反向预弯钛棒在单节段胸腰椎压缩骨折治疗中的应用

邱玲芳　陈卫　王波　张维平　康两期

反向预弯钛棒在单节段胸腰椎压缩骨折治疗中的应用

邱玲芳陈卫王波张维平康两期

目的探讨反向预弯钛棒治疗胸腰椎压缩性骨折的临床疗效。方法回顾性分析2009年6月至2013年10月的168例胸腰椎压缩性骨折患者的临床资料，按照钛棒的预弯方向分为反向预弯组84例（反骨折压缩方向，呈“C”形）及正向预弯组84例（顺生理曲度组，呈“S”形或反“C”形）。比较两组患者术后的Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index，ODI）、矢状面Cobb角、椎体前缘高度比和内固定失败率。结果本组患者平均随访18.6个月（13～28个月），末次随访时，反向预弯组的内固定失败发生率为6.0%（5/84），正向预弯组的内固定失败发生率为4.8%（4/84），差异无统计学意义（χ2=0.085，P= 0.776），术前及术后末次随访时两组ODI差异无统计学意义。在伤椎前缘高度比、矢状面Cobb角的比较中，反向预弯组与正向预弯组比较，术前、术后即刻的数值差异均无统计学意义，但两者末次随访时的差异均具有统计学意义；反向预弯组内术后即刻与末次随访时的数值比较，差异均无统计学意义，但正向预弯组的术后即刻与末次随访时的数值的差异具有统计学意义。结论反向预弯钛棒治疗胸腰椎压缩性骨折可有效维持椎体高度，减少脊柱后凸畸形的发生率，值得推广。

内固定器；钛；骨折，压缩性；胸椎；腰椎

胸腰椎处于脊柱力学上的转折点，该部位的骨折在脊柱骨折中的发生率较高，常见的手术方式是后路短节段椎弓根钉棒系统内固定治疗。椎弓根钉棒系统有助于获得良好的复位及坚强的固定效果，其最大优势在于有脊柱三维空间上的矫形及三柱同时固定的作用［1］，不仅可以有效维持前柱、中柱及后柱的稳定性，而且对于维持脊柱的强度及刚度也具有很大优势［2］。

螺钉由椎弓根从后向前置入椎体前缘，可起到良好的撑开及推顶作用，使前纵韧带得到充分的伸展，符合“延长前柱，缩短后柱”的复位机制［3，4］。从生物力学角度来说，椎弓根钉内固定系统可使应力合理分布，伤椎的横突、椎弓根及关节突产生连续性，形成一种三平面效应，有效维持脊柱的运动结构［5］。也有学者提出椎弓根内固定系统改变了脊柱的应力分布，容易造成一定的应力遮挡效应，导致局部骨量的丢失，骨质疏松是手术后期内固定装置松动的一个比较常见的原因［6］。同时整个椎弓根内固定相关生物力学研究表明其钉棒系统的最大受力值往往出现纵轴方向的旋转运动过程中，因此术后尽量减小纵轴方向上的剧烈旋转运动可有效降低断钉的发生率［7］。弯棒方法及弯棒角度的掌握在手术过程中起着举足轻重的作用。但目前对于弯棒的方向及角度尚缺乏统一的标准，主要根据术者经验。

本文回顾性研究168例应用反骨折压缩方向预弯钛棒或顺生理曲度预弯钛棒治疗胸腰椎屈曲型压缩骨折患者的临床资料，比较两种方法的优劣，为临床上钛棒预弯方式的选择提供一定的参考。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

在2009年6月至2013年10月间于我科治疗的患者中，按照以下纳入和排除标准进行筛选。

纳入标准：①年龄18～55岁；②外伤所致T11～L1单节段椎体压缩性骨折；③椎体压缩1/3～1/2的不稳定性骨折，后柱结构良好，无明显神经症状；④无严重的心、肝、肺、肾等内科疾病，可耐受手术治疗；⑤随访1年以上，随访资料完整；⑥手术由同一组手术医生完成。

排除标准：①骨密度较正常减少30%以上的中重度骨质疏松患者；②年龄≥55岁；③合并T11～L1以外其他椎体的骨折；④不愿接受手术治疗者。

二、一般资料

168例胸腰椎骨折患者入选本组，男104例，女64例；年龄18～51岁，平均（31.3±7.5）岁。受伤原因：车祸77例，高处摔伤74例，重物砸伤17例。受伤节段：T1120例，T1263例，L185例。

