膨胀式椎弓根螺钉治疗中老年骨质疏松性胸腰段脊柱爆裂性骨折的疗效

曹春风 邱 皓 王群波 刘佐忠 朱水涛 卢旻鹏 李 波 屈一鸣 蒋电明

(重庆医科大学附属永川医院骨科，重庆 402160)

膨胀式椎弓根螺钉治疗中老年骨质疏松性胸腰段脊柱爆裂性骨折的疗效

曹春风 邱 皓 王群波 刘佐忠 朱水涛 卢旻鹏 李 波 屈一鸣 蒋电明1

(重庆医科大学附属永川医院骨科，重庆 402160)

目的 探讨膨胀型椎弓根钉(EPS)结合伤椎普通椎弓根钉固定治疗中老年骨质疏松性胸腰段脊柱爆裂骨折的临床疗效。方法 选择27例中老年骨质疏松性胸腰段脊柱爆裂骨折患者行后路EPS结合伤椎普通椎弓根钉固定术。术后随访观察椎体前后缘高度改善情况、伤椎Cobb角、术前及术后视觉疼痛评分(VAS)、椎弓根螺钉稳定性及脊柱融合情况，术后Beaujon-Lassale功能评分。结果 27例患者术后随访18～31〔平均(24±2.7)个月〕，其中5 例于术后18～24〔平均(21.5±2.2)个月〕行内固定取出术；所有患者螺钉稳定性及骨融合良好；术后1 w伤椎前、后缘高度、脊柱后凸Cobb角及VAS评分均较术前有显著改善(P<0.05)，而末次随访时各项指标与术后1 w比较差异无统计学意义(P>0.05)；末次随访时Beaujon-Lassale 功能评分为(19.2±2.7)分。随访期间内固定无松动、断裂等；1例患者出现腰背部疼痛症状，予以局部理疗、药物治疗等对症治疗，术后1个月症状完全恢复。结论 经后路EPS结合伤椎普通椎弓根钉固定治疗中老年骨质疏松性胸腰段脊柱爆裂骨折在促进骨折愈合、改善疼痛及减少术后后凸畸形方面均具有良好的临床疗效。

胸腰段；脊柱；爆裂骨折；骨质疏松

外伤导致的胸腰段脊柱爆裂骨折中的老年患者日益增多，由于骨折通常累及脊柱二柱甚至脊柱三柱，常需要手术干预，重建脊柱稳定性。由于老年患者常常合并有骨质疏松，传统内固定容易导致椎弓根螺钉松动、融合失败〔1〕。近些年，国内外许多学者围绕改进螺钉内固定术方面提出了许多针对骨质疏松性脊柱骨折的改进治疗方法，包括改进螺钉、处理钉道等。我院采用膨胀式椎弓根螺钉(EPS)治疗中老年骨质疏松性胸腰段脊柱爆裂骨折27例，取得良好疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2009年1月至2011年12月采用后路EPS结合伤椎普通螺钉治疗中老年骨质疏松性胸腰段脊柱爆裂骨折27例，男11 例，女16 例；年龄57～66(平均63.5)岁；骨折部位：胸11椎体3例，胸12椎体7例，腰1椎体14例，腰2椎体3例。按Denis爆裂性骨折分型：A 型骨折5例，B 型骨折18例，E型骨折4例。术前神经功能美国脊髓损伤协会(ASIA)分级均为E级；致伤原因：高处坠落伤7例，重物砸伤4例，车祸伤16例。本组病例符合以下条件：①术前骨密度(BMD)检测明确为骨质疏松；②伤椎CT检查均为单节段胸腰段脊柱爆裂骨折,椎体压缩小于3/4，脊柱后部结构,包括椎弓根、椎板和小关节完整；③所有骨折均为新鲜骨折，受伤至手术时间2 w；④ASIA分级为E级，椎管占位小于1/3，术中不需行后路减压；⑤术后随访18个月以上。

1.2 手术方法 患者均采取静吸复合麻醉，取俯卧位，腹部悬空，碘伏常规消毒后铺巾。手术选择后正中入路，C 型臂定位伤椎，以伤椎为中心行后正中切口，逐层暴露皮肤、皮下及肌肉组织，同普通螺钉植入方法显露、确定椎弓根进针点，于伤椎上下相邻椎准确放置合适长度、直径的EPS(重庆市科威医疗器械有限公司提供)，伤椎置钉则选择普通螺钉；插入膨胀钉内芯并拧紧，安装预弯后的连接棒，C 型臂透视下行伤椎骨折复位后，“C臂”再次透视螺钉位置及椎体复位满意后骨刀剔除需融合节段椎板皮质，作植骨床，将同种异体骨粒置于关节突关节及椎板植骨床进行植骨。

