椎弓根双螺钉技术在腰椎椎间融合术后邻椎病翻修术中的应用

李克鹏，苗军

腰椎椎间融合术是治疗多种腰椎退行性疾病的常用手术方式[1]。腰椎椎间融合术可以有效地改善患者的症状，融合率可以达到90%～95%，近期疗效较好，但是邻椎病（adjacent segment disease, ASD）的发生严重影响了患者的远期预后[2]。ASD 是一个广义的概念，涵盖了融合相邻节段发生的椎间盘退变、小关节炎、后凸畸形、椎管狭窄、椎间不稳等多种并发症。Jeong等[3]通过对87例接受腰椎椎间融合术的患者进行10 年随访发现ASD 的发生率为33.3%。Abraham等[4]对217例患者进行ASD相关研究发现再手术率为9%。初次手术形成的瘢痕与粘连显著增加了并发症的发生率与手术难度，Ma 等[5]通过对初次腰椎椎间融合术患者及腰椎翻修术患者进行回顾性研究发现，初次腰椎椎间融合术与腰椎翻修术的手术相关并发症发生率分别为13.44%与16.02%。

目前，ASD 再手术主要包括神经减压及内固定延长两方面，内固定延长主要有两种方式，即移除原始纵棒更换内固定及应用连接器保留内固定。更换内固定的手术方式需要完全暴露原始内固定装置，手术时间长、软组织破坏严重、出血量较多，此外硬膜破裂与脑脊液漏的发生率也显著增高。Tan 等[6]研究发现，内固定保留翻修术较内固定更换翻修术手术时间与失血量分别减少了40.14%与29.29%。

Santoni 等[7]介绍了皮质骨通道（cortical bone trajectory, CBT）椎弓根螺钉固定技术，并指出CBT螺钉比传统椎弓根螺钉的抗拔出力增加30%，经典的CBT 螺钉入钉点位于椎弓根内下，向外上方向走行，近年来CBT 螺钉已经用于ASD 的翻修手术中，在原固定节段的上端椎椎弓根内置入2枚椎弓根螺钉，在不应用多米诺连接器的情况下进行内固定延长。在临床工作中，原椎弓根螺钉有时会占据经典CBT 螺钉的空间，阻碍CBT螺钉的成功置入。

椎弓根双螺钉技术（double pedicle screws technique, DPST）是在同一椎弓根内置入2 枚椎弓根螺钉的固定方法。由于ASD 翻修术中原始螺钉位置的不确定性，第2枚椎弓根螺钉的入钉点及进钉方向就需要进行调整，不能拘泥于固定的入钉点及进钉方向。本研究回顾性分析应用DPST 行腰椎椎间融合术后ASD翻修术的患者资料，旨在探讨DPST在腰椎椎间融合术后ASD 翻修术中应用的可行性，并总结原始椎弓根螺钉不同位置下双椎弓根螺钉的置入技巧，简化操作流程。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：①具有腰椎退行性疾病治疗采用的初次腰椎椎间融合术手术史，且融合头端椎体发生ASD（下肢存在放射性神经痛或间歇性跛行，影像学存在ASD 证据，保守治疗无效）；②接受后路相邻节段减压DPST 内固定延长翻修术；③初次手术融合节段≥2 个节段；④术后随访时间大于12 个月；⑤术后影像学资料及病例资料完善。排除标准：①翻修术后发生围手术期感染及切口愈合不良的患者；②腰椎外伤导致ASD 者；③存在影响术后康复的内科并发症患者。

回顾性分析2019 年1 月至2021 年12 月保定市第二中心医院应用DPST 治疗的ASD 患者32 例，男11 例，女21 例，年龄51～74 岁，平均（65.6±7.3）岁。所有患者既往手术均采用腰椎椎间融合术，融合节段位于L2～S1，融合范围为2～4个运动节段，近端融合椎位于L2～L4。ASD 均位于原融合节段近端。ASD 的诊断标准：患者存在腰椎融合手术史，出现腰背痛/间歇性跛行/下肢放射痛，影像学检查提示相邻节段出现椎管狭窄/滑脱/后凸或侧凸畸形。

