“U”形钛棒系统节段内固定联合峡部植骨治疗单纯性腰椎峡部裂

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.0794

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

腰椎峡部裂：是指腰椎一侧或者双侧上下关节突的骨性连接即腰椎峡部存在骨质缺损不连续。其可以发生在任何节段，以L₄_，₅多见。腰椎峡部裂多为高强度活动所致的疲劳性骨折，是引起腰椎滑脱的潜在因素，大部分腰椎峡部裂患者无临床症状，部分患者临床症状可主要表现为腰部慢性疼痛。

腰椎峡部裂节段间融合：节段间融合是将病椎与下位椎体进行植骨融合，对于伴有严重滑脱或神经损伤症状的峡部裂其可以较好的恢复椎体间的稳定性，防止椎体滑脱的发生，有效改善症状。但是这种方法加速了临近椎间盘的退变，减少了椎体的活动度。

腰椎峡部裂节段内修复：节段内修复是在峡部裂隙内植骨并在节段内进行固定直接使峡部断端骨性融合，其被证实可以有效保留病椎及临近节段椎体的活动度。但在节段内修复方法发展之初，因为椎体传导的应力主要在椎弓峡部集中，所以众多学者认为单纯固定峡部无法有效恢复椎体生物力学稳定性。但近些年来，随着Buck法、Scott横突-棘突钢丝捆绑法及椎弓钉-椎板钩固定法等节段内修复技术的应用，该方法取得较好的治疗效果。

摘要

背景：单纯腰椎峡部裂经保守治疗无效的患者目前多采用节段内骨折内固定联合峡部裂隙植骨的方法，然而这一方法术式多样，尚存在一定争议。

目的：探讨“U”形钛棒系统节段内固定联合峡部植骨治疗单纯腰椎峡部裂的临床疗效。

方法：对2012年5月至2016年5月解放军济南军区总医院骨创科收治的15例单纯性腰椎峡部裂伴或不伴轻度椎体滑脱患者的临床资料进行回顾性分析，均给予“U”形钛棒系统节段内固定联合峡部植骨治疗。观察患者手术一般情况包括手术时间、术中出血量、术后引流量；比较术前及术后3，6，12个月腰椎正侧位X射线、CT、目测类比评分及Oswestry功能障碍指数。

结果与结论：①患者手术时间为(115.0±18.8) min，术中出血(280.0±84.3) mL，术后引流量(61.0±19.6) mL；②随访目测类比评分和Oswestry功能障碍指数，患者疼痛症状及功能均明显改善(P < 0.05)；③术后随访无继发腰椎滑脱及临近椎间盘退变发生，无内固定断裂及松动，无感染、神经损伤等并发症出现；④所有患者均获得骨性融合，愈合时间为6-12个月，平均8.2个月；⑤综上说明，“U”形钛棒系统节段内固定联合峡部植骨是治疗单纯腰椎峡部裂的较好选择。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
ORCID: 0000-0003-4804-6262(孙鲁琨)

关键词: 腰椎峡部裂, 单纯性, 椎体滑脱, “U”形钛棒, 手术修复, 植骨, 脊柱植入物, 骨科植入物

Abstract:

BACKGROUND: When conservative treatment of pure lumbar spondylolysis is ineffective, segmental fixation and bone grafting is a commonly used method. However, surgical methods are various, and have some controversies.

OBJECTIVE: To investigate the effectiveness of U-shape titanium screw-rod fixation system with bone grafting for pure lumbar spondylolysis.

METHODS: Data from 15 patients with pure lumbar spondylolysis or without mild spondylolisthesis, who were treated with U-shape titanium screw-rod fixation system and bone grafting in the Department of Orthopedics of Jinan Military General Hospital from May 2012 to May 2016, were retrospectively reviewed. Operation time, intraoperative blood loss and postoperative drainage were observed. The lumbar spine X-ray, CT, Visual Analogue Scale and Oswestry Disability Index were compared before operation, 3, 6 and 12 months after operation.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) The operation time was (115.0±18.8) minutes, the intraoperative blood loss was (280.0±84.3) mL, and the postoperative drainage was (61.0±19.6) mL. (2) By Visual Analogue Scale and Oswestry Disability Index during following-up, pain symptoms and function were significantly improved (P < 0.05). (3) No secondary spondylolisthesis, adjacent vertebral degeneration, internal fixation fracture, loosening, infection or nerve injury occurred during the follow-up. (4) All patients had bony union. The healing time range was 6-12 months, with an average of 8.2 months. (5) In summary, U-shape titanium screw-rod fixation system with bone grafting is a good choice for the treatment of pure lumbar spondylolysis.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

Key words: Lumbar Vertebrae, Spondylolysis, Internal Fixators, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

孙鲁琨，许春涛，刘华，颜丙祥，岳瀚宇，王平山. “U”形钛棒系统节段内固定联合峡部植骨治疗单纯性腰椎峡部裂[J]. 中国组织工程研究, 2018, 22(15): 2340-2344.

