經皮椎弓根釘棒微創內固定系統結合傷椎植骨治療胸腰椎骨折的臨床效果*

曹杰，申才良，于海洋，梁成民，焦偉

(1.安徽醫科大學第一附屬醫院 骨科，安徽 合肥 230022；2.安徽醫科大學阜陽臨床學院 骨科，安徽 阜陽 236003)

近年來隨著交通運輸業和現代工業的迅速發展，脊柱骨折的發生率大幅上升，其中胸腰椎骨折約占脊柱骨折的80%～90%，臨床上在脊柱外科很常見，多發生于20～60歲的年齡段[1-2]。VACCARO等提出了胸腰椎脊柱損傷評分系統(TLICS)，對于TLICS評分4分以上但并不需要進行椎管減壓的胸腰椎骨折，傳統上手術方案是后路開放椎弓根釘棒復位內固定取髂骨植骨，但此法術野暴露范圍較廣，術中出血多，對椎旁軟組織損傷較大，可導致術后疼痛、供骨區疼痛感染、康復時間延長等并發癥，近年來經皮椎弓根釘棒微創內固定系統在胸腰椎骨折的治療上取得了顯著的療效，使軟組織創傷和并發癥降到很低，但手術恢復傷椎高度時椎體內骨小梁并不能恢復，遠期隨訪發現傷椎椎體前部仍會有椎體體積25%大小的骨缺損，即所謂的“蛋殼”效應，存在一定的缺陷。安徽醫科大學第一附屬醫院骨科采用經皮椎弓根釘棒系統結合傷椎植骨治療胸腰椎骨折20例，與傳統后路開放對比，具有手術創傷小、出血少、安全可靠、矯正效果滿意、術后恢復快、不影響胸腰段活動度、有效防止傷椎出現“蛋殼”效應，并能即時增加傷椎椎體的骨容量及前柱的抗壓穩定性等特點，取得了良好的療效，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2015年2月-2016年1月本院手術治療的胸腰椎骨折40例。其中，男性28例，女性12例；年齡39歲～54歲，平均(46.65歲±5.14)歲；骨折部位:T11骨折2例，T12骨折10例，L1骨折20例，L2骨折8例；按Denis分型:Denis I型(壓縮型)30例，Ⅱ型(爆裂型)10例，TLICS評分4～6分，平均(4.40±0.59)分；根據ASIA分級:20例均為E級。骨折原因:高處墜落傷26例，車禍傷14例。全部患者測量傷椎椎體前緣高度為18～24 mm，平均(20.85±2.16)mm，傷椎局部后凸Cobb's角(17～22)°平均(19.40±1.67)°。受傷到手術時間為3～7 d。所有患者隨機分為兩組，觀察組與對照組各20例，觀察組采用經皮椎弓根釘棒微創內固定系統結合傷椎植骨治療，對照組采用后路開放椎弓根釘棒復位內固定取髂骨植骨治療。

1.2 手術方法

1.2.1 觀察組 均采用氣靜全身麻醉，俯臥位，胸腹部懸空，通過枕墊使腰背部處于伸展位，傷椎前方前縱韌帶張開，達到初步復位的目的。在“C”型臂X射線機透視下通過體表定位器準確定位傷椎及上下2個臨近椎體椎弓根體表投影，并予以標記。常規術區消毒鋪巾后，在標記點作5處長約1.5 cm縱形切口(其中4處切口為傷椎上下臨近椎體固定釘用，另一處切口為經傷椎椎弓根植骨用)，依次置入穿刺針，穿刺時遇到阻力不能貿然強行繼續穿刺，必須經過“C”形臂透視正側位，確認穿刺角度、深度準確無誤，經椎弓根穿刺至椎體后緣，經穿刺針逐級用軟組織擴張器擴開形成合適的通道，攻絲后置入4枚中空椎弓根螺釘，一側先置入連接棒并有限撐開進一步恢復傷椎椎體前緣高度，對側傷椎椎弓根經導針置入工作套筒，將調勻后黏度合適的硫酸鈣經過專用注射系統經傷椎椎弓根注入傷椎椎體內。透視證實傷椎高度恢復佳，內固定位置滿意，傷椎植骨充分，分別縫合傷口，不予引流。