本研究经保定市第二中心医院伦理审查委员会审批通过（［2024］第02号），患者均豁免知情同意。

1.2 手术方法

显露：全身麻醉成功后，取俯卧位，腹部悬空。切开原手术切口的头侧部分并向近端延长约3 cm，自切口延长区向切口区方向骨膜下剥离椎旁肌肉组织，显露原头端椎弓根螺钉尾及其近端相邻节段椎弓根入钉点。

DPST 技术：参照术前X 线及CT 检查结果规划DPST 入钉点及进钉方向，正位X 线片根据原椎弓根螺钉入钉点选择椎弓根双螺钉内外入钉点及内倾角（E 角）；侧位X 线片根据原椎弓根螺钉在椎体椎弓根中的位置决定椎弓根双螺钉的头尾入钉点及头尾角（f角）。①入钉点：以原椎弓根螺钉尾为基准点，将入钉点根据术前规划分别位于基准点内下、内上、外下、外上四种进钉方式（图1）。②E角：选择内下及内上入钉点时，E 角应垂直矢状面或稍外倾，选择外下及外上入钉点时，E 角应适当增大。③f角：根据原椎弓根螺钉头尾方向选择f 角，一般与原椎弓根螺钉平行即可。④螺钉长度：由于原椎弓根螺钉尾妨碍椎弓根双螺钉完全拧入骨质，建议选择比目标长度超出5 mm的椎弓根螺钉。

图1 以原椎弓根螺钉尾为基准点，存在内下、内上、外下、外上四种进钉方法

置钉过程：应用DPST 技术对原固定节段椎弓根进行开路、攻丝，置入第2 枚椎弓根螺钉即DPST 螺钉，以C 型臂X 线机透视确认椎弓根螺钉位置。

椎板切除减压及椎间融合：行相邻间隙椎板切除减压，经椎间孔植骨融合。常规分层缝合切口，放置引流管。

1.3 随访计划及评价指标

记录所有患者的手术时间、术中出血量、椎弓根双螺钉的型号。影像学评估由两名研究人员完成，于术后CT 片上测量椎弓根螺钉的在骨质内的有效长度，观察椎弓根破壁情况。

所有患者均于术后3 个月及术后1 年进行门诊随访。末次随访时复查腰椎正侧位X线片，评估双椎弓根螺钉内固定有无松动现象，螺钉松动的标准为螺钉骨质周围存在射线可透区域（宽度＞1 mm）。并采用Oswestry 功能障碍指数（Oswestry disability index,ODI）评估腰椎功能和生活质量。ODI通过10个问题（疼痛强度、个人护理、举重、步行、坐姿、站立、睡眠、性生活、社交生活、旅行）进行评分，每个问题得分0～5分。ODI=［（实际得分/5）×回答问题数］×100%。

1.4 统计学方法

采用SPSS25.0 软件进行统计学分析。应用Shapiro-Wilk 对数据的检验结果表明，本研究中的数据符合正态分布，采用配对t检验比较原椎弓根螺钉和DPST 螺钉的有效钉道长度，应用单因素方差分析对患者术前及术后3 个月、术后1 年的ODI 进行比较。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 ASD翻修术结果

手术时间为90～180 min，平均（132.4±55.1）min；术中出血量为300～500 mL，平均（402.3±115.6）mL。共置入64枚DPST螺钉，L1椎体16枚、L2椎体24枚、L3 椎体18 枚、L4 椎体6 枚；螺钉直径5.5 mm24 枚、6.0 mm40枚；入钉点为内上18枚、内下12枚、外上24枚、外下10 枚。54 枚螺钉位置良好，10 枚螺钉位置不良，其中7 枚穿破椎体外侧壁、3 枚穿破椎根内侧壁，均无神经症损伤症状，总体置钉成功率为84.4%（54/64）。