所有患者均有胸腰部活动受限、疼痛，无明显神经损伤症状。侧位X线片提示椎体屈曲压缩性骨折，后柱结构完整性良好。

按钛棒预弯方向，反骨折压缩方向预弯的84例纳入反向预弯组，其中有3例轻度骨质疏松患者，骨量较正常减少分别为27%、29%、25%；顺生理曲度预弯的84例纳入正向预弯组，其中含2例轻度骨质疏松患者，骨量较正常减少分别为26%、30%。两组患者在年龄、性别、受伤节段的差异均无统计学意义（均P＞0.05，表1）。

表1　两组患者的基本资料

三、手术方法

麻醉后患者取俯卧位，在“C”型臂X线机定位下，以伤椎为中心作后正中切口，由多裂肌入路暴露伤椎和上下相邻椎体的关节突及横突根部。于伤椎相邻椎上植入4枚椎弓根螺钉，伤椎是否置钉视情况而定；进钉方向为冠状位外偏15°～20°（具体角度根据术前CT测量而定）。

反向预弯组预弯钛棒呈“C”形，正向预弯组预弯钛棒呈“S”形或者反“C”形。先固定棒的一侧，旋紧顶丝，再用压棒钳和棒复位钳借助伤椎关节突的杠杆作用，将连接棒的另一端压入椎弓根凹槽内，旋紧顶丝。保持钛棒的凸度方向，松开一端顶丝，缓慢纵向撑开椎弓根钉至最大限度，拧紧顶丝，使骨折椎体恢复高度。经“C”型臂X线机透视后，认为椎体复位满意，适度松开一端顶丝，略微减少纵向撑开高度，再次拧紧顶丝，透视确定伤椎复位满意。置入引流管，逐层关闭切口。

四、术后处理

术后待患者苏醒且生命体征平稳后，嘱患者行双踝泵运动及双侧膝关节屈伸运动，以预防下肢深静脉血栓的形成。常规使用48 h抗生素预防感染，3～5 d后戴支具保护胸腰椎下床活动。

术后复查X线及CT检查，以了解手术效果。术后3、6、12个月复查胸腰椎正侧位X线片，了解骨折愈合情况及内固定装置的情况。

五、评价标准

记录并比较术前、末次随访时两组患者的Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index，ODI），术前、术后即刻及末次随访时两组患者的矢状面Cobb角、椎体前缘高度比，并统计两组患者的内固定失败率。

表2　两组术前、术后即刻及末次随访伤椎前缘高度比、矢状面Cobb角的比较

六、统计学方法

所有数据采用SPSS 18.0统计软件包进行统计分析，两组间年龄、ODI、矢状面Cobb角、椎体前缘高度比的比较采用独立样本t检验，两组间性别、受伤节段、内固定失败率的比较采用χ2检验。检验水准α值取双侧0.05。

结果

一、一般资料

反向预弯组（图1）与正向预弯组（图2）患者随访时间13～28个月，平均18.6个月。末次随访时，反向预弯组出现椎弓根松动4例，出现椎弓根断裂者1例，发生率为6.0%；正向预弯组出现椎弓根松动4例，未出现椎弓根钉断裂，发生率为4.8%。两组患者的内固定失败率比较，差异无统计学意义（χ2= 0.085，P=0.776）。

二、伤椎前缘高度比的比较

反向预弯组与正向预弯组比较，术前、术后即刻时的伤椎前缘高度比的差异均无统计学意义（均P＞0.05），但两者在末次随访时的差异具有统计学意义（t=20.135，P=0.043）；反向预弯组组内术后即刻与末次随访时的伤椎前缘高度比相比，差异无统计学意义（t=0.806，P=0.796），而正向预弯组的术后即刻与末次随访时的伤椎前缘高度比的差异具有统计学意义（t=22.206，P=0.035）（表2）。

三、矢状面Cobb角的比较

反向预弯组与正向预弯组比较，术前、术后即刻时的矢状面Cobb角的差异均无统计学意义（均P＞0.05），但两组在末次随访时的差异具有统计学意义（t=42.488，P=0.013）。反向预弯组组内术后即刻与末次随访时的矢状面Cobb角相比，差异无统计学意义（t=0.933，P=0.590），而正向预弯组的术后即刻与末次随访时的矢状面Cobb角的差异具有统计学意义（t=14.606，P=0.023）（表2）。

