胸椎皮質骨釘道螺釘技術研究進展*

劉清華綜述，熊 波，童 杰審校（南華大學附屬郴州市第一人民醫院脊柱外科，湖南郴州423000）

脊柱作為一個以椎體功能為單位的力學結構，除承受、傳遞頭及軀干上肢的重量和附加重量的負荷，減緩運動產生的震蕩，維持軀干平衡，保護脊髓和神經根等作用外，同時，對軀干三維空間內的生理運動具有重要意義。胸椎是活動度較大的頸椎與負重較大的腰椎之間的過渡部分。長期以來，重建脊柱的穩定性一直是脊柱外科治療脊柱疾病的重要課題，后路螺釘技術是目前重建脊柱穩定性最成熟的技術之一，隨著脊柱螺釘技術的深入研究，螺釘固定方法也不同。傳統椎弓根釘道（TT）螺釘技術固定作用主要依靠松質骨對螺釘的把持力，骨質疏松癥患者內固定失敗率相對較高[1]。同時，椎弓根下有神經根通過，如操作不當，可引起神經損傷。因此，2009年SANTONI等[2]首先提出皮質骨釘道（CBT）螺釘技術，將螺釘經椎弓根由內下向外上斜置，主要靠皮質骨對螺釘的把持作用進行固定。目前，CBT適用于多種腰椎手術入路，其本身既可作為腰椎手術的首選內固定方法，也可作為翻修手術的替代方法使用，其生物力學強度與傳統方法相當。CBT在疏松骨質上的良好內固定效果使其較TT螺釘技術更適用于骨質疏松癥患者，同時，也為腰椎內固定及翻修手術提供了一種新的術式選擇，具有一定的臨床應用價值。近年來，MATSUKAWA等[3]對胸椎CBT螺釘技術進行了研究，并通過離體胸椎實驗證實，胸椎CBT螺釘技術旋入矩較TT螺釘技術提升了53.8%。現將胸椎CBT螺釘技術特點、釘道特征、螺釘定位方法、生物力學及臨床應用等綜述如下。

1 技術特點

該技術的主要優點為螺釘把持力更強。KOJIMA等[4]對222例退行性腰椎疾病患者的L4、L5椎體進行了CT掃描，按TT和CBT螺釘技術的螺釘釘道平面角度截取CT圖像，對釘道所經區域的CT值進行統計分析，結果發現，CBT螺釘技術的釘道所經區域的CT值高于TT螺釘技術近4倍。這一結論與眾多研究一直以來持有的“CBT螺釘技術中螺釘主要靠皮質骨把持”的觀點一致[2，5?6]：（1）手術創傷更小。CBT 螺釘技術的進釘點位于TT螺釘技術進釘點的內下方，更內下的進釘點使手術切口更小，術中對解剖結構的顯露范圍及對軟組織的分離、干擾更少，出血少，手術切口愈合快[7?9]。（2）并發癥更少。CBT螺釘技術的釘道與脊髓、神經根距離更遠，不易損傷神經，減少了圍手術期疼痛，并可早期恢復正常活動[9]。

但該技術也存在一定缺陷：由于螺釘需經椎弓根斜向外上方置入，當患者存在椎弓根發育不良等椎弓根直徑不足的情況時可能導致椎弓根壁裂開等并發癥。CHENG等[10]在離體腰椎實驗中還發現，在不切除棘突的上腰椎手術中，因螺釘置入點與棘突位置接近，可能導致螺釘與棘突椎板等結構相互擠壓，有引發椎弓峽部及附近結構骨折的風險；為預防這一風險，作者提出，可在螺釘置入前行椎板減壓切除術或使用具有模塊式螺釘頭的螺釘。

2 釘道特征及定位方法

自CBT螺釘技術提出以來，很多學者對其進釘點、進釘角度進行了相關研究，設計了CBT螺釘技術進釘點改良定位方法，同時，還拓展了CBT螺釘技術的應用范圍[3，11?13]。最初 CBT 螺釘技術僅被用于腰椎內固定手術。MATSUKAWA等[3]對成人胸椎CBT螺釘技術進行了研究，在T9～T12節段，垂直冠狀面斜向上進釘，進釘點均位于上關節突外2/3平橫突下沿最低處附近，螺釘直徑自T9～T12由5.80 mm增加至 8.50 mm，螺釘長度自T9～T12由29.7 0 mm增加至32.00 mm，頭傾角平均值自T9～T12由 21.4°增加至 27.6°。該研究還通過離體胸椎實驗證實，胸椎CBT螺釘技術旋入矩較TT螺釘技術提升了53.8%。XUAN等[14]利用CT圖像對青少年（5～16歲）胸椎CBT螺釘技術進行了研究，在T9～T12節段，進釘點均位于椎弓根投影約6：00點鐘位置，螺釘直徑自T9～T12由 3.87 mm 增加至 6.75 mm，螺釘長度自 T9～T12由24.79 mm增加至33.59 mm，頭傾角平均值自T9～T12由 13.11°增加至 23.06°。

3 生物力學

盡管TT螺釘技術能提供足夠的生物力學強度和穩定性，進而實現脊柱固定，但TT螺釘技術主要靠松質骨把持，其固定強度和穩定性除受螺釘本身形狀，螺紋分布，螺釘長度、直徑等影響外，還與患者骨密度具有明顯相關性。而CBT螺釘技術主要靠皮質骨把持，生物力學強度及穩定性明顯強于TT螺釘技術。

