劉欣偉，項良碧

沈陽軍區(qū)總醫(yī)院骨科全軍重癥戰(zhàn)創(chuàng)傷救治中心，遼寧 沈陽 110016

隨著我國進入老齡化社會，老年性脊柱骨折發(fā)生率亦逐年增加。盡管大多數(shù)老年脊柱骨折可通過微創(chuàng)手術獲得良好效果，但對于一部分損傷嚴重尤其是同時伴有脊髓損傷的老年患者必須通過切開復位內固定才能獲得滿意療效。然而，老年患者常合并有骨質疏松癥，行內固定手術容易出現(xiàn)內固定失效。為提高老年脊柱骨折椎弓根螺釘內固定的穩(wěn)定性，目前國內外學者在螺釘改進、釘?shù)缽娀?、傷椎處理以及植骨融合等方面進行了積極研究，取得了一定的進展[1-2]。為了使相關醫(yī)學工作者了解當前研究狀況，現(xiàn)就增強老年脊柱骨折椎弓根螺釘內固定穩(wěn)定性研究進展作一綜述。

1 螺釘改進

1.1 膨脹式椎弓根螺釘(expensive pedicle screw,EPS) EPS是由國內學者雷偉等[3]設計的，螺釘?shù)那?/3為膨脹部分，擰入骨質后通過對螺釘前2/3部分進行膨脹，使固定后的螺釘呈頭部大尾部小的狀態(tài)，從而大大增加了螺釘抗拔出力；相關力學研究發(fā)現(xiàn)[3]，EPS最大旋出力矩、最大軸向拔出力和翻修后最大軸向拔出力均顯著大于普通螺釘，該結論在臨床應用中得到證實[4]。由于EPS原始狀態(tài)螺釘直徑與普通螺釘相一致，即并不增加螺釘直徑，也就意味著并不額外增加置釘?shù)氖中g風險；而EPS強度的增加是在螺釘置釘完成后通過膨脹螺釘前部來完成。因此，EPS是治療老年脊柱骨折安全、有效的方法之一。

1.2 帶涂層的椎弓根螺釘 帶涂層的椎弓根螺釘是通過生物活性涂層來增加釘-骨界面咬合力的一種新方法，涂層的材料有多種多樣。俞杭平等[5]通過在椎弓根螺釘表面均勻噴涂約0.3 mm厚的生物活性玻璃來增加其穩(wěn)定性。結果發(fā)現(xiàn)，在最大擰入力矩、軸向拔出以及周期抗屈等方面均有明顯提高。Upasani等[6]認為對螺釘表面進行雙磷酸鹽抗骨質疏松藥物處理涂層后可提高螺釘固定的穩(wěn)定性。Tengvall等[7]動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，在螺釘表面交聯(lián)第二代雙膦酸鹽化合物羥乙膦酸鈉，其2周后的抗拔出力平均增加了28%。因此，將較粗較長且?guī)в型繉拥穆葆攽糜诶夏昙怪钦鄄皇橐环N較好的方法。

1.3 空心帶側孔的椎弓根螺釘 該螺釘?shù)闹休S為空心且前部分存有多個側孔，當螺釘擰入后可通過注射器將骨水泥注入并沿側孔向外溢出，使螺釘外壁與釘?shù)纼缺陂g通過骨水泥進行有效粘連而增加其穩(wěn)定性[8,9]。

2 釘?shù)缽娀?/h2>

釘?shù)缽娀菍⒐钦澈蟿┳⑷脶數(shù)纼仁贯數(shù)乐車墓琴|與螺釘通過骨粘合劑更加緊密結合的一種方法，也是目前治療老年骨質疏松脊柱骨折的較常用的一種手術方法。該方法使用的前提必須要保證釘?shù)乐車墓琴|要完整，以免發(fā)生滲漏并發(fā)癥。目前在臨床中進行釘?shù)缽娀牟牧现饕芯奂谆┧峒柞?PMMA)、磷酸鈣骨水泥(CPC)、羥基磷灰石骨水泥(HAC)等。