随访时间12～24 个月，平均（18.4±5.7）个月。至末次随访，未发生内固定松动。典型病例见图2。

图2 患者，女，48岁，诊断为L4～S1腰椎椎间融合术后L3/4的ASD，采用DPST翻修术

2.2 原椎弓根螺钉与DPST螺钉的钉道长度比较

DPST 螺钉在骨质内的走行长度为37～46 mm，平均（41.3±4.5）mm；原椎弓根螺钉走行长度为36～48 mm，平均（42.6±4.8）mm。两者比较差异无统计学意义（t=0.572，P=0.573）。

2.3 术后随访期间的ODI

术前ODI 为平均为32.7%±15.3%，术后3 个月和术后1 年ODI 平均为8.7%±11.1%和6.1%±5.9%，均较术前显著降低（Q=16.791，P=0.002；Q=18.616，P=0.001）。术后1 年ODI 指数与术后3 个月比较，差异无统计学意义（Q=1.824，P=0.375）。

3 讨论

3.1 DPST在腰椎ASD翻修术中应用的可行性

腰椎椎间融合术后相邻节段的应力增加，容易导致ASD，ASD 的发生发展是一个动态过程，首先出现影像学上的相邻节段不稳与狭窄，随后患者出现与影像学表现相对应的临床表现，最后症状逐渐加重需要手术治疗[8]。Okuda等[9]的研究显示 ASD 发生率随着初次腰椎椎间融合术后时间延长而逐渐增加，术后2 年、5 年、10 年的发生率分别为5%、9%、15%。ASD 的手术治疗方案包括椎间孔镜下单纯神经根减压术、腰椎侧前方椎间融合术、腰椎后路内固定延长椎管减压融合术等，其中腰椎后路内固定延长椎管减压融合术是最经典的手术方案，既往研究显示该术式可以有效缓解患者的术前临床症状，预后良好。椎间孔镜下单纯神经根减压术不能进行相邻节段的融合固定，并且可能加重相邻节段不稳；腰椎侧前方椎间融合术则对椎管减压不充分[10]。

传统ASD 翻修术的切口较大，出血量较初次手术增加11.61%、围手术期并发症发生率是初次手术的1.75倍[11]。为了减少医源性损伤、降低围手术期并发症的发生率，临床上提出了DPST 的固定方式。DPST 对原手术内固定装置无干扰，与传统翻修术需要切开整个原手术区域、对原内固定装置进行更换纵棒的操作相比具有创伤小、出血少的优点，为ASD翻修术提供了新的选择。

Rodriguez等[12]在导航辅助下行ASD翻修术时保留了原内固定装置，参照CBT 螺钉置入方法于椎弓根内置入第2枚椎弓根螺钉，相邻节段获得了骨性愈合。Chen 等[13]在没有导航辅助下，只应用C 型臂X线机透视下保留原椎弓根螺钉，将CBT 螺钉植入椎弓根，提示同一椎弓根内可以置入2 枚椎弓根螺钉。Mullin 等[14]对47 例患者的腰椎CT 数据进行研究，肯定了同一椎弓根同时置入2枚椎弓根螺钉的可能性。Wang 等[15]通过对36 例患者的腰椎CT 数据进行了三维重建，在同一椎弓根内同时模拟置入1枚传统椎弓根螺钉及1枚CBT螺钉，结果显示L1～L5椎弓根双螺钉置入成功率分别为91.7%、97.2%、97.2%、100.0%、91.7%。值得注意的是，本研究应用的CBT 螺钉直径较小（4.0～5.0 mm）。Kim 等[16]应用直径5.5 mm 的CBT 螺钉进行双螺钉置入获得了较高的成功率，但CBT 螺钉技术与DPST 技术相比只能自椎弓根内下方进钉，方向为头侧及外侧，进钉点及进钉方向较固定，当椎弓根内原螺钉干扰CBT 螺钉的进钉轨迹时则应用受到限制，而应用DPST 技术置钉时可以根据原椎弓根螺钉位置灵活调整DPST 置钉钉道，应用范围较大。本研究未发现双螺钉置入相关神经损伤症状，置钉成功率为84.4%，较既往研究偏低，原因可能与所用的第2 枚椎弓根直径较大（5.5～6.0 mm）相关。此外，由于原椎弓根螺钉在椎弓根内的位置具有不确定性，椎弓根双螺钉置入较CT 重建模型上模拟双螺钉置入难度较大。

