经皮椎弓根钉内固定治疗胸腰椎骨折

贺新宁，欧晔灵，杜志勇，付军初，张水清，郭伟，卢生伟，李想，罗璇，齐浩宏

(湖南中医药高等专科学校附属骨伤医院，株洲市中医伤科医院脊柱外科，湖南 株洲 412007)

经皮椎弓根钉内固定治疗胸腰椎骨折

贺新宁，欧晔灵，杜志勇，付军初，张水清，郭伟，卢生伟，李想，罗璇，齐浩宏

(湖南中医药高等专科学校附属骨伤医院，株洲市中医伤科医院脊柱外科，湖南 株洲 412007)

目的通过与开放椎弓根钉内固定手术相比较，探讨经皮微创普通椎弓根钉内固定辅助系统治疗胸腰椎骨折的临床效果。方法自2008年1月至2012年12月将86 例胸腰椎骨折随机分为两组(n=43)，分别采用经皮普通椎弓根钉内固定(微创组)和开放椎弓根钉内固定(开放组)治疗胸腰椎骨折，比较两组伤椎前缘高度比值、矢状面Cobb角、手术时间、出血量及并发症等情况。结果术后所有患者随访6～48个月，平均18.6个月。微创组伤椎前缘高度比值平均从术前(47.5±8.6)%恢复至术后(90.3±5.8)%，Cobb角平均从术前(17.6±6.20)°恢复至术后(2.0±1.30)°，微创组术后伤椎前缘高度比值与开放组(91.7±5.0)%相比较差异无统计学意义(P>0.05)，微创组术后伤椎矢状面Cobb角与开放组(1.9±1.20)°相比较差异无统计学意义(P>0.05)，微创组手术时间平均(94.0±21.3) min，与切开组(98.5±16.5) min比较差异无统计学意义(P>0.05)。微创组术中出血量平均(54.4±12.6) mL，与切开组(289.1±20.5) mL比较差异有统计学意义(P<0.05)。除开放组1 例出现切口感染外，两组未出现其他手术相关并发症。结论经皮普通椎弓根钉内固定辅助系统治疗胸腰椎骨折与开放性椎弓根钉内固定手术相比创伤小，出血少，患者恢复快，可达到开放复位同样的疗效。

经皮；普通椎弓根钉；内固定；胸腰椎骨折

后路开放椎弓根钉内固定手术因具有固定牢固、矫形效果好的优点，已广泛应用于胸腰椎骨折的治疗。但开放手术由于暴露范围广，对椎旁肌破坏较大，术后并发症较多，恢复较慢。随着脊柱微创技术的发展，经皮椎弓根钉内固定技术逐步应用于胸腰椎骨折的治疗[1，2]。我科自2008年1月至2012年12月分别采用经皮普通椎弓根钉内固定辅助系统和传统开放椎弓根钉内固定治疗无明显神经损伤的胸腰椎骨折共86 例，通过两组对比，探讨经皮普通椎弓根钉内固定辅助系统治疗胸腰椎骨折的疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2008年1月至2012年12月收治的无明显神经损伤的胸腰椎骨折患者86 例纳入本研究，其中男54 例，女32 例；年龄21～63 岁，平均40.3 岁。致伤原因：高处坠落伤62 例，交通事故伤24 例。伤椎部位：T102 例，T115 例，T1222 例，L143 例，L211 例，L33 例。受伤到手术时间2～7 d，平均3.2 d。病例纳入标准：a)单节段胸腰椎骨折，无合并伤；b)无神经功能损伤；c)椎管占位小于50%；d)椎体骨折块脱位不明显；e)椎间盘无明显损伤。病例排除标准：a)陈旧性骨折；b)严重骨质疏松；c)伴有神经损伤需行全椎板切开减压；d)伤后出现神经症状进行性加重，有血肿压迫；e)受伤至手术时间超过2周左右。应用普通椎弓根钉及内固定辅助系统微创治疗胸腰椎骨折患者43 例(微创组)。应用普通椎弓根钉开放内固定治疗患者43 例(开放组)。两组术前一般资料无明显差异。手术由同一组医生完成。普通椎弓根钉指常规用于开放手术的提拉椎弓根固定钉和万向钉，辅助器械：导针、空心扩张芯、导向套筒、空心平突锥、空心丝攻、上钉器、持棒器、撑开加压器及钉尾拉钩等(见图1)。