PMMA是目前臨床上最常用的固化材料之一，具有操作方便、凝固迅速、機械強度高、固定牢靠等優(yōu)點[10,11]。在嚴重骨質疏松的釘?shù)缽娀惺褂肞MMA可使其平均抗拔出力增加250%，但該技術也存在如下缺點：滲漏性損傷、單體毒性、不能被骨替代等。

磷酸鈣骨水泥(CPC)由于有良好的骨傳導性和可吸收性以及副作用少等優(yōu)點，目前有取代PMMA的趨勢。Rennet等[12]研究發(fā)現(xiàn)，CPC不僅能顯著提高初次置入的椎弓根螺釘穩(wěn)定性，也能明顯提高翻修手術中再次置入的椎弓根螺釘穩(wěn)定性。Leung等[13]建立了骨質疏松山羊動物模型，通過在該模型中采用CPC強化椎弓根螺釘，發(fā)現(xiàn)術后即時、3個月和6個月螺釘?shù)淖畲筝S向拔出力較對照組均明顯提高；另外，通過組織學研究發(fā)現(xiàn)，在CPC的降解過程中，可以觀察到新骨逐漸生成并緊密包繞螺釘，使術后螺釘穩(wěn)定性隨時間增加而增加。不足之處是CPC初步固化時間長，給臨床操作帶來不便。

3 傷椎處理

3.1 傷椎置釘 脊柱內固定器械的穩(wěn)定程度與固定節(jié)段密切相關，固定點越多，固定裝置越堅強。但長節(jié)段固定是以較大的損傷和脊柱活動度降低為代價的。因此，老年脊柱骨折手術在增強穩(wěn)定性的同時，盡量減少固定融合節(jié)段已成為共識。生物力學研究表明，傷椎固定能增加脊柱穩(wěn)定性。椎弓根解剖學研究表明，椎弓根是脊柱最堅硬的部分，是發(fā)揮固定作用的主要部位，相比較椎體松質骨而言，其提供了60%的抗拔出力及80%的軸向剛度[14]。經傷椎六釘固定相比跨傷椎四釘固定，前者能明顯提高生物力學穩(wěn)定性[15]。王洪偉等[16]的研究表明，經傷椎椎弓根短節(jié)段釘棒固定可提高骨折模型各個運動方向的生物力學穩(wěn)定性。筆者認為，對于老年脊柱骨折經傷椎置釘能夠很好地重建脊柱的穩(wěn)定性，在減少內固定節(jié)段同時又不降低內固定強度，另外還減少術后頑固性腰痛和腰椎活動受限等并發(fā)癥。

3.2 椎體強化 目前基礎與臨床研究均已證實，脊柱骨折經后路椎弓根器械撐開復位后，其椎體高度可以獲得大部或完全恢復，但椎體內的骨小梁結構并未隨椎體復位而恢復，因此會出現(xiàn)所謂的“蛋殼樣”改變，其結果是椎體由于失去了對脊柱前方的有效支撐而易發(fā)內固定破壞。因此，前方椎體的完整性和有效支撐的恢復在臨床上是非常重要的，它可通過椎體強化來實現(xiàn)。目前椎體強化有兩種方式：(1)經椎弓根椎體內植骨[17]。目前對該技術的臨床應用仍有爭論，多數(shù)學者認為該技術能有效增加椎體強度而減少內固定破壞，具有不額外增加患者痛苦和經濟負擔，并且植骨融合率較高，無免疫排斥反應和毒副作用等優(yōu)點。但也有少數(shù)學者認為[18]，該技術不能有效增加椎體前方的支撐力，其可能性與植骨量過少或椎體內嵌入的髓核組織未被徹底清除等因素有關。(2)經椎弓根椎體內注入骨水泥。主要包括椎體成形術(PVP)和球囊擴張椎體后凸成形術(PKP)[19,20]，目前多應用于伴有骨質疏松的脊柱骨折。兩者各有優(yōu)缺點[21-24]，PKP在恢復椎體高度方面要優(yōu)于PVP，即脊柱的前方支撐力恢復要更好；還有PKP的骨水泥滲漏和術中并發(fā)癥要明顯少于PVP。而PVP在脊柱整體強化方面要優(yōu)于PKP，即椎弓根螺釘固定強度方面要更優(yōu)。

