经皮自旋转撑开椎弓根螺钉内固定系统与开放椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎骨折的对比研究

柴旭斌 周英杰黄勇

（河南省洛阳正骨医院/河南省骨科医院脊柱外二科，河南洛阳471002）

经皮自旋转撑开椎弓根螺钉内固定系统与开放椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎骨折的对比研究

柴旭斌 周英杰*黄勇

（河南省洛阳正骨医院/河南省骨科医院脊柱外二科，河南洛阳471002）

背景：随着微创脊柱外科技术的发展，经皮椎弓根螺钉技术逐步被应用于胸腰椎骨折的治疗。目的：对比研究经皮自旋转撑开椎弓根螺钉内固定系统（RTS）与常规后路开放椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎骨折的临床效果。方法：回顾性分析2014年3月至2016年2月因单纯胸腰椎骨折在我科行手术治疗的患者65例，根据治疗方案分为采用RTS系统的微创组37例，采用常规后路开放椎弓根螺钉内固定的开放组28例。比较两组不同手术方式的手术时间、出血量、术后卧床时间、住院天数等情况，在术前、术后1 d、术后1年比较患者椎体前缘高度、Cobb角、视觉疼痛模拟评分（VAS）、Oswestry功能障碍指数（ODI）评分情况。结果：所有患者均顺利完成手术。与开放组相比，微创组术中出血量少，患者卧床时间、住院天数时间短，但两者手术时间无明显区别。两组术后1 d、术后1年的椎体前缘高度、cobb角与治疗前比较均有明显改善（P＜0.05），但组间比较无统计学差异。两组术后1 d的VAS评分较治疗前明显改善（P＜0.05），但组间比较无统计学差异。术后1年的VAS评分微创组较开放组低（P＜0.05）。两组术后1 d的ODI评分较术前有明显降低（P＜0.05），且RTS组下降更加明显，与开放组比较有统计学差异（P＜0.05）；术后1年，RTS组患者基本无疼痛症状，开放组患者仍存在一定的疼痛情况（P＜0.05）。结论：RTS系统治疗胸腰椎骨折具有手术出血少、创伤小、康复周期短等优势，且治疗效果与开放手术基本相同，远期疗效好，具有微创性。

外科手术，微创性；内固定器；脊柱骨折

胸腰椎骨折常见于交通事故、高处坠落等。对于诊断明确的胸腰椎骨折而不伴有脊髓损伤的患者，一般采取相邻椎体内固定以撑开压缩椎体的方式来治疗[1,2]。伴随着微创理念的深入，如何降低和减轻医源性损伤是现代医疗不断追求的目标。近年来随着脊柱微创外科的进步，微创经皮椎弓根螺钉内固定（minimally invasive percutaneous plate osteosyn⁃thesis,MIPPSO）技术得到了广泛运用[3]，其治疗胸腰椎骨折的案例屡见报道[4]。运用MIPPSO技术既可以达到一定的复位能力，又可以减少手术创伤，但以往国内常用的经皮椎弓根螺钉内固定系统如Sextant（美国美敦力公司）、Mantis（美国史塞克公司）、Viper（美国强生公司）与开放手术使用的椎弓根钉系统比较，恢复伤椎高度能力稍有欠缺，适应性较差。我院周英杰主持研制的自旋转撑开椎弓根螺钉内固定系统（rotation-self oriented distraction trauma fixation sys⁃tem,RTS），经过近年来广泛的临床研究测试，取得了良好的效果[5]。本文比较RTS系统与常规后路开放椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎骨折的差异性，为临床治疗胸腰椎骨折提供一定的参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

经我院医学伦理委员会批准同意，所有患者均已告知并签署知情同意书。选取2014年3月至2016年2月收治的胸腰椎骨折患者65例。患者自愿选择治疗方案分为微创组37例，男23例，女14例；年龄21～53岁，平均（39.72±11.63）岁；骨折部位T10 3例，T11 9例，T12 11例，L1 12例，L2 2例；病程2～5 d，平均（2.7±0.9）d；术前术前视觉疼痛模拟评分（visual analogue pain scales,VAS）6～9分，平均（7.9±1.5）分；Oswestry功能障碍指数（oswestry disability index,ODI）75～96分，平均（90.1±3.9）分。开放组28例，男19例,女9例；年龄23～61岁，平均（35.11±14.89）岁；骨折部位T10 1例，T11 6例，T12 6例，L1 10例，L2 4例，L3 1例；病程1～5 d，平均（2.3±1.4）d；VAS评分6～9分，平均（7.7±1.6）分；ODI指数81～97分，平均（89.4±4.7）分。所有病例行胸腰椎正侧位X线片、CT检查，并经三大常规、肝肾功生化、凝血功能、病毒系列等化验检查，以排除影响诊断和手术的系统性因素。两组的性别比、年龄、病程、术前VAS评分及ODI指数无统计学差异（P＞0.05）。

