骨皮质轨迹螺钉技术在腰椎骨折手术中的应用

孙付杰 陈山成 聂文波 汪明星(通信作者)

( 单县中心医院, 山东 单县 274300 )

椎弓根螺钉内固定技术可以将脊柱前、中、后三柱贯穿,达到固定三维、三维矫形的效果。 目前,脊柱外科治疗中椎弓根螺钉内固定技术已经替代传统椎弓根螺钉治疗,患者接受度更高,主要是因为传统椎弓根螺钉需大程度剥离患者肌肉,使骨性标志充分暴露,不仅创伤大,且容易受患者骨量限制,特别是腰椎、骶骨操作时,骨质疏松患者因为骨量比较少,骨组织结构退化,螺钉容易出现松动情况,影响内置物稳定性,而2 次翻修、常规椎弓根螺钉置钉失败后重新置钉操作难度比较高,难以达到患者理想的治疗效果。 2009 年就有相关文献提出皮质骨螺钉技术,这种治疗技术将置钉部位定在偏外、上倾位置,可以让椎弓根复合体皮质骨部分得到最大程度利用,确保螺钉表面和皮质骨更多部分相互嵌合,有效提升了螺钉钉道把持力,避免了传统椎弓根钉道椎弓根长轴通道,为2 次翻修、常规椎弓根螺钉置钉补救提供了新方向[1]。 近年来,随着现代医学技术不断发展,骨皮质轨迹螺钉技术在腰椎骨折手术中广泛应用,并取得显著效果。 本研究特收集我院收治的80 例腰椎骨折患者为研究对象,分析骨皮质轨迹螺钉技术治疗效果。 现报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

选取我院2019 年1 月—2020 年6 月收治的80 例腰椎骨折患者,按照随机数字表法将80 例患者分为2 组,每组均为40 例。 对照组男性22 例,女性18 例,;年龄34 ～69 岁,平均年龄为(53.5 ±5.2)岁;手术原因:16 例(40.00%)为腰椎管狭窄,10 例(25.00%)为邻椎病,10 例(25.00%)为腰椎间盘突出伴严重骨质疏松,4 例(10.00%)为强直性脊柱炎伴Anderson 病变;其中24 例(60.00%)为L4/5节段,11 例(27.50%)为L3～5、L5～S1和L3～5～S1共为5 例(12.50%)。 观察组男性20 例,女性20 例;年龄32 ～68 岁,平均年龄为(52.5 ±5.5)岁;手术原因:15 例(37.50%)为腰椎管狭窄,11 例(27.50%)为邻椎病,9 例(22.50%)为腰椎间盘突出伴严重骨质疏松,5 例为强直性脊柱炎伴Anderson 病变;其中25 例(62.50%)为L4/5节段,12 例(30.00%)为L3～5、L5～S1和L3～5～S1共为3 例(7.50%),2 组患者性别、年龄、手术原因等一般资料表现无明显差异,具有可比性(P＞0.05)。 本研究已获我院医学伦理委员会批准。 (1)纳入标准:①所有患者均存在明显疼痛,影像学检查确诊为腰椎骨折;②存在明显的腿部疼痛、神经根压迫症状,经过保守治疗无效;③临床资料齐全;④入院前未接受脊柱手术;⑤对研究内容知情同意,且已签署知情同意书。 (2)排除标准:①既往脊柱创伤史;②脊柱严重畸形、感染疾病;③精神疾病、认知、沟通障碍;④不配合者。