4 植骨融合

植骨融合對防止脊柱骨折內固定破壞具有非常重要的臨床意義。因為，內固定是提供臨時的穩(wěn)定性，而植骨融合提供的是永久的穩(wěn)定性，若未進行植骨融合則金屬內固定會隨著時間的推移而出現(xiàn)疲勞性破壞。目前臨床常用的植骨方法有前方的椎體內或椎間植骨和后方的椎板間、關節(jié)突間以及橫突間等植骨。經椎弓根椎體內植骨可采用自體骨、同種異體骨、人工骨粒等，但以自體骨最為可靠[25]。前方椎間植骨可采用經椎間孔行側前方減壓并行椎間植骨融合[26]。后方植骨融合：(1)關節(jié)突間植骨，有學者認為脊柱30%的負荷由小關節(jié)承擔，小關節(jié)突是后路植骨的有效部位，在該部位植骨具有融合率高、創(chuàng)傷小，所需骨量少等優(yōu)點[27]。(2)椎板間植骨，由于植骨床較大，所需骨量較多，但只要植骨床處理的好，植骨融合率還是很高的。(3)橫突間植骨，假如行后方減壓后無法行椎板間和關節(jié)突間植骨，同時前方植骨存在困難時可采用該方法。由于該部位需要廣泛剝離，因此創(chuàng)傷較大，出血較多；另外橫突間有一定距離，所需骨量較多，爬行替代時間較長，會影響植骨融合率。由于后方屬于張力側植骨，相對椎體前方為壓力側而言，后方植骨融合率相對前方要低一些。

5 結 語

對于老年脊柱骨折，常因伴隨骨質疏松而易導致內固定失效，為提高椎弓根螺釘內固定的穩(wěn)定性，筆者認為應根據患者的具體情況，盡量采用以上幾種方法綜合應用較為妥當。

[1] Khan KM,Bhatti A,Khan MA.Posterior spinal fixation with pedicle screws and rods system in thoracolumbar spinal fractures[J].J Coll Physicians Surg Pak,2012,22(12)：778-782.

[2] Endres S,Badura A.Shield kyphoplasty through a unipedicular approach compared to vertebroplasty and balloon kyphoplasty in osteoporotic thoracolumbar fracture：a prospective randomized study[J].Orthop Traumatol Surg Res,2012,98(3)：334-340.

[3] 雷偉，吳子祥，李明全，等.膨脹式脊柱椎弓根螺釘固定的生物力學研究[J].中國脊柱脊髓雜志,2004,14(11)：669-672.

[4] 高明暄，雷偉，桑宏勛，等.膨脹式椎弓根螺釘在腰椎疾患中的應用[J].實用骨科雜志，2010,16(4)：246-250.

[5] 俞杭平，唐天駟，楊同其，等.生物活性玻璃涂層改善椎弓根螺釘穩(wěn)定性的生物力學研究[J].中華創(chuàng)傷雜志，2002,18(12)：722-727.

[6] Upasani VV,Farnsworth CL,Tomlinson T,et al.Pediele screw surface coatings improve fixation in nonfusion spinal constructs[J].Spine,2009,34(4)：335-343.

[7] Tengvall P,Skoglund B,Askendal A,et al.Surface immobilized bisphosphonate improves stainless-steel screw fixation in rats[J].Biomaterials，2004，25(11)：2133-2138.

[8] Hashemi A,Beduar D,Ziada S.Pullout strength of pedicle screws augmented with particulate calcium phosphate：an experimental study[J].Spine J,2009,9(5)：404-410.

[9] Sugimoto Y,Tanaka M,Konishi H,et al.Posterior spinal fusion using a pedicle nail system with polymethylmethacrylate in a paraplegic patient after vertebral collapse caused by osteoporosis[J].Spine J,2009,9(1)：402-408.

