经皮微创单向实心椎弓根钉内固定治疗胸腰椎骨折

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.27.009

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

脊柱微创手术：是指经非传统手术途径，并借助医学影像、显微内窥镜等特殊手术器械和仪器对脊柱疾患进行诊断和治疗的微创技术和方法，其目的是将医源性创伤减小到最低程度，同时获得满意的疗效。微创脊柱外科技术主要包括两大类：经皮穿刺技术和内窥镜辅助下的手术技术。

经皮微创椎弓根钉置钉内固定：适用于不需要行胸腰椎椎管开放减压的且不伴有较重程度骨质疏松性各种类型胸腰椎骨折患者，如各种程度的胸腰椎压缩骨折、胸腰椎爆裂骨折但无重度骨折块椎管占位及神经脊髓损伤患者。在影像器械透视下定位经皮椎弓根途径椎体穿刺小切口置入椎弓根钉，安放内固定装置复位固定。

摘要

背景：传统开放手术方式治疗脊柱胸腰段骨折会对患者造成较大创伤，有加速脊柱局部退变可能。新的微创手术方式减小了患者创伤，患者能得到更好的恢复，对传统手术提出挑战。

目的：探讨经皮微创单向固定实心椎弓根钉植入内固定治疗胸腰椎骨折的操作要点和注意事项。

方法：选择行经皮微创单向实心椎弓根钉内固定治疗单一胸腰椎骨折不伴有脊髓损伤患者27例，其中24例患者骨折椎体高度恢复良好，另3例通过适度加大椎弓根钉链接棒弧度辅助抗扭矩套筒套于椎弓根钉尾冒以后柱为支点张开脊柱前柱得到良好复位。观察手术时间、术中出血量，内固定前1 d轴向翻身目测类比评分、内固定后第1天术区目测类比评分、内固定后第3天术区及轴向翻身目测类比评分。

结果与结论：①27例患者108个椎体均在靶点细针参照法引导下经椎弓根途径穿刺置钉，穿刺顺利，98个椎体一次性穿刺成功，余10个椎体二次调整进针点穿刺置钉成功；②内固定后第3天轴向翻身目测类比评分显著低于内固定前1天(P < 0.001)；内固定后第3天术区目测类比评分显著低于内固定后第1天(P < 0.001)；③手术时间及经皮单向实心椎弓根钉内固定手术时间平均(109±18) min；术中出血平均(60±16) mL；④术后无神经根损害并发症发生；⑤结果说明，经皮单向实心椎弓根植入固定治疗不伴有脊髓损伤及椎间盘严重受损的单一胸腰椎骨折的微创手术方式有效且安全；靶点细针参照引导穿刺技术作为简单易行的方法能够显著降低经椎弓根途径的穿刺难度，具有极高的一次性穿刺成功率。

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: 0000-0003-0256-6684(叶彬)

关键词: 骨科植入物, 脊柱植入物, 胸腰椎骨折, 单向实心椎弓根螺钉, 经皮

Abstract:

BACKGROUND: Traditional open surgery will do great damage to the patients with thoracolumbar fractures, and easily induces local degeneration. In contrast, the novel method is minimally invasive, which contributes to the functional recovery of the spine.

OBJECTIVE: To discuss the essential procedures and precautions in the treatment of thoracolumbar fractures with percutaneous pedicle screw fixation.

METHODS: Twenty-seven cases of single-level thoracolumbar fractures without spinal neurological deficits treated with percutaneous pedicle screw fixation were selected. The operation time and intraoperative blood loss were observed. The Visual Analogue Scale scores during axial turning at baseline and 3 days postoperatively, and the Visual Analogue Scale scores of the operation region at 1 and 3 days postoperatively were detected, respectively.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) Twenty-seven patients with 108 vertebrae underwent percutaneous pedicle screw fixation under the guidance of the needle, the puncture was smooth, 98 vertebrae was punctured successfully once, and 10 vertebrae were punctured successfully twice. (2) The Visual Analogue Scale scores during axial turning at 3 days postoperatively were significantly lower than those at baseline, and the scores of the operation region at 3 days postoperatively were significantly lower than those at 1 day postoperatively (P < 0.001). (3) The mean operation time was (109±18) minutes, and the mean intraoperative blood loss was (60±16) mL. (4) There were no nerve root injury and other complications. (5) Our results indicate that percutaneou pedicle screw fixation is a minimally invasive and safe method to treat the patients suffering single-level thoracolumbar fractures without spinal neurological deficits.

