预防螺钉松动拔出及复位椎体再滑脱：如何更好的治疗骨质疏松性腰椎滑脱症

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.31.009

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

滑脱复位率：首先在影像学资料上分别测量出每个手术患者术前、术后滑脱椎体的滑脱距离(滑脱距离=滑脱椎体与下位正常椎体间距离)，计算出滑脱复位距离(即术前、术后滑脱距离差)，最后利用公式：滑脱复位率=[(术前滑脱距离-术后滑脱距离)/术前滑脱距离]×100%，即可得到相应椎体的滑脱复位率。

“骨中有钉，钉中有骨”现象：膨胀式椎弓根螺钉在膨胀后可产生2个张开的“爪”状鳍，嵌入椎体骨质中，随着时间推移，钉道周围部分骨小梁会长入膨胀螺钉远端的螺纹间隙及纵性裂隙内，从而伴随相应骨质生成，螺钉与椎体骨质相互嵌和，形成“你中有我、我中有你”的现象，显著增加了螺钉的抗拔出力及抗旋效能，使得固定更加牢靠。

摘要

背景：研究认为膨胀式椎弓根螺钉抗旋能力强，可以很好的预防螺钉松动、拔出，维持腰椎稳定性、保持其生理曲度，为远期椎体间融合提供一个安全稳定的环境。

目的：探讨膨胀式椎弓根螺钉与普通椎弓根螺钉治疗骨质疏松性腰椎滑脱症的差异。

方法：合并骨质疏松的腰椎滑脱症患者共67例分为保守组12例、膨胀式椎弓根螺钉组20例、普通椎弓根螺钉组35例。3组采集入院时、入院后1周、出院后6个月、出院后12个月、出院后24个月的目测类比评分和JOA评分及影像学资料，对螺钉稳定性、脊柱融合情况进行评估，参考Meyerding滑脱分级标准评估椎体的滑脱情况。

结果与结论：①末次随访时JOA改善率：膨胀式椎弓根螺钉组与普通椎弓根螺钉组相比较差异无显著性意义(P=1.00)，均显著高于保守组(P均< 0.05)；②目测类比评分：膨胀式椎弓根螺钉组与普通椎弓根螺钉组均显著降低，两组间比较差异无显著性意义(P > 0.05)，而保守治疗组目测类比评分时高时低，反复变化；③滑脱复位率：膨胀式椎弓根螺钉组明显高于普通椎弓根螺钉组(P < 0.01)；④内固定后24个月脊柱融合评分：膨胀式椎弓根螺钉组明显高于普通椎弓根螺钉组(P=0.035)；⑤结果说明：对于合并骨质疏松的腰椎滑脱患者，采用膨胀式椎弓根螺钉固定在滑脱复位、植骨融合率、螺钉稳定性等方面都明显优于普通椎弓根螺钉，此方法更加安全有效。

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: 0000-0001-8782-4309(陈晓)

关键词: 骨科植入物, 脊柱植入物, 腰椎滑脱症, 膨胀式螺钉, 普通椎弓根螺钉, 保守治疗

Abstract:

BACKGROUND: Expansive pedicle screws have been found to have strong resistance to rotation, prevent screw loosening and pulling out, and maintain the stability and physiological curvature of lumbar vertebrae, so it provides a secure and stable environment for long-tem intervertebral fusion.

OBJECTIVE: To investigate the clinical efficacy of the expandable versus conventional pedicle screws in the treatment of osteoporotic lumbar spondylolisthesis.

METHODS: A total of 67 cases of osteoporotic lumbar spondylolisthesis were randomized into three groups, and then treated with conservative treatment (n=12), expansive pedicle screws (n=20), and common pedicle screws (n=35), respectively. The Japanese Orthopaedic Association and Visual Analogue Scale scores as well as radiological data were obtained immediately and 1 week after admission, 6 and 12 months after discharge. The stability of the screw and spinal fusion were evaluated, and the spondylolisthesis was assessed according to Meyerding system.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) The improvement rate of Japanese Orthopaedic Association scores at the last follow-up showed no significant difference between expansive and common groups (P=1.00), and the improvement rate in the expansive and common groups was significantly higher than that in the conservative group (P < 0.05). (2) The Visual Analogue Scale scores in the expansive and common groups were significantly decreased, and the scores did not differ significantly between two groups (P > 0.05); the scores in the conservative group changed irregularly. (3) The reduction rate of spondylolisthesis in the expansive group was significantly higher than that in the common group (P < 0.01). (4) The spinal fusion score at 24 months postoperatively in the expansive group was significantly higher than that in the common group (P=0.035). (5) For osteoporotic patients with lumbar spondylolisthesis, the expansive pedicle screws are much better than the common pedicle screws in the spondylolisthesis reduction, fusion rate of bone graft, screw stability; therefore, it is a safer and more effective method.

