脊柱外固定器撑开复位结合椎体成形修复骨质疏松性椎体骨折

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.31.012

摘要/Abstract

摘要：

背景：经皮椎体成形治疗是针对骨质疏松性椎体压缩骨折一种有效的微创疗法，但在临床应用过程也存在一定的不足，如不能恢复椎体高度及矫正局部后凸畸形，同时骨水泥渗漏发生率较高。
目的：评价脊柱外固定器撑开复位结合椎体成形治疗骨质疏松性椎体骨折的近期临床疗效。
方法：2012年1月至2013年6月采用脊柱外固定器撑开复位结合椎体成形治疗骨质疏松性严重椎体骨折患者55例。术中先采用经皮椎弓根钉脊柱外固定器撑开闭合复位矫正脊柱后凸畸形，然后再经皮穿刺行伤椎椎体成形治疗。测量治疗前后压缩骨折椎体高度压缩率、后凸畸形角度及椎管内狭窄占位率。同时采用目测类比评分法和Oswestry功能障碍指数评估临床疗效。
结果与结论：患者治疗后和末次随访时的目测类比评分和Oswestry功能障碍指数与治疗前比较均明显改善 (P < 0.05)，患者腰背痛基本缓解，治疗后1-3 d可下床活动。55例共57个椎体出现骨水泥渗漏4例，但无明显临床症状。经脊柱外固定器整复结合椎体成形治疗后和末次随访时的压缩骨折椎体高度、后凸畸形角度及椎管内狭窄占位率均较治疗前显著改善(P < 0.05)，治疗后与末次随访相比差异无显著性意义。提示脊柱外固定器撑开复位结合经皮椎体成形治疗骨质疏松性严重椎体骨折是一种安全有效且疗效稳定的微创修复方法，骨水泥渗漏率低，可获得满意的脊柱稳定性。

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

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关键词: 植入物, 脊柱植入物, 骨质疏松压缩骨折, 经皮椎体成形, 脊柱外固定器, 微创

Abstract:

BACKGROUND: Percutaneous vertebroplasty is an effective minimally invasive method in the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures. However, there are some shortcomings during clinical application, such as cannot recover vertebral height or correct local kyphosis, as well as the incidence of cement leakage is very high.
OBJECTIVE: To evaluate the latest clinical effect of spinal external fixator distraction reduction combined with vertebroplasty for osteoporotic vertebral fractures.
METHODS: From January 2012 to June 2013, 55 sever osteoporotic fracture patients accepted the treatment of spinal external fixator distraction reduction combined with vertebroplasty. During the operation, we firstly used percutaneous pedicle screw fixator to open the closed reduction and to correct the kyphosis, followed by vertebroplasty via percutaneous puncture. Then we measured the compression rate of vertebral body of compression fracture, the kyphosis angle and the rate of intraspinal occupancy before and after operation. Meanwhile, we evaluated the clinical effect with Visual Analogue Scale and Oswestry disability index.
RESULTS AND CONCLUSION: Visual Analogue Scale scores and Oswestry disability index were significantly improved after treatment and during final follow-up (P < 0.05). Low back pain was basically relieved. The patients could do out-of-bed activity at 1-3 days after treatment. Among the 57 vertebral bodies of 55 cases, 4 suffered from the cement leakage without obvious clinical symptoms. The height of vertebral compression fracture, the kyphosis angle, and the rate of intraspinal occupancy were significantly improved after the spinal external fixator combined with vertebroplasty and during the last follow-up (P < 0.05), and no significant difference was detected between postoperation and final follow-up. These data indicated that spinal external fixator distraction reduction combined with percutaneous vertebroplasty for severe osteoporotic vertebral compression fractures is a safe effective minimally invasive method with stable therapeutic effects. Cement leakage rate was low, and spinal stability was satisfactory.

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

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Key words: osteoporotic fractures, internal fixators, vertebroplasty, surgical procedures, minimally invasive

中图分类号:

R318

李柱，王文军，姚女兆，宋西正. 脊柱外固定器撑开复位结合椎体成形修复骨质疏松性椎体骨折[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(31): 4986-4991.