1.2 方法

对照组采取普通椎弓根钉技术进行治疗。 术前半小时应用抗生素,接受全身麻醉,保持俯卧位,隔空腹部,在X 线辅助下确定手术部位,对手术部位进行消毒,放置铺巾,于正中位置作切口,将棘突两边骨膜椎旁肌组织切开,充分暴露患关节突出外侧缘,从脊柱人字脊位置进针,在矢状位从外到内倾斜0 °～30 °,将开路锥从冠状面5 ° ～15 °位置头颅置入,保持上下终板平行,将导针置入,借助X 线将椎弓根钉置入,椎弓根钉半径、长度分别为5.0 ～6.5 mm,40 ～50 mm,椎弓根钉置入后再融合减压,将上、下关节突部分切除,充分暴露硬膜囊、椎间盘、神经根,向内牵引硬膜囊、神经根,减压神经根管,将髓核切除,选择合适的融合器,将上下终板软骨刮除,放进融合器孔,将椎弓根钉、融合器位置调整好,将连接棒置入,螺帽拧紧,再次用C 型臂透视确认内固定物位置无误后冲洗伤口,留置引流管,并对伤口进行缝合。观察组采取骨皮质轨迹螺钉技术进行治疗。 患者接受全身麻醉,将腹部悬空;取腰椎病变节段正中作切口,将皮肤、腰背筋膜、皮下组织切开,椎旁肌从棘突向两侧剥开;头端椎体后侧及尾端椎体后侧椎旁肌剥离至椎板峡外侧和关节突关节外侧缘;通过椎弓根探子找到峡部与横突基底部交点,螺钉从交点内侧3 mm 左右处钉入;表面坚硬皮质使用磨钻磨除,使进针方向向头部倾斜25 ° ～30 °,再向外侧倾斜10 ° ～20 °,在“C”型臂X 线机辅助下使用开路锥形成钉道2 个近端钉道口使用骨蜡进行封闭,螺钉暂不植入;部分切除单侧、双侧椎板,部分上关节突及下关节突,进行减压,将病变椎间盘髓核组织和上下椎体的软骨终板清除;将颗粒状自体骨块填入椎间隙前部并植入融合器,再根据轨迹将螺钉植入,安装好连接杆,加压固定,再次用C 型臂透视确认内固定物位置无误后冲洗伤口,留置引流管,术后3 天通过X 线片观察患者腰椎正侧位置,确定融合器、内固定位置,术后3 个月需佩戴腰围,切勿做弯曲、腰部扭转动作。

1.3 观察指标

观察指标如下:(1)观察2 组患者手术时间、术中出血量、卧床时间、切口长度、住院时间。 (2)采取视觉模拟评分法(VAS)[2]对患者治疗前,治疗后1 周、3 个月、6 个月及10 个月疼痛程度进行评分。满分为10 分,根据患者得分划分为无痛(0 分),轻微疼痛(1 ～3 分),较为疼痛(4 ～6 分),剧烈疼痛(7～10 分)。 (3)记录2 组手术前后C 反应蛋白(CRP)和血红细胞沉降率(ESR)。 (4)随访记录患者腰椎后凸Cobb 角。 拍摄患者侧位站立X 线片测量,病椎相邻正常椎体上终板与下1 个正常椎体下终板延长线夹角为腰椎Cobb 角,计算术后Cobb 角、术前Cobb 角差值绝对值为矫正度数,计算末次随访Cobb 角、术后Cobb 角之间的绝对差值为丢失度数。(5)设计问卷调查表对2 组患者治疗满意度进行调查。 调查表总分为100 分,超过80 分为非常满意,61 ～79 分为基本满意,低于60 分为不满意,治疗满意度= (非常满意例数+ 基本满意例数)/总例数×100%。

1.4 统计学分析

采用SPSS20.0 软件对本次研究数据做统计学分析,以均数±标准差(±s)表示计量资料;以(%)比较行χ2检验表示计数资料,P＜0.05时提示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组患者手术指标对比

对照组:术中出血量为(255.83 ±40.76)mL,手术时间为(156.47 ±11.42)分钟,卧床时间为(3.37±0.65)天,切口长度为(10.23 ±0.41)cm,住院时间为(12.83 ± 1.72) 天;观察组:术中出血量为(181.54 ±17.86)mL,手术时间为(132.25 ±7.24)分钟,卧床时间为(2.67 ± 0.53)天,切口长度为(6.12 ±0.91)cm,住院时间为(12.10 ±1.87)天;对比用t进行计量资料(±s)检验有:t=10.558 1,11.328 5,5.278 6,26.043 4,4.331 4,P=0.000 0,0.000 0,0.000 0,0.000 0,0.000 0,观察组术中出血量比对照组少,手术时间、卧床时间、住院时间均比对照组短,差异具有统计学意义(P＜0.05)。