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Key words: Osteoporosis, Spondylolisthesis, Internal Fixators, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

陈晓，邵高海，徐海涛. 预防螺钉松动拔出及复位椎体再滑脱：如何更好的治疗骨质疏松性腰椎滑脱症[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(31): 4969-4974.

Chen Xiao, Shao Gao-hai, Xu Hai-tao. Preventing the screw from loosening and pulling out, secondary lumbar spondylolisthesis: how to select a better therapeutic scheme for osteoporotic lumbar spondylolisthesis?[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2017, 21(31): 4969-4974.

图/表（结果） 2

2.1 参与者数量分析 按意向性处理，本研究共纳入67例患者，均完成2年的随访，并完成X射片、CT或MRI检查，纳入病例无脱落。其中手术治疗组住院时间较短，一般在术后1周左右出院，仅有2例合并糖尿病患者因切口愈合困难，延长了住院时间，出院时所有患者腰腿痛、麻木、乏力等不适均得到明显缓解；保守治疗组服药时间较长，有部分患者出现严重的胃肠道反应，予以保胃治疗后均缓解，所有患者临床表现均明显减轻。

2.2 两组基线资料比较 3组病例基本资料(性别、年龄、身高等)比较，差异无显著性意义(P > 0.05)。表1。

2.3 目测类比评分 3组病例治疗前的目测类比评分比较差异均无显著性意义(P > 0.05)。EPS组目测类比得分从入院时的(8.55±1.00)分降低到末次随访时的(1.30±0.47)分，CPS组目测类比得分从入院时的(8.74±0.78)分降低到末次随访时的(1.46±0.61)分，而保守治疗组目测类比评分时高时低，反复变化，说明保守治疗时患者病情能够缓解，但易反复。EPS组入院时与术后1周、术后随访相比较差异均有显著性意义(P < 0.01)，而术后1周与术后随访过程之间两两比较差异均无显著性意义(P > 0.05)；同理，CPS组入院时与术后1周、术后随访相比较差异亦均有显著性意义(P < 0.01)，而术后1周与术后随访过程之间两两比较差异均无显著性意义(P > 0.05)；而且两组组间比较差异亦无显著性意义[(P₍_术前₎=0.430；P₍_术后₁_周₎=0.928；P₍_术后₆_个月₎=0.733；P₍_术后₁₂_个月₎=0.426；P₍_术后₂₄_个月₎=0.325)]；EPS组、CPS组术后与保守治疗组比较差异均有显著性意义(P < 0.05)，且手术组目测类比得分明显低于保守治疗组，见图1。

2.4 JOA评分 3组病例治疗前的JOA评分比较差异均无显著性意义(P > 0.05)。出院后24个月时随访JOA改善率：保守治疗组显效3例(占25%)，有效4例(占33.3%)，无效5例(占41.7%)；EPS组显效15例(占75%)，有效4例(占20%)，无效1例(占5%)，无效1例为术前出现双小腿肌肉萎缩、无力，术后疼痛缓解，但麻木、无力恢复不佳；CPS组显效24例(占68.6%)、有效8例(占22.9%)，无效3例(占8.5%)，无效3例均为术后症状明显改善，但随访中逐渐出现反复腰背部胀痛、活动受限，佩戴支具可明显减轻；其中EPS组与CPS组两组相比较差异无显著性意义(P=1.00)；而分别与保守组比较差异均有显著性意义(P_(EPS)=0.018；P_(CPS)=0.018)，见图2。

2.5 滑脱复位率、螺钉稳定性及脊柱融合情况 术后1周及术后24个月复位率EPS组、CPS组两组组间比较，差异均有显著性意义(P < 0.001)；两组组内比较，EPS组差异无显著性意义(P > 0.05)，CPS组差异有显著性意义(P < 0.01)；同时，EPS组滑脱复位率明显高于CPS组(见表2)。EPS组所有EPS均完全膨胀，术中、术后随访均未出现断钉、松动、拔出等并发症；而CPS组术中拔钉10例，术后随访松动18例，无断钉等并发症。两组手术病例术后24个月时，脊柱融合评分比较差异有显著性意义(P=0.035)，EPS组评分明显高于CPS组(见表3)。