Li Zhu, Wang Wen-jun, Yao Nv-zhao, Song Xi-zheng. Spinal external fixator distraction reduction combined with vertebroplasty in the repair of osteoporotic vertebral fractures[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(31): 4986-4991.

图/表（结果） 2

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引言

随着人口老龄化趋势日益凸显，近10年来，在世界卫生组织的倡议下，“骨关节十年：2000-2010”活动得到开展，其中骨质疏松是重要问题之一，其主要临床并发症即椎体压缩性骨折。

骨质疏松性椎体压缩性骨折与在正常人群发生的创伤性椎体骨折的临床表现是不同的，其具有轻微外伤即可引起骨折，胸、腰背疼痛不严重，一般出现神经损伤，患者多步行入院就诊等特点，其临床症状隐匿，相对于其他骨折，就诊率低，漏诊率高。其外科治疗适应证为不稳定骨折，表现为神经功能障碍、严重或进行性畸形、持续性剧痛。

椎体压缩性骨折往往引起患者活动受限，甚至可引起相关并发症，如肺部感染、压疮等，极大地降低了患者的生活质量。但部分患者药物等保守治疗效果不佳又不能耐受传统开放手术。

近年来，经皮椎体成形治疗被广泛应用于骨质疏松性椎体骨折，是针对骨质疏松性椎体压缩骨折的一种微创治疗方法，大量临床观察表明其可明显缓解腰背部疼痛，术后患者可早期下地活动，极大地减轻了患者和社会的经济负担。虽然经皮椎体成形治疗取得了较好的近期临床疗效，但由于不能很好地恢复伤椎高度，导致远期疗效不肯定。

尽管经皮椎体后凸成形治疗在一定程度上可恢复伤椎高度，但对于椎体后壁破损等严重椎体骨折，尤其是椎体压缩程度>75%伴有椎管狭窄的患者，经皮椎体后凸成形治疗不能满意地恢复椎体高度、矫正后凸畸形^[1-2]，且骨水泥渗漏发生率高达34%-67%^[3-4]。也有作者报道应用开放长节段椎弓根螺钉置入内固定，必要时可使用骨水泥强化椎弓根螺钉^[5]，但创伤大，恢复慢，部分老年患者无法耐受。

基于以上考虑，一方面为了能有效地恢复伤椎高度，降低骨水泥渗漏等问题；另一方面减少手术创伤，促使患者早期下床活动，作者于2012年1月至2013年3月尝试经皮椎弓根钉脊柱外固定器撑开复位下经皮椎体成形治疗骨质疏松性椎体严重骨折55例，采用回顾性分析方法观察并评价该微创方案的安全性及临床疗效。经近期随访，发现该方法恢复快，骨水泥渗漏率低，可获得满意的脊柱稳定性。

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材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

设计：对比观察试验。

时间及地点：于2012年1月至2013年3月在南华大学附属第一医院脊柱外科完成。

对象：选择2012年1月至2013年3月南华大学附属第一医院脊柱外科收治的骨质疏松性椎体严重骨折患者55例，男30例，女25例；年龄51-82岁，平均66.5岁；有跌倒外伤史30例，弯腰负重等轻度外伤史25例；受伤至手术时间为8 h-16 d。共57个椎体骨折分别为：T₁₀ 3例，T₁₁ 5例，T₁₂ 12例，L₁ 15例，L₂ 8例，L₃ 6例，L₄4例，T₁₂L₁双节段2例。

椎体前中柱高度明显丢失(≥1/3)，根据椎体压缩程度(Genant法^[3])：35%-75% 37个椎体，>75% 18个椎体。23例椎管内有不同程度狭窄性占位：<30% 8例，30%-50% 12例，51%-60% 3例(后纵韧带均完整)，其中椎体后壁破裂27例。后凸角7.3°-40.2°(平均30.2°)。均无明显脊髓或神经根损伤受压。

纳入标准：①符合骨质疏松性椎体骨折的诊断标准者。②临床表现主要为严重的胸腰部疼痛，活动时疼痛明显加剧，无法行走者。③术前常规进行X射线片、CT、MRI及骨密度检查，均诊断为新鲜的严重胸腰椎椎体骨折，且有骨质疏松(T≤-2.0)。④对治疗及试验方案知情同意，且得到医院伦理委员会批准者。

