腰椎后路钉棒固定术中曲度矫正的临床意义

李鹏飞 ，靳宪辉 ，张庆胜 ，崔胜杰 ，丁文元 ，张为 ，李华

（1.哈励逊国际和平医院骨病科，河北 衡水 053000；2.河北医科大学第三医院脊柱外科，河北石家庄 050000）

腰后路减压植骨融合内固定术是目前我国治疗腰椎管狭窄症的主要手术方法。椎弓根钉棒系统技术的出现、广泛应用及不断改良，明显提高了术后腰椎的稳定性[1]。与此同时，也发现传统术式中存在椎体间撑开以及加压不足及过度的情况，腰椎力学失衡导致术后出现腰椎曲度不良、腰痛[2]、椎间隙高度丢失、钉道松动、椎弓根钉棒系统断裂等现象。为解决上述问题，我们在腰后路减压植骨融合内固定术中应用C型臂进行腰椎曲度矫正，并观察其对患者术后腰椎曲度及恢复程度的远期影响。

1 材料和方法

1.1 一般资料及分组情况

2006-01-2010-01，对因腰椎管狭窄症行腰后路全椎板减压植骨融合内固定术（PLIF）的98例资料完整的患者进行随访，入选标准为：临床诊断为腰椎管狭窄症，行腰后路减压植骨融合内固定手术治疗。患者随机分为3组，A组30例，男10例，女20例，年龄55.7（42～66）岁，行传统腰后路椎板减压椎间植骨内固定手术，术中未进行钉棒系统撑开加压及曲度矫正。B 组 33例，男 11例，女 21例，年龄 53.7（45～67）岁，行腰后路椎板减压椎间植骨内固定手术中常规钉棒系统加压。C组35例，男12例，女23例，年龄55.7（40～70）岁，行腰后路椎板减压椎间植骨内固定手术并于术中C型臂透视下矫正腰椎曲度。（表1）

表1 各组病人基本资料

1.2 手术方法及术后处理

手术在全身麻醉下进行，患者俯卧位，手术全部采用标准的腰后正中入路，完整切除狭窄节段椎体的椎板，切除椎管内的瘢痕及钙化组织，扩大双侧侧隐窝，充分解除对狭窄平面神经根的压迫。应用椎弓根螺钉系统根据患者情况分别于病变间隙上下椎体常规攻入螺钉。切开狭窄节段的纤维环，以髓核钳咬除椎间盘组织，进行椎间植骨。A组术中直接安置固定棒未进行钉棒系统撑开加压及曲度矫正。B组常规钉棒系统加压后安置固定棒。C组于术中应用C型臂透视成像后对腰椎椎体成角、椎间隙高度进行测量，通过钉棒系统实现腰椎角度矫正，椎间隙高度调整，C型臂透视检查后锁紧椎弓根钉棒系统；腰椎生理曲度及椎间隙高度恢复后置入椎间融合器。术后24～48 h内拔除引流管，术后第2天行腰椎X线检查，以确认复位及固定情况。术后3～4 d鼓励患者配戴支具坐起并早期下地活动。术后2周拆线出院。定期随访。

1.3 观察指标

1.3.1 临床评估

患者术前及术后腰痛（Low back pain）症状应用视觉模拟疼痛评分（VAS）和Oswestry功能障碍指数（ODI）进行评估，双下肢疼痛症状应用视觉模拟疼痛评分（VAS）。

1.3.2 影像学评估

X线片选择标准的侧位片，投照位上同一椎体的左右下关节突影像重合，以减少因旋转造成的误差[3-4]。应用 Abode Photoshop CS4 软件（Abode Systems，Inc.）测量腰椎曲度及椎间隙高度（图 1、2）。椎弓根钉棒系统状况评估通过比较患者术前、术后及随访时腰椎正侧位X线片，评估椎弓根钉棒系统情况，计算出断钉、脱钉、断棒的发生率。