1.3 术后处理及观察指标 术后常规应用抗生素48 h，卧床休息4 w，术后第6周开始在支具保护下下床活动，出院后支具保护3 个月。术后常规予以抗骨质疏松治疗。术后1 w内行X 线片及CT 检查，测量椎体Cobb 角、椎体前缘、后缘高度，并观察椎管内占位骨块的复位情况等；末次随访时行X 线片、CT检查，测量椎体Cobb 角、椎体前缘、后缘高度，采用Burkus及Singh方法评估螺钉稳定性及脊柱融合情况〔2,3〕，并记录Beaujon-Lassale功能评分〔4〕；记录术前、术后1 w、末次随访的视觉疼痛评分(VAS)；末次随访采用ASIA 分级系统评估神经功能。

1.4 统计学方法 应用SPSS 17.0统计软件进行t检验。

2 结 果

2.1 手术情况 27 例患者手术均顺利完成，手术时间75～140〔平均(112.5±35.8)〕min。术中出血100～500〔平均(268±54.7)〕ml；除1例患者术后1 w左右出现伤口感染，予以急诊清创及敏感抗生素抗感染，后伤口二期愈合外，余患者伤口均为一期愈合。

2.2 术后随访情况 27例患者术后获18～31〔平均(24±2.7)〕个月随访，其中5 例于术后18～24〔平均(21.5±2.2)〕个月行内固定取出术；至末次随访无死亡及失访病例，病例均未发现内固定失败现象，1例患者术后下地活动时出现腰背部疼痛症状，予以卧床休息、腰背肌功能锻炼、局部理疗等对症治疗，术后2个月内症状完全恢复。螺钉稳定性及脊柱融合情况见表1。术后1 w患者VAS 评分较术前明显降低(P<0.05)，末次随访与术后1 w比较差异无统计学意义(P>0.05)；脊柱后凸Cobb 角术后较术前明显纠正(P<0.05)，末次随访时Cobb 角较术后丢失不明显(P>0.05)，见表2。末次随访神经功能均为E级。

评分术后3个月术后6个月术后12个月术后18个月螺钉稳定3.0±0.12.9±0.32.9±0.42.9±0.3脊柱骨融合2.4±0.42.7±0.52.8±0.72.9±0.5

指标术前术后1w末次随访椎体前缘高度(mm)16.26±3.8225.04±4.361)24.59±3.21椎体后缘高度(mm)23.30±3.0126.70±1.881)26.22±1.76Cobb角(°)28.34±5.2315.78±4.461)15.21±5.26VAS评分(分)8.46±1.262.64±0.751)2.47±0.37 Beaujon-Lassale功能评分(分)--19.14±1.36

与术前比较:1)P<0.05

3 讨 论

胸腰段脊柱爆裂骨折由于破坏了脊柱的力学稳定性，常常需要手术治疗。常用手术方式有前路和后路手术，对老年骨质疏松患者而言，前路手术创伤大，风险高，临床常采用后路椎弓根螺钉间接复位技术，但由于椎体松质骨BMD降低，骨小梁稀疏、骨-螺钉界面连接不牢固，导致螺钉松动或脱出，最终导致内固定失败。有学者对65岁以上行腰椎内固定的骨质疏松患者随访发现，其5年随访时螺钉松动率高达11%〔5〕。研究表明，影响椎弓根螺钉稳定的主要因素为“钉-骨界面”强度，其主要取决于螺钉结构和钉道周围骨质强度〔6〕。随着矫形器械的不断改进，EPS应运而生。EPS通过增加螺钉直径、挤压钉道周围骨质的方式提高螺钉把持力。相对于普通椎弓根螺钉，EPS有以下特点：①通过插入中心钉后形成的螺钉前方的“漏斗式”结构，增加了螺钉前段的直径，加强了其在椎体中的把持力，而且在“漏斗”形成过程中，前方被撑开的侧块螺钉对其外方的椎体骨小梁结构形成挤压力量，一定程度上加强了椎体骨质的密度。②“漏斗式”结构形成后，骨质内聚，螺钉与骨质接触面积增加了约1/2，从而增加了其把持力。Vishnubhotla等〔7〕认为EPS具有稳定牢固，抗拔出力强等优点，为解决骨质疏松内固定的问题提供了一个新的选择。Chen等〔8〕对普通螺钉、膨胀式螺钉、螺钉固定联合骨水泥强化的稳定性对比试验得出，膨胀式螺钉在骨质疏松椎体中可以提供足够的稳定性，相当于2 ml骨水泥注入联合螺钉内固定所能提供的抗拔出力，而且避免了骨水泥外漏的风险。国内外许多学者经大量的体内、体外生物力学实验表明EPS在骨质疏松条件下能达到普通螺钉在正常骨质中的稳定性〔9,10〕。