图1 手术辅助器械大体照片

1.2 手术方法 两组患者皆行气管插管全身麻醉，俯卧于可透X线的手术台上，胸骨柄和耻骨联合处垫高，腹部悬空，保持过伸体位。

微创组：C型臂X线机下定位标记伤椎及上下椎的椎弓根体表投影，在椎弓根投影外缘做1.5 cm长纵形切口，切开皮肤、皮下组织、深筋膜，钝性分开肌纤维。在上关节突外缘与横突中线交点处为进针点，插入导针，X线机透视确定导针进针点准确后，将导针沿常规进针方向穿刺到椎体中柱，正侧位透视确保导针位置准确。将导向套筒和空心扩张芯组合沿导针插入，扩开肌纤维，压紧导向套筒使其齿尖棘在骨皮质上并固定，拔出扩张芯，用空心平突锥沿导针插入，磨开关节突皮质并生成5 mm×5 mm×5 mm的开口孔道，沿导针用空心丝攻攻丝，拔出导针，将普通椎弓根钉与上钉器连接，插入导向套筒，并沿导向套筒内壁滑入，钉尖进入开口孔道，按合适角度拧入椎弓根螺钉，伤椎拧入万向椎弓根螺钉。选择合适长度固定棒，预弯成合适弧度，固定棒固定在持棒器上，通过上位(或下位)螺钉皮肤切口，用钉尾拉钩拉开切口，将固定棒插至椎旁肌深层，向下位(或上位)椎弓根螺钉U槽中穿插，直视下使固定棒置入椎弓根钉U形开口。连接同侧椎弓根螺钉，安装锁紧螺母。先拧紧一端螺母，用撑开加压器两臂分别经小切口垂直插入，两臂U槽骑跨于连接棒上，推动椎弓根钉沿连接棒移动，复位压缩的椎体及上下椎间隙，拧紧螺母进行固定。折断椎弓根钉尾延长部分，缝合皮肤切口，切口不引流。

开放组：采用传统后路椎弓根钉系统内固定方法完成手术，切口放置引流，逐层缝合切口，记录手术时间、出血量。

1.3 围手术期处理 两组患者术前准备、用药均相同。微创组术后24 h内预防性应用抗生素，开放组术后预防性应用抗生素72 h，术后24～48 h拔除引流管。微创组术后1 d开始腰背肌锻炼，卧床4～7 d；开放组拔除引流管后做腰背肌锻炼，术后卧床7～9 d。均在支具保护下逐渐下床活动，佩戴支具2～3个月。

1.4 疗效观察 记录手术时间和术中出血量，统计学分析手术前后正侧位X线片伤椎前缘高度比值、Cobb角，随访观察伤椎前缘高度复位丢失及内固定有无松动等情况。

1.5 统计学处理 文中数据采用SPSS 17.0统计学软件进行处理，对两组患者术中出血量、手术时间、椎体前缘高度百分比及Cobb角改善情况行两独立样本t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

术后所有患者随访6～48个月，平均18.6个月。微创组伤椎前缘高度比值和Cobb角的恢复情况与开放手术组相比，差异无统计学意义(P>0.05，见表1)，手术时间与开放组相比差异无统计学意义(P>0.05，见表2)，术中出血量与开放组相比差异有统计学意义(P<0.05，见表2)。两组随访期间除开放组1 例出现切口感染外，未出现与手术相关的并发症。X线片及CT显示内固定无松动和断裂。典型病例为一48 岁女性患者，高处坠落伤致L2爆裂骨折，椎管狭窄，手术前后影像学资料见图2～4。

