上胸椎椎弓根螺钉固定并发症的探讨

杨明坤，刘川，张旭，吴继生，李舟，米东，李德毅，徐泽贵

(四川省巴中市中心医院，四川 巴中 636000)

上胸椎椎弓根螺钉固定并发症的探讨

杨明坤，刘川，张旭，吴继生，李舟，米东，李德毅，徐泽贵

(四川省巴中市中心医院，四川 巴中 636000)

目的分析上胸椎椎弓根螺钉固定的并发症，总结其手术技巧和经验。方法回顾性分析2009年4月至2012年4月采用T1～4椎弓根螺钉技术治疗的各类上胸椎损伤68 例(共384枚螺钉)，上胸椎骨折/脱位45 例，均行Ⅰ期后路切开复位内固定术；结核合并后凸畸形23 例，均行前路病灶清除植骨融合内固定术+后路矫形术。所有患者结合术中胸椎椎弓根四壁探查、术后手术节段椎体X线片、CT扫描，观察螺钉在椎弓根内的位置、角度及与椎弓根壁的关系和距离。结果椎弓根壁损伤54枚(14.06%)，其中外侧壁损伤39枚(10.16%)，包括Ⅰ级损伤27枚(7.03%)，Ⅱ级损伤12枚(3.12%)；内侧壁损伤15枚，均为Ⅰ级损伤。无1枚螺钉损伤上下壁，无1枚螺钉同时损伤超过2个壁，无术中置钉失败，螺钉松动位移2枚，创伤患者Frankel分级无加重，非创伤患者脊髓功能JOA评分由术前的5.9分提高至术后的11.5分，未发现植骨不融合、假关节形成或节段不稳表现。结论上胸椎椎弓根螺钉固定的并发症发生率低，是相对安全的操作方法。术前详细分析影像学资料、熟悉局部解剖特点、掌握合理的置钉技术，可有效避免并发症的发生。

脊柱损伤；胸椎；内固定；并发症

经椎弓根螺钉固定系统具有三柱固定的稳定性强、固定节段少、影响脊柱活动度小等优点，已广泛应用于胸腰椎和腰骶椎损伤。但由于上胸椎椎弓根解剖和毗邻结构特殊，一旦在置钉过程中损伤与其毗邻的脊髓、神经根、心脏、大血管及肺脏，均会带来严重后果，故经椎弓根固定技术的难度和危险性很大。目前对于上胸椎椎弓根螺钉固定相关并发症的报道较少。笔者总结2009年4月至2012年4月采用T1～4椎弓根螺钉技术治疗的各类上胸椎损伤68 例(共384枚螺钉)，分析与椎弓根螺钉相关的并发症，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本组患者共68 例，其中男37 例，女31 例；年龄24～46 岁，平均35.8 岁。68 例中胸椎骨折/脱位45 例，结核合并后凸畸形23 例。治疗方法：骨折/脱位行Ⅰ期后路切开复位内固定术，结核合并后凸畸形行前路病灶清除植骨融合内固定术+后路矫形术。所有患者共置入上胸椎椎弓根螺钉384枚。内固定物采用直径35 mm或40 mm皮质骨钛螺钉。

1.2 方法 手术方法[1]：术中再次确认伤椎，采用后正中入路。术中暴露脊柱两侧至横突顶点，仔细清除关节突上的软组织。椎弓根钉置入均采用Lenke的胸椎椎弓根螺钉技术。进钉点的选择：T1～3的进钉点为横突中点(横突与椎板交界)，T4进钉点为横突上1/3(横突与椎板交界)。开口椎钻开进钉点后，用C型臂X线机进行正侧位监视，使用钝头椎弓根探子沿着进钉点推进深约3 cm，使用2 mm的钝头探针触探内侧壁及钉道周边完整后，才置入合适长度及直径的椎弓根螺钉。

1.3 观测指标 影像学评价：所有患者结合术中上胸椎椎弓根四壁探查与术后手术节段椎弓根CT扫描及胸椎正侧X线片，观察螺钉在椎弓根内的位置、角度以及与椎弓根壁的关系和距离。

