1.1  文献检索  由2位研究者分别进行文献收集。计算机浏览器检索PubMed、Embase、Web of Science、中国生物医学系统(CBM)、中国知网(CNKI)和万方数据库，检索时间均设为2009年至2020年1月。英文数据库英文检索词包括：“CBT，cortical bone trajectory，Midlif，cortical screw，Pedicle Screw，traditional trajectory，posterior lumbar fusion，PLIF”。中文数据库中文检索词包括：“皮质骨螺钉、中线融合、椎弓根螺钉、腰椎融合术”。最后2位研究员对收集结果进行交叉核对，对于文献中缺少的数据尽量与作者联系予以补充。PubMed和中国知网的数据库检索策略见图1。

2.1  文献检索结果及质量评价  文献检索共获得文献627篇，文献管理软件进行标题查重后筛除文献327篇。剩余的300篇文献，根据纳入、排除标准进行二次筛查，然后通过阅读标题、摘要后排除生物力学、解剖学、作者经验介绍、手术技术介绍、综述及Meta分析文献共275篇，剩余文献25篇进行全文阅读，排除未明确手术方式文献2篇、会议摘要8篇、无报道相关指标文献3篇，最终选择纳入文献共12篇^[11-22]。文献筛选流程见图2。

2.2  纳入文献的基本特征、文献质量评价和偏倚风险评估结果  表1为纳入文献基本特征，表2为针对回顾性研究的NOS评分量表^[10]，图3为针对随机对照研究的偏倚风险评估。纳入文献中患者性别、年龄、干预措施及样本量等主要基线特征上基本相似，差异无显著性意义(P > 0.05)。

2.2  纳入文献的基本特征、文献质量评价和偏倚风险评估结果  表1为纳入文献基本特征，表2为针对回顾性研究的NOS评分量表^[10]，图3为针对随机对照研究的偏倚风险评估。纳入文献中患者性别、年龄、干预措施及样本量等主要基线特征上基本相似，差异无显著性意义(P > 0.05)。

2.2  纳入文献的基本特征、文献质量评价和偏倚风险评估结果  表1为纳入文献基本特征，表2为针对回顾性研究的NOS评分量表^[10]，图3为针对随机对照研究的偏倚风险评估。纳入文献中患者性别、年龄、干预措施及样本量等主要基线特征上基本相似，差异无显著性意义(P > 0.05)。

2.3.1  各组术中出血量比较  有10篇文献报道了术中出血量^{[11-12，14-15，17-22]}。异质性检验提示高度异质性(I²=78%)，偏倚分析漏斗图提示其中1篇文献存在明显偏倚，需进一步分析偏倚原因。采用随机效应模型进行合并效应量检验，二者在术中出血量上有显著性差异(MD=-68.77，95%CI：-84.33至-53.21，P < 0.000 01)。结果表明皮质骨螺钉组术中出血量明显少于椎弓根螺钉组，见图4。

2.3.2  各组手术时间比较  有10篇文献报道了手术时  间^{[11-12，14-15，17-22]}。异质性检验提示高度异质性(I²=98%)，对纳入文献通过逐一剔除进行敏感性分析后提示结果稳定。采用随机效应模型进行合并效应量检验，二者在手术时间上有显著性差异(MD=-28.96，95%CI：-53.11至-4.82，P=0.02)。结果表明，应用皮质骨螺钉较椎弓根螺钉可明显缩短后路腰椎椎间融合术的手术时间，见图5。

2.3.3  各组住院时间比较  有6篇文献包含了住院时   间^{[11-12，17，19-21]}。异质性检验提示高度异质性(I²=87%)，对纳入文献通过逐一剔除进行敏感性分析后提示结果稳定。采用随机效应模型进行合并效应量检验，二者在术中出血量上有显著性差异(MD=-1.59，95%CI：-2.58至-0.59，P=0.002)。结果表明，应用皮质骨螺钉较椎弓根螺钉可明显减少后路腰椎椎间融合术后住院时间，见图6。

2.3.4  各组术后目测类比评分：有7篇文献报道了二者术后的目测类比背痛评分^{[11，13，17-19，21-22]}，异质性检验提示中度异质性(I²=49%)。采用固定效应模型进行合并效应量检验，二者在目测类比背痛评分无显著差异(MD=-0.12，95%CI：-0.27-0.03，P=0.11)；有3篇文献报道了二者术后目测类比腿痛评分^[11，13-14]，异质性检验提示存在高度异质性(I²=85%)。采用随机效应模型进行合并效应量检验，二者在目测类比腿痛评分无明显差异(MD=0.05，95%CI：-0.65-0.75，P=0.89)。结果表明，与椎弓根螺钉固定比较，应用皮质骨螺钉行后路腰椎椎间融合术在术后目测类比背痛、腿痛评分上无显著差异，见图7。