3 讨 论

表1 微创组和开放组患者影像学参数的比较

表2 微创组和开放组患者围手术期参数的比较

图2 术前正侧位X线片及CT示L2压缩骨折，椎管狭窄

图3 术后正侧位X线片及CT示伤椎高度、椎管容积恢复

图4 皮肤小切口大体照

3.1 研制普通椎弓根钉辅助系统的背景 传统的椎弓根钉内固定技术目前已成为治疗胸腰椎骨折成熟有效的治疗方法，具有很强的矫形和固定能力，但传统开放手术需要广泛剥离软组织，手术时间长，出血多，且具有一定的切口感染率[3]，特别是因肌肉的失神经支配和瘢痕化，导致术后患者临床疗效欠佳[4]。因此，微创手术近年来成为治疗胸腰段脊柱骨折新的发展趋势，并取得明显的临床疗效。经皮微创手术具有创伤小、出血量少及对腰背肌肉损伤小、术后恢复快、住院时间短等优点，其损伤程度明显低于传统开放手术。目前国内外使用微创椎弓根钉有两类：一类是以经皮Sextant椎弓根钉内固定系统为代表，其主要特征是椎弓根钉为空心万向钉，其连接棒折弯幅度已固定。李方财等[5]认为Sextant脊柱微创系统尽管提供了内固定纵向撑开和压缩的辅助器械，但由于其可操作的行程较短，单纯依赖器械操作很难达到脊柱骨折的复位要求。Sextant系统采用的椎弓根螺钉为多轴螺钉，与单轴椎弓根钉相比，多轴螺钉设计缺乏坚强的刚性连接，容易导致钉棒连接失效，这也可能是导致术后伤椎高度、角度丢失较开放手术略大的原因之一。李长青等[6]认为Sextant系统治疗胸腰椎骨折取得一定效果，但最终结果证明其在矫正脊柱后凸畸形、恢复伤椎椎体前缘高度方面尚不如开放手术。另一类是常规椎弓根钉，如Gss胸腰椎内固定系统等，它们的椎弓根钉部分为实心，分单轴固定钉和多轴万向固定钉两种，该系统具有很强的矫形和固定能力。采用小切口微创，手术放置椎弓根钉时没有引导标志，需反复透视，置钉难度大，且没有经过小切口进行撑开复位的器械。目前国内有学者设计一种空心单轴固定钉，方便引导置钉，对撑开复位有利。黄祁杉等[7]报告中空椎弓根钉后路经皮椎弓根固定虽有利于操作，但目前国产中空经皮椎弓根螺钉系统限于材料质量及工艺水平，术后不能过早负重。目前国内外仍没有用于微创的操作灵活且具有强力撑开的撑开复位器械，有学者设计通过延伸到皮肤外的椎弓根钉尾进行撑开复位器械，实践证明不能达到良好的复位。

3.2 经皮普通椎弓根钉辅助系统的创新点与优点 经皮普通椎弓根钉辅助系统是我们设计的一种脊柱微创内固定系统(发明专利号：ZL 201110231316.8)，其由普通椎弓根钉系统和辅助普通钉完成微创手术的操作器械组成。普通椎弓根钉系统用于开放手术具有很强的矫形和固定能力，疗效肯定。辅助系统创新点：a)置钉导向装置(发明专利号：201120293333.X)包括空心扩张芯、导向套筒和上钉器。空心扩张芯沿导针扩开肌纤维，引导导向套筒经小切口插入，用压力固定导向套筒，使其远端齿尖棘在皮质上，确保导向套筒远端不移动，套筒远端圆心位置为椎弓根进针点位置。空心平突锥沿导针扩大关节突皮质并加深进针点，生成5 mm×5 mm×5 mm的开口孔道。椎弓根钉尾外径与导向套筒内径相同，当普通椎弓根钉与上钉器连接，插入导向套筒，并沿导向套筒内壁滑入，引导钉尖准确进入开口孔道。置钉导向装置引导普通椎弓根钉(非空心)准确置钉，明显减少进钉过程中X线透视次数，缩短手术时间。b)持棒器(发明专利号：201120304131.0)经皮肤小切口进行准确置棒，持棒器远端横形孔插入连接棒的连接头，持紧连接棒，置棒时不会松动。c)椎弓根钉尾拉钩用于拉开小切口，确保直视下连接棒置入椎弓根钉尾U形槽中，直视下拧入螺母，直视下置入撑开加压器。还有延长椎弓根钉尾的作用。移去拉钩，给持棒器置棒，撑开器撑开复位留出在小切口操作间隙。d)撑开加压器(发明专利号：201120293332.5)，其两臂平行，一臂固定于螺纹棒上，另一臂可在螺纹棒上滑行，旋转螺母推动臂沿螺纹棒滑动，使两臂间距增大(或缩小)，起撑开(或加压)作用，两臂平行排列，经小切口垂直插入，两臂U槽骑跨于连接棒上。

3.3 推动椎弓根钉沿连接棒移动 撑开加压器与开放手术的撑开钳、加压钳作用原理相同，且利于经小切口完成微创操作。通过旋转螺纹来撑开，作用力强劲。经皮普通椎弓根钉辅助系统优点：a)普通椎弓根钉具有很强的矫形和固定能力；b)辅助器械辅助普通椎弓根钉完成微创手术，创伤小，出血量少及对腰背肌肉损伤小，术后恢复快，住院时间短；c)取材方便，价格低，减轻患者负担。

