经皮椎弓根钉在胸腰椎骨折内固定术中应用和研究进展

李新武　赵勇

脊柱骨折占全身骨折5%-6%，脊柱骨折又以胸腰椎骨折多见，椎体骨折往往造成脊柱稳定结构的破坏，若脊柱处于失稳状态，一般需要行重建脊柱稳定性手术。椎弓根钉棒系统内固定术在胸腰椎骨折中提供即刻、坚强的脊柱三柱生物力学结构，疗效确切，已得到临床公认，传统手术方式为后路开放性手术，但是因手术医源性创伤带来的术后并发症越来越得到学者们的广泛重视。因此，随着微创技术在骨科的优势得到体现，脊柱微创外科技术也成为脊柱外科发展的趋势和研究热点，微创技术在脊柱内固定术中应用也越来越多，笔者就经皮椎弓根钉在胸腰椎骨折内固定术中的应用和进展作一综述。

1.经皮椎弓根钉技术发展沿革

1936年Roy-Camille等首次报道运用椎弓根螺钉治疗胸腰椎骨折，此后的几十年时间，开放性后路短节段椎弓根螺钉内固定技术在脊柱外科手术中得到广泛应用，并且取得了较好的治疗效果。传统的胸腰椎开放手术为后路开放性椎弓根钉棒系统内固定手术，但术后长期随访发现，有部分患者出现术后腰背部疼痛、僵直等症状，有的甚至严重影响日常生活，这些术后并发症随着脊柱内固定术的不断开展而引起临床术者们的重视，通过随访、对比以及前瞻l生和回顾性研究发现，这些术后并发症和开放性手术时术中大范围的剥离椎旁等腰背肌群和长时间牵拉术区肌群，容易發生腰背部肌肉血供不足，引起缺血坏死，同时大范围的切除、剥离椎旁肌对脊神经后支容易引起损伤，这是术后患者出现腰背部疼痛、肌肉萎缩及纤维化的原因；再者，腰背部肌肉失神经支配后导致腰背肌无力，产生肌肉萎缩，严重者甚至导致迟发性脊柱不稳定。

为了解决这些问题，胸腰椎微创技术在临床越来越受重视。经皮椎弓根螺钉微创内固定技术相对传统开放式手术产生的上述术后并发症明显减少，因此在脊柱手术当中越来越受到术者和患者的欢迎。1982年Magerl在治疗腰椎骨折时第一次应用经皮腰椎穿刺的手术方式进行椎弓根钉临时外固定技术，这是腰椎微创术的首创。随后Dick等将Magerl的经皮腰椎穿刺椎弓根钉内固定技术改进，使脊柱经皮内固定技术得到进一步发展，Mathews在1995年通过x射线透视下进行的经皮腰椎弓根螺钉内固定并使用连接棒纵向连接手术，这是脊柱微创内固定真正意义上的实现，但还是存在着欠缺的方面，如由于当时该技术将椎弓根钉连接棒置人太浅，基本处在皮下，很多患者术后出现术区皮肤愈合不良，甚至出现皮肤破溃、感染等等，另外，连接棒离椎体过远，这样产生后柱力矩过长，连接棒要承担的张力变大，部分钉棒出现断裂。因此当时该技术并未得到广泛应用。直到2002年Foley等在前辈的基础上研究出新的经皮椎弓根螺钉内固定操作系统，即Sextant椎弓根螺钉系统，通过Sextant系统，能将椎弓根连接棒置人腰背肌肌肉深层，克服了Mathews微创系统因连接棒过浅所带来的术区疼痛、皮肤破溃、力矩过长等问题。该套系统的发明使经皮椎弓根内固定技术发生了重大的改变，微创系统在脊柱手术中的优势也逐渐得到体现并在临床中得到广泛应用，脊柱微创手术也逐渐成为当今脊柱手术的主流手术方式。目前微创经皮椎弓根螺钉内固定技术一般是从最长肌和多裂肌之间人路，通过微创通道直达关节突进行操作，甚至不需要将过多的多裂肌从椎板上剥离，因此多裂肌失神经的风险得到降低，另外无须像开放性手术一样需大范围剥离，有效地保留了骨膜与肌肉之间的血管，术中、术后出血明显减少。闫国良等报道使用经皮微创系统情况下微创组患者术后肌酸磷酸激酶指标比传统开放手术组要低，而肌酸磷酸激酶为肌肉损伤的主要观察指标，术后腰背肌疼痛等并发症亦明显减少。

2.经皮微创手术较之传统手术在胸腰椎骨折的治疗优势

对于胸腰椎骨折患者，只要骨折影响脊柱稳定性，一般主张行手术治疗，目前后路短节段椎弓根螺钉内固定术是手术方法之一，运用椎弓根螺钉棒系统手术治疗通过稳定、矫形，重建脊柱三维稳定结构，但是传统开放手术术中创伤较大、出血较多，相对微创手术发生血管、神经损伤等风险较高，另外传统后路开放手术可能会产生椎旁肌萎缩或者去神经化，导致患者术后出现顽固性腰痛或者腰背部僵直等并发症。Verlaan等报告传统后路开放胸腰椎骨折手术失血较多，所有患者发生感染率为3，1%。长期随访发现，患者术后出现不同程度的腰背部痛，原因可能为手术节段的多裂肌神经后支受损或者椎旁肌萎缩。在国内宴雄伟等通过对比研究，发现后路开放手术比较容易损伤椎旁肌和脊神经后支，而引起手术区域术后疼痛或者失神经后椎旁肌萎缩。