排除标准：陈旧性胸腰椎骨折，胸腰椎骨折伴明显脊髓损伤或椎管占位>50%，脊椎三柱毁损伤，脊柱骨折横向移位伴前纵韧带损伤，肿瘤所致的病理性骨折患者。

材料：治疗过程中应用的骨水泥、椎弓根螺钉均具有良好的生物相容性。

方法：硬膜外麻满意后取俯卧位，胸腹部悬空。首先在C型臂X射线机定位指导下，在伤椎的相邻上、下位椎体常规进行经皮置入4枚椎弓根螺钉(Schanz针，直径为6.0 mm)^[4]，钉尖到达椎体前中1/3处停止进钉。安装、调节脊柱外固定器对伤椎进行纵向撑开、复位、固定，椎体复位满意后，行伤椎经皮椎体成形治疗。在推注骨水泥时，根据填充情况不断地调节穿刺针的方位及骨水泥流注状况，防止骨水泥向椎管内渗漏损伤脊髓神经。脊柱外固定器和骨水泥穿刺针在骨水泥灌注5 min后拆除，如严重不稳骨折，可在术后1周后拆除脊柱外固定器。常规钉道口加压包扎。术后常规伤口换药处理，无需全身使用抗生素预防感染。术后卧床休息24 h后可下床活动并复查X射线和CT片等影像学检查。

主要观察指标：

(1)采用目测类比评分法评定腰背疼痛改善程度，Oswestry功能障碍指数评估患者身体功能及生活质量情况。

(2)伤椎椎体高度压缩率：参照Lee等^[6]的方法，侧位X射线片测量椎体压缩骨折部位高度a0，同时测量相邻上位椎体高度径a1和下位椎体高度a2。椎体压缩骨折部位未压缩骨折前高度A=(a1+a2)/2，椎体压缩骨折部位压缩率= (A-a0)/ A×100%。

(3)椎体后凸角度：参照脊柱Cobb角测量方法，侧位X射线片上伤椎体上、下终板垂线交角即为椎体后凸角度。

(4)椎管内狭窄占位率：CT横断面上测量椎体压缩骨折部位椎管前后径a0，同时测量相邻上位椎体椎管前后径a1和下位椎体椎管前后径a2。椎体压缩骨折部位未压缩骨折前椎管前后径A=(a1+a2)/2，椎体压缩骨折部位椎管内狭窄占位率=(A-a0 )/ A×100%。

随访期间观察伤椎形态及有无相邻椎体骨折发生。

统计学分析：由姚女兆副主任医师采用SPSS 13.0软件进行数据处理，计量数据以x(_)±s表示，治疗后及末次随访时与治疗前比较行配对样本t 检验，P < 0.05被认为差异有显著性意义。

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讨论

3.1 骨质疏松性椎体骨折与椎体成形治疗随着国内社会老龄化，老年骨质疏松症患者逐渐增多，而由此引起的椎体压缩性骨折发病率也逐渐增多。椎体压缩性骨折往往引起患者腰背部剧烈疼痛、活动受限，甚至可引起相关并发症，如肺部感染、压疮等，极大地降低了患者的生活质量。部分患者药物等保守治疗效果不佳又不能耐受传统开放手术，椎体成形治疗则是针对骨质疏松性椎体压缩骨折的一种微创治疗方法，大量临床观察表明其可明显缓解腰背部疼痛，术后患者可早期下地活动，极大地减轻了患者和社会的经济负担^[7-18]。但经皮椎体成形治疗在临床应用过程也存在一定的不足，如不能恢复椎体高度、矫正局部后凸畸形，同时骨水泥渗漏发生率较高，影响了远期疗效。

尽管椎体后凸成形治疗在一定程度上弥补了这些不足^[19-21]，但其作用机制均是在椎体内通过机械撑开扩张形成空腔来恢复椎体高度和矫正后凸畸形，在椎体内撑开扩张成形的过程中，椎体骨折线增宽，骨折片发生移位，增加了骨水泥渗漏和硬脊膜受压的机会。同时，在撑开复位时加重了伤椎内骨质的破坏，取出经皮椎体后凸成形扩张器械时，伤椎又弹性回缩，最终导致椎体高度恢复受到限制，特别是压缩程度>75%的椎体，由于扩张器械规格限制，直径过大难以置入伤椎内进行扩张复位。而且经皮椎体后凸成形材料价格昂贵，更进一步限制其使用^[22-29]。

