可膨胀椎弓根螺钉治疗退行性脊柱侧凸的疗效分析

吴 兵，张永刚，宋 凯

解放军总医院 骨科，北京 100853

可膨胀椎弓根螺钉治疗退行性脊柱侧凸的疗效分析

吴 兵，张永刚，宋 凯

解放军总医院 骨科，北京 100853

目的探讨可膨胀椎弓根螺钉(expansive pedicle screws，EPS)治疗成人退行性脊柱侧凸畸形(degenerative scoliosis，DS)的临床效果。方法回顾性分析我科2012年1月- 2013年9月手术矫形治疗的DS患者21例，其中男性4例，女性17例，平均年龄60.1(45 ～ 74)岁。均采用EPS进行矫形固定。术前、术后5 ～ 7 d、术后1年拍摄脊柱全长X线片测量影像学参数观察矫形变化。收集术前、术后1年腰腿痛VAS及ODI评分评定生活质量。结果21例均随访1年以上。术中使用EPS 252根，3次共5根螺钉矫形时拔钉。术后Cobb角、C7至骶骨中线铅垂线偏移距离、腰椎前凸角、骨盆倾斜角、骶骨倾斜角、失状位垂直轴与术前差异有统计学意义(P＜0.05)，矫形效果满意；手术前后腰痛VAS、腿痛VAS及ODI评分分别为6.2±2.2、3.8±1.5，5.3±2.7、3.3±2.3，35.3±6.4、17.6±7.3，差异有统计学意义(P＜0.05)，生活质量明显改善。结论应用可膨胀椎弓根螺钉治疗退行性脊柱侧凸可获得良好的临床疗效。

脊柱侧凸；脊柱内固定器；骨螺钉；退行性疾病

随着我国人口老龄化进展，成人退行性脊柱侧凸(degenerative scoliosis，DS)的发生率有增高趋势。研究表明，DS患者中有相当一部分合并不同程度的骨质疏松(osteoporosis，OP)，这是DS发生、发展的重要因素之一[1-3]。椎弓根螺钉的把持力不够或承载负荷过大，易造成椎弓根螺钉的松动或脱出，这种情况在骨质疏松患者中更为常见。Cook等[4]及雷伟等[5-6]设计出可膨胀椎弓根螺钉(expansive pedicle screw，EPS)，以提高骨质疏松患者内固定把持力及稳定性。将EPS应用于矫形固定的DS，其临床疗效国内外罕见报道。现将我科21例使用EPS治疗DS的病例总结如下。

资料和方法

1病例资料 选取我科2012年1月- 2013年9月手术治疗退行性脊柱侧凸的患者21例，其中男性4例，女性17例，平均年龄60.1(45 ～ 74)岁。均存在不同程度的骨质疏松，因脊柱畸形出现明显的冠状面或矢状面失平衡导致机械源性腰背痛，伴或不伴有腰椎管狭窄症(根性放射痛、神经源性间歇性跛行、神经源性腰背痛)。

2手术方式 所有患者均行长节段矫形固定，伴腰椎管狭窄症患者行责任节段减压并椎间融合，采用威高公司EPS万向螺钉。近端融合椎选择在冠状位侧凸上端椎以上且至少中立椎水平。远端融合椎的选择需根据MRI情况确定：若L5/S1椎间盘良好，无不稳及峡部裂等情况，固定在L5；若L5/S1间隙需处理，则固定在S1；当X线示纵向骨小梁稀疏或不明显时，需增加髂骨钉固定。矢状位跨过胸腰段后凸的节段(T11 ～ L1)，如X线示纵向骨小梁稀疏或不明显，上端椎移至T10，避免术后邻近节段退变。术中常规置入椎弓根螺钉，透视无误后再行矫形并固定。矫形程度适中，不追求完全恢复正常腰椎前凸及Cobb角的矫正。

3评价指标 术前、术后3 ～ 5 d、术后1年拍摄患者自然站立状态的脊柱全长正侧位X线片，测量下列数值：腰弯Cobb角、C7至骶骨中线铅垂线偏移距离(central sacral vertical line distance，C7-CSVL)、腰椎前凸角(lumbar lordosis，LL)、骨盆倾斜角(pelvic tilt，PT)、骶骨倾斜角(sacral slope，SS)、骨盆入射角(pelvic incidence，PI)、失状位垂直轴(sagittal vertical axis，SVA)，分别计算各参数的均数，分析矫形效果。收集术前、术后1年腰腿痛VAS及ODI评分，分别计算其均数，分析手术效果。