2.2 2 组患者不同时间段疼痛程度对比

对照组治疗前为(8.12 ±0.85)分、治疗后1 周为(4.25 ± 0.68) 分、治疗后3 个月为(3.34 ±0.76)分、治疗后6 个月为(2.79 ±0.63)分、治疗后10 个月为(2.13 ±0.38)分;观察组治疗前为(8.05±0.86)分、治疗后1 周为(4.02 ±0.73)分、治疗后3 个月为(3.04 ±0.87)分、治疗后6 个月为(2.67 ±0.62)分、治疗后10 个月为(2.08 ±0.35)分;对比用t进行计量资料(±s)检验有:t=0.366 1,1.458 0,1.642 4,0.858 6,0.612 1,P= 0.715 3,0.148 8,0.104 5,0.393 2,0.542 2,2 组患者治疗前、治疗后1 周、3 个月、6 个月及10 个月疼痛评分无明显差异(P＞0.05)。

2.3 2 组治疗前后血沉、CRP 对比

对照组治疗前血沉为(50.61 ±19.23)mm/h,CRP 为(16.91 ±6.12)mg/L,治疗后血沉为(12.42±5.23)mm/h, CRP 为(5.72 ±2.11)mg/L;观察组治疗前血沉为(46.60 ± 20.20) mm/h, CRP 为(15.92 ± 6.57) mg/L,治疗后血沉为(13.43 ±5.17)mm/h, CRP 为(4.90 ±2.15)mg/L;对比用t进行计量资料(±s)检验有:t=0.909 3,0.697 3,0.868 6,1.721 5,P= 0.366 0,0.487 7,0.387 7,0.089 1,2 组患者治疗前后血沉、CRP 均无明显差异(P＞0.05)。

2.4 2 组Cobb 角改善情况对比

对照组术前Cobb 角为(18.10 ± 6.12),术后1 周为(29.87 ±1.54),末次随访为(28.01 ±1.45),矫正为(11.65 ±6.23),丢失为(1.76 ±1.21);观察组术前Cobb 角为(19.23 ± 5.71),术后1 周为(29.51 ±1.92),末次随访为(27.78 ±3.23),矫正为(9.98 ±3.45),丢失为(1.42 ±1.10);对比用t进行计量资料(±s) 检验有:t= 0.853 8,0.925 0,0.410 8,1.483 1,1.314 9,P= 0.395 8,0.357 8,0.682 3,0.192 4,2 组术前Cobb 角、术后1 周、末次随访、矫正、丢失均无明显差异(P＞0.05)。

2.5 2 组患者治疗满意度对比

对照组18 例(45.00%) 为非常满意,12 例(30.00%)为基本满意,10 例(25.00%)为不满意,总体满意度为75.00% (30/40);观察组31 例(77.50%)为非常满意,8 例(20.00%)为基本满意,1 例(2.50%) 为不满意,总体满意度为97.50%(39/40);对比用χ2进行计数资料(%) 检验有:χ2=8.537 5,P=0.003 4,观察组治疗满意度明显比对照组高(P＜0.05)。

3 讨论

椎弓根螺钉在脊柱三柱中三维固定效果突出,一直广泛应用在各类脊柱外科手术治疗中,但仍存在螺钉拔出、断裂、松动并发症,特别是骨质疏松患者,更容易发生螺钉松动问题。 关于骨质下降比较严重的患者如何提高椎弓根螺钉稳定性、把持力一直以来都是临床待解决问题。 以往传统方法中主要以延长脊柱固定节段和骨水泥强化钉道结合改善骨质疏松患者脊柱内固定稳定性,但这种方式也存在许多的不足,使用骨水泥温度比较高,容易损伤患者神经根、脊髓,还可能发生骨水泥外溢、疲劳断裂、栓塞,而延长脊柱固定节段不仅手术时间比较长,且出血量大,并发症多,为弥补传统治疗缺陷,基于传统椎弓根螺钉提出椎弓根皮质骨轨迹螺钉固定技术。早在2009 年Santoni[3-4]在尸体生物中对骨皮质轨迹螺钉技术进行研究发现,相较于传统置钉技术,骨皮质轨迹螺钉技术置入扭矩提高1.7 倍,且抗轴向拔出力更好,钉点偏向内侧,可以扩大钉道与皮质骨之间的接触面积,界面强度、微创更好。

