床应用

             汪文明 福建医科大学第一临床医学院骨外科

通讯作者   王  春  福建医科大学附属闽东医院

摘　要

目的：通过实验及临床应用改变置钉方式来获得理想的经皮长U型空心椎弓根钉的钉道，以降低置钉错误及失败的风险，为其治疗胸腰椎骨折的广泛临床应用提供理论基础。

方法：应用C臂X线机透视下,在尸体标本上通过改变置钉点及置钉方向（分别用A、B两种方法）经皮置入长U型空心椎弓根螺钉140枚，术后CT扫描观察钉道与椎弓根内、外侧壁的关系,钉尖与椎体前缘的关系，以及进行临床应用治疗胸腰椎骨折病人40例，术后观察钉道情况及初步观察疗效。

结果：A、B两种方法均具有可行性，但A方法更有较好的安全性。临床应用中用A方法置钉钉道优良率为96.88％，钉道差的螺钉共5枚，3枚是穿破椎弓根外侧皮质，2枚穿破内侧皮质；术后病人均恢复效果好。

结论：经皮长U型空心椎弓根钉系统在置钉上具有一定的可行性、安全性及准确性，在临床应用中，既保持微创技术的特点，同时体现了其自身的操作方便、简单、价格低廉、术中透视少等优势。

关键词 微创脊柱外科；经皮空心椎弓根螺钉系统；CT扫描；胸腰段椎体骨折

Abstract

Purpose: Through changing the method of installing screw in experiment and clinical application to obtain ideal percutaneous long u-shaped hollow pedicle screw trait, in order to reduce the risk of the error and failure for installing screw, which provides theoretical basis for extensive clinical treatment application of thoracolumbar fractures.

Methods: Using X-ray machine perspective, percutaneous installing long u-shaped hollow pedicle screws 140 pieces in human bodies specimens respectively using A and B methods. Then, according to the postoperative screw trait CT scran, investigate the misplacement rate. And, thoracolumbar fracture patients for using A method treatment have 40 cases, then we observe screw trait and preliminary curative effect after operations. 

Results: A and B methods are feasible, but A method is safer. In the clinical application, the screw trait dykes of using A method is 96.88%, the number of poor screw trait total is 5 pieces; 3 pieces are worn out pedicle outside lateral cortex, 2 pieces are worn out pedicle inside lateral cortex; All patients are recovered well after operations.

Conclusion: Percutaneous long u-shaped hollow pedicle screw systems in installing was a feasible, safe and accurate technique, In the clinical application, which maintains minimally invasive techniques characteristic, but also reflects its own advantages of simple safe convenient operation, cheap price and less X-ray fluoroscopy time and frequency in operation.

Key words：minimally invasive spinal surgery ; Percutaneous long u-shaped hollow pedicle screw systems ; CT scan; Thoracolumbar vertebral and fracture

胸腰椎骨折传统开放后路手术经常术后长期的顽固性腰背部僵硬与疼痛，引起学者们的广泛关注。Mathews等^[1]在x线透视下实施了腰椎经皮椎弓根内固定技术，开创了微创椎弓根螺钉内固定技术的先河。近几年来，微创椎弓根螺钉技术逐渐运用于临床并取得良好疗效，但经皮椎弓根螺钉的置钉的优良是微创手术成功的关键。

　杨　雷、贾连顺^[2]等经研究表明经皮椎弓根螺钉植钉具有一定的准确性和可行性，并发症发生率相对可以接受。经皮椎弓根螺钉植钉失误率7.25 %^[3]。由于经皮置钉没有暴露置钉点及置钉方向的骨性标志，主要在透视下进行，临床上采用的置钉点及方向也各不相同^[4－5]，且目前国内主要使用普通和国外生产的椎弓根螺钉，存在置钉困难、操作较复杂、价格昂贵、术中医护人员及患者会受到大量的Ｘ线辐射等不足，为寻找一更安全、更可靠、更方便且透视少的置钉方法，以获得良好的钉道及治疗效果，我们设计了经皮长U型空心椎弓根钉系统固定治疗胸腰椎骨折，并应用于临床。本课题分别按两种方法在标本上行经皮长U型空心椎弓根钉置钉，置钉完成后行CT扫描，并对2009年11～2010年08月本院应用该技术治疗无神经损伤的不稳定胸腰椎骨折患者40例，共经皮植入160枚长U型空心椎弓根螺钉，术后行钉道CT扫描，旨在通过对经皮长U型空心椎弓根钉置钉的技术分析和临床评价，探讨此项技术的可行性和应用价值。

