经皮与开放椎弓根螺钉系统治疗多节段胸腰椎骨折：置钉准确率对比

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.0116

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

多节段脊柱骨折：从解剖学角度来说，对于2个或2个以上脊柱骨节段发生骨折即为多节段脊柱骨折，临床上将其分为2型(Ⅰ型和Ⅱ型)和5种亚型。Ⅰ型为相邻型，指骨折之间脊柱节段间无正常节段相隔；Ⅱ型为非相邻型，指骨折之间至少有1个正常节段相隔。

经皮椎弓根螺钉：①螺钉尾部相对较长，更加方便体外瞄准完成连接棒的置入；②具有特殊的连接棒置入器，更加方便利用尾钉实现瞄准并钝性置入连接棒，避免手术过程中反复穿棒对患者造成二次损伤；③螺钉体积相对较小，治疗时更加方便，通过锁扣螺帽拧紧，螺纹相互啮合，最终锁紧钛棒。

摘要

背景：多节段胸腰椎骨折以经皮椎弓根螺钉和开放椎弓根螺钉系统治疗为主，但是不同内固定系统的治疗效果及置钉准确率存在争议，导致患者选择何种治疗方法缺乏统一标准。

目的：探讨经皮椎弓根螺钉和开放椎弓根螺钉系统在多节段胸腰椎骨折中的应用效果及其对置钉准确率的影响。

方法：纳入多节段胸腰椎骨折患者90例，根据置钉方法分为2组，开放椎弓根螺钉组43例采用开放椎弓根螺钉置入治疗，经皮椎弓根螺钉组47例采用经皮椎弓根螺钉置入治疗。通过比较2组围术期指标(手术时间、术后引流量、手术切口长度等)、影像学指标(伤椎前缘高度百分比、伤椎后缘高度百分比、矢状位)、术后并发症及置钉准确率等进行综合疗效分析。

结果与结论：①经皮椎弓根螺钉组术中出血量、术后引流量、手术切口长度均少(短)于开放椎弓根螺钉组(P < 0.05)，但手术时间、术中透视次数长(多)于开放椎弓根螺钉组(P < 0.05)；②经皮椎弓根螺钉组术后2个月伤椎前缘高度百分比、伤椎后缘高度百分比均高于开放椎弓根螺钉组(P < 0.05)，但术后2个月矢状位Cobb角小于开放椎弓根螺钉组(P < 0.05)；③经皮椎弓根螺钉组术后2个月并发症发生率为4%，与开放椎弓根螺钉组14%比较，差异有显著性意义(P < 0.05)；④经皮椎弓根螺钉组置钉准确率为92.1%(共置入279枚螺钉)，高于开放椎弓根螺钉组77.0%(共置入257枚螺钉)，差异有显著性意义(P < 0.05)；⑤结果提示，将经皮椎弓根螺钉系统用于修复多节段胸腰椎骨折具有创伤小、恢复快等特点，有助于伤椎复位，维持椎体高度，安全性及置钉准确率高。

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: 0000-0002-9427-2853(罗鹏刚)

关键词: 骨科植入物, 脊柱植入物, 经皮椎弓根螺钉, 开放椎弓根螺钉, 多节段胸腰椎骨折, 置钉准确率, 伤椎复位, 椎体高度, 安全性

Abstract:

BACKGROUND: Multilevel thoracolumbar fractures are mainly treated with percutaneous pedicle screw and open pedicle screw system, but the treatment effect of different systems and the accuracy rate of screw placement are controversial, resulting in the lack of uniform standards for choosing the treatment method.

OBJECTIVE: To evaluate the effect of percutaneous pedicle screw and open pedicle screw system in the treatment of multilevel thoracolumbar fractures and to evaluate the accuracy of the screw placement.

METHODS: Totally 90 patients with multilevel thoracolumbar fractures were divided into open pedicle screw group (n=43 cases) and percutaneous pedicle screw group (n=47) according to different surgical methods. Open pedicle screw group was treated with open pedicle screw treatment, and percutaneous pedicle screw group was treated with percutaneous pedicle screw. Comprehensive effects were analyzed by comparing perioperative indicators (operation time, postoperative drainage volume, and incision length) imaging index (anterior vertebral height percentage, posterior vertebral height percentage, sagittal Cobb angle), postoperative complications, and pedicle screw accuracy.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) The amount of bleeding, postoperative drainage volume, and incision length were less (shorter) in the percutaneous pedicle screw group compared with the open pedicle screw group (P < 0.05). However, operation time and the number of undergoing fluoroscopy were longer (more) in the percutaneous pedicle screw group than in the open pedicle screw group (P < 0.05). (2) Anterior vertebral height percentage and posterior vertebral height percentage were higher in the percutaneous pedicle screw group than in the open pedicle screw group (P < 0.05). Sagittal Cobb angle was smaller in the percutaneous pedicle screw group than in the open pedicle screw group (P < 0.05). (3) At 2 months after surgery, the complication rate was significantly lower in the percutaneous pedicle screw group (4%) than in the open pedicle screw group (14%) (P < 0.05). (4) The accuracy rate of pedicle screw was significantly higher in the percutaneous pedicle screw group (92.1%; 279 screws) than in the open pedicle screw group (77.0%; 257 screws) (P < 0.05). (5) Results indicated that percutaneous pedicle screw fixation is characterized by less trauma and rapid recovery in the treatment of multilevel thoracolumbar fractures. It is helpful for the reduction of the injured vertebra, the maintenance of vertebral height; the safety and the accuracy of screw placement are high.

