骨折椎垂直應(yīng)力螺釘在胸腰椎骨折中的應(yīng)用

陸愛(ài)清，施建東

(張家港市中醫(yī)醫(yī)院 骨科，江蘇 張家港 215600)

脊柱椎弓根系內(nèi)固定技術(shù)的發(fā)展使后路內(nèi)固定技術(shù)成為治療胸腰椎骨折的主要手段。以往對(duì)大多數(shù)胸腰椎椎體骨折應(yīng)用傳統(tǒng)四釘內(nèi)固定系統(tǒng)以器械撐開(kāi)達(dá)到間接復(fù)位目的，大都得到滿意療效，但也有一部分患者出現(xiàn)術(shù)中、術(shù)后復(fù)位不滿意，復(fù)位丟失，內(nèi)固定斷裂等問(wèn)題。為避免及減少這些并發(fā)癥我院自2007年2月起應(yīng)用六釘(骨折椎應(yīng)用椎弓根螺釘)內(nèi)固定系統(tǒng)治療胸腰椎骨折，效果良好，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2007年2月至2009年12月行骨折椎應(yīng)力螺釘治療胸腰椎骨折22例。其中男15例，女7例；年齡21～73歲，平均38.2歲。致傷原因：交通傷10例，墜落傷8例，砸傷4例。骨折部位包括：T112例，T123例，L15例，L27例，L34例，L41例。按Denis分類，均為爆裂性骨折。按ASIA脊髓神經(jīng)功能障礙分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：A級(jí)2例，B級(jí)3例，C級(jí)4例，D級(jí)5例，E級(jí)8例。受傷至手術(shù)時(shí)間：8 h～7 d，平均2.1 d。

1.2 手術(shù)方法

對(duì)22例患者均采用包括骨折椎及相鄰椎體在內(nèi)的6枚螺釘固定法，使用1個(gè)橫連接。患者全麻，俯臥位，先C-臂透視定位，取以骨折椎為中心的后正中切口，顯露椎板及關(guān)節(jié)突。術(shù)中骨折椎上一、下一椎體的椎弓根人字脊入點(diǎn)進(jìn)釘，使螺釘平衡于上終板，骨折椎體選擇稍短(較上一椎螺釘短0.5 cm)萬(wàn)向釘，入釘點(diǎn)稍偏向下(3或9點(diǎn)位置)，斜向骨折椎下終板。連接棒根據(jù)不同腰椎骨折部位預(yù)彎前凸或后凸，先擰入上下正常椎體的椎弓根螺釘，后擰入骨折椎弓根螺釘，置入連接棒，擰入椎弓根螺帽，旋轉(zhuǎn)預(yù)彎棒，利用中間骨折椎螺釘作為支點(diǎn)，將骨折椎向前推，下壓骨折椎螺釘并提拉上正常椎體椎弓根螺釘，使骨折椎體受到垂直應(yīng)力方向向前加壓，后凸矯正，前柱高度恢復(fù)。術(shù)中透視如中柱高度恢復(fù)欠佳，可行骨折椎體和上一正常椎體之間平行撐開(kāi)，撐開(kāi)時(shí)先擰緊上位正常椎體螺釘。由于螺釘與連桿的垂直連接關(guān)系，上位正常椎體與骨折椎體的扇形撐開(kāi)，使得撐開(kāi)力量主要集中在骨折椎，以獲得骨折椎體前、中柱和椎體形狀的恢復(fù)。對(duì)有神經(jīng)癥狀者術(shù)中根據(jù)椎管造影椎管通暢與否決定是否行椎管減壓。最后取同種異體骨加切除的椎板骨植骨。行2～3個(gè)椎體橫突加小關(guān)節(jié)間植骨融合8例，行椎板關(guān)節(jié)突植骨14例。術(shù)中X線透視確定螺釘進(jìn)入深度以及傾斜角度。

1.3 影像學(xué)評(píng)估

術(shù)前、術(shù)后及隨訪時(shí)行正、側(cè)位X線攝片用于骨折大體分類、骨愈合觀察、畸形測(cè)量(包括矢狀面Cobb角、傷椎高度、水平位移，并轉(zhuǎn)化為正常的百分比)。術(shù)前常規(guī)對(duì)傷椎椎體及椎弓根做CT掃描，觀察椎弓根是否完整、突入椎管內(nèi)骨塊的形態(tài)。對(duì)伴有神經(jīng)癥狀者采用術(shù)中椎管造影來(lái)確定椎管內(nèi)骨塊復(fù)位，手術(shù)后傷椎CT掃描，觀察骨折椎弓根螺釘是否位于椎弓根內(nèi)、傷椎骨折愈合情況及椎管內(nèi)骨折塊復(fù)位。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SAS 6.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。手術(shù)前后平均傷椎高度、水平位移、椎間隙高度比、手術(shù)前后矢狀面Cobb角均采用Wilcoxon檢驗(yàn)，α值取0.05。