图1 腰椎曲度指数测量

图2 患者腰椎侧位X线片，椎间隙高度测量取椎体间距离之平均值

1.4 统计学分析

统计结果应用 SPSS 17.0软件（version17.0，SPSS Inc.，Chicago，IL）进行分析，采用两样本 t检验及Wilcoxon秩和检验对结果进行分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床评估

A组术前 ODI评分平均为（60.9±18.4）分，随访时为（35.4±27.3）分。B组术前 ODI评分平均为（55.9±14.7）分，随访时为（32.1±17.2）分。C组术前ODI评分平均为（58.8±19.1）分，随访时为（22.5±13.6）分。采用Student-Newman-Keuls（SNK）多重比较检验，三组患者恢复率差异有统计学意义（P＜0.05）。

A组术前腰痛症状VAS评分平均为（7.5±2.9）分，随访时为（3.5±2.3）分。B组术前腰痛症状VAS评分平均为（6.9±2.5）分，随访时为（3.3±2.1）分。C 组术前腰痛症状 VAS评分为（7.2±2.4）分，随访时为（2.2±1.6）分。采用SNK多重比较检验，三组患者恢复率差异有统计学意义（P＜0.05）。

A组术前双下肢疼痛症状VAS评分平均为（6.8±1.4）分，随访时为（1.9±1.6）分。B 组术前双下肢疼痛症状VAS评分平均为（7.0±1.8）分，随访时为（2.0±1.8）分。C组术前双下肢疼痛症状VAS评分为（6.6±1.9）分，随访时为（1.7±1.5）分。采用Kruskal-Wallis H检验，三组患者恢复率差异无统计学意义（P＞0.05）。（表 2）

表2 各组病人临床评分比较

2.2 影像学测量结果

2.2.1 腰椎曲度指数测量（%）

A组患者术前的腰椎曲度指数（LCI）平均为15.2%±5.6%，术后平均LCI为16.0%±7.4%，腰椎曲度恢复1.2%±1.0%，随访时曲度丢失为3.6%±2.0%。B组患者术前的腰椎曲度指数（LCI）平均为14.4%±4.6%，术后平均LCI为18.0%±4.4%，腰椎曲度恢复5.2%±4.5%，随访时曲度丢失为4.1%±3.2%。C组患者术前平均LCI为13.1%±6.4%，术后LCI平均为20.3%±6.3%，腰椎曲度恢复10.1%±6.7%，随访时曲度丢失为2.1%±1.7%，三组患者术后腰椎曲度指数恢复差异有统计学意义（P＜0.05），术后腰椎曲度丢失程度的差异有统计学意义。

2.2.2 椎间隙高度（mm）

A组术前椎间隙高度平均为（6.2 mm±2.6 mm），术后为（10.8 mm±1.9 mm），随访时为（9.0 mm±2.2 mm）。B组术前椎间隙高度平均为（6.0 mm±1.9 mm），术后为（11.2 mm±1.6 mm），随访时为（10.0 mm±1.2 mm）。C组术前椎间隙高度平均为（5.5 mm±1.7 mm），术后为（11.6 mm±1.4 mm），随访时为（11.4 mm±1.3 mm）。采用Student-Newman-Keuls（SNK）多重比较检验结果显示：A组与B组之间总体均数差异没有统计学意义，其余任两组间总体均数差异均具有统计学意义。即C组椎间隙高度丢失要小于 A 组和 B 组。（图 3，4，5）

2.2.3 椎弓根钉棒系统状况评估

A组术后3个月随访发现1例断钉，1年随访时又发现断钉脱钉各1例、无断棒情况，发生率为10%。B组术后1年随访时出现1例断钉，1例脱钉，发生率为6.1%。C组没有出现断钉脱钉断棒情况。

图3 A组：患者女，55岁，主因双下肢麻木无力、活动受限入院。术前行核磁检查发现L2-S1椎间盘突出、黄韧带肥厚伴椎管狭窄、腰椎曲度明显变直；术后X线片示腰椎曲度恢复不理想。术后随访示L3-5棘突、椎板缺如，腰椎曲度丢失明显。