也有学者采用过伸体位复位结合经皮椎体成形治疗椎体压缩性骨折，尽管有一定的矫正后凸和恢复椎体高度的作用，但仅限于非严重椎体骨折患者，对于压缩大于75%和椎管狭窄的患者禁用。而且在体位复位时部分患者不能耐受腰背部疼痛^[30-32]。

3.2 脊柱外固定结合经皮椎体成形治疗骨质疏松严重椎体骨折的优势本组病例首先利用经皮椎弓根螺钉脊柱外固定器对伤椎进行复位，然后在复位后空虚低压的椎体内填充骨水泥，具有明显的优势：①由于螺钉的作用力在伤椎相邻上下椎体，依靠Schanz椎弓根钉极大的纵向牵引、撬拨力，使伤椎周围的前后纵韧带、腰大肌、膈肌角等软组织紧张产生一种生物夹板效应^[8]，促进伤椎骨折块向内回纳，椎体骨折缝隙减小，终板平行抬高，椎体高度得到很好地复位。②脊柱外固定器的牵引撑开可能克服伤椎椎体成形术前弹性回缩，以维持伤椎体恢复的高度，使得伤椎高度的恢复及后凸畸形矫正不受回缩的影响而发生丢失^[9]。故本组患者术后椎体高度与后凸角恢复满意且随访无明显高度和后凸角的丢失，其结果优于经皮椎体后凸成形治疗及体位复位结合经皮椎体成形治疗等方法。③软组织的紧张牵拉可使得血管闭塞，自然形成一个闭合性的囊袋，加上伤椎体内被拉开的蛋壳样空腔，此时向伤椎体空腔内注入骨水泥填充灌注成形，骨水泥完全在低压闭合的空腔内灌注，发生渗漏的机会明显降低。

本组病例55例患者只有4例出现了骨水泥渗漏(发生率7%)，而且有27例患者椎体后壁破裂，常规经皮椎体成形和经皮椎体后凸成形治疗都是相对禁忌证。而且骨水泥渗漏也低于球囊经皮椎体后凸成形治疗骨水泥渗漏发生率(8%)^[33-41]。本组虽有1例渗漏到椎管但较局限，无明显临床症状，其安全性较高。

3.3 脊柱外固定结合经皮椎体成形治疗骨质疏松严重椎体骨折术中注意事项及不足为避免术中不良事件的发生，在实施该术式时应注意如下几点：①手术要在C臂X射线机透视监测下进行，术前应准确定位伤椎及上下相邻椎体，动态观察正侧位影像，及时调整螺钉入点、角度和深度。在经皮椎体成形术中随时观察骨水泥推注情况，如有渗漏立即改变推注角度和方向或者终止推注以防止骨水泥渗漏入椎管而损伤脊髓和神经。②麻醉最好选用硬膜外麻，对患者的镇痛效果满意而且不影响患者下肢的运动，便于Schanz钉在置入等操作过程中时随时观察患者双下肢感觉运动功能。③骨折复位时先撑开后柱，然后利用脊柱外固定器的椎弓根外固定系统的独特调节功能，均匀、缓和地撑开前中柱，从而达到伤椎整体复位的目的。④对严重骨质疏松患者行伤椎体整复时，Schanz钉常纵向切割松质骨，加重椎体骨质破坏，不可强求伤椎高度的恢复，当Schanz钉切割到终板时应停止外固定器的撑开、撬拨，行经皮椎体成形治疗即可。

脊柱外固定器结合伤椎椎体成形术适应于椎体后壁破损骨质疏松压缩新鲜骨折，也适用椎体后壁破裂等严重骨折患者，而陈旧性胸腰椎骨折及后纵韧带断裂、后壁骨块翻转、胸腰椎骨折伴明显脊髓损伤、脊柱骨折横向移位伴前纵韧带损伤、肿瘤所至的病理性骨折被视为相对禁忌证^[42-45]。此外，骨水泥漏等并发症仍是小心防范的问题。虽然本组病例近期疗效满意，但远期疗效有待进一步观察。

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