经典的CBT 螺钉存在钉道较短和方向发散的缺点，抗扭转能力较弱，导致椎间融合率低于传统椎弓根螺钉固定。近年来，Matsukawa等[17]报道了CBT 长钉技术，通过对入钉点及进钉角度的微调，将椎弓根螺钉的有效长度从25～30 mm 增加到40～45 mm。有研究显示，椎弓根螺钉的有效长度与椎间融合率相关，生物力学实验也提示椎弓根螺钉长度的增加可以提高内固定装置的整体牢固程度[18]。本研究结果显示，DPST螺钉在骨质内的走行长度为（42.1±5.2）mm。有限元分析研究结果显示，40 mm 长度的CBT 螺钉较25 mm 长度CBT 螺钉可以增加35%的抗拔出力、20%抗屈伸力、36%抗扭转力[19]。

3.2 DPST置钉要点

Ishii 等[20]对182 例患者进行L4/5 的CBT 螺钉置入，所用椎弓根螺钉直径为5.5 mm，置钉失败率为3.3%。DPST 技术类似于CBT 椎弓根螺钉固定技术又有所不同。单纯CBT 椎弓根螺钉固定技术一般选择的螺钉长度为35～40 mm，DPST 螺钉置入过程中由于原椎弓根螺钉的钉尾阻挡而不能完全置入椎弓根内，需要选择更长的螺钉（一般为50 mm），以便去除骨质外约10 mm 无效长度后，骨质内螺钉的有效长度可达40 mm。

Di Perna 等[21]对患者的CT 重建模型进行CBT 螺钉置入时发现，影响CBT 螺钉安全置入的主要因素是入钉点解剖结构不清。由于局部瘢痕形成及解剖结构的破坏，常规解剖标志很难找到[22]，因而增大了DPST 的难度。以原椎弓根螺钉钉尾为标志进行DPST 螺钉的置入具有较大的可行性。不同于皮质骨轨迹螺钉具有固定的入钉点及进钉方向[23]，DPST螺钉由于要避开原椎弓根螺钉钉道，打法更加多样化，具有较大的可变性。原椎弓根螺钉置入时一般采用横突根部入钉点结合大内倾角及关节突顶端入钉点结合小内倾角两种打法，因而DPST 螺钉置入时以原椎弓根螺钉尾为基准点分别选择内侧入钉结合轻度外倾及外侧入钉点结合较大内倾两种打法。同时，根据侧位X线片上原椎弓根螺钉在椎弓根内的占位进行头尾侧入钉点的选择，在原钉头侧入钉点置钉时要稍向尾侧倾斜螺钉，以免突破终板而进入椎间盘，在原椎弓根螺钉尾侧入钉点置钉时要稍向头侧倾斜螺钉以免突破椎弓根下缘。

3.3 本研究的局限性

首先，应用DPST进行ASD翻修术只是多种可供选择的术式之一，本研究未与传统长切口原内固定装置取出翻修术及多米诺连接块翻修术进行对比；其次，本研究纳入的样本量较小，偏倚可能性较大。

4 结论

在多节段内固定术后ASD 的翻修中，DPST技术是一种安全有效的手术方式，具有手术操作简单及创伤小的优点。

【利益冲突】所有作者均声明不存在利益冲突