对内、外侧壁损伤的观测：将螺钉螺纹边缘的CT影像突破椎弓根轴线的内、外侧皮质的距离分为3级，Ⅰ级：螺钉在椎弓根内，仅有极小穿出；Ⅱ级：螺钉穿出椎弓根少于其直径的1/2；Ⅲ级：螺钉穿出椎弓根壁超过其直径的1/2[2]。

对上、下壁损伤的观测：观察每一枚螺钉在显示其最大直径影像的CT骨窗片中螺钉影像周围是否有椎弓根皮质骨影像及该片上、下层面是否可以观察到更宽大的椎弓根直径影像。综合评价后记录螺钉与胸椎椎弓根上、下壁的位置关系，并与胸椎正侧位X线片相比较。

置钉失败：通过正侧位X线片和CT扫描观察每一枚螺钉在椎弓根中的位置，评价是否存在置钉失败。

脊髓功能恢复：采用Frankel分级评价创伤患者脊髓功能恢复情况；非创伤患者脊髓功能采用JOA评分；随访中观察植骨是否融合、假关节是否形成或不稳。

1.4 统计学分析 术前、术后JOA评分采用t检验。所有数据经SPSS 19.0统计软件包进行统计分析。

2 结 果

2.1 总体情况 68 例共置入上胸椎椎弓根螺钉384枚，术后影像学提示椎弓根壁损伤54枚(14.06%)，其中外侧壁损伤39枚(10.16%)，包括Ⅰ级损伤27枚(7.03%)，Ⅱ级损伤12枚(3.12%)。Ⅱ级损伤12枚中5枚术中出血较多，经骨蜡填塞止血后置钉，其他7枚术中无明显出血。内侧壁损伤15枚，均为Ⅰ级损伤。无1枚螺钉损伤上下壁，无1枚螺钉同时损伤超过2个壁，无置钉失败。典型病例影像学资料见图1～2。

2.2 术后复查 术后CT提示有39枚(10.16%)螺钉对椎弓根外侧壁产生损伤，与胸椎正侧位X线片显示的结果相吻合，无一例出现上壁或下壁损伤。随访时间3～12个月，平均8.7个月。所有患者术后均未出现相关节段神经、血管损伤等并发症。

图1 术前MRI示T4爆裂性骨折

图2 术后3个月影像学资料示外侧壁Ⅰ级损伤

2.3 椎弓根螺钉松动、断裂 68 例患者均在术后1年随访复查X线片时未发现螺钉周围骨质吸收，透亮区增大。1 例(2枚)出现螺钉松动位移。

2.4 脊髓功能恢复 创伤患者Frankel分级无加重，除16 例A级患者无恢复外，其他均有1～3级的脊髓功能恢复，伴发神经根激惹症状减轻或消失；非创伤患者脊髓功能JOA评分由术前的5.9分提高至术后的11.5分(P<0.05)。随访中均未发现植骨不融合、假关节形成或节段不稳表现。

3 讨 论

椎弓根螺钉技术已被证实治疗脊柱疾病具有明显的临床优势，但是，由于胸椎特别是上胸椎解剖结构复杂，毗邻重要器官组织多，使得螺钉置入难度大、风险高，在临床应用也存在一定的争议[3，4]。因此，我们拟从上胸椎椎弓根螺钉置入过程中的并发症进行讨论。

3.1 与置钉直接相关的并发症 复习文献，胸椎椎弓根螺钉置入过程中误置的发生率为3%～44.2%，螺钉相关的神经并发症为0～0.9%，此外，螺钉可穿破椎体前部损伤重要血管或内脏，但目前只报道过1 例[5]。本次我们主要讨论上胸椎椎弓根螺钉置入过程中引起四壁(外侧、内侧、上和下壁)损伤的并发症及置钉失败。

3.1.1 上胸椎椎弓根内侧壁损伤所引发的并发症 目前，对于上胸椎椎弓根内侧壁损伤引发的并发症的相关报道较少，笔者认为主要与两个原因有关：a)上胸椎椎弓根的解剖特点是内侧壁皮质要比外侧壁皮质厚；b)在进钉点的选择上更偏向内侧。在本次研究中，我们发现内侧壁损伤15枚，但均为Ⅰ级损伤，未出现任何神经症状。