本组病例应用EPS取得了良好的效果，结合文献，我们认为使用EPS时应注意以下事项：①术前需进行BMD检查，确定骨质疏松严重程度，对于严重骨质疏松患者(T值<-3.7s)使用EPS要慎重，有文献报道可能出现螺钉松动情况〔11〕，本组病例均无严重骨质疏松患者；②伤椎置钉时应使用普通螺钉，防止在EPS膨胀后挤压爆裂骨块加重椎管占位出现不良后果，但目前并无因膨胀钉加重爆裂骨折的相关报道；③术中避免反复修改钉道，甚至是不用攻丝，减弱膨胀式螺钉的“挤压力量”影响其稳定性，必要时可适当增加术中透视量；④术后长期积极的药物、物理治疗及功能锻炼等改善骨质疏松；只有促进患者的骨质恢复，提高骨密度，才能更有效地减少骨质疏松相关并发症的发生，增加治疗效果〔12〕。

综上所述，EPS加强了钉-骨界面的强度，较好地解决了骨质疏松性胸腰段脊柱爆裂骨折中内固定松动、断裂及后凸畸形等现象的发生，是治疗老年骨质疏松性胸腰段脊柱爆裂骨折安全、有效的治疗手段，但长期疗效尚待进一步观察。

1 Ramaswamy R,Evans S,Kosashvili Y.Holding power of variable pitch screws inosteoporotic,osteopenic and normal bone:are all screws created equal〔J〕?Injury,2010;41(1):179-83.

2 Singh K,Smucker JD,Gill S,etal.Use of recombinant human bone morphogenetic protein-2 as an adjunct in posterolateral lumbar spine fusion:a prospective CT-scan analysis at one and two years〔J〕.J Spinal Disord Tech,2006;19(6):416-23.

3 Burkus JK,Dorchak JD,Sanders DL.Radiographic assessment of interbody fusion using recombinant human bone morphogenetic protein type 2〔J〕.Spine,2003；15;28(4):372-7.

4 刘云鹏,刘 沂.骨与关节损伤和疾病的诊断分类及功能评定标准〔M〕.北京：清华大学出版社,2002:242.

5 DeWald CJ,Stanley T.Instrumentation-related complications of multilevel fusions for adult spinal deformity patients over age 65:surgical considerations and treatment options in patients with poor bone quality〔J〕.Spine,2006;31(19 Suppl):S144-51.

6 Wu ZX,Gao MX,Sang HX,etal.Surgical treatment of osteoporotic thoracolumbar compressive fractures with open vertebral cement augmentation of expandable pedicle screw fixation:a biomechanical study and a 2-year follow-up of 20 patients〔J〕.J Surg Res,2012；173(1):91-8.

7 Vishnubhotla S,McGarry WB,Mahar AT,etal.A titanium expandable pedicle screw improves initial pullout strength as compared with standard pedicle screws〔J〕.Spine J,2011；11(8):777-81.

8 Chen YL,Chen WC,Chou CW,etal.Biomechanical study of expandable pedicle screw fixation in severe osteoporotic bone comparing with conventional and cement-augmented pedicle screws〔J〕.Med Eng Phys,2014;36(11):1416-20.

9 Wan S,Lei W,Wu Z,etal.Biomechanical and histological evaluation of an expandable pedicle screw in osteoporotic spine in sheep〔J〕.Eur Spine J,2010;19(12):2122-9.

10 Wu ZX,Gong FT,Liu L,etal.A comparative study on screw loosening in osteoporotic lumbar spine fusion between expandable and conventional pedicle screws〔J〕.Arch Orthop Trauma Surg,2012;132(4):471-6.

11 李洪波，吴培斌，李荣金,等.可膨胀椎弓根螺钉在骨质疏松性脊柱固定手术中的应用〔J〕.中国骨质疏松杂志,2011;17(8):699-704.

12 李井山，张石龙.骨质疏松骨折治疗的药物选择〔J〕.中国老年学杂志，2011;31(12):4732-5.

〔2015-10-11修回〕

(编辑 苑云杰/曹梦园)

教育部高校博士点基金(No.20125503120017)

1 重庆医科大学附属第一医院骨科

卢旻鹏(1978-)，男，副主任医师，硕士生导师，主要从事脊柱外科研究。

曹春风(1990-)，男，在读硕士，主要从事脊柱外科研究。

R683.2

A

1005-9202(2017)07-1702-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.07.058