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

中图分类号:

R318

罗鹏刚，金大地，吴增志，凌华军，林伟文，钟思龙. 经皮与开放椎弓根螺钉系统治疗多节段胸腰椎骨折：置钉准确率对比[J]. 中国组织工程研究, 2018, 22(7): 1050-1055.

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图/表（结果） 2

2.1 参与者数量分析 按意向性处理，纳入多节段胸腰椎骨折患者90例，分为2组，全部进入结果分析，中途无脱落，试验流程图见图1。

2.2 基线资料比较 两组基线资料比较差异无显著性意义(P > 0.05)，具有可比性，见表1。

2.3 围术期指标比较 经皮椎弓根螺钉组术中出血量、术后引流量、手术切口长度均少(短)于开放椎弓根螺钉组(P < 0.05)，但手术时间、术中透视次数均长(多)于开放椎弓根螺钉组(P < 0.05)，见表2。

2.4 影像学指标比较 2组术前伤椎前缘高度百分比、伤椎后缘高度百分比、矢状位Cobb角比较差异无显著性意义(P > 0.05)。经皮椎弓根螺钉组术后2个月伤椎前缘高度百分比、伤椎后缘高度百分比均大于开放椎弓根螺钉组(P < 0.05)，但经皮椎弓根螺钉组术后2个月矢状位Cobb角小于开放椎弓根螺钉组(P < 0.05)，见表3。

2.5 术后2个月并发症发生率比较 经皮椎弓根螺钉组术后2个月并发症发生率为4%，与开放椎弓根螺钉组14%比较，差异有显著性意义(P < 0.05)，见表4。

2.6 围术期置钉准确率比较 经皮椎弓根螺钉组共置入279枚螺钉，置钉准确率为92.1%，高于开放椎弓根螺钉组共置入257枚螺钉，置钉准确率77.0%。经皮椎弓根螺钉组置钉准确率高于开放椎弓根螺钉组，差异有显著性意义 (P < 0.05)，见表5。

2.7 典型病例

病例1：女，45岁，由于车祸引起多节段胸腰椎骨折(T₁₂，L₁骨折)，患者行经皮椎弓根螺钉治疗，术前及术后2个月对患者行X射线检查，患者恢复良好。手术前后的X射线片见图2。

病例2：男，40岁，车祸伤致多节段胸腰椎骨折，患者行开放椎弓根螺钉系统固定治疗，术前及术后2个月对患者行X射线检查，患者恢复良好。术前三维重建图片及术后的X射线片见图3。

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引言

脊柱骨折是临床上常见的疾病，且多以单节段脊椎骨折为主，对于多节段脊柱骨折发生率相对较少^[1]。但是，随着现代交通、建筑行业的不断发展，胸腰椎多节段脊柱骨折率呈上升趋势。数据报道显示，多节段胸腰椎骨折占脊柱骨折的3%-5%，且多节段胸腰椎漏诊率或诊断延迟率较高^[2]。因此，临床上对于多节段胸腰椎骨折治疗应引起足够的重视。从多节段脊柱骨折解剖学角度来说，对于2个或2个以上脊柱骨节段发生骨折即为多节段脊柱骨折，临床上将其分为2型(Ⅰ型和Ⅱ型)和5种亚型^[3]。Ⅰ型为相邻型，指骨折之间脊柱节段间无正常节段相隔；Ⅱ型为非相邻型，指骨折之间至少有1个正常节段相隔^[4]。