四、ODI的比较

反向预弯组与正向预弯组比较，术前及末次随访时ODI的差异均无统计学意义（P＞0.05，表3）。

表3 两组患者手术前后ODI对比

讨论

一、经伤椎固定的优势和适应证

胸腰段椎体处于力学交界处，治疗胸腰椎压缩骨折患者需要注意纠正伤椎的高度，恢复其力学作用。过去常采用跨伤椎的内固定方式，但术后椎体高度丢失、进行性后凸畸形、断钉断棒等并发症的发生率较高，于是有更多学者提出了经伤椎内固定的方式。俞阳等［8］研究表明，经伤椎固定可行，而且能更好地矫正后凸、减少伤椎高度的丢失以及增加脊柱的稳定性。

相对于跨伤椎的固定方式，经伤椎固定具有以下优点［9，10］：①具有短节段固定的优势，在减少组织损伤的同时可以增加内固定的稳定性；②减少了对伤椎上下节段椎间盘的牵张力，有利于恢复伤椎的形态，维持生理曲度；③保持钉棒连接的应力，恢复胸腰椎的生物力学特性；④把持力较强，最大限度地减小椎体间的移位；⑤降低了平行四边形效应，避免出现悬挂效应。

虽然经伤椎固定优势较大，但选择治疗方法时也需遵循一定的适应证：要求伤椎至少有一侧椎弓根完整，且无严重的骨质疏松［11］。若椎体压缩严重，伤椎复位后出现“空壳现象”，可进行植骨或注入骨水泥来增加钉与椎体之间的把持力［12］。

在条件许可的情况下，本研究较倾向于使用经伤椎固定的手术方式。本研究所纳入的病例椎弓根均完整，且无严重骨质疏松，故均采用经伤椎内固定的手术方式。

图1　男，42岁，L1椎体压缩性骨折　a：术前X线片可见L1椎体压缩性骨折，椎体前中柱受压，压缩高度约1/2；b：术后3个月复查X线片，见L1椎体高度基本恢复，钛棒反骨折压缩呈“C”形预弯；c：术后1年复查X线片见椎体高度维持良好，未见明显椎体高度的丢失，未出现后突畸形

图2　男，41岁，外伤致T11椎体压缩性骨折　a：术前X线片，见T11椎体压缩性骨折，椎体前柱受压，压缩高度为1/3～1/2；b：术后3个月复查X线片，见T11椎体高度基本恢复，钛棒顺生理曲度呈反“C”形预弯；c：术后1年复查X线片可见椎体高度维持尚可

二、两种预弯钛棒的特点

矢状面的曲度是脊柱手术的主要参数之一，在脊柱复位和功能的恢复上具有重要意义，手术过程中恢复和重建矢状面的曲度尤为重要［13］。

脊柱骨折矢状面畸形的纠正依靠术中钛棒的折弯［14］，无论何种预弯方式，如果术中弯棒的方向及角度掌握不到位，最后导致钉棒系统松动或断裂，脊柱出现后凸畸形，可能导致脊柱稳定性的破坏，邻近椎体活动度代偿性增大，加速其退变等［15］。

反骨折压缩方向预弯钛棒，利用钉棒系统撑开复位胸腰椎屈曲型压缩性骨折符合逆损伤机制复位，可以有效撑开压缩的骨折块，重建椎体高度，防止后突畸形，有效恢复伤椎前柱和中柱的解剖结构，维持椎体稳定性。钛棒具有一定的弹性，在撑开复位的同时可以产生小幅度形变，既减少了因压棒复位时椎弓根钉拔出的风险，同时又可利用其弹性恢复力防止骨折再塌陷。椎弓根钉棒系统本身存在四边形效应和悬挂效应的不足，通过反骨折压缩方向预弯钛棒可增强椎弓根钉棒系统的推顶撑开及维持效果，预防术后椎体高度丢失及脊柱后凸畸形［16］。

