洪全明，沈 飛，丁 懿，楊可佳

脊柱胸腰段爆裂性骨折常伴有或不伴有脊髓損傷，后路椎弓根螺釘斷裂內(nèi)固定是常見和有效的治療方法。然而，外科技術(shù)的提高以及內(nèi)固定器械的引進(jìn)并不能消除椎弓根螺釘斷裂的發(fā)生。Nasser等［1］報(bào)道胸腰段脊柱手術(shù)并發(fā)癥的發(fā)生率可高達(dá)20.4%?；诩怪顾杼厥獾慕馄式Y(jié)構(gòu)及其重要的生理功能，此類事件的發(fā)生不僅給患者及家屬造成身心傷害，同時(shí)也增加了個(gè)人、家庭以及社會(huì)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。為了減少此類問題的出現(xiàn)，進(jìn)一步提高手術(shù)成功率，筆者回顧17例爆裂性骨折斷釘?shù)挠跋駥W(xué)資料，分析椎弓根螺釘斷裂的原因，并提出預(yù)防策略。

臨床資料

1 一般資料

筆者2005年5月～2011年8月應(yīng)用后路椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)治療脊柱胸腰段爆裂性骨折286例，男性178例，女性108例;年齡24～63歲，平均(43.6±9.2)歲。致傷原因:道路交通傷62例，墜落傷186例，重物砸傷38例。損傷節(jié)段:T1030例，T1152例，T1257例，L182例，L265例;其中147例合并癱瘓患者神經(jīng)功能損傷按Frankel分級(jí)法［2］分類，B級(jí)9例，C級(jí)75例，D級(jí)63例。根據(jù)CT橫斷面圖像，計(jì)算爆裂性骨折在二維圖片上的爆散程度。爆散程度=爆裂性骨折的面積/下一健康椎體的面積×100%，爆散＜30%135例，30%～50%98例，＞50%53例。術(shù)前均行X線及CT+三維檢查確定椎體爆裂程度及椎管內(nèi)碎骨塊的占位情況，伴神經(jīng)功能障礙者術(shù)前常規(guī)行MRI檢查，了解脊髓壓迫及損害情況，后路椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)均于傷后5～7d內(nèi)實(shí)施。

2 手術(shù)方法

硬膜外或全麻俯臥位手術(shù)，采用脊柱后正中切口，以傷椎為中心暴露上下各1個(gè)節(jié)段，行椎板骨膜下剝離，向兩側(cè)剝離骶脊肌至橫突。在傷椎上下各1個(gè)椎體，根據(jù)椎弓根解剖關(guān)系確定椎弓根螺釘置入點(diǎn)，各置入2枚椎弓根螺釘，進(jìn)釘深度為45mm，再在傷椎均經(jīng)雙側(cè)椎弓根置入短釘35mm，安棒撐開復(fù)位并矯正畸形。有神經(jīng)癥狀的患者在復(fù)位內(nèi)固定后行椎管探查減壓，椎板開窗，酌情給予傷椎椎弓根短釘固定，安置橫連桿、椎體或后側(cè)植骨融合。安置引流管，24～48h內(nèi)拔除，術(shù)后常規(guī)使用抗生素3～5d。一般術(shù)后6～8周負(fù)重，常在18個(gè)月后取出內(nèi)固定，對(duì)融合牢固者無(wú)需取出內(nèi)固定。

3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS10.0軟件對(duì)所收集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，其中計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的格式，計(jì)數(shù)資料分析采用χ2檢驗(yàn)，選取P＜0．05作為統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

17例發(fā)生椎弓根螺釘斷裂，男性14例，女性3例，其中13例為24～44歲的青壯年，4例為45～60歲的中老年患者。爆裂性骨折爆散＜30%椎弓根螺釘斷裂4例，爆散30%～50%斷釘6例，爆散＞50%斷釘7例。未使用橫桿組斷釘7例，使用橫桿組10例;傷椎給予椎弓根螺釘固定斷釘7例，未固定10例。椎間植骨組斷釘1例，后側(cè)植骨組斷釘7例，未植骨斷釘9例;椎板切除減壓14例，未切除減壓3例。不同因素對(duì)于椎弓根螺釘斷裂的分析見表1，以P＜0.05作為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。典型病例X線片、CT片見圖1。

表1 影響椎弓根螺釘斷裂的不同因素的單因素分析

圖1 患者男性，42歲，L1爆裂性骨折。a．術(shù)前X線片;b．術(shù)前CT爆散＞50%;c．經(jīng)傷椎固定術(shù)后X線片

討 論

對(duì)于脊柱胸腰段爆裂性骨折，后路椎弓根釘棒系統(tǒng)內(nèi)固定可提供三維矯正和堅(jiān)固的內(nèi)固定［3］，具有力學(xué)強(qiáng)度大、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。后路跨傷椎螺釘內(nèi)固定術(shù)通過傷椎上下相鄰各1個(gè)正常椎體擰入起到錨定作用，這種錨定是通過短節(jié)段內(nèi)椎弓根釘和縱向連接棒的撐開、加壓等作用力提供三維矯正和堅(jiān)固的內(nèi)固定，恢復(fù)脊柱的正常序列，同時(shí)最大程度地保留了脊柱的活動(dòng)節(jié)段，這是其他任何非椎弓根內(nèi)固定技術(shù)所不能達(dá)到的。當(dāng)后縱韌帶和椎間盤纖維環(huán)未完全斷裂時(shí)，通過撐開傷椎上下椎體，借助后縱韌帶的伸展，使附著在椎體上的纖維環(huán)和軟組織牽引骨塊使其復(fù)位。雖然X線片示椎體高度恢復(fù)，但椎體內(nèi)被擠壓后破壞的骨小梁無(wú)法復(fù)位，傷椎內(nèi)存在空隙，使后路內(nèi)固定持續(xù)負(fù)荷，致內(nèi)固定失敗，椎弓根螺釘斷裂。