图4 B组：患者女，42岁，主因双下肢疼痛无力及行走困难入院。术前行核磁检查发现L4-S1椎间盘突出、L3-4黄韧带肥厚伴椎管狭窄；X线片示腰椎曲度变直。术后复查X线片示L4-S1棘突、椎板缺如，腰椎生理曲度恢复不理想。

图5 C组：患者女，51岁，主因双下肢麻木无力及间歇性跛行入院。术前行核磁检查发现L4-S1椎间盘突出伴椎管狭窄；X线片示腰椎曲度变直。术后复查X线光片示L4-S1棘突、椎板缺如，腰椎生理曲度恢复。

3 讨论

3.1 腰椎后路钉棒固定术中曲度矫正的临床意义

腰椎管狭窄症由于黄韧带肥厚、小关节增生内聚、椎间盘膨隆突出、骨性退变等因素，导致腰椎病态曲度[5-6]。腰背部肌肉的生物力学环境未得到明显改善，致使术后常常出现持续的下腰痛[7]。而受到疼痛刺激引起的椎旁肌痉挛性疲劳又引起腰椎生理曲度减小，术后远期腰椎曲度丢失[8]。本次研究中我们发现，对神经根满意减压后，虽然根性症状消失，但是由于曲度恢复不良及术后丢失所致的脊柱曲度的变化，会引起一系列的症状。因此应当进行一定的生理曲度矫正后再将脊柱固定融合于一个健康的状态，这样才能使肌肉、关节囊的紧张度缓解，减少术后慢性腰痛、医源性腰椎后凸等情况的出现。

3.2 应用钉棒系统进行腰椎曲度矫正的力学分析

腰椎曲度矫正，需借助三种不同方向的作用力：椎间撑开力即分别作用于上下位椎体的支撑力、椎体矢状面旋转的扭力以及对椎体的牵引力（图6）。

图6 腰椎曲度矫正，需借助三种不同方向的作用力：椎间撑开力、椎体牵引力、矢状面旋转扭力。

目前对于腰椎管狭窄症有效的治疗方法主要是是采取椎弓根钉系统内固定、椎板减压并行椎体间融合，解除神经根的牵拉和压迫[9]。术中采用椎弓根内固定系统是目前临床普遍采用的方法，取得了满意的疗效，但术后也有部分患者术后出现慢性腰痛、平背综合征、断钉脱钉断棒等情况[10]。究其原因，源于术中单纯考虑坚强内固定，而忽视对腰椎曲度的恢复矫正以及椎弓根内固定系统本身的力学均衡。对椎弓根内固定系统的力学原理进行分析不难发现，通过椎弓根内固定系统可以有效矫正腰椎曲度；而腰椎曲度的恢复，对于术后维持其自身系统的力学均衡有重要意义，两者相辅相成。

3.3 腰椎曲度矫正对椎间隙高度的影响

腰椎曲度矫正的同时，由于椎弓根钉直接作用于椎体，实现了椎体间的撑开，恢复了椎间隙的高度。同时，撑开距离要易于调整，通过椎弓根钉撑开时，由于撑开距离不易把握，可造成椎间隙过度撑开，使神经根受到牵拉，同时也造成术后椎弓根钉承受较大应力；而面对椎间隙极窄、上下终板骨质增生硬化等情况时却造成椎间撑开困难，椎间隙高度难以恢复[11]。本研究中根据患者情况选择不同型号椎间撑开器，在C型臂X线机透视下辅助进行腰椎曲度的矫正，使手术个性化并增加了可操作性。

3.4 腰椎曲度矫正对患者术后腰痛的影响

正常的腰椎生理曲度为轻度前凸，能够增加缓冲，吸收震荡。腰椎生理曲度的存在，有利于保持腰椎、椎间盘、神经的正常生理功能。恢复及保持腰椎正常生理曲度及减少术后曲度丢失对维持腰椎远期稳定性及恢复腰椎生物力学环境有重要意义。本研究中A组出现三例患者术后腰痛症状缓解不满意，给予口服药物治疗。我们认为腰椎内固定术后由于腰椎曲度恢复不良、稳定性的下降；腰背部肌肉、韧带、小关节生物力学环境改变；邻近椎间盘退变及纤维环撕裂；过度撑开或加压对神经根的牵拉及挤压刺激可能是患者内固定术后慢性下腰痛发生的重要原因[12]。因此，恢复腰椎生理曲度及保持腰椎稳定性，防止术后曲度丢失，恢复椎间隙高度可减少术后慢性腰痛的发生。