目前，临床上对于多节段骨折以椎弓根螺钉固定术治疗为主，通过椎弓根螺钉将螺钉拧入椎体中，发挥锚固等作用，能保证椎弓根与纵向连接杆之间具备撑开力、压缩力及旋转力等，该治疗方法不会破坏脊椎后方韧带，能为机体提供三维矫正作用，并且固定范围相对较短，内固定相对较强，有助于提高手术成功率^[5]。文献报道显示，椎弓根螺钉治疗多节段胸腰椎骨折时能发挥良好的减压作用^[6]，利用椎弓根螺钉能将损伤部位的椎体、椎间盘撑开，将凸入椎管的骨块向前方推从而实现复位效果^[7]。传统开放椎弓根螺钉系统治疗多节段胸腰椎骨折时需要广泛剥离椎旁肌，容易造成牵拉损伤，增加了失血、肌肉去神经支配、肌肉坏死及僵硬发生率，难以满足患者临床治疗需要^[8]。随着脊柱微创技术研究的深入及微创器械的不断发展，经皮椎弓根螺钉固定技术在临床上得到广泛使用，明显降低了由于开放手术引起的并发症^[9]。研究表明，将经皮椎弓根螺钉用于多节段胸腰椎骨折患者中效果理想，有助于提高置钉准确率，促进患者恢复，但是该结论有待验证^[10]。

因此，课题以2015年6月至2017年4月佛山市高明区人民医院收治的多节段胸腰椎骨折患者90例作为研究对象，探讨开放和经皮椎弓根螺钉系统在多节段胸腰椎骨折中的应用效果及对置钉准确率的影响，报道如下。

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材料方法

1.1 设计 对比观察试验。

1.2 时间及地点 于2015年6月至2017年4月在佛山市高明区人民医院骨科完成。

1.3 材料 椎弓根螺钉内固定系统由厦门大博颖精医疗器械有限公司提供，椎弓根螺钉型号：USS-CAⅡ型，批号：10935826312。该内固定系统主要由螺钉、预弯钛棒及螺塞三部分组成，均为钛合金(腐蚀性好、强度高、组织生物相容性好等特点)，置入机体后不会引起毒副反应，并且螺钉稳定性较高，不易出现疲劳、断裂^[11]。

1.4 对象 纳入2015年6月至2017年4月佛山市高明区人民医院收治的多节段胸腰椎骨折患者90例，根据手术方法不同分为开放椎弓根螺钉组和经皮椎弓根螺钉组。课题在伦理委员会批准、监督下进行，患者对治疗方法等知情同意。

纳入标准：①符合多节段胸腰椎骨折临床诊断标准^[12]；②均经过CT、X射线检查等最终得到确诊；③患者的损伤平面：最高到T₅，最低到L₄；④符合椎弓根螺钉治疗适应证者。

排除标准：①资料不全或难以配合椎弓根螺钉治疗者；②合并病理性骨折及严重肝肾功能异常、精神异常者。

1.5 方法 术前完善相关检查，了解多节段胸腰椎骨折部位、骨折类型及疾病严重程度，根据检查结果制定相应手术治疗方法。

开放椎弓根螺钉组：均在气管插管全身麻醉下行开放椎弓根螺钉治疗。取仰卧位姿势，取后正中入路，作长14-16 cm的手术切口，在骨膜下完成双侧椎旁肌到横突根部的组织，分别在伤椎上、下椎置入单向椎弓根螺钉，完成预连接棒的安装，必要时采用器械完成辅助撑开、复位，手术完毕后放置双侧引流管。术后患者绝对卧床修复，常规口服抗生素、止血类药物，48 h内拔除引流管^[13]。

经皮椎弓根螺钉组：均在气管插管全身麻醉下行经皮后路椎弓根螺钉内固定治疗。取俯卧位姿势，切口取上、下伤椎各上或下一节段椎体之间的后正中切开，剥离椎旁肌，充分暴露小关节、脊椎结构。根据Margel法完成螺钉置入点的定位。对于Ⅰ型骨折(指骨折之间脊柱节段间无正常节段相隔)如果存在骨折程度不一椎体，则需要置入6枚螺钉固定，置入点选择骨折相对较轻的椎体、2个受损椎体上、下1个正常椎体部位。根据CT或MRI结构判断是否需要进行椎管减压。对于损伤相对严重的椎体节段，利用植骨漏斗完成经椎弓根植入自体或同种异体骨。螺钉置入完毕后常规放置引流管，并根据患者情况选择相应的抗生素预防感染。

2组术后均根据患者恢复情况参考“五点支撑锻炼法”完成腰背肌锻炼，佩戴腰部支具等进行适当的下地运动锻炼，每3 d换药1次，术后2周完成手术拆线^[14]。

1.6 主要观察指标

1.6.1 围术期指标观察2组术中出血量、手术时间、术中透视次数、术后引流量、手术切口长度等指标。

1.6.2 影像学指标 2组术前、术后2个月采用C臂X射线检查患者伤椎前缘高度百分比、伤椎后缘高度百分比(矢状面X射线上，损伤节段的椎体前缘高度及损伤节段相邻两个节段的椎体前缘高度的平均值百分比)、矢状位Cobb角(在侧位X射线片上损伤椎体的上位节段的上终板延长线与损伤节段下位节段的下终板的延长线，两延长线各自的垂线形成的夹角)情况^[15-16]。