1.2.2 對照組 均采用氣靜全身麻醉，俯臥位，胸腹部懸空，通過枕墊使腰背部處于伸展位，傷椎前方前縱韌帶張開，達到初步復位的目的。根據體表定位，常規術區消毒鋪巾，胸腰段后正中作縱形切口，逐層切開皮膚、皮下組織，剝離椎旁肌，顯露傷椎上下臨近椎體椎弓根進釘點，置入椎弓根螺釘、連接棒，適當撐開復位，處理植骨床，后路剃取部分髂骨片修剪后植于椎板間，沖洗后置引流管，逐層縫合。

1.3 術后處理

觀察組于術后1周開始腰背肌功能恢復鍛煉，術后2～3周佩戴胸腰段支具下床活動。對照組于術后6～8周佩戴胸腰段支具下床活動。

1.4 觀察指標

兩組手術時間、術中出血量、術后引流量(微創組引流量以術后傷口滲出浸透一塊紗布約25 ml計算)、術后傷椎Cobb,s角、傷椎前緣高度、術后胸腰段活動度、術后傷椎水平位CT了解骨容量。

1.5 統計學方法

數據分析采用SPSS 19.0統計軟件，計量資料以均數±標準差(±s)表示，組間比較采用t檢驗，組內兩時間點的比較采用配對t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

兩組病例均順利完成手術，獲得隨訪13～24個月，平均(18.00±3.83)個月，無1例發生神經損傷、椎弓根釘松動、拔出及內固定斷裂等并發癥。觀察組術中出血量10～30 ml，平均(20.50±7.98)ml，對照組術中出血量100～150 ml，平均(132.00±17.51)ml，與對照組比較，差異有統計學意義(P＜0.05)；觀察組手術時間90～150 min，平均(113.50±16.34)min，對照組手術時間110～150 min，平均(135.00±15.81)min，兩組比較差異有統計學意義(P＜0.05)；觀察組術后引流量15～30 ml，平均(23.50±6.26)ml，對照組術后引流量180～280 ml，平均(233.00±34.33)ml，兩組比較差異有統計學意義(P＜0.05)(見表1)。觀察組末次隨訪時傷椎Cobb's角4～7°，平均(5.00±0.67)°，低于術前(P＜0.05)，對照組術后傷椎Cobb's角3～7°，平均(4.60±0.70)°，低于術前(P＜0.05)；觀察組末次隨訪椎體前緣高度25～33 mm，平均(29.40±2.32)mm，高于術前(P＜0.05)，對照組術后椎體前緣高度26～34 mm，平均(30.20±1.99)mm，高于術前(P＜0.05)，但觀察組和對照組末次隨訪時的傷椎前緣高度和傷椎Cobb's角差異無統計學意義(P＞0.05)(見表2)。觀察組的術后胸腰段Cobb's角(過屈位/過伸位)比值1.81～2.69，平均(2.16±0.30)，高于對照組的比值1.04～1.07，平均(1.05±0.01)(P＜0.05)(見表3)。且觀察手術組術后傷椎均未出現“蛋殼”效應。

典型病例:觀察組患者，女，46歲，L2椎體壓縮性骨折(Denis IB型)。圖1A、B腰椎正側位X射線片示:L2椎體壓縮變扁，椎體前緣高度丟失，骨折累及上終板，系Denis IB型；圖1C、D術后6個月復查腰椎正側位X射線片示:傷椎椎體前緣高度未發生丟失，椎體形態正常，硫酸鈣與自體骨愈合，達到生物愈合。對照組患者，男，39歲，L1椎體壓縮性骨折(Denis IB型)。圖2A、B腰椎正側位X射線片示:L1椎體骨折呈壓縮型，椎體前緣高度丟失，骨折累及上終板，系Denis IB型；圖2C、D末次隨訪復查腰椎正側位X射線片示:傷椎形態復位佳，椎體前緣高度恢復正常，但椎體內椎弓根水平前方可見明顯“蛋殼樣”骨缺損。