3.4 经皮普通椎弓根辅助系统手术适应证 a)单节段胸腰椎骨折，无合并伤；b)无神经功能损伤；c)椎管占位小于50%；d)椎体骨折块脱位不明显；e)椎间盘无明显损伤。微创手术与传统开放手术的治疗目的一致，恢复压缩椎体的高度、脊柱的力线及椎管管径，为神经功能恢复创造条件的同时重建脊柱的稳定性。椎管骨块占位无神经损伤的胸腰椎骨折，我们估计能利用后纵韧带椎间盘与骨块相连，采用微创椎弓根钉复位固定间接减压。椎管间接减压虽未打开椎板达到椎管彻底减压，但残余椎管狭窄在一定范围内不影响脊髓神经功能的恢复。一些学者发现部分间接减压的患者，椎管内没有完全复位的骨块，半年后CT复查发现骨块大部分吸收或复位。间接减压对脊髓神经组织的减压确实和有效。对于椎管占位有神经损伤的胸腰椎骨折，我们在完成微创椎弓根钉复位固定后，辅助小切口扩张通道开窗减压，达到良好疗效。

3.5 经皮普通椎弓根辅助系统手术注意事项及风险 a)体位摆放时腰背部与C型臂X线机球管垂直，与椎间隙平行，两侧椎弓根影对称。b)必须正侧位透视，判定导针位置方向准确后，方可进行下一步操作，否则椎弓根钉置偏，易损伤周围重要神经血管。c)助手将导向套筒加压固定，使导向套筒齿尖棘在皮质上，防止移动，确保套筒远端中心位置为椎弓根开口位置，否则椎弓根钉置偏，易损伤周围重要神经血管。d)利用钉尾拉钩拉开微创切口，显露椎弓根钉两尾及U槽，直视下置棒，直视下将撑开加压器两臂经小切口垂直插入，两臂U槽骑跨于连接棒上。e)对于三柱损伤不稳定者，可增加伤椎椎弓根钉固定，延长固定节段，应用万向螺钉，增加固定的稳定性。对于椎体压缩骨折严重，复位后椎体出现空隙者，可采用经皮经椎弓根椎体空隙内植骨增加椎体的稳定性，促进骨折愈合，若不采用这些补救措施，术后易出现断钉断棒、钉棒松动、椎体高度丢失、后凸畸形、骨折不愈合等并发症。

总之，经皮普通椎弓根钉辅助系统治疗胸腰椎骨折，结合了传统开放手术和微创手术的优点，克服了两术式的缺点，达到了满意的临床疗效，值得临床推广应用。有开放手术置椎弓根钉的经验，有C型臂X线机，使用经皮普通椎弓根钉辅助系统，便可开展此类微创手术，但也要一个学习曲线过程。随着器械的不断改进，手术经验的提升，可缩短手术时间，减少X射线次数，临床效果越来越好。

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TheApplicationofAuxiliarySystemforPercutaneousPedicleScrewsOsteosynthesisontheTreatmentofThoracolumbarVertebraFracture

HE Xin-ning，OU Ye-ling，DU Zhi-yong，etal

(Department of Spine Surgery，Zhuzhou Orthopaedic Hospital of TCM，Zhuzhou 412007，China)

ObjectiveTo compare the clinical effect of minimally invasive percutaneous pedicle screws osteosynthesis(MIPPSO)with traditional open pedicle screws osteosynthesis(TOPSO)in the treatment of thoracolumber vertebra fracture.Methods86 consecutive inpatients with severe thoracolumbar vertebra fractures from JAN 2008 to DEC 2012 were divded randomly into two groups，MIPPSO group and TOPSO group respectively.The image result，operative time，intraoperative blood loss，and clinical outcomes were compared between the two groups.ResultsAll of the patients had been completely followed-up for 6 to 48 months(average 18.6 months).There were no significant difference in the recovery rate of vertebral height and sagittal cobb angle between MIPPSO group and TOPSO group(P>0.05).The rate of vertebral height and sagittal cobb angle were both significantly different(P<0.05) before and after operation.There was no significant difference in operative time between the two groups(P>0.05).Intraoperative blood loss was significantly different between MIPPSO group(54.4±12.6) mL and TOPSO group(289.1±20.5) mL(P<0.05).There were no surgery-related complications in the two groups，except a case of wound infection found in TOPSO group.ConclusionThe self-made auxiliary system for minimally invasive percutaneous pedicle screws osteosynthesis is very useful，it not only can achieve the same clinical effect with open surgery，but aslo has the advantages of less trauma and bleeding.

percutaneous；pedicle screws；internal fixation；thoracolumber vertebra fracture

1008-5572(2014)06-0484-04

R683.2

：B

2013-11-22

贺新宁(1969- )，男，主任医师，湖南中医药高等专科学校附属骨伤医院，412007。