2 結(jié) 果

所有患者隨訪6～40個(gè)月，平均20.3個(gè)月。傷椎

高度和水平位移，術(shù)前、術(shù)后比較兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u為7.48、5.68，均P<0.01)；術(shù)后2周與術(shù)后1年比較兩組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=1，P>0.05)。矢狀面Cobb角，術(shù)前、術(shù)后兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=9.76，P<0.01)。見(jiàn)表1。結(jié)果表明傷椎高度、水平位移和畸形角均較術(shù)前有顯著改善。末次隨訪時(shí)傷椎高度、畸形角度、水平位移無(wú)明顯變化(圖1)。椎間隙高度：術(shù)前與術(shù)后2周兩組間傷椎上一椎間隙前緣高度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，下一椎間隙后緣高度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；傷椎上一椎間隙后緣高度，下一椎間隙前緣高度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。術(shù)后2周與術(shù)后1年兩組間椎間隙高度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表2。

表1腰椎爆裂性骨折內(nèi)固定術(shù)后復(fù)位情況

檢測(cè)時(shí)點(diǎn)傷椎前緣高度/%傷椎后緣高度/%水平位移/%矢狀面Cobb角/(°)術(shù)前48.381.217.126.5術(shù)后(2周)95.796.30.61.6術(shù)后(1年)93.595.80.63.1

圖1腰椎骨折術(shù)前后影像比較

表2腰椎爆裂性骨折內(nèi)固定術(shù)后椎間隙變化情況

檢測(cè)時(shí)點(diǎn)傷椎上一間隙高度/%前緣后緣傷椎下一間隙高度/%前緣后緣術(shù)前23.918.832.719.3術(shù)后(2周)38.421.534.324.6術(shù)后(1年)35.219.133.322.0

傷椎上下椎間隙高度：分別測(cè)量傷椎上下椎間隙前后緣高度與傷椎上下椎體前后緣高度的比值。

脊髓神經(jīng)功能變化：12例不全截癱患者全部有ASIA分類1級(jí)以上的脊髓神經(jīng)功能改善，其中B級(jí)1例，C級(jí)3例,D級(jí)5例,進(jìn)步到E級(jí)；2例A級(jí)有1例進(jìn)步到E級(jí)，1例無(wú)恢復(fù)；無(wú)術(shù)后脊髓神經(jīng)功能障礙加重。術(shù)后隨訪22例無(wú)斷釘斷棒發(fā)生。

3 討 論

3.1 椎體骨折四釘內(nèi)固定的缺點(diǎn)

用椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)治療胸腰椎骨折最大的優(yōu)點(diǎn)是既能起到固定作用又能起到復(fù)位作用。利用脊椎的前、后縱韌帶和椎間盤的纖維環(huán)的牽拉作用，通過(guò)脊柱過(guò)伸或器械撐開(kāi)使骨折椎體間接復(fù)位，恢復(fù)原有的脊柱排立及椎管容量，減輕對(duì)硬膜囊和神經(jīng)的壓迫。

大多數(shù)胸腰椎骨折采用四釘內(nèi)固定系統(tǒng)(雙平面固定)復(fù)位固定，但常遇到以下問(wèn)題：(1) 骨折椎體復(fù)位欠佳，尤以下腰椎為甚；(2) 有時(shí)因追求復(fù)位而加大撐開(kāi)力量導(dǎo)致未受累的椎體椎間盤高度增加；(3) 平行四邊形效應(yīng)，側(cè)向不穩(wěn)；(4) 懸掛效應(yīng)，上下椎體前緣距離減少使骨折椎體后移，產(chǎn)生后凸畸形，后期復(fù)位丟失；(5) 四釘內(nèi)固定系統(tǒng)固定骨折椎體的上下椎體，脊柱上力的傳導(dǎo)不通過(guò)患椎，而經(jīng)過(guò)椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)傳至患椎下一椎體，椎弓根螺釘受力最大，易發(fā)生內(nèi)固定斷裂及松脫后期復(fù)位丟失。

3.2 骨折椎應(yīng)力螺釘使用的優(yōu)點(diǎn)