图3　反骨折压缩方向预弯钛棒和顺生理曲度方向预弯钛棒

无论采用何种方式预弯钛棒，我们都追求钛棒与螺钉垂直，尽量达到稳定的锁合［17］，否则容易造成内固定物松动。本研究的临床观察结果显示反向预弯钛棒和顺生理曲度方向预弯钛棒都可以起到良好的复位和固定的作用。顺生理曲度预弯钛棒可使内植与脊柱的接触面积达到最大，在维持生理曲度方面可以起到一定的效果，术后对于压缩的椎体也能够达到满意的撑开作用，但是维持效果较差；反骨折压缩方向小幅度预弯钛棒撑开效果良好，起到固定和复位作用的同时，在维持复位方面比顺生理曲度方向预弯钛棒有更大的优势。本研究术后随访发现，反向预弯组的伤椎前缘高度比、矢状面Cobb角的丢失率更低，但是使用反向预弯钛棒须掌握一定的技巧，仔细控制钛棒的曲度，反向预弯曲度过大容易造成钛棒两端对软组织的推顶（图3）。

三、应用反骨折压缩方向预弯棒的注意事项

反骨折压缩方向预弯钛棒在临床应用中有更加明显的优势，但仍需注意以下几个方面：①对于钛棒预弯的角度没有精确的标准，按照我们的经验，钛棒小幅度反向预弯即可，尽量预弯成圆弧形，可以使受力更加均匀；②骨密度的强弱和骨骼强度与椎弓根螺钉的固定强度有着十分密切的关系，当椎体骨质疏松时椎弓根钉的固定强度较差［18，19］。对于骨质疏松患者的胸腰椎压缩型骨折，要求适当减少反向预弯角度，或选择顺生理曲度预弯。王建伟等［20］提出，对于骨质疏松患者可以通过增加固定节段的数目以及恒连接来增强内固定力量，达到坚强固定的目的。Kanayama等［21］指出钛棒一旦被预弯就存在衰减。因此我们建议在骨折愈合前，患者需在支具的保护下逐渐开展活动。

从本研究的结果来看，反骨折压缩方向预弯钛棒较顺生理曲度预弯钛棒在骨折复位的维持上具有更大的优势。但本研究为小样本、单中心的研究，存在一定的不足之处，仍需要多中心、大样本以及生物力学方面的研究来进一步验证。

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Application of reverse pre-bent titanium rod in the treatment of thoracolumbar compression fractures.

QIU Lingfang，CHEN Wei，WANG Bo，ZHANG Weiping，KANG Liangqi.Department of Orthopaedics，the 175th Hospital of PLA，Zhangzhou 363000，China
Corresponding author:KANG Liangqi，E-mail:klq13709395786@163.com

ObjectiveTo evaluate the clinical efficacy of reverse pre-bent titanium rod in the treatment of thoracolumbar compression fractures.MethodsThe clinical data of 168 patients with thoracolumbar compression fractures from June 2009 to October 2013 were retrospectively analyzed.All the cases were divided into two groups by titanium rods preflex direction，including reverse pre-bending group（n=84，anti-fracture compression direction，like a“C”）and the positive pre-bending group（n=84，cis lordosis group，like a“S”or “anti-C”）.Oswestry disability index（ODI），sagittal Cobb angle，vertebral height ratio，and fixation failure rate after operation were compared between two groups.ResultsThe patients had an average follow-up period of 18.6 months（13-28 months）.At the final follow-up，the fixation failure rate in reverse pre-bending group and positive pre-bending group was 6.0%（5/84）and 4.8%（4/84）respectively（χ2=0.085，P=0.776）.The ODI in the two groups showed no significant difference between preoperation and final follow-up.Regardless of preoperation and postoperation，the leading edge of the vertebral height ratio，and sagittal Cobb angle showed no statistically significant difference between two group，but at final follow-up，there was statistically significant difference between two groups.In the reverse pre-bending group，there was no significant difference in the values immediately after operation and at the final follow-up，but in the positive pre-bending group，there was significant difference.ConclusionThe reverse preflex titanium rod in the treatment of thoracolumbar compression fractures can effectively maintain the vertebral height，reducing the incidence of kyphosis.

Internal fixators；Titanium；Fractures，compression；Thoracic vertebrae；Lumbar vertebrae

10.3969/j.issn.1674-8573.2016.01.009

363000福建漳州，中国人民解放军第175医院骨科

康两期，E-mail：klq13709395786@163.com

2015-04-20）