4统计学方法 上述各参数符合正态分布，将其均数进行t检验。所有统计处理采用SPSS17.0计算。

结 果

1矫形效果 21例术后冠状面及矢状面整体平衡较术前明显改善(图1)。术前Cobb角、C7-CSVL、LL、PT、SS、SVA分别与术后3 ～ 5 d、术后1年相比，差异均有统计学意义(P＜0.05)，Cobb角、LL、PT、SS、SVA术后3 ～ 5 d与术后1年相比无统计学差异(P＞0.05)，整体矫形效果良好；但C7-CSVL术后1年较术后3 ～ 5 d有统计学差异(P＜0.05)，冠状位失衡进一步改善可能与躯干代偿能力有关(表1)。术前与术后1年随访VAS评分及ODI评分，差异有统计学意义(P＜0.05)，矫形后生活质量明显提高。见表2。

2螺钉情况 21例共置入252根EPS，矫形过程中出现拔钉3次，共5根螺钉，3根位于侧凸顶椎区凹侧，2根位于下胸椎，全部集中于应力较大部位。随访内固定位置良好，无钉棒松动拔出及断裂现象。

图 1 脊柱全长X线片 A： 术前正位片； B: 术前侧位片； C： 术后正位片； D： 术后侧位片Fig. 1 X-Ray films of spinal length A： a-p pre-operative position; B: lateral pre-operative position; C: a-p postoperative position; D: lateral post-operative position

表1 21例矫形前后X线片测量参数比较Tab. 1 Parameters results before and after orthopaedic operation

表2 21例矫形前后生活质量评分Tab. 2 QLS before and after orthopaedic operation

讨 论

DS腰段多见且累及节段较短，伴椎体旋转、滑移及脊柱失平衡等，主要症状为机械源性腰背痛及腰椎管狭窄症。经过保守治疗无效的DS患者需要外科手术的干预[7-8]。症状不同，手术策略亦不相同。Silva和Lenke[9]提出了六级手术治疗方案，可作为固定融合节段选择的决策参考：Ⅰ级：单纯后路减压(无固定融合)；Ⅱ级：后路减压、后路短节段固定融合减压节段；Ⅲ级：后路减压、长节段固定融合；Ⅳ级：后路减压、前后路联合固定融合；Ⅴ级：后路固定融合延长至胸段；Ⅵ级：后路减压、截骨矫形、后路固定融合。概括起来就是：1)单纯存在腰椎管狭窄症，无机械源性腰背痛，可采取责任间隙减压固定融合；2)存在机械源性腰背痛，需对畸形部分行矫形固定融合，如伴腰椎管狭窄症，则对责任间隙进行减压处理。本研究入组患者均需矫形且为长节段固定，属第2种类型。

本组患者适度矫形，虽然只是部分恢复了患者冠状面及矢状面的平衡状态，1年随访时其生活质量评分(ODI、VAS)却得到极大改善。对于DS患者，无需像青少年特发性脊柱侧凸一样尽可能全部恢复躯干平衡，其原因为：1)如完全恢复其腰弯，并重建正常腰前凸，很可能会出现冠状面失平衡，矢状面上很容易出现交界性后凸。2)DS患者多伴有骨质疏松且畸形僵硬度高，盲目追求矫形很容易出现术中拔钉现象，导致内固定失败。本组术中拔钉全部集中于应力较大部位。

对于DS的矫形矢状位更为重要。既往文献已证实，矢状位失衡为机械性腰背痛的主要原因[10-11]。因此，考虑到术后近段交界性后凸的发生，本组腰前凸由24.6°恢复至38°，没有完全恢复其对应腰前凸，但已大大改善其整体矢状位平衡。冠状位上，考虑到DS代偿能力不足，容易造成冠状面整体失平衡，Cobb角由28.3°恢复至16.2°，冠状面整体平衡C7-CSVL由3.3 cm恢复至1.9 cm且在1年随访时恢复至1.1 cm。

DS常与OP同时发病。Gross[12]发现在骨质疏松的人群中脊柱侧凸的发病率91.7%，并认为腰椎侧凸可以作为骨质疏松的一个临床标志。Hedlund[13]报告的退变性脊柱侧凸中，38%患者存在骨质疏松。Kotwal等[14]报道，36%骨质疏松患者伴有退变性脊柱侧凸，且侧凸多数源于骨质疏松所致的压缩骨折。Cook等[4]及雷伟教授设计出EPS，旨在提高骨质疏松患者内固定把持力及稳定性[5-6]。本组全部采用EPS螺钉系统固定，试图降低术中内固定失败可能性。有报道称，骨质疏松患者中传统椎弓根螺钉的拔钉率可高达20%[15]。与此相比，本组252根EPS螺钉共5根拔出，失败率约为1.98%。分析其原因可能与EPS螺钉本身设计有关。EPS螺钉在置入钛棒及锁紧螺帽过程中，螺钉前部并未膨胀，只有在将螺钉加压拧紧后才能膨胀、实现其提高把持力度的效果。故在矫形过程中，螺钉提高把持力的作用可能有限。

对于退行性脊柱侧凸的患者，应用可膨胀椎弓根螺钉固定矫形，可取得良好的矫形效果及临床疗效，但其术中矫形过程中抗拔出力需要进一步研究证实。

1 Pappou IP， Girardi FP， Sandhu HS， et al. Discordantly high spinal bone mineral density values in patients with adult lumbar scoliosis［J］. Spine （Phila Pa 1976）， 2006， 31（14）： 1614-1620.