1.6.3 并发症观察2组术后2个月切口红肿、螺钉松动、退钉、断钉和断棒发生率情况。

1.6.4 置钉准确率观察2组围术期1次置钉、2次置钉及3次以上置钉情况，置钉准确率为1次置钉成功率^[17]。

1.7 统计学分析 采用SPSS 18.0软件处理，计数资料采用n/%表示，行卡方检验；计量资料采用x(_)±s表示，行t 检验，P < 0.05提示差异有显著性意义。

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讨论

从人体解剖学角度来说^[18]，胸腰段椎体活动度相对较大，又属于胸腰椎后凸、腰椎前凸的转择点，导致胸腰椎段骨折率较高，也是引起神经损伤的重要原因^[19-20]。开放性椎弓根螺钉系统是多节段胸腰椎骨折患者中传统的内固定治疗方法，该手术虽然能满足患者临床治疗需要，但是手术创伤相对较大，手术过程中需要广泛剥离椎旁肌，术后腰背部僵硬无力、断钉、退钉等并发症发生率较高，导致患者手术预后较差^[21-22]。

近年来，经皮椎弓根螺钉在多节段胸腰椎骨折患者中得到应用，且效果理想。在本研究中，经皮椎弓根螺钉组患者术中出血量、术后引流量、手术切口长度，均少(短)于开放椎弓根螺钉组(P < 0.05)；经皮椎弓根螺钉组患者的手术时间、术中透视次数，均长(多)于开放椎弓根螺钉组 (P < 0.05)。由此看出，经皮椎弓根螺钉用于多节段胸腰椎骨折患者中有助于减轻患者创伤，缩短术后恢复时间，促进患者恢复。经皮椎弓根螺钉与开放椎弓根螺钉系统相比具有以下优点：①螺钉尾部相对较长，更加方便体外瞄准完成连接棒的置入^[23]；②具有特殊的连接棒置入器，更加方便利用尾钉实现瞄准并钝性置入连接棒，避免手术过程中反复穿棒对患者造成二次损伤^[24]；③螺钉体积相对较小，治疗时更加方便，通过锁扣螺帽拧紧，螺纹相互啮合，最终锁紧钛棒，能将矢状方向上的力转变为横向力，有助于提高整体系统的稳定性，能最大限度保证植骨融合，避免或减少脊髓、神经根压迫症状及稳定性，有助于改善胸腰椎骨折合并脊髓损伤等症状^[25]。本文中经皮椎弓根螺钉组患者手术后2个月伤椎前缘高度百分比、伤椎后缘高度百分比，均高于开放椎弓根螺钉组，差异有显著性意义(P < 0.05)；经皮椎弓根螺钉组术后2个月矢状位Cobb角，均小于开放椎弓根螺钉组(P < 0.05)。由此看出，将经皮椎弓根螺钉用于多节段胸腰椎骨折中有助于改善椎体高度，提高临床效果，促进患者恢复。

目前，临床上普遍认为对于无继发椎管狭窄并且无神经损伤稳定骨折或相对稳定的骨折可以行保守治疗；对于脊柱不稳定型骨折或继发性并且存在明显椎管狭窄者宜行手术治疗^[26-27]。多节段胸腰椎骨折患者采用经皮椎弓根螺钉治疗时应严格遵循手术适应证，控制手术治疗时机，治疗时需要综合考虑患者复位效果及患者的安全情况，优先处理休克、重要脏器损伤后2-7 d内宜行手术治疗^[28]。本文中经皮椎弓根螺钉组术后2个月并发症发生率为4%，与开放椎弓根螺钉组14%比较，差异有显著性意义(P < 0.05)。由此看出，经皮椎弓根螺钉用于多节段胸腰椎骨折中安全性较高，有助于降低患者术后并发症发生率，充分发挥患者主观能动性。

但是，多节段胸腰椎骨折患者采用经皮椎弓根螺钉治疗时应注意以下事项：①选择材料较好的产品，不要选择长度不足、直径不够的椎弓根螺钉，根据脊柱形状预弯选择相应的棒^[29]；②对于椎弓根螺钉时应完善术前相关检查，根据检查结果确定椎弓根螺钉置入准确率。本研究中，经皮椎弓根螺钉组共置入279枚螺钉，置钉准确率为92.1%，高于开放椎弓根螺钉组共置入257枚螺钉，置钉准确率77.0%(P < 0.05)。提示：经皮椎弓根螺钉的使用有助于提高置钉准确率；③围术期注意由于体位对Cobb角产生影响，椎体撑开时先矫正脱位后完成旋转；④围术期宜选择功能相对强大的椎弓根系统，待后凸畸形完全矫正后完成复位^[30]。

综上所述，将经皮椎弓根螺钉用于多节段胸腰椎骨折中具有创伤小、恢复快等特点，有助于伤椎复位，维持椎体高度，安全性及置钉准确率高。

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