1 　实验资料

1. 1 　一般资料

选用成人胸腰椎尸体标本14具，不分性别及具体年龄^[6]，外观畸形、骨折、肿瘤或结核破坏、两侧椎弓根有明显差异及椎弓根过小者除外。按标本提供的先后顺序编号，利用随机排列表确定其分组，分成两组A组和B组，每组7个标本，A组按C臂X线机正位像椎弓根椭圆形影内近外皮质缘处（右侧椎弓根的2点和左侧椎弓根的10点处），向内成一定夹角(胸椎为0～5°，腰椎为5°～10°)，术中C臂X线机侧位像上应为空心螺钉的轴线平行于上终板。B组依据椎弓根椭圆形影中点外侧缘（右侧椎弓根的3点和左侧椎弓根的9点处），向内成一定夹角(胸椎为0～5°，腰椎为5°～10°)，侧位像上应为空心螺钉的轴线平行于上终板。按上述两种方法在T10-L2椎弓根上应用津岛－200 C臂X线机透视下行经皮长U型空心椎弓根钉置钉术，共植入140枚螺钉，左侧70枚，右侧70枚，手术操作均由同一人完成。

1. 2 　操作方法

将成人上胸腰椎尸体标本俯卧位置于手术台上，C型臂x线机置于手术台下，球管置于手术台上方，正位透视下确定T10-L2椎骨的10个椎弓根钻钉的部位，并以划线笔在皮肤上作出标记。在皮肤标记处作1.5-2.0cm长纵形切口，切开皮肤及深筋膜，置人开口器通过肌纤维间隙，直达椎弓根部骨质。透视下分别采用A组、B组的置钉点及置钉方向（左右侧同时进行），并进入椎体，于空心手锥中放入克氏针，确认钻孔在椎体内，拔出空心手椎。后将自行研制相应长度、直径、类型的中空椎弓根钉套入克氏针上拧入，后拔除克氏针，缝合小切口。置钉完成术后A组、B组均行椎弓根轴位CT扫描。扫描条件：120KV,150MA, 日本东芝公司 Aquilion Multi，层厚0.5mm^[7]。

术后CT像上对经皮椎弓根螺钉植钉后钉道进行分析，参照Rao^[8]等的穿破分级标准评估置钉的准确性, 0 级: 无穿破；1 级: 穿破<2mm；2 级: 2mm ≤穿破< 4mm；3 级: 穿破≥4mm，优：0-1级 良：2级 差：3级。

2 　临床资料

2. 1 　一般资料

本组病例,男28例,女12例,年龄18～70岁,平均45岁。其中T11骨折4例、T12骨折14例、L1骨折15例、L2骨折5例、L3 骨折2例，压缩性骨折23例，爆裂性骨折17例。术中津岛－200 C臂X线机透视下，采用A方法经皮植入160枚长U型空心椎弓根螺钉，左侧椎弓根螺钉80枚，右侧椎弓根螺钉80枚，并利用手法间接复位以及后纵韧带和连接棒的预弯进行闭合复位撑开伤椎固定，使椎管内占位小骨块良好回纳。本组病例选择无神经症状的不稳定（即存在机械性不稳定或（和）神经性不稳）新鲜胸腰椎骨折。