1.2 纳入排除标准

纳入标准：①影像学资料符合胸腰椎A1型骨折患者，椎体压缩体积≥1/3，具有明显的手术指征；②单椎体骨折且椎管占位≤1/3椎管矢状径；③未伴有其他部位骨折。排除标准：①不适合微创手术治疗者，如部分病理性骨折；②既往已行腰椎开放或微创手术；③有神经、内分泌、代谢性疾病以及患有心、肺、肝、肾脏等内科疾病，凝血功能障碍，近期有急、慢性炎症活动者。

1.3 手术方式

1.4 术后处理

术后常规卧床，均应用抗生素五水头孢唑林钠（深圳华润九新药业有限公司提供，国药准字：H20060600，规格：每支0.5 g）预防感染，每次1 g，每日2次，治疗3 d。

1.5 观察指标及疗效标准

微创组：采用上海锐植医疗器械公司生产的RTS系统（专利号：ZL201120022931.3）。全身麻醉后取俯卧位，利用G型臂X线机定位骨折椎体，克氏针十字交叉法定位并在体表标记出伤椎上下相邻椎体的椎弓根影，以这4个椎弓根体表投影点上外侧做4个长约为为1.0 cm的横行切口。在G型臂X线机引导下将空心钻向内侧倾斜10°～15°钻入椎弓根，插入导丝，将两级扩张管及工作通道顺导丝依次置入，然后移除扩张器，保留工作通道；根据伤椎压缩情况选择不同钉杆角的RTS椎弓根钉，攻丝后依次置入装配好延长连接杆的空心万向螺钉，透视4枚椎弓根钉位置适当后，从下位固定椎体连接杆处穿入固定棒，用G型臂X线机确认固定棒的位置适当后旋紧螺塞，使椎弓根钉钉杆角撑开，撑开伤椎，在此透视见伤椎椎体高度恢复良好，冲洗并缝合切口（图1）。

开放组：采用山东威高有限公司生产的椎弓根螺钉。全身麻醉后取俯卧位，以伤椎为中心，后背正中切开约8.0 cm左右切口，沿棘突两侧小心剥离椎旁肌，暴露伤椎及上下椎体关节突，确定进针点。依次拧入四枚椎弓钉螺钉，安装连接杆，旋紧螺塞，透视见复位满意后。依次缝合伤口（图2）。

记录手术时间、术中出血量、术后卧床时间、术后住院天数等情况。术后随访1年，记录术前、术后1 d、术后1年的椎体前缘恢复高度百分比、Cobb角改善情况、VAS评分、ODI指数。

1.6 统计学处理

利用SPSS 20.0软件进行统计学分析，计量资料以均数±标准差表示，数据比对采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 术中及术后基本情况

所有病例均顺利完成手术，未出现明显并发症。RTS组手术时间为40～55 min，平均（54.3±12.7）min；术中出血20～40 ml，平均（30.3±9.4）ml；住院时间为6～11 d，平均（8.5±4.6）d。开放组手术时间为55～65 min，平均（58.7±10.9）min；术中出血200～350 ml，平均（197.7±80.1）ml；住院时间为9～14 d，平均（12.7±3.4）d。两组除手术时间无明差异外（P=0.132），术中出血量、卧床时间、住院天数均有统计学差异（P=0.000、0.007、0.011）。

2.2 两组术后椎体前缘高度、Cobb角、VAS及OD I I评分情况（表 1）

两组术前的椎体高度恢复、Cobb角、VAS及ODI评分无明显差异，具有可比性（P＞0.05）；椎体前缘高度及Cobb角恢复比较，两组术后1 d、术后1年均无明显差异（P＞0.05）。VAS评分比较，术后1 d两组VAS评分均较术前明显降低，两组下降幅度相近（P＞0.05），术后1年两组VAS评分均有不同程度的上升，但开放组上升幅度更大（P＜0.05）；ODI评分比较，术后1 d两组均较术前有明显降低，但RTS组下降更加明显（P＜0.05）；术后1年RTS组患者基本无疼痛症状，开放组患者仍存在一定的疼痛情况（P＜0.05）。典型病例详见图1、2。

3 讨论

相对于开放手术，传统的微创经皮椎弓根螺钉技术已经具备、创伤小、出血少、术后康复快等特点[6,7]，有研究认为微创经皮椎弓根螺钉技术在T4～T12与开放手术具有相似的安全性[8]。这些优点已得到普遍认可。但是我们常用的微创经皮螺钉如Sextant等均为万向螺钉，随着固定棒的预弯而在钉尾产生正性撑开效果有限，伤椎的复位效果与开放手术有一定的差距[9]。Kruger等[10]从2007年10月至2011年1月期间，对51例胸腰椎骨折患者进行了前瞻性研究后认为，SextantⅡ多轴椎弓根螺钉无法通过定位和纵向牵引得到术中轻微矫正，经皮微创稳定的脊柱需要进一步改善。