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图/表（结果） 1

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引言

材料方法

1.1 设计 回顾性病例分析。

1.2 时间及地点 于2012年5月至2016年5月在解放军济南军区总医院骨创科完成。

1.3 材料 文中所使用的椎弓根螺钉系统由北京理贝尔生物工程研究所有限公司生产提供，该系统由椎弓根螺钉及预弯钛棒组成，生物相容性良好。

1.4 对象 共纳入2012年5月至2016年5月在解放军济南军区总医院骨创科收治的15例经“U”形钛棒系统节段内固定联合峡部植骨治疗的单纯性腰椎峡部裂伴或者不伴Ⅰ度椎体滑脱的患者，均为男性，年龄20-30岁，平均24.3岁。病史6个月至2年，3例自述有外伤史，12例有高强度运动史。15例均为单节段双侧峡部裂，L₄峡部裂2例，L₅峡部裂13例，其中4例伴有Ⅰ度椎体滑脱，其余11例不伴有椎体滑脱。

纳入标准：①经临床症状及体格检查结合腰椎正侧位及双斜位X射线、CT明确诊断为腰椎峡部裂，并利用“U”形钛棒系统节段内固定联合峡部植骨治疗的患者；②腰痛症状持续6个月以上，经保守治疗疼痛无明显缓解；③峡部行封闭治疗，症状可暂时完全缓解。

排除标准：①病变椎体伴有严重腰椎滑脱(Ⅱ度及Ⅱ度以上)及临近椎间盘退变造成椎体不稳的患者；②神经根受损的患者；③病变棘突发育不良或具有棘突损伤史的患者；④合并有其他损伤或精神疾病，不能配合术后随访的患者。

1.5 治疗方法 麻醉成功后，患者取俯卧位，身下垫双横软垫使腰椎处于过伸位。术前C臂透视确定病椎位置，以病变椎体为中心于腰部中央做一纵行切口，长4-6 cm，逐层切开皮肤、皮下组织及深筋膜，剥离椎旁肌肉及软组织，暴露病椎棘突、椎板及上下关节突。探查病椎峡部裂后，确认螺钉置入位置及方向，于椎弓根处开口器开口并置入2枚万向螺钉。清除峡部裂隙间瘢痕组织及纤维增生组织，咬除峡部断端硬化骨质直至断面渗血，取自体髂骨修剪合适大小等分植入峡部断端，植骨时需注意，大块松质骨置于峡部断端底层，细碎松质骨颗粒置于峡部表层，防止断端加压受挤松质骨突入椎管压迫神经。再取合适长度钉棒1枚，预弯成“U”形，于病椎棘突下置入，向头侧提拉使峡部断端加压，确保“U”形钛棒与棘突下缘紧密贴合，防止腰部过伸时钛棒下缘与下位棘突上缘发生撞击。然后将螺钉尾端螺帽拧入固定，确定固定牢固后，生理盐水冲洗，随后在峡部表面植入细碎松质骨颗粒，置入心包引流管1根，逐层缝合，术毕。手术中应避免对椎旁肌肉的长时间过度牵拉，以免造成腰背肌无力及椎体不稳情况的发生。

术后给予常规抗生素预防感染治疗，术后48 h拔出引流管，10 d拆除缝线。术后需绝对卧床二至三周，然后佩戴腰围下地活动至术后3个月。

1.6 主要观察指标

1.6.1 手术一般情况 ①手术时间(从切开皮肤开始至皮肤缝合完毕结束)；②术中出血量；③术后引流量。

1.6.2 围术期及随访影像学评估术前(入院当天)、术后3，6，12个月及以后每半年常规拍摄腰椎正侧位X射线、CT检查对患者内固定情况、椎体是否滑脱、峡部裂植骨融合等进行评估。末次随访时行腰部MRI，对病变椎体临近椎间盘退变情况进行评估。植骨融合标准：峡部低密度区有小梁骨桥形成，峡部与移植骨块间连续性好^[6]。