軸向拔出力是衡量螺釘固定強度的重要指標。SANTONI等[2]對TT與CBT螺釘技術的生物力學穩定性進行了比較，發現二者置釘方法在抗復合性載荷方面比較，差異無統計學意義（P＞0.05），但CBT螺釘技術軸向拔出力增加了30.0%。一方面，TT螺釘技術置釘采用松質螺釘，而CBT螺釘技術選用長度短、直徑小而螺紋更緊密的皮質骨螺釘；另一方面，二者置釘方法的釘道不同。因此，無法明確究竟是哪一種因素導致TT與CBT螺釘技術對椎體的固定強度存在差異。UENO等[6]針對這一問題在豬尸體的腰椎標本上進行了對比研究，結果發現，皮質螺釘雖可提高固定強度，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，TT與CBT螺釘技術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。

非軸向負荷下側向位移后的螺釘拔出力也是螺釘固定穩定性的重要評估指標。BALUCH等[15]對17節離體脊椎單側置入CBT螺釘、對側置入TT螺釘，雙側均進行撥動疲勞測試，以200 N為初始負荷，頭尾向反復給予螺釘撥動負荷并逐漸增加負荷量，直至螺釘出現2.00 mm以上的位移，測試此時的螺釘軸向拔出力。結果顯示，CBT螺釘移位所需的撥動次數較TT螺釘顯著增加，螺釘移位后前者的軸向拔出力也更大，表明在反復的屈伸負荷下，CBT螺釘的穩定性較TT螺釘顯著提升。對于此觀點，也有學者持不同看法。AKPOLAT等[16]在12節離體腰椎上以1 Hz、4 nm力矩對CBT及TT螺釘分別進行矢狀位往復測試，結果表明，CBT螺釘出現明顯移位所需的往復測試次數及軸向拔出力均低于TT螺釘。而SANSUR等[17]利用8例新鮮冰凍骨質疏松的人體骨盆標本進行撥動疲勞測試，發現下腰椎CBT螺釘的平均負荷顯著增加，尤其是為骨質疏松癥的患者提供了一種可替代TT螺釘技術的固定方法。

有研究對CBT螺釘技術進行了系列生物力學探討，測量實際使用CBT螺釘技術進行胸椎（24例）、腰椎（48例）、骶椎（15例）固定時的旋入力矩，結果表明，CBT螺釘技術旋入力矩均較TT螺釘技術顯著增加，平均提升幅度分別為53.8%（胸椎）、141.0%（腰椎）和201.0%（骶椎），側面證實了CBT螺釘技術具有皮質骨把持力好、生物力學強度高等優勢[3，18]。

4 臨床應用

目前，國外已開展了多例CBT螺釘技術用于下胸椎、腰椎及骶椎患者的臨床研究[3，9，13]，術后影像學檢查未見螺釘松動、脫落等內固定失敗情況，由于該技術出現時間尚短，因此，還未有遠期療效隨訪的相關文獻報道。

CBT螺釘技術主要適應證：（1）腰椎嚴重骨質疏松和肥胖患者。（2）傳統TT螺釘術后螺釘松動、斷裂需手術翻修患者。（3）腰椎退變性疾病（特別是腰椎滑脫）患者[19?22]；但此類觀點尚存在爭議，MATSUKAWA 等[23]對17例峽部裂型腰椎滑脫患者的CT圖像進行了分析，采用有限元模型對比研究，結果顯示，與TT螺釘技術比較，由于CBT螺釘屈曲、伸展、側位彎曲及軸向旋轉力量均較低，所以，不適用于峽部裂型滑脫。（4）青少年腰椎特發性脊柱側凸患者[24]。

CBT螺釘技術的主要禁忌證：（1）截骨節段大于3個或需多節段截骨的脊柱后凸患者[25?26]；（2）多節段椎間融合患者[25，27?28]；（3）若與 TT 螺釘技術相互補救，CBT螺釘技術不適用于多節段補救性置釘患者[29]；（4）先天性峽部缺陷、廣泛減壓或醫源性損傷造成峽部皮質骨缺損及峽部內移或峽部偏窄者[11?12，25，28]；（5）先天性椎弓根偏窄者[11，27?28]；（6）椎弓根偏窄者不適宜在同一椎弓根置入2枚螺釘，只有在TT螺釘技術置入TT螺釘后，剩余皮質骨置釘通道直徑大于或等于5.00 mm時才能允許容納CBT螺釘[22]；（7）嚴重骨質疏松癥患者可聯合TT螺釘技術在同一椎弓根置入2枚TT螺釘進行強化，僅用CBT螺釘技術則難以獲得滿意的骨?螺釘界面強度[30]；（8）嚴重脊柱側凸患者不適宜應用非峽部引導的CBT螺釘技術置釘[12]。

5 小 結

CBT螺釘技術優勢明顯，但也存在一些缺陷，如在臨床中進一步推廣，尚需解決如下問題：（1）雖然該種新的置釘方式對組織剝離較少，但胸椎的椎弓根較腰椎小，當進釘點鄰近胸椎峽部置釘時可能會造成峽部骨折，當誤置時會導致上、下神經根，主動脈及胸膜損傷，因此，要求術者熟悉解剖結構并掌握精準的外科技巧；（2）擴大研究樣本量及延長隨訪時間，以便進一步對CBT螺釘技術用于脊柱融合術的療效進行評估；（3）胸椎CBT螺釘技術的臨床應用在我國尚處于探索階段，其適應證及禁忌證均需進一步研究；（4）目前，臨床應用CBT螺釘技術主要節段在腰椎、S1、下胸椎（T9～T12）等，是否能擴展至中、上胸椎仍需深入研究。由于CBT螺釘技術存在一些缺陷且用于臨床的時間較短，所以，仍需進一步擴大樣本量，延長隨訪時間，驗證其療效，同時，應改良該技術，并不斷探索、更新CBT螺釘技術的臨床適應范圍。通過對CBT螺釘技術的進一步研究，相信該技術也能在胸椎中得到進一步應用。

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