2.3.5  各组术后Oswestry功能障碍指数问卷表、JOA评分有6篇文献报道了二者术后随访的Oswestry功能障碍指数问卷表评分^{[11，13，17，19-21]}，异质性检验提示存在高度异质性(I²=74%)，采用随机效应模型，合并效应量检验表明二者在术后Oswestry功能障碍指数问卷表评分无明显差异(MD=-1.95，95%CI：-4.11-0.20，P=0.08)；有4篇文章报道了二者术后随访的JOA评分^{[11，14-15，22]}，异质性检验提示低异质性(I²=0%)。采用固定效应模型进行合并效应量检验，二者在术后JOA评分无明显差异(MD=0.47，95%CI：-0.24-1.19，P=0.19)。结果表明，与椎弓根螺钉固定比较，应用皮质骨螺钉行后路腰椎椎间融合术在术后Oswestry功能障碍指数问卷表、JOA评分上无显著差异，见图8，9。

2.3.5  各组术后Oswestry功能障碍指数问卷表、JOA评分有6篇文献报道了二者术后随访的Oswestry功能障碍指数问卷表评分^{[11，13，17，19-21]}，异质性检验提示存在高度异质性(I²=74%)，采用随机效应模型，合并效应量检验表明二者在术后Oswestry功能障碍指数问卷表评分无明显差异(MD=-1.95，95%CI：-4.11-0.20，P=0.08)；有4篇文章报道了二者术后随访的JOA评分^{[11，14-15，22]}，异质性检验提示低异质性(I²=0%)。采用固定效应模型进行合并效应量检验，二者在术后JOA评分无明显差异(MD=0.47，95%CI：-0.24-1.19，P=0.19)。结果表明，与椎弓根螺钉固定比较，应用皮质骨螺钉行后路腰椎椎间融合术在术后Oswestry功能障碍指数问卷表、JOA评分上无显著差异，见图8，9。

2.3.6  各组围术期并发症比较  有8篇文献报道了围术期并发症的事件数^{[12，14-15，17-21]}。异质性检验提示低异质性(I²=0%)。采用固定效应模型，合并效应量检验表明二者在围术期并发症上有显著性差异(OR=0.38，95%CI：0.22-0.68，P=0.001)。结果表明应用皮质骨螺钉行后路腰椎椎间融合术在围术期并发症上，明显少于椎弓根螺钉组，见图10。

2.3.7  各组术后远期并发症比较  有8篇文献比较了术后远期并发症^[13-20]。异质性检验结果表明低异质性(I²=0%)。采用固定效应模型，合并效应量检验表明二者在术后远期并发症上无显著差异(OR=0.68，95%CI：0.42-1.10，P=0.12)。结果表明，应用皮质骨螺钉行后路腰椎椎间融合术较椎弓根螺钉与椎弓根螺钉固定在术后远期并发症发生率上无显著差异，见图11。

2.3.8  各组融合率比较  有8篇文献比较了融合率^{[13-15，17-18，20-22]}。异质性检验结果提示低异质性(I²=0%)。采用固定效应模型，合并效应量检验表明二者在融合率上无显著性差异(OR=0.68，95%CI：-0.39-1.19，P=0.18)。结果表明，应用皮质骨螺钉行后路腰椎椎间融合术较椎弓根螺钉在融合率上差异无显著性意义，见图12。

2.4  研究偏倚分析  选择术中出血量及围术期并发症的漏斗图分析潜在发表偏倚，见图13。术中出血量漏斗图所示，1篇纳入研究存在明显的发表偏倚，该篇研究为SAKAURA等^[14]2017年的文献，对文献进行分析后，考虑主要由于该篇文献是纳入研究中惟一的双节段融合的文献，其余文献均选用单节段融合(另有赵永辉等^[22]发表的文献中报道了单节段及双节段数据，但由于报道双节段例数较少，文章在其术中出血量数据上择取了单节段数据进行分析)，因此该因素对结果不存在主要影响。而围术期并发症漏斗图示，纳入研究在漏斗区间内大致沿中线双侧呈左右对称，无明显发表偏倚。