2. 1 　手术方法

全麻后病人俯卧于可透x线的U型垫上，使胸腰段保持在过伸位，予以手法间接复位。C型臂x线机置于手术台下，球管置于手术台上方，透视下确定骨折节段上下相邻两个椎骨的4个椎弓根钻钉的部位，并以划线笔在皮肤上作出标记。常规消毒铺巾，C型臂x线机球管亦覆盖无菌巾。在皮肤标记处作1.5-2.0cm长纵形切口，切开皮肤及深筋膜，置人开口器通过肌纤维间隙，直达椎弓根部骨质。透视下用空心手锥钻按A方法置钉（用四枚空心手锥钻对四个切口同时进行），后于空心手锥中放入克氏针并拔除空心手锥，将自行研制的中空椎弓根钉套入克氏针上拧入，椎弓根钉较长的U型部分设计可使得部分露出切口皮肤以外，行体外调钉，将上下两椎弓根钉U型开口调到同一方向，用自行研制的剥离器对两椎弓根钉间的肌间隙剥离，以方便安装固定杆，后在一端植钉的皮肤切口，纵行通过该椎弓根钉的槽口置入相应长度并预弯成合适弧度的固定杆在椎旁肌深层，至另一端椎弓根钉的槽口内，安装螺钉尾部锁定螺帽，对侧同法置入固定棒。初步固定（并通过配套设计的压棒器压棒固定），一端拧紧螺帽，在上、下两个小切口内利用支撑器作纵向支撑，C臂透视下复位满意后分别拧紧固定螺帽，折断椎弓根钉U型可折断部分，缝合切口。术后常规换药及抗生素治疗。术后第3天即开始做腰背肌功能锻炼，5－6天后腰围或支具保护下下床行走，术后拍片行CT检查了解钉道的情况，并随访患者恢复情况。

3 　统计学处理　

运用SPSS 13. 0 统计分析软件对两组术后钉道参数，进行方差分析, P<0.05为有显著性意义，并对临床应用统计数据进行临床评价。

4 　结　果

4. 1  钉道影像分析

对14具成人尸体T10-L2椎体经皮长U型空心椎弓根螺钉置钉术后行钉道CT扫描分析，本实验共植入140枚经皮长U型空心椎弓根螺钉，其中A组椎弓根壁破裂≥2mm，内侧3枚，外侧4枚；B组椎弓根壁破裂≥2mm，内侧13枚，外侧8枚。

表1 钉道的准确性分析（Rao等的穿破分级标准）

术后钉道CT提示：A组的优良率97.14％，B组优良率92.86％；A组与B组之间通过卡方检验， P=0.011＜0.05，A组与B组之间在准确性上有显著性差异。

分析：分别按两种方法置钉的实验结果表明，在置钉的优良率上无明显差异，且均在90％以上，说明两种置钉方法均有较好的可行性，具有运用价值；但B组的穿破椎弓根的例数较A组明显增多，有显著性差别，故A组有较好的准确性及安全性；经钉道分析表明A组穿破椎弓根内外侧壁的例数相当，主要考虑如在置钉向内夹角上及一次置钉点定位的成功率（反复确定置钉点会造成置钉点外移）上的把握、手术操作熟练程度有关，B组主要穿破椎弓根的内下壁为多，主要考虑为置钉点稍偏下、椎弓根的解剖特点及操作的熟练有关；椎弓根螺钉均接近或到达椎体前缘（除4枚稍穿透椎体前缘）；没有发生过于向头或尾端偏斜的例数。

4. 2 　临床评价

临床采用A组的置钉点及置钉方向的方法经皮长U型空心椎弓根钉系统固定治疗无神经损伤不稳定的胸腰椎骨折40例共160枚椎弓根螺钉，术后置钉优良率为96.88％，其中钉道差的螺钉共5枚，3枚是穿破椎弓根外侧皮质，2枚穿破内侧皮质，由于没有明显压迫神经及出现神经症状，术后未予以再次调钉，经随访后未出现迟发性并发症；椎体后凸角（COBB角）及椎体前缘高度手术后恢复良好，COBB角平均矫正15.48度，椎体前缘高度平均矫正28.33％，经6个月至1年4个月随访，椎体后凸角与椎体前缘高度丢失不明显，COBB角（6个月）平均丢失0.62度，椎体前缘高度（6个月）平均丢失2.5％，未见切口感染、螺钉松动与断钉、断棒，患者胸腰椎活动功能恢复良好，典型病例如下。