1.6.3 目测类比评分采用目测类比评分对术前、术后3，6，12个月腰痛症状缓解情况进行评估^[7-8]，评分为0-10分，0分表示无腰部疼痛症状，10分表示有严重的无法耐受的腰部疼痛。

1.6.4 Oswestry功能障碍指数(Oswestry Disability Index, ODI) 采用ODI问卷表对术前、术后3，6，12个月腰椎症状改善情况进行评估^[9]。问卷表分别从包括疼痛的强度、生活自理、提物、步行、坐位、站立、干扰睡眠、性生活、社会生活、旅游等10个方面进行评分。其中0-20%为优(轻度功能障碍)，21%-40%为良(中度功能障碍)，41%-60%为中(严重功能障碍)，61%-80%为差(完全功能障碍)，81%-100%为极差(卧床不起)。

1.7 统计学分析 所得数据采用SPSS 22.0统计软件进行分析。计量资料采用x(_)±s表示，对术后随访不同时间点目测类比评分、ODI采用重复测量方差分析进行比较，不同时间点目测类比评分、ODI两两比较时，采用重复测量多重比较Bonferroni法，P < 0.05时为差异有显著性意义。

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讨论

腰椎峡部裂大部分患者经过保守治疗即可获得满意的治疗效果，对于保守治疗无效的患者可以考虑手术治疗。手术治疗可分为节段间融合和节段内修复两大类，节段间融合是将病椎与下位椎体进行植骨融合，对于伴有严重滑脱或神经损伤症状的峡部裂其可以较好的恢复椎体间的稳定性，防止椎体滑脱的发生，有效改善症状。但是这种方法加速了临近椎间盘的退变，减少了椎体的活动度^[9]。节段内修复是在峡部裂隙内植骨并在节段内进行固定直接使峡部断端骨性融合，其被证实可以有效保留病椎及临近节段椎体的活动度^[10]。但在节段内修复方法发展之初，因为椎体传导的应力主要在椎弓峡部集中，所以众多学者认为单纯固定峡部无法有效恢复椎体生物力学稳定性。但近些年来，随着Buck法、Scott横突-棘突钢丝捆绑法及椎弓钉-椎板钩固定法等节段内修复技术的应用，该方法取得较好的治疗效果^[11-15]。而此次研究通过钛棒系统节段内固定联合峡部植骨的节段内修复法进行治疗同样获得了良好的临床疗效。虽然伴有严重滑脱的峡部裂多采用节段间融合手术治疗，但既往研究报道表明，轻度椎体滑脱(Ⅰ度椎体滑脱)对腰椎峡部裂节段内修复法的治疗效果没有明显影响，因此伴有Ⅰ度椎体滑脱的峡部裂仍可采用阶段内修复法进行治疗^[16-19]。Altaf等^[20]的研究结果结果却显示，伴有Ⅰ度椎体滑脱的峡部裂患者，其愈合率为67%，明显低于不伴Ⅰ度椎体滑脱患者的峡部裂愈合率91%。而在该研究中，4例伴有Ⅰ度椎体滑脱的患者均获得骨性愈合，因此对于单纯峡部裂伴有Ⅰ度椎体滑脱的患者，只要无神经受损及椎体不稳者，经过6个月保守治疗无效时，仍倾向于采用节段内修复法治疗，它不仅可以减少对病椎活动度的影响，还避免了临近椎间盘的退变。更加可信的证据还需要对伴Ⅰ度椎体滑脱的峡部裂治疗疗效进行大样本的临床对照研究才可获得。另外众多研究发现，节段内修复法治疗峡部裂的愈合率与年龄有关，年轻患者的愈合率明显高于年长患者^[21-24]。考虑其与临近椎间盘退变有关。而在此次研究中，所有患者年龄均不超过30岁，且经手术治疗后峡部裂均获得骨性愈合。所以作者认为，对于保守治疗无效的单纯峡部裂伴或不伴轻度椎体滑脱的年轻患者，可尽早选择手术治疗，以提高患者的愈合率。