[10] Xu JG,Zeng BF,Zhou W,et al.Anterior Z-plate and titanic mesh fixation for acute burst thoracolumbar fracture[J].Spine,2011,36(7)：498-504.

[11] Waits C,Breton D,Mclf T,et al.Cement augmentation of pedicle screw fixation using novel cannulated cement insertion device[J].Spine，2009，34(14)：478-483.

[12] Rennet SM,Lim TH,Kim WJ,et al.Augmentation of pedicle screw fixation strength using an injectable caldium phosphate cement as a function of injection timing and method[J].Spine，2004,29(11)：e212-e216.

[13] Leung KS,Siu WS,Li SF，et al.An in vitro optimized injectable caldium phosphate cement for augmenting screw fixation in osteopenic goats[J].J Biomed Mater Res B Appl Biomater,2006,78(1)：153-160.

[14] 王洪偉，李長青，周躍.胸腰椎骨折經傷椎椎弓根釘內固定技術研究進展[J].脊柱外科雜志，2010,8(1)：52-55.

[15] Whang PG,Vaccaro AR,Poelstra KA,et al.The influence of fracture mechanism and morphology on the reliability and validity of two novel thoracolumbar injury classification systems[J].Spine,2007,32(7)：791-795.

[16] 王洪偉，李長青，周躍，等.脊柱骨折經傷椎椎弓根置釘附加橫連短節(jié)段固定的穩(wěn)定性測試[J].中國脊柱脊髓雜志，2010,20(9)：745-749.

[17] Jiang R,Wu H,Wang JC,et al.Praspinal approach for thoracolumbar fracture[J].Chin J Traumatol,2011,14(1)：3-6.

[18] Knop C,Fabian HF,Bastian L,et al.Late results of thoracolumbar fractures after posterior instrum entation and transpedicular bone grafting[J].Spine,2001,26(1)：88-99.

[19] Dai FQ,Du Y,Luo LX,et al.Treatment of serious burst thoracolumbar fracture with posterior pedicle screw fixation[J].Zhongguo Gu Shang,2010,23(7)：504-506.

[20] Zhao J,Schaser KD,Zhang F.Revision surgery for posterior stabilized thoracolumbar fracture using mini-open anterior approach and expandable cage[J].Orthop Surg,2010,2(2)：100-105.

[21]Rho YJ，Choe WJ，Chun YI.Risk factors predicting the new symptomatic vertebral compression fractures after percutaneous vertebroplasty or kyphoplasty[J].European Spine Journal，2012，21(5)：905-911.

[22] Burval DJ,McLain RF，Milks R,et al.Primary pedicle screw augmentation in osteoporotic lumbar vertebrae： biomechanical analysis of pedicle fixation strength[J].Spine,2007,32(10)：1077-1083.

[23] Korovessis P,Hadjipavlou A,Repantis T.Minimal invasive short posterior instrumentation plus balloon kyphoplasty with calcium phosphate for burst and severe compression lumbar fractures[J].Spine,2008,3(6)：658-667.

[24]Korovessis P,Repantis T,Petsinis G,et al.Direct reduction of thoraeolumbar burst fractures by means of balloon kyphoplasty with calcium phosphate and stabilization with pedicle-screw instrumentation and fusion[J].Spine,2008,33(4)：e100-e108.

[25] Moore TA,Steinmetz MP,Anderson PA.Novel reduction technique for thoracolumbar fracture-dislocations[J].J Neurosurg Spine,2011,15(6)：675-677.

[26] 徐冬，牛彝，韓思林.經椎間孔胸腰段脊髓減壓及椎間植骨術[J].頸腰痛雜志，2006，26(5)：358-359.

[27] 陸耀剛，王子平，王秀會，等.胸腰椎骨折小關節(jié)突間植骨臨床應用價值[J].中國骨與關節(jié)損傷雜志，2006，21(2)：109-110.