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Key words: Thoracic Vertebrae, Lumbar Vertebrae, Internal Fixators, Bone Nails, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

叶彬，陈令斌，陈伟，杨国义，陈超斌，周丽丽. 经皮微创单向实心椎弓根钉内固定治疗胸腰椎骨折[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(27): 4312-4317.

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图/表（结果） 1

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引言

材料方法

1.1 设计 单一样本观察。

1.2 时间及地点 试验于2015年3月至2016年8月在武汉市普仁医院骨一科完成。

1.3 对象 武汉市普仁医院骨一科收治的胸腰椎骨折患者，在C型臂透视下靶点细针参照法引导穿刺椎体途径，行经皮单向固定实心椎弓根螺钉置钉内固定治疗27例。男20例，女7例；年龄26-58岁，平均(42.5±9.3)岁。病变椎体分别为T₁₂9个，L₁16个，L₂2个。27例患者皆为1个椎体新鲜骨折，无脊髓和神经受损的症状和体征。

1.3.1 纳入标准 ①患者年龄小于60岁无神经脊髓损伤表现；②单一下胸椎及腰椎新鲜骨折病例。

1.3.2 排除标准 ①多发椎体骨折病例；②有脊髓神经损伤需打开椎管减压病例。

1.4 材料 脊柱固定器椎弓根螺钉NS2长尾单向钉型号JJXB、调节杆NS1系列型号JJXA，厂家为天津正天医疗器械有限公司，材料代号为T，钛合金，无毒生物相容性良好，理化性质稳定；GE公司移动式X射线机C型臂OEC 9900 Elite。

1.5 方法

1.5.1　术前影像学检查全组患者均接受CT及X射线平片检查。本组患者CT显示病椎骨折均累计前中两柱，病椎上终板较完整，后柱完整。6例有椎管内占位，骨折块无翻转，椎管内占位≤椎管矢状位直径1/3；X射线平片显示胸腰段轻度后凸畸形。

1.5.2 经皮微创单向实心椎弓根钉内固定全组病例均在C形臂透视靶点细针参照引导下完成钉道准备。首先患者俯卧于手术床上，垫高胸部及骨盆使腹部悬空，复位骨折椎体，该体位本组24例患者骨折椎体高度恢复良好，另3例通过适度加大椎弓根钉链接棒弧度辅助抗扭矩套筒套于椎弓根钉尾冒以后柱为支点张开脊柱前柱得到良好复位。

通过正位透视以克氏针标定病变椎体为中心上下各1椎体椎弓根纵向体表投影外侧缘或中心点连线及上下椎椎弓根横向中点连线(要求定位克氏针位于投照中心时最准确)如图1，2，连线相交如图3。将4枚18G留置针心于连线相交体表标记处分别垂直插入，一般插入3.0-4.0 cm可及骨质(与患者体型有关，手感不佳时适时透视调整方向)直至进入骨质2.0-3.0 mm，使针尖位置稳定不易移位，正侧位透视可见18 G针尖位于椎弓根投影范围内即可，位置如图4，5，保留细针作为手术工作穿刺针穿刺参照物如图6。然后，距细针水平外移0.5-1.0 cm(依据患者体型适当调整)，纵向依据参照针位置适度调整，标记出皮肤穿刺部位，用15#尖刀片在皮肤上切口，长3 mm，深度穿过腰背肌筋膜。将穿刺针斜向内适度倾斜穿入皮肤肌肉达骨质表面，穿刺针尖探摸并触及细针(助手稳住细针尾部，防止因穿刺针探摸致靶点细针发生移位影响参照作用)，根据细针位置于骨面滑动穿刺针尖适度调整穿刺针尖位置，钻入3-5 mm，穿刺针能稳住即可，这样方便穿刺针调整矢状位角度而不用退针。正位透视观察，可见穿刺针的针尖往往位于椎弓根投影的2-4点平面(右侧，左侧为8-10点)如图7，侧位透视观察穿刺针延长线与椎体水平轴线夹角，适当调整穿刺针尖向尾侧倾斜角度，继续缓慢向前进针，感受进针阻力均匀，正位透视下进针针尖位于椎弓根投影内并向椎体中线倾斜如图7，侧位透视观察穿刺针延长线在椎弓根内且与椎体上终板平行如图8(病椎经体位复位)。到达或超过椎体后缘继续进针达椎体中1/3处即可如图9，10，经参照细针完成引导植入穿刺针如图11。