 术前X线片  术后钉道CT  术后X线片  术后9个月随访

图一 黄某某，女，53岁 L1椎体爆裂性骨折

    术前X线片           术后钉道CT                 术后X线片

               图二 林某，女，54岁 T11椎体压缩骨折

5 　讨　论

5. 1   椎弓根钉优良的三维矫形和固定功能有赖于椎弓根皮质结构的完整，螺钉的置入要求准确贯穿椎弓根轴心线，但椎弓根钉位置不良者在临床上较为常见。Esses^[9]等报告的617例中，椎弓根螺钉位置不当32例，占5.2％。故确定正确的进钉点及进钉角度相当重要，选择不当可致置钉困难及穿破椎弓根皮质，降低了椎弓根钉系统稳定性，最终导致内固定失败，并延长手术时间，甚至可导致神经根及脊髓损伤。在运用微创技术治疗胸腰椎骨折时，置钉点及置钉方向的把握则要求较高，本研究在标本上寻找到一种安全、准确、可行、方便、可靠的经皮椎弓根螺钉置钉方法，植钉失误率较低，虽然早期透视次数多，辐射量大,后来植钉时透视次数及时间明显减少而且操作时间缩短。笔者体会到置钉的成败与下列几个原因有关：1.手术者操作技术；2.术者对脊椎后路解剖结构的认识；3.一次开口成功率及调整钉道的次数；4.经皮内固定器械的设计。

5. 2   经皮长U型空心椎弓根钉系统在置钉上有其优点：一、椎弓根螺钉为中空设计，只要通过专门的置钉系统置入直径1mm的导针经X线透视示位置良好，即可通过导针测深，确保螺钉长度适中，经导针攻丝，然后空心椎弓根螺钉沿导针置入，明显减少了在进钉过程中X线透视的次数，避免了在进钉过程中感觉差错造成钉道的偏离、改道及穿破椎根管状皮质，使操作简便，提高一次置钉成功率；明显减短手术时间，尽可能的减短切口长度，且价格低廉，大大节约经济成本，符合中国国情，便于各级医院临床推广应用；二、空心椎弓根螺钉为单向螺钉，撑开效果好，而且的连接棒的弧度可根据不同手术节段进行预弯，故撑开幅度较大，在骨折椎体的复位方面优于Sextant椎弓根螺钉内固定系统，连接棒的一端成六边形设计，有专门设计的持棒器持棒，解决了因切口小造成的持棒及在压棒撑开过程中抗旋的困难；三、空心椎弓根螺钉的开口为长U型，椎弓根螺钉拧入椎弓根内后，U型开口仍暴露于切口外，可在体外直视下调整椎弓根螺钉U型开口的方向，方便连接棒的置入，减少了装棒的时间，对肌肉的损伤小，而且外露于切口外的长U型螺钉方便撑开、复位、固定，长U口可在连接棒锁定后折断；四、空心椎弓根螺钉系统相配套的置钉器械，如：空心手椎、丝攻、拧入器；以及置棒器，如：弧形剥离子、引向器等，使得其与微创技术及内固定系统达到完美结合。经过临床应用前反复实验后对置钉点及方向的掌握技术操作的熟练、内固定系统的配套设计，在临床应用中手术均顺利完成，平均手术时间90.18分钟，出血81.25ml，住院天数为14.80天，平均离床时间为5.8天；无一例患者出现腹胀、便秘、褥疮及肺部感染等并发症，仅14例患者术后当晚要求口服镇痛处理，3天后腰背部疼痛缓解明显。经过临床证实该项技术具有置钉操作方便，安全，术中出血少,手术时间少，切口小，易愈合，住院天数少，最大程度减少对后柱稳定性的破坏，减少椎旁肌剥离，术后疼痛减轻，恢复快，术中透视明显减少等优点。

5. 3   微创固定的理念是用最简单的操作来获得最大稳定。经皮长U型空心椎弓根钉系统，是借助C臂X线机透视下做最简单的操作，安全可靠，手术效果确切，完全符合现代微创治疗的方向，具有良好的应用前景。但其手术适应症有限，主要适应不需要进行椎管内探查、减压而又需要坚强固定的病例，且需要术者有丰富的脊柱外科的临床经验。

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