研究中發(fā)現(xiàn)，年齡＜45歲的患者斷釘率高于年齡≥45歲患者，這可能和中青年患者總體的活動(dòng)量較大等因素有關(guān)，大量的勞動(dòng)和不注意腰部的保護(hù)導(dǎo)致螺釘力學(xué)上產(chǎn)生切割作用疲勞斷裂。有研究認(rèn)為［4］，橫桿可將后路內(nèi)固定組成整體，提高了整體的剛度，吸收了椎弓根釘部分的扭曲剪力，降低了椎弓根螺釘疲勞性斷裂的可能。筆者研究中也證實(shí)了植入橫桿的患者明顯斷釘率低于未固定橫桿的患者，可見對(duì)于爆裂性胸腰段骨折，應(yīng)盡量給予橫桿的固定。椎弓根是椎體最堅(jiān)強(qiáng)的部分，Hirano等［5］發(fā)現(xiàn)椎弓根螺釘固定大部分的強(qiáng)度在椎弓根部，椎弓根提供≥60%的抗拔出力強(qiáng)度及80%的軸向剛度，說(shuō)明通過短釘行傷椎椎弓根固定脊柱能獲得復(fù)位和穩(wěn)定。在傷椎給予短釘固定的患者明顯斷釘率低于未予固定的患者，可見在手術(shù)條件允許的情況下盡量給予短釘傷椎弓根固定，能夠減少二次斷釘?shù)母怕拾l(fā)生。傳統(tǒng)的跨傷椎短節(jié)段4釘固定形成雙平面的平行四邊形和懸掛效應(yīng)，而6釘形成3個(gè)平面，減少應(yīng)力集中，可維護(hù)傷椎的后凸矯正效果，糾正傷椎的水平移位。

本組17例患者中經(jīng)椎間植骨組斷釘l例，后側(cè)植骨組斷釘7例，未植骨斷釘9例，斷釘率分別為1.4%、4.9%和12.2%，三者有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，可見植骨和未植骨對(duì)斷釘?shù)挠绊懨黠@，并且椎間植骨的斷釘率要小于后側(cè)植骨。因?yàn)樯眢w正常負(fù)重時(shí)局部應(yīng)力集中于椎弓根釘內(nèi)固定系統(tǒng)上，尤其是椎弓根釘由于杠桿作用，力臂越長(zhǎng)則釘尾部應(yīng)力越大，而在椎體間植骨融合可起支撐作用減少螺釘?shù)牧Ρ郏⑶抑苯映袚?dān)了螺釘?shù)木植繎?yīng)力，屬于壓力側(cè)植骨，可防止疲勞斷裂［6］。在后側(cè)植骨融合能夠增加后外側(cè)橫突或椎板的強(qiáng)度，起到一部分的應(yīng)力分散作用。爆散面積＞50%作為椎弓根螺釘斷裂的高危因素，斷釘率明顯高于爆散面積30%～50%和＜30%患者，可見局部使用后路短節(jié)段椎弓根螺釘撐開復(fù)位傷椎時(shí)，盡管椎體高度已恢復(fù)，但骨小梁支持沒有恢復(fù)，使傷椎變成一個(gè)缺少骨質(zhì)的“空殼”，并且隨著爆裂骨折的面積增加，其“空殼”越大，力學(xué)上的丟失越多，內(nèi)固定承受的負(fù)荷更大，而容易發(fā)生疲勞斷裂。

由于人體脊柱胸腰段運(yùn)動(dòng)作用力集中在椎弓根后部結(jié)構(gòu)，椎弓根螺釘產(chǎn)生彎曲疲勞，以致最后在過重負(fù)載下發(fā)生斷裂。內(nèi)固定的目的在于維持脊柱病變區(qū)的穩(wěn)定性直到骨折愈合。當(dāng)骨折愈合完成后若不及時(shí)取出內(nèi)固定，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，椎弓根螺釘還要繼續(xù)負(fù)荷，加上應(yīng)力集中，也容易出現(xiàn)應(yīng)力疲勞導(dǎo)致斷釘。椎弓根釘斷裂的原因比較復(fù)雜，基本上為多種因素共同作用，并且由于斷釘并不常見，所以樣本量不足也是該研究的缺陷。

［1］Nasser R，Yadla S，Maltenfort MG，et al．Complications in spine surgery［J］．J Neurosurg Spine，2010，13(2):144－157．

［2］李志國(guó)，陳志東，呂志國(guó)，等．經(jīng)椎弓根傷椎內(nèi)固定治療腰胸椎骨折［J］．實(shí)用骨科雜志，2010，16(9):670－672．

［3］Gayel LE，Pries P，Hamecha H，et al．Biomechanical study and digital modeling of traction resistance in posterior thoracic implants［J］．Spine(Phila Pa 1976)，2002，27(7):707－714．

［4］鄒國(guó)耀．椎弓根螺釘植入物斷裂18例相關(guān)因素分析術(shù)［J］．中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2009，13(35):6955－6958．

［5］Hirano T，Hasegawa K，Takahashi HE，et al．Structural characteristics of the pedicle and its role in screw stability［J］．Spine(Phila Pa 1976)，1997，22(21):2504－2509．

［6］秦暉，羊國(guó)民，韓東杰．椎弓根釘固定減壓植骨椎體成形治療胸腰椎骨折［J］．實(shí)用骨科雜志，2007，13(10):610－611.