骨水泥强化椎弓根螺钉固定治疗伴骨质疏松腰椎管狭窄症临床应用

孙治国 王浩 赵喜滨 袁宏

随着我国人口结构的改变，老年腰椎管狭窄在临床上越来越多见，对于症状重、严重影响生活质量的患者，绝大多数须手术治疗。其中椎弓根螺钉内固定因其对脊柱的前、中、后三柱具有坚强的固定作用且固定效果满意，成为目前脊柱外科常用的治疗腰椎管狭窄的内固定方法。由于老年患者常并发骨质疏松症，其椎体无法为椎弓根螺钉提供足够的支撑力和抗压抗弯曲强度，螺钉固定困难且很容易松动。研究发现椎弓根螺钉的把持力大小与螺钉－骨质界面强度有密切关系[1]。基于这一理论，大量的研究集中于钉道－骨质界面的强化处理[2]。进行椎管减压植骨融合的同时，采用聚甲基丙烯酸甲酯 ( polymethyl methacrylate，PMMA ) 骨水泥对椎弓根螺钉钉道进行强化，能有效提高椎弓根钉的固定效果。2010 年 6 月至 2013 年 6 月，我院收治骨质疏松合并腰椎管狭窄症患者 13 例，采用骨水泥强化椎体椎弓根螺钉固定治疗，取得了较好疗效，现报告如下。

资料与方法

一、一般资料

本组 13 例，其中男 4 例，女 9 例，平均年龄68 ( 61～77 ) 岁。其中二阶段 9 例，三阶段 4 例。患者主要表现为腰痛和间歇性跛行，经保守治疗6 个月症状不缓解后行手术治疗。所有患者术前均行腰椎正侧双斜位、过伸过屈位 X 线、CT 和 MRI检查。用双能 X 线骨密度仪测量待植入螺钉固定的椎体的骨密度，骨密度＜0.80 g / cm2者为本组的手术适应证。术中均对椎弓根螺钉进行 PMMA 强化，融合节段位于 L5～S1节段 5 例，L4～5节段 4 例，L4～S1节段 4 例。

二、手术方法

麻醉成功后，取俯卧位，取腰背部后正中纵切口，依据融合椎体间隙数目来决定切口长度。逐层切开，剥离棘旁肌，常规显露椎体的棘突、椎板以及关节突。探明椎弓根位置后确定进针点，开口器开口，再次用开路锥进入椎弓根及椎体后，放置定位钉。X 线透视下观察定位钉的方向、角度以及进入椎体的深度，确定无误后，使用椎体成形术的工作套管，在透视引导下推入牙膏状态的骨水泥到椎体的前中部，每个螺钉孔内注入骨水泥约 1.5 ml，再拧入椎弓根螺钉。骨水泥固化后再次透视见螺钉位置良好，骨水泥分布良好，根据病情选择相应节段的椎板切除减压，神经根探查，椎体间植骨融合，安放预弯的固定棒及螺母。

三、术后处理

术后 24 h 拔出引流管，常规术前及术后应用抗生素各一次，术后给予甘露醇、甲泼尼龙等药物治疗 3～5 天。 术后复查腰椎正侧位 X 线片及 CT扫描，确定螺钉的位置及钉道周围骨水泥的分布情况，并判断是否有骨水泥渗漏，术后 2～3 天带腰围开始下床行走 。出院后 3、6、14 个月定期随访，半年复查骨密度，长期服用抗骨质疏松药物。

四、评价方法

分别于术前 1 天、术后 7 天、3 个月采用视觉模拟评分 ( visual analogue scores，VAS ) 进行腰痛和下肢痛评分。根据术后 14 个月复查正侧位 X 线片，采用 Cook 指标来评价腰椎融合情况。椎体间骨性融合采用 X 线片 Cook 等[3]标准：( 1 ) 融合节段间有连续性骨小梁所形成的骨桥；( 2 ) 椎弓根钉及椎体间植骨区无硬化、透亮带；( 3 ) 动力位 X 线片上融合节段无相对移位，三者缺一即视为未成功融合或原融合节段间形成假关节。标准分为融合、固定 ( 固定在位、融合节段无骨小梁形成 ) 和失败。

五、统计学处理

采用 SPSS 13.0 软件进行统计学处理。计量资料以描述，符合正态分布者且方差齐者采用方差分析，不符合正态分布者采用秩和检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

本组共使用 36枚椎弓根螺钉，每个螺钉注入的 PMMA 骨水泥量约为 1.5 ml，术中骨水泥注入过程中没有发生骨水泥渗漏、放热效应及毒性反应引起并发症。13 例均获得随访，平均随访时间 14( 8～16 ) 个月，术后 1 周腰痛和下肢痛 VAS 评分与术前比较，差异有统计学意义 (P＜0.05 )；术后 3 个月与术后 1 周比较，差异无统计学意义 (P＞0.05 )(表1)。椎体间融合使用 Cook 指标随访 14 个月13 例融合，未见固定和失败。13 例中无内固定松动、断裂或脱落，螺钉周围未见透亮线出现，并骨性融合。典型病例见图 1。

表1 VAS 腰痛和下肢痛评分 (±s，分 )Tab.1 VAS waist pain and lower limb pain scores (±s, point )

表1 VAS 腰痛和下肢痛评分 (±s，分 )Tab.1 VAS waist pain and lower limb pain scores (±s, point )