使用手术刀沿穿刺针分别作纵向长约1.5 cm深达骨质表面切口，拔出穿刺针针芯，钝头朝下插入直径1 mm克氏针(防止克氏针误入胸或腹腔)，引导空心丝攻攻丝。攻丝后退出丝攻，保留克氏针。根据患者X射线平片及CT结果选择合适单向长臂实心椎弓根螺钉，将椎弓根螺钉沿着克氏针滑入钉道并拔出克氏针，植入椎弓根螺钉见图12-14。选择合适长度链接棒，适度弯曲椎弓根链接棒(张力可进一步恢复病椎高度)。经切口插入椎弓根链接棒拧紧螺母锁住链接棒如图15，16，缝合后切口大小如图17。术后卧床，根据疼痛恢复情况，术后第3-5天带腰围下地活动，术后复查CT及X射线平片观察置钉位置及复位情况如图18-21。

1.6 主要观察指标

(1)手术时间：以消毒铺完无菌巾开始计算手术时间致缝完皮肤手术结束；

(2)术中出血量；

(3)疼痛目测类比评分(VAS)：疼痛目测类比评分0-10分，0为完全无疼痛，10分为最疼)。分别在手术前1天进行轴向翻身目测类比评分、手术后第1天手术区目测类比评分、术后第3天行手术区及轴向翻身目测类比评分；

(4)满意程度：对患者随访3-6个月，末次随访评价患者对手术治疗后的满意程度，让患者评价术后疼痛的程度和日常生活的质量，选择：满意?较满意？一般?不满意?

1.7 统计学分析 由第一作者叶彬应用SPSS 21.0版软件对文中数据进行统计分析处理，采用配对t 检验方法。

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讨论

3.1 疗效 椎弓根钉棒系统撑开复位内固定治疗胸腰椎骨折疗效确切，骨折复位效果良好^[12-13]，三柱固定确实可靠支撑力强。患者能早期离床、下地，能显著减少长期卧床所致并发症的发生，有利于骨折后康复锻炼实施，提高生活质量及早日恢复工作。经皮空心椎弓根螺钉植入内固定治疗胸腰椎脊柱骨折，在临床上取得良好的疗效^{[14-17 ]}，但使用普通单向固定实心椎弓根螺钉采用经皮植入方式治疗胸腰椎骨折，临床很少报道。作者于2015年3月采用改良穿刺方法降低了置钉风险，开展经皮普通单向固定实心椎弓根螺钉治疗胸腰椎骨折，取得满意临床效果。

经过一定的临床手术实践，作者认为在经皮实心单向固定椎弓根螺钉固定胸腰椎骨折技术具有以下优点：①在改良穿刺方法后将传统开放后正中入路椎弓根钉棒系统内固定手术的大创伤方式改良成微创且痛苦小的手术技术；②不需广泛剥离骶脊肌，减少了术中出血^[18-19]，简化了手术分离显露过程，同时降低了对骶脊肌牵拉损伤程度^[20]，保留脊柱后柱张力带完整性对脊柱稳定性破坏小有利于软组织平衡维护^[21-22]，具有经皮空心椎弓根螺钉治疗胸腰椎骨折相同优势即远期局部脊柱退变并发症少^[15^，^23-26]；③保留传统椎弓根钉棒系统内固定强度及支撑力，患者可早期下床行功能锻炼。

3.2 骨折椎体复位 骨折椎体复位理论上恢复病椎原始高度最佳。经皮置钉后因手术切口细小，体外撑开复位及矫正屈曲畸形操作较困难，效果亦较差。开展过程中作者采用垫高患者胸部及髋部悬空腹部，该手术体位本组大多数病椎就能很好复位恢复椎体高度，对于体位复位欠佳病椎术中再通过调整手术床及适度加大弯曲椎弓根钉链接棒辅助抗扭矩套筒套于椎弓根钉尾冒以后柱为支点张开脊柱前柱，可进一步恢复骨折椎体高度，得到良好复位。