对于不同节段内修复方法选择目前还存在较多争议。最早的节段内修复方法由Kimura^[25]提出，他在峡部进行取髂骨植骨，但是没有采取任何内固定措施，治疗效果并不令人满意，而且患者术后需要长期卧床及石膏外固定，难以长期坚持。随着技术不断发展，Buck法、Scott横突-棘突钢丝捆绑法、椎弓钉-椎板钩固定法被相继提出，因其对早期方法的改进而提高了治疗疗效^[15^，^26-30]。但这些方法仍具有各种缺陷，其在应用中仍存在一定局限性，尚没有得到大家的统一共识。

Gillet最早采用“V”形钛棒节段内固定治疗峡部裂，其优良率仅为60%^[31]。Altaf等^[20]通过改良Gillet的方法，用“U”形钛棒节段内固定联合峡部植骨治疗20例峡部裂患者，患者疼痛症状缓解优良率达到90%，峡部骨性愈合率达到80%^[20]。而近年来国内也有其优良疗效的相关报道^[32-33]。另外其手术操作在关节突及椎板后方进行，位置较为表浅，操作容易，因此作者选择了此方法对保守治疗无效的单纯峡部裂患者进行手术治疗。在该研究中，所有患者的手术切口仅为4-6 cm，这明显小于传统手术切口，且与以往文章报道传统Buck法相比^[34]，研究中“U”形钛棒节段内固定在手术时间及术中出血量方面均更具优势。该研究中患者大多为有高强度运动史的青年，都有保守治疗6个月无缓解的腰部疼痛，通过手术后目测类比评分、ODI随访，所有患者腰痛症状明显缓解，生活质量显著改善，术后12个月目测类比评分为1.00±0.76，ODI为9.75±3.28。15例患者CT随访峡部裂均骨性融合，通过随访腰椎正侧位X射线可见所有患者均未出现断钉、断棒及椎体滑脱现象。虽然腰椎正侧位X射线只能间接判断椎间盘有无退变，有其局限性，但尚没有证据显示“U”形钛棒节段内固定术后，病变椎体临近椎间盘发生退变，且通过内固定取出术后2例患者的腰部MRI也没有发现椎间盘退变的发生。

在安全性方面，Buck法因拉力螺钉直接穿过峡部，占据一部分断面，植骨量将受到较大影响，因此对于椎板发育不良或者峡部过细的患者不适用于这种方法，否则椎板破裂突入椎管易损伤神经；Scott横突-棘突钢丝捆绑法需要对横突进行暴露并进行捆绑，创伤大，操作复杂，容易伤到双侧神经根，易发生钢丝断裂^[35-36]，且暴露L₅横突时需要切断髂腰韧带，腰椎的稳定将受到破坏；椎弓钉-椎板钩固定法也有脱钩的风险，且加压椎弓根钉和椎板钩时存在椎板两侧加压不对称的可能^[37]，相比较而言，折弯“U”

表1 术前和术后随访目测类比评分、ODI比较 (x(_)±s，n=15)

Table 1 Comparison of Visual Analogue Scale and Oswestry Disability Index preoperation and postoperation

时间	目测类比评分	ODI(%)
术前	5.75±1.28	64.87±5.71
术后3个月	2.88±0.83	28.62±3.70
术后6个月	1.13±0.83	16.25±5.17
术后12个月	1.00±0.76	9.75±3.28

形钛棒以棘突为支点对双侧峡部进行加压，加压更加对称，且不侵占峡部植骨区域，可使植骨更充分，且此方法利用已广泛应用的椎弓根螺钉及其连接钛棒等现成器械，不需要额外技术培训，学习曲线短，操作起来更加简单安全，更利于技术推广应用。但在应用此方法时，棘突会因受力过大而发生骨折，因此钛棒加压固定时力度应适中，对于棘突发育不良或者棘突受损的患者，不适合此方法治疗。

该研究设计仍有部分不足，大样本量、长期随访可以进一步确定“U”形钛棒系统节段内固定联合峡部植骨的远期疗效，且与其他节段内修复方法间的对照研究可以掌握各种方法间的优劣，以便临床治疗中更好的选择治疗方法。但凭借该研究，仍可以发现“U”形钛棒系统节段内固定联合峡部植骨是治疗单纯峡部裂的较好选择，其操作简单、创伤小、术后并发症少，峡部骨性融合率高，对腰部疼痛缓解有较好的疗效，在保留病椎活动度的同时也有效避免了临近椎体的退化，值得进一步推广。

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