注：a与术前比较，P ＜ 0.05；b与术后 7 天比较，P ＞ 0.05Notice: aCompared with the preoperative,P＜0.05; bCompared with 7 days postoperative,P＞0.05

VAS 评分 术前 1 天 术后 7 天 术后 3 个月腰痛 8.05±0.76 2.20±1.18a 1.82±0.15b下肢痛 9.16±0.43 2.32±0.35a 1.14±0.44b

图1 患者，女，76 岁，腰椎管狭窄并腰椎不稳，T12 椎体压缩骨折椎体成形术后，严重骨质疏松症 a～c：术前腰椎 MRI；d～e：术后腰椎正侧位片Fig.1 Female, 76 years old, lumbar spinal stenosis and instability, T12 vertebral compression fractures after vertebroplasty, severe osteoporosis a-c:Preoperative MRI of the lumbar spine; d-e: Postoperative lumbar radiographs ( anterior and posterior and lateral )

讨 论

一、腰椎管狭窄伴骨质疏松治疗方案的选择

随着社会老龄化，骨质疏松症已成为严重危害老年人特别是老年女性的一种常见疾病，近 30 年来其发病率呈上升趋势[4]。对患有腰椎滑脱、脊柱不稳、肿瘤、外伤等疾患的骨质疏松患者行后路椎弓根螺钉内固定时，这类患者往往年龄较大，如果脊柱骨质状况较差可导致椎弓根螺钉松动和脱出，进而造成植骨的不融合以及假关节形成等，给治疗带来极大的困难[5-6]。椎体的骨密度是抗螺钉松动的主要因素，骨密度越高，置入螺钉的稳定性越强；骨密度降低，置入螺钉的稳定性也随之下降。骨质疏松患者骨转换呈负平衡状态，即骨吸收大于骨形成，导致骨小梁变细、骨体积下降[4]。为了取得成功内固定，增加钉－骨界面的把持力是关键因素。19 世纪 60 年代，骨水泥就用于关节假体置换中以增强界面的把持力[7-8]。骨水泥强化椎体后对于椎弓根螺钉固定加强的机理有两点：一是骨水泥对椎弓根钉与骨质之间有一定锚固作用；二是当椎弓根螺钉拧入钉道时，将骨水泥挤压到螺钉周围的骨质之中，固化后使螺钉周围骨质强度增加。通过骨水泥强化，不仅能提供脊柱的即刻稳定性，还能显著增加固定节段脊柱的抗疲劳能力[9]。Pfeifer 等[10]研究证实，对于骨质疏松椎体，单纯增加螺钉直径或向钉道内填充骨粉或火柴棒状骨并不能明显增加螺钉的最大轴向拔出力，而通过 PMMA 骨水泥强化螺钉，能显著提高螺钉的轴向拔出力和抗疲劳能力。Soshi 等[11]研究表明，对于 Jikei 分级初级和 I 级的骨质疏松脊椎，螺钉直径增加 20%，螺钉抗拔力增加 1 倍，对于 II 和 III 级骨质疏松患者，单纯增加螺钉直径作用不大，必须采用钉道强化剂的方法提高螺钉与界面的把持力。

二、骨水泥强化椎弓根钉技术关键点及临床并发症的原因分析

PMMA 强化老年骨质疏松椎弓根螺钉固定可能引起的临床并发症主要有：( 1 ) PMMA 渗漏入椎管形成占位，压迫神经根及马尾；( 2 ) PMMA 凝固时发热灼伤神经组织；( 3 ) PMMA 不能在体内代谢，时间久后可能引起周围骨质吸收、螺钉松动；( 4 ) PMMA 的毒性可能致一过性低血压、肺栓塞等[12-13]。

为使并发症发生率降至最低，结合笔者近几年的临床经验，现将骨水泥强化椎弓根钉技术关键点总结如下：( 1 ) 因为只有一次进针机会，故进针点、进针方向及进针深度必须精准；( 2 ) 在开展骨水泥强化椎弓根钉技术时，采用椎弓根螺钉与椎体成形相结合技术，要求开路锥的直径同骨水泥推杆直径一致，已确保推注骨水泥过程中通道保持密闭，防止骨水泥外渗；( 3 ) 操作杆推入骨水泥时应控制骨水泥的黏稠度呈牙膏状且骨水泥量为 1.5 ml为最佳；( 4 ) 注入过程须在持续透视下将骨水泥缓慢加压注入椎体内，以监测骨水泥的量和注入速度，如术中出现渗漏应立即停止注射。本组 13 例均顺利完成手术，无 1 例出现临床手术并发症。因此只要正确掌握进钉技术，规范操作，把握骨水泥推入时机及推入量，是可以避免并发症发生的。

三、骨水泥强化椎弓根钉技术展望

PMMA 骨水泥强化钉道可以提高椎弓根螺钉的稳定性，但其应用也存在一些不足，如与组织的生物相容性欠佳，在体内不能降解，无成骨作用，远期存在螺钉－骨水泥－骨界面松动的可能等。椎弓根螺钉的强化存在两个问题：一是可吸收材料即刻的强度能否满足固定复位的要求；另一个是骨质疏松性骨质中可吸收材料替代过程中能否维持固定的强度，需要建立有效的骨质疏松模型进行进一步评估。本组病例植入螺钉数量较少，随访时间较短，其远期效应有待进一步观察研究。

总之，通过近期的临床随访结果得出，骨水泥强化椎弓根螺钉治疗腰椎管狭窄伴骨质疏松患者在近期可获得满意的临床疗效。

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