3.1.2 上胸椎椎弓根外侧壁损伤所引发的并发症 对于为什么上胸椎椎弓根外侧壁损伤明显高于其他壁，未见相关文献报道。有学者在分析颈椎椎弓根螺钉损伤外侧壁的原因时认为有如下原因[6]：a)颈椎椎弓根外侧壁较其他壁薄；b)置钉时的压力会使椎体旋转，从而导致内聚角度减小；c)手术切口肌肉张力过大，影响内聚角度。我们认为这些原因在胸椎椎弓根置入过程中也适用。本次分析发现外侧壁损伤39枚(10.16%)，包括Ⅰ级损伤27枚(7.03%)，Ⅱ级损伤12枚(3.12%)。根据我们的经验，此类损伤可通过术中严格仔细的操作避免，尤其是在置钉前应用球探探触椎弓根四壁(外侧、内侧、上和下壁)，一旦发现穿破椎弓根的某个壁，应立即挽救椎弓根，并重新寻找一个更合适的进入通道。若在外侧壁损伤的同时，钉道有大量活动性出血，有效控制出血的办法是骨蜡封堵和螺钉置入。

3.1.3 上胸椎椎弓根上下壁损伤所引起的神经根损伤并发症 本组患者中未出现损伤椎弓根上壁或下壁。其原因是我们在术中严格依据上关节突基底部与横突根部交点的解剖定位来确定进钉点，内倾角一般控制在5°～10°；在置钉过程中始终注意有无骨通道的突破感，如有，立即停止进钉，并进行补救措施，包括重新置钉；术中适时使用C型臂X线机确定置钉的进度[7，8]。我们建议在置钉过程中一定要注意椎弓根上壁或下壁，这样可以最大限度避免损伤神经根的可能。

3.1.4 置钉失败 目前对于上胸椎椎弓根内固定术的报道不少，但对于置钉失败的分析罕见。本组患者术后均出现置钉失败，术中首次置钉时共出现5枚置钉失败，病例均为术前椎弓根骨折。因此我们建议在置钉前应充分评估椎弓根的条件，在术中尽可能使用C型臂X线机确定置钉的位置和进度。

3.2 与置钉不直接相关的并发症 上胸椎椎弓根内固定与置钉不直接相关的并发症包括：术中硬脊膜损伤所引起的脑脊液漏；术后深部感染；术后植骨不融合，假关节形成；术后邻近节段退变等。这些并发症的发生除与局部解剖有关外，也与疾病病理变化、颈椎的生物力学特点、手术操作技术及术后护理等有关。我们将从术中、术后早期和术后晚期三个阶段进行讨论。

3.2.1 与置钉不直接相关的术中并发症 包括术中与体位相关的并发症，如眼眶和眼部受压并造成视网膜动脉闭塞或血栓形成，在本次研究中未发现这些并发症，其主要原因是在手术体位摆放时小心、仔细，手术组成员通力合作完成。本次研究中未出现术中硬脊膜破裂及脑脊液漏，分析其原因主要有：a)本次纳入分析的病例术前均因为骨折或感染出现硬脊膜损伤；b)上胸椎易暴露，且变异较少，直视下操作；c)需减压病例基本通过前路完成；d)手术中手术组成员配合默契。

3.2.2 与置钉不直接相关的术后早期并发症 术后血肿形成与术中止血不彻底以及术后积血引流不畅有关。在本次纳入研究的病例中，我们均安置了负压引流管，因此未出现术后血肿。术后感染4 例，1 例为创伤患者，3 例为结核患者。感染均发生在术后3～5 d。4 例患者均为浅表感染，培养结果均为表面葡萄糖球菌感染。经过使用敏感抗生素7～10 d及局部拆线后，切口均愈合。此类感染的发生可通过注意无菌操作，减少手术时间，术中、术后预防性使用抗生素来预防。本次未出现深部及内固定感染病例。

3.2.3 与置钉不直接相关的术后晚期并发症 包括螺钉松动和神经根症状。椎弓根螺钉松动大多发生在术后6个月及骨质疏松患者，如螺钉位移不明显，对整个内固定装置的牢固程度影响不大，可以定期复查直至骨折愈合后拆除内固定即可，一般无需更换新的螺钉，应用新型的表面喷涂羟基磷灰石椎弓根螺钉有利于预防早期螺钉松动的发生[9]。连接杆松动滑脱与手术操作有关，发现后应立即在局部麻醉下重新手术调节并紧固连接装置。连接杆断裂除与固定器械材质有关外，还与术中的反复折弯塑形造成金属内部的微损伤有关。椎管的扩大减压是脊髓损伤恢复的先决条件，胸腰椎骨折合并脊髓损伤患者的手术目的除了恢复骨折椎体的高度与脊柱的矢状面序列外，必须做到脊髓的充分减压[10]。