骨皮质轨迹螺钉以椎弓根峡部外侧为入钉点,该位置皮质骨结构良好,在脊柱中椎弓根最为坚强,为椎板、横突、上下关节突力汇合部位,脊柱后部至椎体力均从该部位经过,因此,椎弓根也是脊柱力核。 但椎弓根并非松质骨中心骨柱,是一种复杂的三维结构,相较于椎弓根外下部,椎弓根内上部皮质不仅厚度更高,且相较于皮质骨,椎弓根内松质骨含量更高,这也是同等压力椎弓根中心轴线置钉和内侧壁相比,外侧壁更容易出现骨折的原因,由于内外侧皮质不同,钉道偏内可以避免椎弓根破裂。 利用这一特点,骨皮质轨迹螺钉将钉点尽量靠内,使螺钉和骨皮质接触面积最大化,螺钉和椎弓根后内侧、入钉点背侧、前外侧、椎体边缘接触,有效提升了皮质骨-螺钉把持界面。 螺钉在稳定性判断方面,主要以螺钉轴向拔出力、置入扭矩、固定节段活动度,而螺钉的螺纹参数、形状、螺钉长度、椎体骨密度、直径直接影响螺钉固定牢固程度。 随着腰椎手术应用越来越广泛,翻修、2 次手术患者比例明显升高,据相关资料统计,腰椎融合术5 年内有20%的患者接受再次手术,由于患者初次置入多以常规椎弓根钉为主,再次进行手术时,需先将内固定拆除,在减压、固定,对患者机体创伤较大,手术时间较长,输血、感染风险比较高。 而骨皮质轨迹螺钉直径小,且长度短,可充分接触患者皮质骨集中区域,有利于提高骨-螺钉界面强度。 在腰椎翻修手术中,而骨皮质轨迹螺钉可在初次手术螺钉基础上再次植入,无需剥离,可避免患者初次植入瘢痕再次牵开,避免软组织、骨再次创伤[5-6]。 在骨质疏松患者应用中骨量大量丢失患者,传统椎弓根螺钉受松质骨把持面积影响,稳定性和抗拔出力较差,而骨皮质轨迹螺钉技术根据患者情况,将钉点向上、向前、下移、外偏,再进行置钉,能更好把持椎体上终板、椎管内侧、外侧壁、椎弓根外侧、椎板骨皮质,有利于提高椎弓根复合体骨面内固定生物力强度,稳定性更好[7-8]。 在普通腰椎骨折患者手术中骨皮质轨迹螺钉技术能尽可能减轻小关节损伤,避免威胁侵袭椎管[9-10]。 研究表明,腰部病变无骨质疏松患者治疗中,传统椎弓根螺钉和骨皮质轨迹螺钉技术在单节段PLIF 治疗中虽然疗效和融合率没有明显的差异,但是和传统椎弓根螺钉进行对比,骨皮质轨迹螺钉技术在关节损伤方面明显更轻,由于骨皮质轨迹螺钉技术和传统椎弓根螺钉钉道不同,可以降低椎管侵袭危险。 但骨皮质轨迹螺钉技术也存在一些缺点,和传统椎弓根螺钉进行对比,骨皮质轨迹螺钉技术整个钉道轨迹都是皮质骨,需要使用钻头进行开路,和传统椎弓根螺钉植入过程相比手感比较差,对临床医生操作技术要求比较高,需要不断学习新的技术,另外,骨皮质轨迹螺钉技术在植入时射线暴露更多,如果长时间手术,会增加患者手术风险[11-12]。 本研究观察结果显示,2 组患者治疗前、治疗后1 周、3 个月、6 个月及10 个月疼痛评分无明显差异(P＞0.05);观察组术中出血量比对照组少,手术时间、卧床时间、住院时间均比对照组短,差异具有统计学意义(P＜0.05);2 组患者治疗前后血沉、CRP 均无明显差异(P＞0.05);2 组术前Cobb 角、术后1 周、末次随访、矫正、丢失均无明显差异(P＞0.05);观察组治疗满意度明显比对照组高(P＜0.05)。 进一步证明,骨皮质轨迹螺钉技术在腰椎疾病治疗中优势效果显著。 但本研究受研究时间限制,抽取的样本量和观察指标比较少,研究结果准确性还有待提升,因此,后续在研究中为提高研究结果准确性,需延长研究时间,扩大样本量,从而为腰椎骨折治疗中提供更准确参考依据。

综上所述,骨皮质轨迹螺钉技术在腰椎骨折治疗中不受骨质疏松影响,在腰椎疾病治疗中稳定性更高,患者疼痛程度更轻,可有效减少患者术中出血量,缩短患者术后恢复时间,能有效促进患者病情尽快恢复,且患者治疗满意度明显提升,值得临床推广应用。