2.6 典型病例 患者老年女性，65岁，因“腰背部疼痛1年，加重1天入院”，诊断为L₄椎体滑脱症伴骨质疏松症。采用膨胀式椎弓根螺钉手术治疗，内固定后24个月随访时椎间已融合，内固定无松动、断裂等。见图3。

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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 与2011年1月至2013年7月在重庆医科大学附属永川医院骨科完成。

1.3 材料 研究中所用的椎弓根螺钉材质为医用钛合金，均由重庆科威医疗器材有限公司提供。

1.4 对象 纳入重庆医科大学附属永川医院脊柱外科2011年1月至2013年7月期间收治的合并骨质疏松的腰椎滑脱症患者67例。所有患者均拍摄腰椎正、侧位及过伸、过屈动力位X射线片、腰椎CT(必要时行MRI检查)、双能X射线骨密度检查等。

按照治疗方案的不同，分为保守治疗组12例(男5例，女7例，年龄60-83岁，病程6个月-3年，平均23个月)、EPS组20例(男6例，女14例，年龄60-74岁，病程6个月-14年，平均35个月)、CPS组35例(男13例，女22例，年龄60-78岁，病程6个月-11年，平均33个月)。

1.4.1 纳入标准 ①符合骨质疏松诊断标准^[7]，确诊为骨质疏松性腰椎滑脱症；②腰椎管狭窄严重，腰痛、下肢疼痛、间歇性跛行、马尾综合征等症状明显，严重影响患者日常生活、工作，且经保守治疗6个月无明显缓解；③年龄大于60岁，且所有患者均不从事重体力劳动；④全身情况可耐受手术；⑤符合医学伦理学要求，患者知情同意治疗方案。

1.4.2 排除标准 ①年龄小于60岁；②经药物、输液等保守治疗后症状明显缓解者；③合并有严重心肺疾病或下肢深静脉血栓等者；④患者及家属拒绝手术者。

1.5 方法

1.5.1 保守方法入院后予以卧床休息、腰背肌锻炼、戴腰围或支具，禁止进行增加腰部负重的活动(如提重物、弯腰等)，结合物理治疗(如TDP治疗)，并予以非类固醇类抗炎药、甘露醇、地塞米松、活血化瘀、营养神经等药物治疗措施。

1.5.2 手术治疗术前30 min均予以静脉滴入抗生素，待全身麻醉后取俯卧体位。以病变椎体为中心采取后正中纵行切口，完全显露双侧椎板、关节突。在病变部位行全椎板开窗减压，彻底松解受累神经根，暴露并刮除椎间盘组织。于病变椎体及上下相邻椎体置入椎弓根螺钉，若使用EPS，需放入膨胀内芯，然后安装预弯好的固定棒，拧紧螺帽，按实际情况复位病椎。然后将切取的椎板、棘突自体骨组织咬碎后放入合适椎间融合器，再将其置于椎间隙。置引流管后关闭切口。

1.5.3 术后处理术后常规预防感染24-48 h，甘露醇、地塞米松药物治疗3-5 d，术后48-72 h拔除引流管，术后2 周切口拆线并开始进行腰背肌功能锻炼，术后卧床4-6周后佩戴支具下地活动，积极预防并发症。所有患者均联合醋酸钙、骨化三醇、阿仑膦酸钠等抗骨质疏松治疗。

1.6 主要观察指标 所有患者均在入院时、入院后1周(此时需要手术的患者已经完成了手术治疗)、出院后6个月、出院后12个月、出院后24个月行目测类比(VAS)评分和日本骨科协会评估治疗分数(JOA评分)(Japanese orthopedic association scores)^[8-9]。

两组手术病例均采集入院时、术后1周、术后6，12，24个月的影像学资料(X射线片、CT或MRI)，参照burkus等和Singh等^[10-11]提出的方法对螺钉稳定性、脊柱融合情况进行评估，参考Meyerding滑脱分级标准评估椎体的滑脱情况^[12]，并计算出滑脱复位率=[(术前滑脱距离-术后滑脱距离)/术前滑脱距离)]× 100%。

1.7 统计学分析 采用SPSS 19.0统计软件分析数据，计量资料以x(_)±s表示，多样本间比较采用t 检验，计数资料采用χ²检验，以P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