表1 兩組病例術中出血量、手術時間、術后引流量臨床指標比較 (±s)

表1 兩組病例術中出血量、手術時間、術后引流量臨床指標比較 (±s)

組別術中出血量/ml手術時間/min術后引流量/ml觀察組20.50±7.98113.50±16.3423.50±6.26對照組132.00±17.51135.00±15.81233.00±2.36 t值-19.812-3.112-18.163 P值0.0000.0120.000

表2 兩組病例椎體前緣高度丟失及后凸角度恢復情況(±s)

表2 兩組病例椎體前緣高度丟失及后凸角度恢復情況(±s)

注:1)兩組患者末次隨訪傷椎前緣高度與術前比較，P ＜0.05；2)兩組患者末次隨訪傷椎Cobb's角與術前比較，P ＜0.05

術前末次隨訪傷椎前緣高度/mm組別傷椎Cobb's角/(°)傷椎前緣高度/mm傷椎Cobb's角/(°)觀察組 21.00±2.3619.40±1.90 29.40±2.321)5.00±0.672)對照組20.70±2.0619.40±1.51 30.20±1.991)4.60±0.702)

表3 兩組病例術后半年胸腰段Cobb's角(過屈位/過伸位)比值 (±s)

表3 兩組病例術后半年胸腰段Cobb's角(過屈位/過伸位)比值 (±s)

組別胸腰段Cobb's角(過屈位/過伸位)比值觀察組2.16±0.30對照組1.05±0.01 t值12.060 P值0.000

圖1 觀察組患者，女，46歲，L2椎體壓縮性骨折(Denis IB型)

圖2 對照組患者，男，39歲，L1椎體壓縮性骨折(Denis IB型)

3 討論

胸腰椎骨折在臨床上是最常見的脊柱損傷，對于發生在不同年齡階段的胸腰椎骨折治療報道有所增多，對無需進行椎管減壓的胸腰椎骨折的治療方案已基本達成手術治療的共識[3-4]，同時不斷的優化手術方案成為了脊柱外科學術討論的焦點。PNEUMATICOS等[5]提出胸腰椎脊柱損傷評分系統(TLICS)，評分4分以上有手術指征，由于前路手術創傷較大，目前以后路手術為主。微創治療對椎旁軟組織及脊柱后柱的副損傷很小，出血少，術后恢復較快。近年來國內外很多研究都證明了經皮椎弓根釘棒微創內固定系統在臨床上治療脊柱骨折的的可行性和實用性[6]。但大量文獻報道胸腰椎骨折后路椎弓根內固定術后發生斷棒、斷釘、內固定松動、彎曲、遲發性腰背痛等并發癥，總結系骨折節段未做植骨融合所致[7]，因為內固定系統只是暫時的，自身骨融合才是永久性的穩定，因此在骨折復位內固定后，充分的植骨顯得格外重要，目前最常見的植骨方法有椎板間植骨、橫突間植骨及傷椎椎體內植骨。前兩種植骨方法因后方小關節融合對患者術后的胸腰段活動度產生一定的影響，部分患者會出現長期的胸腰背部疼痛，稱為“融合病”，而傷椎椎體內植骨對術后胸腰段活動度沒有任何影響，不過需早期取出內固定系統，以避免內固定斷裂[8-9]。