3.3 穿刺技术 行经皮椎弓根螺钉内固定手术时，没有如传统开放手术暴露椎弓根螺钉骨性进针解剖标志，建立正确的通道是手术成功的关键。单向实心椎弓根螺钉经皮置钉的技术关键点在于：①正确选择皮肤穿刺入针点；②通过皮肤和肌肉等软组织通道找到正确的骨性进针点^[27]；③穿刺针与病椎矢状面，以及与水平面以合适的夹角进针；○4单向实心椎弓根钉准确进入准备好的钉道。因此良好和清晰的影像监测是手术成功的关键因素之一。如何确定皮肤入钉点和进针方向，许多学者进行了解剖学和影像学的研究^[28-30]，提出以病变椎体的上位椎体的棘突为体表标志物来确定皮肤的穿刺点，水平位的棘突旁开距从胸椎至腰椎逐渐递增。

因患者性别、体型、病椎压缩程度等个体差异的存在，皮肤穿刺点往往难以用统一的可触及的标志来确定，但目标椎弓根体表投影是固定的，因此皮肤穿刺点可用椎弓根体表投影来确定(目标椎弓根体表投影的准确标定应使病椎尽可能位于C臂的投照中心)。在穿刺针触及骨质时的初始位置非常重要，这个骨穿起点位置如果正确，穿刺往往能一次成功；如果入钉点位置不佳往往需要多次调整反复穿刺。容易形成假道及穿破椎弓根内外侧壁，导致植入椎弓根螺钉把持力下降，椎弓根螺钉松动^[31]，甚至因假道影响无法植入椎弓根螺钉导致微创手术失败需改为传统开放性手术。透视及手术时间也将延长，同时增加患者创伤。

较佳的骨性入针点是左侧椎弓根正位投影的8-10点及右侧椎弓根正位投影的2-4点位置。在没有导航辅助的情况下，则需要依据一些参照物来调整穿刺针来确定，“骨性进钉点”的天然参照标志有：椎弓根正位的椭圆形投影，椎弓根侧位上的走向，椎体的上下终板，术中这些X线投影标志为穿刺提供了很好的间接参照。熟练的术者依据这些间接参照物，能否一次穿刺成功仍需要一些运气。作者于2013年11月后在经皮椎体成形手术中经增加病椎椎弓根穿刺靶点细针参照后，具有极高的一次性穿刺成功率(早期在80%左右，熟练后成功率达90%以上)。尽可能少的穿刺通道是经皮单向椎弓根螺钉植入固定胸腰椎骨折手术成功的基础，唯一通道是最佳。

在准确标定穿刺椎弓根后，18 G留置针心(长度合适，针设计尾方便助手扶持稳住参照细针)于椎弓根的体表标记处垂直插入，一般进针3.0-4.0 cm若触及骨质一般为关节突外上部靶点细针位置正确，若在进针过程中存在阶梯落空感表示靶点细针位置偏外需将细针进针方向适度向内，只需正位透视可证实靶点细针尖部在椎弓根投影内即可(外上部最佳，方便穿刺针的调整)。直接利用位于置于椎弓根投影上外侧1-3点(右侧)或9-11点(左侧)靶点位置的细针作为直接参照物结合目标椎体C臂X射线影像，于骨面触探细针，微调整工作穿刺针极大降低了穿刺难度，提高一次性穿刺成功率，作者总成功率为80%-90%，减少术中通道穿刺透视次数及手术时间。因此，靶点细针参照法引导穿刺能够提供非常有效的帮助。

3.4 螺钉植入 对于一次性穿刺成功完成的钉道，将单向椎弓根螺钉沿着1 mm克氏针偏心滑入钉道是非常安全的，操作时可有显著的入道感后将克氏针拔出，拧入椎弓根螺钉即可。对于有钉道调整的，在植入单向椎弓根螺钉要避免假道的干扰，在滑入的过程要更加细致，螺钉稍稍拧入立即透视，明确椎弓根钉入钉位置是否正确钉道，力求置钉过程一次完成，这样才有最强的螺钉把持力且降低误伤椎管脊髓内神经概率。

综上所述，作者认为经皮单向椎弓根螺钉植入固定治疗青壮年单一胸腰椎骨折椎间盘损伤不严重且不伴有脊髓损伤对提高患者日常生活质量降低手术创伤效果明显。钉道穿刺作为该微创手术的关键步骤，若降低穿刺难度更有利推广经皮置钉微创手术技术，普通单向固定实心椎弓根螺钉植入过程是该微创手术重要步骤，一次性穿刺成功完成的通道准备是该步骤成功的基础。靶点细针参照引导穿刺技术作为简单易行的方法能够显著降低经椎弓根途径的穿刺难度，具有极高的一次性穿刺成功率，可缩短学习曲线，能让更多的患者受益。

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