腰椎滑脱手术治疗的主要目的是解除神经压迫、矫正脊柱畸形和恢复脊柱的稳定性^[13-15]，但是否复位却存在很大争议^[16]。目前，根据大多数学者的观点，手术治疗没必要追求解剖复位，但是需尽可能使腰椎的剪切应力恢复至生理水平，这样能够有效的促进椎体间融合，从而减少假关节的发生率，亦可减少滑脱继续进展，最终能够显著地改善神经症状。

椎弓根螺钉固定是临床广泛应用的复位固定技术，但对于合并骨质疏松的患者，普通的椎弓根螺钉把持力不够，容易造成滑脱椎体复位不良或术后承载负荷过大，造成椎弓根螺钉松动、拔出等，从而导致复位椎体再次滑脱或假关节形成，远期影响脊柱融合。有研究证实螺钉在骨质疏松椎体内的固定强度不牢^[17-18]，常在椎体内松动、移位，使螺钉固定失败率高达12%。这些现象临床常有发生，目前还未找到增强椎弓根螺钉固定的理想选择。研究表明：椎弓根螺钉轴向拔出力与骨密度成正相关，骨密度的降低常导致内固定失败^[19-22]。因此很多学者相继设计出膨胀式椎弓根螺钉，不仅能维持其在椎弓根内的直径，还能增加其在锥体中的直径，并从生物力学方面研究证实其稳定性增强。其中Chen等^[23]的研究通过比较普通螺钉、膨胀式螺钉、骨水泥强化螺钉3种方式的稳定性试验发现，膨胀螺钉在骨质疏松性椎体中能提供足够的稳定性，相当于2 mL骨水泥强化螺钉内固定所能提供的抗拔出力，且具有避免骨水泥外漏风险的优点。先前生物力学检验显示，膨胀式椎弓根螺钉具有良好的固定稳定性^[24-25]，且能使拔出强度改善较普通螺钉提高28%^[26]，使得其在椎体中更加牢固固定，把持力更强，更加稳定，能避免螺钉松动、拔出^[27]。

本研究通过滑脱复位率、螺钉稳定性及脊柱融合情况等对采用膨胀式椎弓根螺钉固定患者进行观察和随访。膨胀式椎弓根螺钉在术中提拉椎体复位时均未出现拔钉现象，术后影像学检查随访中也未出现松动、拔出等情况；而普通螺钉在术中提拉复位时有10例拔钉，术后松动、拔出18例，但无断钉情况。这是因为膨胀式椎弓根螺钉特有的设计，不仅增加了内植物与椎体接触面的成角角度，而且提高了螺钉的把持力，也因为螺钉前部膨胀，使钉道周围骨质压缩，增加了骨与螺钉间紧密接合，从而提高了膨胀式椎弓根螺钉的稳定性^[27]。此外，螺钉前部膨胀后形成“爪”状，嵌入椎体骨质中，因而使其抗旋转力明显高于普通螺钉^[28]。也正因为这个原因，无论术后或末次随访时膨胀式椎弓根螺钉的滑脱复位率均明显高于普通螺钉。除了有上述原因外，随着时间推移，骨小梁会长入膨胀后的螺钉间隙，使螺钉内外形成骨连接，构成一种“骨中有钉，钉中有骨”现象^[29-30]，使螺钉的固定更加牢固。因此膨胀式椎弓根螺钉相对普通螺钉而言，具有把持力更强，术中复位更彻底，能够更好的预防螺钉松动、拔出、复位椎体再滑脱等情况。由于其能很好的维持腰椎稳定性、保持其生理曲度，为远期椎体间融合提供一个安全稳定的环境，故其椎体间融合时间及成功率明显优于普通椎弓根螺钉系统。

本试验通过滑脱复位率、螺钉稳定性及脊柱融合情况证实采用膨胀式椎弓根螺钉固定明显优于普通椎弓根螺钉。但本研究也有一定局限性：首先，本研究样本量较小，仅纳入67例患者进行分析，且随访时间有限；其次，手术患者未进行随机分组及盲法，存在偏倚，主要与患者经济状况及主观意愿等有关；同时，每个患者术后的生活习惯、劳动方式不相同，对术后恢复效果亦造成一定影响。未来需要大样本量、多中心、长期随访的随机对照研究以验证本研究结果。

综上所述，对于老年骨质疏松症合并腰椎滑脱症的患者，膨胀式椎弓根螺钉系统较普通椎弓根螺钉系统而言，具有更强的把持力、固定更加牢固、远期并发症少等优点，更加的安全、有效，是老年骨质疏松性腰椎滑脱症的理想内固定器，可以更加广泛的应用于临床。

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