腰椎椎间融合是治疗腰椎退行性疾患的经典且有效的方法之一。椎弓根螺钉固定被认为是目前脊柱融合手术的金标准，已被广泛应用于治疗腰椎退行性变、椎体骨折、脊柱畸形及脊柱肿瘤等疾病^[1]。然而，后路融合术植入椎弓根螺钉时需要较长的手术切口暴露术野，广泛的肌肉牵拉和软组织剥离确定解剖位置，并且置钉时容易侵及邻近椎间小关节^[2]。同时由于与皮质骨接触面有限导致螺钉转矩较小，有研究提示椎弓根螺钉在非骨质疏松患者中有1%-15%的螺钉松动率，在骨质疏松患者中甚至高达60%^[3]。因此，SANTONI等^[4]在2009年首次报道了应用皮质骨螺钉进行腰椎融合手术。皮质骨螺钉的特点在于进钉点较靠近中线，螺钉植入方向由内下向外上，同时螺纹设计排列紧密，能与皮质骨有较大的接触面，力学研究表明皮质骨螺钉的力偶矩可达到椎弓根螺钉的1.7倍^[5]。随着近5年对于二者临床疗效比较的研究逐渐增多，有多位学者尝试运用Meta分析比较二者在腰椎椎间融合术的临床疗效，但却存在纳入文献椎间融合术式不统一、纳入文献随访时间较短、纳入文献数量较少等缺陷^[6-9]。

因此，文章拟对国内外已发表文献进行Meta分析，以求获得比以往文献更全面的分析并为指导临床应用提供参考。

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

1.1  文献检索  由2位研究者分别进行文献收集。计算机浏览器检索PubMed、Embase、Web of Science、中国生物医学系统(CBM)、中国知网(CNKI)和万方数据库，检索时间均设为2009年至2020年1月。英文数据库英文检索词包括：“CBT，cortical bone trajectory，Midlif，cortical screw，Pedicle Screw，traditional trajectory，posterior lumbar fusion，PLIF”。中文数据库中文检索词包括：“皮质骨螺钉、中线融合、椎弓根螺钉、腰椎融合术”。最后2位研究员对收集结果进行交叉核对，对于文献中缺少的数据尽量与作者联系予以补充。PubMed和中国知网的数据库检索策略见图1。

1.2  文献的纳入及排除标准

1.2.1  纳入标准  ①国内外应用皮质骨螺钉行后路腰椎椎间融合术与椎弓根螺钉比较的临床研究；②经影像学诊断为腰椎退变性疾病(包括腰椎椎间孔狭窄的椎管狭窄症和腰椎滑脱症)；③经保守治疗3个月以上症状无明显改善；④手术节段≤2个腰椎节段，术后随访时间≥12个月；⑤文献的结果指标中有手术时间、术中出血量、住院时间、术后目测类比评分、Oswestry功能障碍指数问卷表、日本骨科协会评分(JOA)、围术期并发症、术后远期并发症及融合率中的1项或者多项。

1.2.2  排除标准  ①动物实验、尸体实验或生物力学研究；②未明确融合方式或所用术式为非后路腰椎椎间融合；③术中应用经皮置钉或机器人辅助置钉；④术前诊断为脊柱肿瘤、侧弯、感染和骨折等的文献。

1.3  文献筛选及资料提取  通过文献管理软件(Endnote、Noteexpress)对检索到的文献进行查重，然后由2位研究员分别对查重后剩余文献进行标题、摘要的筛查，筛除明显不符合的文献。然后根据制定好的纳入、排除标准进行二次筛查，再对剩余文献进行全文阅读。2位研究员分别对最终纳入文献进行质量评价和数据提取，并进行汇总核对。上述过程中如2位研究员出现分歧，则由通讯作者协助判断。

1.4  评价纳入文献质量  对随机对照试验文献采用Rev Man 5.3软件中的Cochrane手册(https://training.cochrane. org/handbook)进行偏倚风险评估(risk of bias)，文献等级分为A，B，C级，A-C级为由低至高排序的偏倚风险。对于队列研究采用NOS (Newcastle-Ottawa Scale)量表进行质量评估，量表总分为9分，评价6分及以上为质量较高^[10]。

1.5  结局指标  由2位研究员分别通过阅读文献提取出以下信息数据，包括作者、发表年份、国家、研究类型、对象人群人数及其基本特征，观察结局指标主要有手术时间、术中出血量、住院时间、术后目测类比背痛评分、目测类比腰痛评分、Oswestry功能障碍指数问卷表、JOA评分、并发症(围术期并发症和术后远期并发症)及融合率。