2 Yagi M， King AB， Boachie-Adjei O. Characterization of osteopenia/ osteoporosis in adult scoliosis： does bone density affect surgical outcome?［J］. Spine （Phila Pa 1976）， 2011， 36（20）：1652-1657.

3 Seo JY， Ha KY， Hwang TH， et al. Risk of progression of degenerative lumbar scoliosis［J］. J Neurosurg Spine， 2011， 15（5）： 558-566.

4 Cook SD， Salkeld SL， Whitecloud TS， et al. Biomechanical evaluation and preliminary clinical experience with an expansive pedicle screw design［J］. J Spinal Disord， 2000， 13（3）： 230-236.

5 Lei W， Wu Z. Biomechanical evaluation of an expansive pedicle screw in calf vertebrae［J］. Eur Spine J， 2006， 15（3）：321-326.

6 雷伟，吴子祥，李明全，等.膨胀式脊柱椎弓根螺钉固定的生物力学研究［J］.中国脊柱脊髓杂志，2004，14（11）：669-672.

7 Ploumis A， Transfledt EE， Denis F. Degenerative lumbar scoliosis associated with spinal stenosis［J］. Spine J， 2007， 7（4）：428-436.

8 Cho KJ， Kim YT， Shin SH， et al. Surgical treatment of adult degenerative scoliosis［J］. Asian Spine J， 2014， 8（3）： 371-381.

9 Silva FE， Lenke LG. Adult degenerative scoliosis： evaluation and management［J］. Neurosurg Focus， 2010， 28（3）：E1.

10 Schwab F， Lafage V， Patel A， et al. Sagittal plane considerations and the pelvis in the adult patient［J］. Spine （Phila Pa 1976）， 2009，34（17）： 1828-1833.

11 Aebi M. Revision and stabilisation surgery of an adult degenerative scoliosis［J］. Eur Spine J， 2014， 23（3）： 703-705.

12 Gross P. Low back pain in the elderly［J］. Ther Umsch， 2013， 70（9）：523-528.

13 Hedlund R. Pedicle subtraction osteotomy in degenerative scoliosis［J］. Eur Spine J， 2012， 21（3）：566-568.

14 Kotwal S， Pumberger M， Hughes A， et al. Degenerative scoliosis： a review［J］. HSS J， 2011， 7（3）：257-264.

15 Chatzistergos PE， Sapkas G， Kourkoulis SK. The influence of the insertion technique on the pullout force of pedicle screws： an experimental study［J］. Spine （Phila Pa 1976）， 2010， 35（9）：E332-E337.

Clinical effect of degenerative scoliosis treated with expansive pedicle screws

WU Bing, ZHANG Yonggang, SONG Kai
Department of Orthopedics, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China

ZHANG Yonggang. Email: zhangyg301@hotmail.com

ObjectiveTo discuss the clinical effect of adult degenerative scoliosis (DS) treated with expansive pedicle screws (EPS).MethodsClinical data about 21 cases with DS who underwent orthopaedic operation by EPS in our hospital from January 2012 to September 2013, including 4 males and 17 females with an average age of 60.1 years (range from 45-74 years), were retrospectively analyzed. The spinal length X-ray films were taken at pre-operative, 5-7 d and 1 year after operation, and imaging parameters were recorded. The scores of lumbago and skelalgia of VAS and ODI were collected.ResultsAll cases were followed up for more than 1 year. 252 EPSs were used, and 5 screws were pulled out. The comparison of Cobb angle, C7-CSVL, LL, PT, SS, SVA of pre-operative and pro-operative had statistical significance (P＜0.05). The lumbago and skelalgia of VAS and ODI scores of pre-operative and pro-operative were (6.2±2.2, 3.8±1.5), (5.3±2.7, 3.3±2.3), (35.3±6.4, 17.6±7.3), respectively, which had statistical significance (P＜0.05). The orthopaedic effect was excellent.ConclusionApplication of expandable pedicle screws in treatment of degenerative scoliosis can obtain good clinical efficacy.

scoliosis; spine instrumentation; bone screws; degenerative disease

R 687.3

A

2095-5227(2015)05-0458-03

10.3969/j.issn.2095-5227.2015.05.014

时间：2015-02-12 10:35

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20150212.1035.001.html

2014-11-13

吴兵，男，硕士，主治医师。Email: foxwu20002000 @126.com

张永刚，男，博士，主任医师。Email: zhangyg301@ hotmail.com