由我院周英杰在MIPPSO基础上加以改良，设计在螺钉头部设计有独特的斜角圆弧槽，使螺钉沿螺塞锁紧产生旋转力，旋转角度为棒与螺钉头部的圆弧槽完全贴合后的角度，锁紧后的螺钉力从球面传导使螺钉产生自旋转，可产生15 kg推力。这种旋转使椎体间纵向撑开，可恢复伤椎体高度，实现骨折复位与畸形矫正[11,12]，这种生物力学特点导致了术中无需弯棒即可获得良好的椎体撑开复位效果，一定程度上精简了手术步骤，缩短了手术时间。

但是开放后路椎弓根螺钉固定术仍是治疗不稳定创伤性胸腰椎骨折的标准方法。我们大量临床研究证实了RTS系统较MIPPSO系统的优越性[11]，因此本次研究的重心着重于RTS系统是否能够完全达到开放手术的复位效果。从本次试验中可以看出，术后1 d两组患者椎体前缘恢复高度、Cobb角变化基本相同，而术后1年两组椎体高度均未发生明显丢失，说明RTS技术基本达到开放手术的复位目的。而从术中的出血量、卧床时间、住院时间等数据来看，RTS技术仍然具备作为微创技术的优越性，患者创伤小，恢复快，能够早期下地活动，对于骨折的早期愈合起到促进作用。从VAS评分上可以看出，术后1 d两者VAS评分相同，均在3.0分左右，可能与术后镇痛泵的干预有关，两组比较意义不大。而在术后1年的随访中，开放组VAS评分明显高于微创组，这与同期的ODI评分呈正性相关。研究认为，而开放手术椎旁肌肉的广泛剥离和术中持续的牵拉，可能会导致肌肉失神经支配而萎缩纤维化，是术后慢性腰痛的主要原因[13]。这些慢性腰痛往往影响患者的生活质量以及患者对手术治疗效果的满意程度。

表1 两组术后椎体高度恢复、Cobb角、VAS及IODI评分（xx±ss）

图1 患者，女，40岁，高处摔落致L1椎体压缩性骨折，行RTS系统固定术

本研究认为，RTS系统能够弥补常规微创经皮椎弓根螺钉伤椎后凸角矫正度及伤椎前后缘高度的矫正度差的问题，基本达到开放手术的复位效果。且在手术创伤、术后康复等方面明显优于开放手术。但本研究缺乏1年以上的长期随访，今后仍需要更系统的完善的长期临床研究，得到更可靠的临床数据。

图2 患者，男，28岁，高处摔落致T12椎体压缩性骨折，行常规后路开放椎弓根螺钉内固定术

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Comparative study on percutaneous rotation-self oriented distraction trauma fixation system and open pedicle screw fixation in the treatment of thoracolumbar fractures

CHAI Xubin,ZHOU Yingjie*,HUANG Yong
(Department of Spine Surgery,Ward II,Luoyang Orthopedic Hospital of Henan Province, Orthopedic Hospital of Henan Province,Luoyang 471002,China)

Background:With the development of minimally invasive spinal technique,percutaneous pedicle screw fixation has been widely used for the treatment of thoracolumbar vertebral fractures.Objec:tive:To compare the clinical outcomes between rotation-self oriented distraction trauma fixation system(RTS)and traditional posterior open pedicle screw fixation in the treatment of thoracolumbar vertebral fractures.Methods:A retrospective study was conducted in 65 patients with thoracolumbar fractures treated from March 2014 to February 2016 in our hospital.According to the treatment programs,the patients were divided into minimally invasive group(RTS system treatment)and open group(conventional posterior open surgery).The operation time,bleeding volume,postoperative bedridden time and hospital stay were compared between two groups.The height of anterior vertebral border,Cobb angle,VAS score and ODI score were measured preoperatively and on day 1 and 1 year postoperatively.Results:All the operations were successfully completed.Compared with the open group, the minimally invasive group had less blood loss,postoperative bedridden time and hospital stay.But there was no significant difference in operation time between the two groups.The height of anterior vertebral border and Cobb angle were significantly improved after surgery in both groups(P＜0.05),but there was no significant difference in the two parameters between the two groups.The VAS score was significantly improved in both groups on day 1 postoperatively(P＜0.05),but there was no significant difference between the two groups.At 1 year after surgery,the VAS score of the minimally invasive group was lower than that of the open group(P＜0.05).The ODI score was significantly decreased in both groups on day 1 postoperatively(P＜0.05),and the ODI score of the minimally invasive group was significantly lower than that of the open group(P＜0.05).At 1 year after surgery,the pain disappeared in the minimally invasive group,while the pain was found in some patients of the open group(P＜0.05).Conclusions:RTS system has the advantages of less surgical bleeding,less trauma and shorter recovery period for the treatment of thoracolumbar fractures.The clinical outcome and long-term effect are similar to open surgery.

Surgical Procedures,Operative;Minimally Invasive;Internal Fixators;Spinal Fractures

2095-9958（2017）04-0109-04

10.3969/j.issn.2095-9958.2017.02-05

*通信作者：周英杰，E-mail：1099168230@qq.com