1995年Hitehon等[1]報(bào)道腰椎骨折患者采用經(jīng)骨折椎椎弓根固定取得了較好效果。后路經(jīng)骨折椎椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)治療胸腰椎骨折，對(duì)骨折椎體應(yīng)用椎弓根螺釘向垂直應(yīng)力方向向前加壓，扇形撐開(kāi)，有利骨折復(fù)位。根據(jù)胸腰椎骨折有限元分析，暴力型骨折致椎體骨折骨塊后移大都發(fā)生在椎弓根及其以上平面，由于可利用上位椎體和骨折椎椎弓根螺釘撐開(kāi)復(fù)位，復(fù)位力量直接，復(fù)位可靠；同時(shí)可防止下一未受累的椎間盤高度增加，三點(diǎn)固定避免懸掛效應(yīng)[2]，骨折椎體有向前力，防止骨折椎體后移，避免產(chǎn)生后凸畸形，Cobb角恢復(fù)良好。植骨融合能防止遲發(fā)性后凸畸形發(fā)生[3]。本組待骨折愈合后取出內(nèi)固定，Cobb角均無(wú)明顯丟失。

3.3 骨折椎應(yīng)力螺釘固定后椎間隙高度的變化

從表2中可以看到術(shù)后2周較術(shù)前椎間隙高度均有增加，但以上一椎間隙前緣高度和下一椎間隙后緣高度的增加為顯著。我們認(rèn)為，上一椎間隙前緣高度顯著增加與我們?cè)谑中g(shù)中通過(guò)旋轉(zhuǎn)預(yù)彎棒來(lái)達(dá)到復(fù)位的操作方式有關(guān)，下一椎間隙后緣高度顯著增加與骨折椎用的是萬(wàn)向釘，復(fù)位時(shí)我們擰緊螺釘是依次從上至下鎖定，由于棒是經(jīng)過(guò)預(yù)彎的，在鎖緊最下方一枚螺釘時(shí)有“自動(dòng)撐開(kāi)”有關(guān)。

3.4 骨折椎應(yīng)力螺釘固定的生物力學(xué)分析

骨折椎體垂直應(yīng)力置入椎弓根螺釘，受力時(shí)承受壓力，產(chǎn)生向前推力，承擔(dān)部分力矩，比傳統(tǒng)做法(雙平面固定)的內(nèi)力有所減少，位移減少，增加了其在軸向負(fù)荷、屈伸和扭曲的牢固性，避免側(cè)向不穩(wěn)，從而增加穩(wěn)定性，防止內(nèi)固定斷裂及松脫。Dick等[4]在動(dòng)物腰椎模型上測(cè)試6釘固定與4釘固定的生物力學(xué)差異，結(jié)果6釘固定組優(yōu)勢(shì)明顯，其軸向載荷、屈曲負(fù)荷、抗扭轉(zhuǎn)載荷能力分別增加160%、48%、38%。此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明在骨折椎體置入螺釘可顯著提高抗應(yīng)力，固定穩(wěn)定性大大增強(qiáng)。袁強(qiáng)等[2]通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析表明：(1) 在骨折椎置入螺釘其上、下位螺釘所受的彎矩明顯減少，為4釘固定的50%～70%。(2) 傳統(tǒng)4釘固定脊柱不傳遞彎矩，全部彎矩由內(nèi)固定承擔(dān)；在骨折椎置入螺釘后34%～44%的彎矩通過(guò)脊柱傳遞。此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明在骨折椎體置入螺釘可顯著改善螺釘?shù)膽?yīng)力分布，減少螺釘負(fù)荷。

4 結(jié) 論

對(duì)合適患者應(yīng)用經(jīng)骨折椎椎弓根螺釘多平面固定系統(tǒng)治療腰椎骨折能增強(qiáng)內(nèi)固定牢固性，減少斷釘斷棒機(jī)會(huì)，有利于后凸畸形的矯正和維持矯正效果。

[1] HITEHON P W，F(xiàn)OLLETT K A.Transpedicular screw fixation of the thoracic and lumbar spine[M]//HITEHON P W，TRAYNELIS V C，RENGAEHARY S.Techniques in spinal fusion and stabilization.New York:Thieme Medical Publishers，1995:240-247．

[2] 袁強(qiáng)，田偉，張貴林，等.骨折椎垂直應(yīng)力螺釘在胸腰椎骨折中的應(yīng)用[J].中華骨科雜志，2006，26:217-222．

[3] 邱勇，朱鋒，錢邦平，等.胸腰椎骨折術(shù)后并發(fā)遲發(fā)性后凸畸形的危險(xiǎn)因素和后路脊柱縮短術(shù)[J].中華創(chuàng)傷雜志，2006，22(1)：11-14．

[4] DICK J C，JONES M P，ZDEHLICK T A，et al.A biomechanical coinparison evaluating the use of intermediate screws and cross-linkage in lumbar pedicle fixation[J].J Spinal Disorders，1994，7(5)：402-407．