生物力學研究提示站立時軸向壓力的80%直接作用于脊柱的前中柱上，僅約20%通過后柱，所以恢復脊柱前中柱的穩定性是防止術后斷釘、斷棒及松動相關并發癥的重要手段[10]。手術骨折復位后，經X射線透視可見傷椎椎體高度恢復，術后傷椎椎體CT平掃時可以發現:傷椎椎體外形雖然能夠恢復幾近正常，但椎體內骨小梁并不能恢復，椎體內部尤其在椎弓根層面的前方仍存在骨缺損，大約占椎體體積的25%，即所謂的“蛋殼”效應，考慮系椎體內被擠壓破壞的骨小梁不能隨椎體前緣高度恢復而恢復，椎體內部會產生空隙，因此遠期椎體矯正的高度可能會再次丟失，造成斷釘、斷棒、內固定松動等并發癥[11]，因此有效填充傷椎椎體內的骨缺損是至關重要的。經傷椎椎弓根行椎體內植骨系壓力側植骨，能有效的填充骨缺損，易于椎體內爬行替代，對椎體前中柱堅強有效的支撐減輕了脊柱內固定系統的應力負荷，重建了胸腰段的三維穩定性，恢復了力學性能，同時減少術后并發癥并對胸腰段活動度沒有影響[10]。臨床上椎體內植骨材料多種，目前以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，即所謂的“骨水泥”應用較多，具有良好的生物力學特性，但如果滲入椎管可導致災難性后果，凝固的過程中會產生聚合熱，對周圍的組織產生副損傷，PMMA的單體毒性和靜脈栓塞等副作用都可能危及患者生命，PMMA強度高，椎體強度術后也增高，與鄰近椎體產生的應力發生改變，從而會加重鄰近節段的退變，而且PMMA并無骨傳導性及生物活性，因此是無法與自體骨融合而達到生物愈合的最佳結果[12-13]。作者選用的Stimulan硫酸鈣骨空腔填料包括硫酸鈣粉和預定量混合溶液，固化過程中并不會產生聚合熱，無副損傷，具有生物可分解性和生物相容性，在愈合過程中將被溶解與吸收，最終被新生骨所取代。作者采用經皮椎弓根釘棒微創內固定系統結合傷椎植骨治療胸腰椎骨折20例，術中出血少，創傷小，術后傷椎椎體前緣高度顯著高于術前，傷椎Cobb's角低于術前，術后CT顯示傷椎前部缺損處硫酸鈣填充滿意，均未出現“蛋殼”效應。兩組病例均未發生內固定失效、斷釘、斷棒等并發癥，開放組會出現術后腰背部酸痛，胸腰段的活動度降低，供骨區的疼痛不適等不良反應；微創組術后恢復快，復查CT提示傷椎內硫酸鈣于1～2個月完全變成正常骨組織，實現了真正的生物愈合，無蛋殼樣骨缺損，未發生排斥、過敏及毒性反應，末次隨訪時胸腰段活動度幾近正常，極大地提高了患者的生活質量。

本研究認為經皮椎弓根釘棒微創內固定系統結合傷椎植骨是治療胸腰椎骨折的一種有效可行的方法，其優越性:①經皮椎弓根微創內固定系統在治療胸腰椎骨折固定穩妥有效，手術創傷小、出血少，術后恢復快；②經傷椎椎弓根椎體內植骨填充了骨缺損，有效恢復了前、中柱的穩定性；③硫酸鈣固化后即刻恢復了傷椎的抗壓強度，有利于患者的早期下床康復鍛煉；④替代了取髂骨植骨，避免了供骨區的術后并發癥；⑤硫酸鈣具有較好的生物相容性(骨傳導及可降解性)，術后2個月即可達到生物愈合[14-15]；⑥取出內固定裝置后，幾乎不影響胸腰段的活動度，患者的生活質量得到了顯著提高。經皮椎弓根釘棒微創系統結合傷椎植骨治療胸腰椎骨折手術創傷小、出血少、安全可靠，矯正效果滿意，術后恢復快。保留胸腰段活動度，并有效防止傷椎出現“蛋殼”效應，能夠即刻增加傷椎椎體的骨容量及前柱的抗壓穩定性，值得臨床推廣。