综上所述，上胸椎椎弓根螺钉技术相关并发症的发生率较低，是相对安全的操作。术前详细分析影像资料、熟悉局部解剖特点、掌握合理的置钉技术，可以有效减少和避免并发症的发生。

[1]Kim YJ，Lenke LG，Birdwell KH，etal.Free hand pedicle acrew placement in the thoracic spine：is it safe[J].Spine，2004，29(4)：333-342.

[2]Xu R，Ebraheim NA，Ou Y，etal.Anatomic considerations of pedicle screw placement in the thoracic spine：Roy-camille technique versus open-lamina technique[J].Spine，1998，23(9)：1065-1068.

[3]Parker JW，Lane JR，Karaikovie EE，etal.Successful short-segment instrumentation and fusion for thoracolumbar spine fractures：a consecutive 41/2-year series[J].Spine，2000，25(9)：1157-1170.

[4]Chrzanowski R，Golee E，Klauz G，etal.The clinical value of tmnspedicular thoraco-lumbar spine stabilisation[J].Chit Narzadow Ruchu Ortop Pol，2006，71(4)：281-285.

[5]Raynor BA，Lenke LG，Kim YJ，etal.Can triggered EMG thresholds predict safe thoracic pedicle screw placement.Scoliosis Research Society Annual Meeting[R].Ohio：[S.L.]，2001.

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[9]Shapiro SA，Snyder W.Spinal instrumentation with a low complication rate[J].Surg Neuml，1997，48(6)：566-574.

[10]唐天驷，徐宝山.进一步提高脊柱脊髓损伤的临床和基础研究水平[J].中华创伤杂志，2000，16(8)：457-459.

InvestigationoftheComplicationsAssociatedwithThoracicPedicleScrews

YANG Ming-kun，LIU Chuan，ZHANG Xu，etal

(Department of Orthopedics，The Bazhong Central Hospital in Sichuan Province，Bazhong 636000，China)

ObjectiveTo analyze the complications of upper thoracic pedicle screw fixation in treatment of the upper thoracic spine disorders and the operative technique.Methods68 cases with upper thoracic injury (384 screws in total) and 45 cases with upper thoracic fracture/dislocation treated by using T1～4pedicle screws from April 2009 to April 2012 were retrospectively analyzed and all above cases underwent Ⅰ stage posterior open reduction plus internal fixation；23 cases with tuberculosis and kyphosis underwent anterior debridement with autograft bone fusion plus internal fixation and posterior orthomorphia.Intraoperative probing and postoperative vertebral X-ray and CT scanning were taken to observe the location，angle of pedicle screw in thoracic spine，as well as its relation and distance with thoracic spine walls.Frankel grading and JOA scoring were determined for all patients pre and postoperatively.ResultsThere were 54 pedicle screw (14.06%) induced thoracic spinal wall injury.Of them，39 were lateral wall injuries (10.16%)，including 27 grade Ⅰ injuries (7.03%) and 12 grade Ⅱ injuries (3.12%)；15 medial wall injuries and all of them were grade Ⅰ injuries.No pedicle screw involving upper and lower wall injuries was observed；no pedicle screw induced injuries involving more than two walls was observed.All pedicle screws were successfully placed；loosening and dislocation were observed in two pedicle screws.Frankel grading showed no worsening in traumatic patients and JOA score for spine marrow functioning increased from preoperative 5.9 to postoperative 11.5 in non-traumatic patients；failure of fusion of planted bones，formation of pseudoarticulation or signs of segmental instability were not observed.ConclusionUpper thoracic pedicle screw fixation has relatively low incidence of complications and is a safe operation.Complications can be minimized by sufficient preoperative image studies of the pedicles，familiar with the feature of structure and reasonable surgery technique.

spinal injuries；horacic；internal fixators；complication

1008-5572(2014)06-0500-04

R687.3+2

：B

2013- -

杨明坤(1986- )，男，医师，四川省巴中市中心医院，636000。