）；術前VAS腿痛評分（3.2±0.3）分，末次隨訪為（0.7±0.2）分，比較差異有統計學意義（t=4.855，P<0.01）；術前ODI評分（34.2±2.1）分，末次隨訪（10.8±2.9）分，差異有統計學意義（t=20.642，P<0.01）。術后切口全部I/甲愈合，切口長度（8.0±1.6）cm。住院天數5～16 d，平均8 d。術后所有患者均復查腰椎X線正側位片，隨訪期間，未見螺釘松動、移位，未見明顯融合器沉降、移位。隨訪期間未見術前受壓神經根遺留明顯麻痛，未出現對側神經根受壓癥狀，無下肢肌力下降、麻痛等并發癥。

2.3 典型病例 80歲男性患者因“腰痛伴左下肢疼痛5個月”入院，診斷：（1）腰椎管狹窄癥（L4～5）；（2）骨質疏松癥。術前MRI影像及術后8個月隨訪的X線片見圖1、2。

3 討論

2009年，Santoni等[1]報道了應用皮質骨軌跡（cortical bone trajectory，CBT）螺釘行腰椎椎弓根內固定的技術。他們在尸體生物力學的研究表明，CBT螺釘軸向拔出力高于傳統椎弓根置釘。傳統技術置釘采用松質螺釘，而CBT螺釘技術則選用長度短、直徑小而螺紋更緊密的皮質螺釘，這一設計充分與皮質骨集中區域接觸，可增加骨-螺釘界面強度。因此，無法明確哪一種因素導致傳統與CBT螺釘技術對椎體的固定強度存在差異。Ueno等[3]在豬的尸體腰椎標本上進行研究比較，結果發現皮質螺釘雖然可提高固定強度，但未顯著增加軸向拔出力，無論采用何種類型螺釘，CBT螺釘技術拔出力、剛度均較大。因此，傳統與CBT螺釘對椎體的固定強度不同，主要影響因素為釘道而非螺釘類型。而且螺釘通過椎弓根在矢狀面由下向上，在橫斷面由內向外側置釘，改變了傳統通過椎弓根解剖軸置釘的方式，減少侵犯椎管的風險。

3.1 CBT螺釘技術應用腰椎翻修手術 腰椎手術的廣泛開展導致越來越多的翻修和二次手術病例，接受腰椎融合術的患者，5年內再手術率高達20%[4-6]。由于初次手術中常規植入的椎弓根釘，再次手術時常需要首先拆除內固定再進行減壓和固定，不僅增加了手術時間和創傷，也增加了輸血和感染的風險。CBT螺釘不同于傳統椎弓根螺釘，二次腰椎手術時可在初次手術螺釘存在的基礎上植入CBT螺釘，實現同一椎弓根區域置留兩組螺釘（1枚傳統椎弓根螺釘和1枚CBT螺釘）[7-11]。本組3例鄰椎病患者，均在保留初次手術內固定的前提下，完成CBT螺釘植入。由于初次手術形成的瘢痕不易牽開，第二次置入常規椎弓根釘時非常困難，常需更廣泛的顯露，增加創傷。而CBT螺釘的釘道方向由內向外，因此無須廣泛剝離即可實現滿意暴露，對于椎間盤切除術后和動態內固定植入術后的翻修患者，也可充分利用原有的手術切口，完成CBT螺釘操作，避免對骨與軟組織的二次損傷。

3.2 CBT螺釘技術應用于骨質疏松患者 骨質疏松患者常伴有骨量的嚴重丟失，且主要發生于松質骨。這種情況無疑大大降低了以松質骨把持面積為主的傳統椎弓根螺釘的抗拔出力和穩定性[12-15]。因此，在人口老齡化日趨嚴峻的今天，骨質疏松患者的椎弓根釘內固定強度成為腰椎手術中的一項挑戰。Sterba等[16]發現相較于傳統方式置釘，頭傾置釘可把持更多骨性椎管內側壁的骨皮質，使螺釘獲得更大的抗拔出力。CBT螺釘進一步完善了上述置釘角度的改變，將進釘點適當下移，向前、向上、略微外偏方向置釘，在螺釘行進線路上得以把持進釘處椎板、椎管內側、椎弓根外側及椎體上終板或外側壁的4處骨皮質，最大程度地利用椎弓根復合體骨面，維持內固定的生物力學強度[17-18]。本組3例骨質疏松患者，應用CBT螺釘技術，術后復查均獲得良好的穩定性。

3.3 CBT螺釘技術應用于普通腰椎手術患者 Lee等[19]對79例腰部病變但無骨質疏松的患者進行前瞻性隨機非劣效性試驗，比較傳統與CBT螺釘技術應用于單節段PLIF的效果，發現融合率和療效相似，但CBT螺釘技術對小關節損傷較輕。且由于CBT螺釘釘道與傳統釘道不同，減少侵襲椎管的危險。盡管CBT螺釘技術具有其應用的優勢，但缺點也需關注。首先，與傳統椎弓根螺釘比較，由于整個釘道軌跡為皮質骨且需鉆頭開路，缺少傳統椎弓根螺釘植入過程中的手感，同時存在新技術學習曲線，因此CBT螺釘植入過程中需要更多的射線暴露[20-21]。本組6例腰部病變但無骨質疏松應用CBT螺釘技術，術后穩定良好，術后1例患者出現皮下血腫，予以清創后切口愈合良好。本組病例與傳統皮質骨螺釘相比較，CBT螺釘技術增加手術時長，可能增加相應手術風險。CBT螺釘在生物力學測試中的結果令人滿意，遺憾的是缺乏長期的臨床觀察評估，并且遠期隨訪的文獻報道不多。因此CBT螺釘技術可作為傳統椎弓根螺釘補救措施，然而暫不能常規應用。

CBT螺釘技術的獨特優勢在骨質疏松，尤其是部分腰椎翻修病例，極具明顯的技術優勢，作為目前腰椎疾病外科治療的補充技術已顯出其良好的應用前景。但是其遠期效果如何還需要更大樣本和更長時間的隨訪研究。

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（收稿日期：2018-08-01） （本文編輯：周亞杰）