3.5 腰椎曲度矫正对内固定系统的长期影响

传统腰椎内固定术中由于撑开或加压没有参照标准，常造成撑开或加压不充足、力量过大及两侧力量不均匀，内固定系统受力过于集中，长期可使椎弓根钉及连接棒疲劳断裂。尤其当患者年龄较大、骨骼质量较差，而强力的撑开或加压难免使钉骨界面受力过大，造成钉道的松动，甚至椎体骨折，给术后椎弓根钉松动拔出埋下隐患[13]。术中应用C型臂X线机测量、调整内固定位置及矫正椎间隙高度及腰椎生理曲度，可使其受力相对均匀分布在内固定系统上，临床观察发现降低了钉棒断裂的发生率。

综上所述，腰椎后路钉棒固定术中应用C型臂透视进行曲度矫正，取得满意临床效果。患者腰椎生理曲度得到恢复，减少了术后平背综合征的出现，术后椎间隙高度丢失减小、钉棒系统受力均衡，长期随访观察患者术后下腰痛症状发生率亦较低。

[1] 刘钊，沈惠良，张庆明，等.正常成人腰椎矢状面曲度改变及其影响因素[J]. 中国脊柱脊髓杂志，2011，21（6）：493-496.

[2] 张德辉，黄昌林，刘鼎成，等.青年下背痛患者躯干肌力及腰椎曲度的临床研究[J].中华物理医学与康复杂志，2003，25（8）：469-471.

[3] 顾晓民，贾连顺，陈雄生，等.退变性腰椎侧凸与腰椎曲度和骶骨角关系及其临床意义[J].中国骨与关节损伤杂志，2007，22（12）：969-971.

[4] 郭金明，张国权，阿里木江，等.中老年男性腰椎曲线与体质指数和腰臀比关系的研究[J]. 颈腰痛杂志，2007，28（5）：397-399.

[5] 刘献强，张学利，崔子健，等.腰椎间盘突出症远期疗效与腰椎生理曲度相关性分析[J]. 颈腰痛杂志，2008，29（5）：465-467.

[6] 陈乐华，胡能为.恢复腰椎生理曲度治疗腰椎间盘突出症的临床报告[J]. 颈腰痛杂志，2008，29（4）：385-386.

[7] 戴国文，苏明霞，许世雄，等.402例常见腰腿痛病的疗效与腰椎椎曲相关性的临床观察[J]. 颈腰痛杂志，2011，32（3）：216-218.

[8] 吴超，魏剑，王清，等.腰椎融合后邻近节段影像学评估方法的应用随访[J].中国组织工程研究与临床康复，2011，15（52）：9782-9786.

[9] 田海军，杨立利，何志敏，等.三种手术方法治疗腰椎椎间盘突出症的影像学及临床疗效比较[J].脊柱外科杂志，2010，08（6）：339-344.

[10] 李磊，郭开今，辛兵，等.后路内固定治疗胸腰椎骨折术后矫正角度丢失随访分析[J].中国矫形外科杂志，2005，13（8）：574-576.

[11] Norton BJ，Sahrmann SA，Van Dillen FL，et al.Differences in measurements of lumbar curvature related to gender and low back pain[J].The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy，2004，34（9）：524-534.

[12] Chow DH，Leung KT，Holmes AD，et al.Changes in spinal curvature and proprioception of schoolboys carrying different weights of backpack[J].Ergonomics，2007，50（12）：2148-2156.

[13] Kasukawa Y，Miyakoshi N，Hongo，et al.Relationships between falls，spinal curvature，spinal mobility and back extensor strength in elderly people[J].Journal of bone and mineral metabolism，2010，28（1）：82-87.