1.6  统计学分析  使用Rev Man 5.3软件进行数据分析。对单位及测量方法相同的计量资料采用均数差值(mean difference，MD)，如资料中测量方式或单位不一致的则采用标准化均数差(standardized mean difference，SMD)。对手术时间、术中出血量、住院时间、术后目测类比、Oswestry功能障碍指数问卷表、JOA评分按照连续性变量运算，效应指标选用MD或SMD及95%置信区间(confidence interval，CI)表示。对手术并发症(围术期并发症和术后远期并发症)、融合率按照二分类变量运算，采用比值比(odds ratio，OR)及95%置信区间表示。使用I²判断异质性，若I² ≤ 50%提示异质性不明显，采用固定效应模型计算合并效应量；如I² > 50%，则需进一步分析，如能排除明显临床异质性的影响，则采用随机效应模型计算合并效应量；如无法排除临床异质性，则采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理以进一步确定异质性来源，或只作描述性分析。通过逐篇剔除文献的方法进行敏感性分析，对剔除文献后I²及合并效应量的变化分析结果的稳定性。采用漏斗图对研究潜在发表偏倚进行分析。

腰椎融合术是治疗各种脊柱疾病的常见手术方法，其应用频率在过去20年间显著增长^[23]。基于后路腰椎椎间融合术置入椎弓根螺钉存在着手术切口长、术中出血量大、手术时间长及广泛的肌肉软组织剥离等缺陷。历经数年解剖学研究和临床实践后，有学者逐渐确立皮质骨螺钉理想进针点和可靠的置钉路径^[24-25]。大部分早期临床研究报道了这一技术的安全性、满意的临床疗效，并且较传统椎弓根螺钉固定减少术中出血量及手术时间，然而有部分研究报道了皮质骨螺钉置入后出现术中峡部骨折、术后螺钉拔出、椎弓根骨折、早期螺钉松动及假关节形成等并发症^[26-28]。随着逐渐增多的临床实践，学者们逐渐发现，当皮质骨螺钉应用于腰椎退变性疾病的患者时，容易出现椎体峡部辨别困难、术中置钉路径难以确定的情况，因此理想进针点及入路仅能作为参考，同时建议术前通过CT扫描来确定理想的入路^[29-30]。随着科技进步发展，术中神经功能监测技术、机器人辅助手术及3D打印技术的应用被认为能极大提高皮质骨螺钉置入的安全性和效率^[31-32]。然而考虑到这些技术的应用涉及增加患者辐射暴露、医疗费用以及在一般医疗中心的普及程度，同时这些技术都需要术者的术前计划且有一定的学习曲线，学者们认为一个可用于术中进行3D重建的即时CT技术应是较为理想的辅助技术^[33]。综上所述，置钉路径的不确定性、应用辅助技术尚不成熟及由此所致的成本效益低于椎弓根螺钉，这些因素限制着皮质骨螺钉在临床上更大范围的应用。目前，皮质骨螺钉技术大多应用于骨质疏松脊柱固定、脊柱固定术后翻修、脊柱侧弯矫形手术等较为复杂的手术中，并多与椎弓根螺钉联合应用^[34-36]。然而近期的一项带证据评级的系统回顾分析指出，随着皮质骨螺钉置入路径、技术上的改良以及更好更经济的辅助技术支持，目前大量二、三级证据提示皮质骨螺钉在临床疗效及影像学结果上与椎弓根螺钉相当，甚或优于椎弓根螺钉，其临床疗效、安全性已得到证实^[37]。近年来已有学者发表研究方案拟行皮质骨螺钉与椎弓根螺钉在腰椎融合术中应用的长期随访的随机对照试验^[38-39]，可见未来将有更多高质量的一级证据确定目前结论的准确性。

目前，对于比较应用皮质骨螺钉与椎弓根螺钉在后路腰椎椎间融合术中的临床疗效的文献中，只有少数大样本量的临床研究并且结论各异。而已发表的对2种固定技术临床疗效的Meta分析存在纳入文献较少、样本容量不足或纳入了包含后路椎间融合术以外的其他融合方式的文献，因此文章在改进纳入条件前提下获取更大的样本量后进行了此Meta分析。文章结果提示，皮质骨螺钉组在术中出血量、手术时间、住院时间、围术期并发症上4个方面都明显优于椎弓根螺钉组，但在术后目测类比背痛、腿痛、Oswestry功能障碍指数问卷表、JOA评分、术后远期并发症及融合率上组间无显著性差异。皮质骨螺钉由于其偏中线的置钉路径，术中暴露所需剥离软组织的范围较椎弓根螺钉小，因而相应的明显减少了术中出血量及手术时间。较少的术中出血量有助于患者的术后恢复，进而降低了围术期并发症发生率，因此住院时间也较椎弓根螺钉组明显减少。然而上述结果中部分结果的异质性较高，这考虑与纳入研究中非随机对照实验数量较多，分析结果易受其选择偏倚、实施偏倚等偏倚因素影响。皮质骨螺钉在术后目测类比、Oswestry功能障碍指数问卷表及JOA评分及融合率上与椎弓根钉两组间无明显显著性差异，提示两组在临床疗效上效果相当。综合既往研究进行对比发现：文章在术中出血量、手术时间、住院时间及围术期并发症的结论上与王亮等发表的Meta分析结论一致，然而王亮等^[6]的Meta分析未对术后疼痛及功能评分等疗效指标进行分析；另外，在WANG等^[7]发表的Meta分析中的结论也与文章结论基本一致，然而该篇Meta分析纳入文献中包含了经椎间孔入路腰椎融合和不明确融合方式的文献。

然而此篇Meta分析仍存在以下局限性：①纳入文献数量较少，各研究样本量均较小，样本总量较少，必然影响到文章结论的可靠性；②纳入文献以队列研究为主，仅有2篇为随机对照研究，结论易受对照研究等质量相对较低的文献的偏倚因素影响；③尽管纳入标准中统一了后路腰椎椎间融合术这一融合方式以尽量减少文献间异质性，但囿于文献本身的证据质量、随访时间差异，部分结果存在较高异质性。因此对于该Meta分析的结论仍需谨慎对待。文章结果表明皮质骨螺钉组围术期并发症明显低于椎弓根螺钉组，其中报道的围术期并发症以术后硬膜外血肿、术中硬膜囊破裂、切口浅表感染等与内固定器相关性不大的并发症为主，仅有1篇文献报道螺钉位置不佳^[18]，且在实验组与对照组中均有2例，另有1篇文献报道术后螺钉拔出^[19]，但发生于椎弓根螺钉组，涉及病例数较少，故文章未对围术期并发症进一步讨论。同时，此Meta分析提示术后远期并发症上二者无明显差异，其中3篇文献主要报道了远期并发症中的术后邻近节段退变，在另一篇Meta分析中提示2组间无显著性差异^[40]，考虑与纳入文献随访时间不足有关，因此对于更远期(2年以上甚或5年以上随访)并发症二者是否存在差异仍有待更长时间随访的研究来验证。关于皮质骨螺钉与椎弓根螺钉固定在后路椎间融合术应用上的优劣仍需更多大样本、长随访的随机对照研究提供的一级证据来提高结论的准确性及可靠性。

总之，从此Meta分析结论可得，相对于椎弓根螺钉固定，后路腰椎椎间融合术应用皮质骨螺钉固定可以明显减少术中出血量、手术时间、住院时间和围术期并发症。但是由于皮质骨螺钉目前的应用面临技术、成本效应比的限制，尚缺乏前瞻性、多中心、大样本量、长随访时间的随机对照研究，此研究纳入的随机对照研究文献较少，需要更多前瞻性随机对照研究提供一级证据来加强结果的可信度。 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

文题释义：

椎弓根螺钉固定：是目前腰椎融合术的金标准，被广泛应用于治疗退行性病变、滑脱、侧弯畸形、肿瘤、骨折等各类脊柱疾病。然而，后路腰椎椎间融合术中植入椎弓根螺钉时需要对软组织进行广泛剥离及牵拉，术中暴露及置钉时易侵犯邻近小关节，同时与皮质骨接触面积有限、转矩较小。

皮质骨螺钉固定：皮质骨螺钉的进钉点较椎弓根螺钉更靠近中线棘突，所需术野暴露及软组织剥离较少。皮质骨螺钉的置钉方向为内下向外上，理论上对邻近小关节侵扰较小。皮质骨螺钉螺纹排列紧密，与皮质骨接触面积较大，能增加转矩和抗拔出强度。

目前已有的比较皮质骨螺钉与椎弓根螺钉在后路腰椎椎间融合术的临床疗效Meta分析存在纳入文献术式不统一、随访时间较短和研究数量较少等缺陷。

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#br#