微创手术已成为外科的主流手术方式，在临床中开展越来越多。经皮椎弓根螺钉技术治疗胸腰椎骨折的目的就是在达到同样治疗效果的情况下解决传统开放手术所带来的手术并发症，减少手术中的副损伤，减轻术后术区疼痛，促进患者较短时间内康复，以最小的手术创伤达到最佳的手术治疗效果。Phan报道对胸腰椎骨折患者运用经皮椎弓根螺钉固定技术治疗，通过对比得出该微创技术创伤小、出血少，同样获得与开放手术相近的临床效果。罗春山等对经皮椎弓根螺钉系统治疗的患者用肌电图检查，发现行微创手术的患者椎旁肌无失神经肌颤电位出现，而行传统开放手术方式的患者椎旁肌则有失神经肌颤电位的出现，这说明经皮椎弓根螺钉固定技术对椎旁肌损伤明显减少。经皮微创椎弓根螺钉技术手术通道小，避免对椎旁肌肉的广泛剥离和长时间的牵引，因此具有手术创伤小、疼痛轻及术后恢复快等优点。术后应激反应反映了手术对机体的创伤程度，聂锋锋等通过比较微创经皮椎弓根内固定与开放手术治疗胸腰椎骨折两组患者的血清C-反应蛋白水平及血清肌酸激酶活性的变化，结果血清C-反应蛋白浓度术后均增高，但开放组升高比微创组明显，开放组在治疗24-48h后血清肌酸激酶活性亦高于微创组。血清肌酸激酶活性是反映肌肉损伤程度的指标，通过检测血清肌酸激酶活性结果表明，传统开放手术对肌肉组织损伤程度更大。

经皮椎弓根螺钉微创内固定技术较传统开放手术有如下的优点：术中通过x线透视，经皮椎弓根螺钉微创内固定先使用克氏针引导技术，加快了置钉时问而且提高置钉的准确性；再者无须剥离椎旁肌肉，对患者手术创伤轻、术后患者疼痛减少；经皮椎弓根螺钉置钉通道肌间人路，减少了手术对肌纤维及脊神经背侧支的损伤，患者因疼痛少利于术后腰背肌功能恢复；通过微创技术同样达到坚强固定及畸形矫正效果，经皮椎弓根钉技术患者能早期下床活动，有利于术后康复训练及减少住院时间。经皮椎弓根技术直接定位并准确置人椎弓根螺钉，降低了椎旁肌止点剥离导致的去神经支配和萎缩。

传统后路椎弓根螺钉开放手术，常须较大范围剥离椎旁肌，为了暴露术区而使用椎板拉钩或者撑开器持续牵拉，这使椎旁肌内张力增高、肌肉血供减少，此举容易导致医源性的肌肉萎缩和去神经。而经皮椎弓根手术经通道人路，术中无须过多剥离椎旁肌，无须牵拉肌肉，减少了医源性引起的并发症，术后磁共振检查发现椎旁肌较少引起纤维脂肪退变。在脊柱稳定性方面，开放手术术中对椎体附件和周围组织稳定结构的破坏，脊柱稳定性受到了影响。相对经皮椎弓根螺钉技术，传统后路开放手术术后恢复较慢，住院时间长，而且患者若卧床时间长可导致压疮及坠积性肺炎的发生。另外传统开放手术患者手术时间较长、切口较长，这较容易引起切口感染等并发症。患者出于对手术切口的要求，经皮微创切口无疑更小，更加美观，满意度更高，小术口可满足大部分患者对手术微创的要求。

3.适应证及不足

通过总结，经皮椎弓根固定适应证是：①椎体压缩程度超过1/3，后凸成角大于30°，不伴有脊髓神经损伤症状的患者。②伤后2周内的新鲜椎体骨折且无病理性骨折及严重骨质疏松。③不需要减压的胸腰段不稳定性骨折，无明显脱位，伤椎及相邻椎体椎弓根、小关节突完整。④Chance骨折。手术的不足之处：由于对手术操作技术要求较高，需要根据解剖位置的体表投影，在透视下的解剖关系来进行精确定位进针点，再者需在x线透视机下操作，对患者及术者有一定的辐射。此外，经皮椎弓根技术不直接从后路开窗对伤椎减压复位，而是利用前后纵韧带、椎问盘等轴向撑开，使椎体受压间接复位，可能伤椎的复位效果不如开放手术效果明显。手术切口小，操作术野小，经验较少的术者容易发生置釘失误，甚至置钉失败。Kim等指出：经皮微创治疗胸腰椎骨折患者的体型、椎弓根畸形等对经皮置钉的准确性有一定的影响。对于肥胖者，手术视野较深，不便操作，且超重或肥胖都可能对脊柱系统造成负荷，可能导致内固定失败；具有严重心血管疾病及呼吸系统疾病的老年患者或患有严重骨质疏松的患者均不适用，椎弓根发育不良或存在明显的脊柱侧凸，都为该手术方法的禁忌证。经皮椎弓根螺钉技术因操作技术要求较高，因此存在不可避免的缺点，如学习曲线长，要求术者对于脊柱解剖结构以及x线影像学熟练掌握：经皮椎弓根螺钉主要为万向螺钉和中空螺钉，费用昂贵。在植人导丝时，导丝有可能会穿过椎体，导致椎体前方重要组织和结构的损伤；导丝还可因摩擦系数增高，随工作通道拔出，导致穿刺失败；对于多个节段病变存在一定操作困难。最后，经皮椎弓根钉棒系统价格昂贵，临床推广受到一定限制。

4.手术操作与注意事项

对于微创手术有以下操作技巧提供参考：①术前体位复位，使患者腰背部伸展，对于后凸明显者给予适当力量复位，但不能勉强及用力过度。②术前体表定位：体位固定好后，可C臂确定伤椎，定位后尽量不改变患者体位，若有改变者，重新定位。因体表标志对通道的置入十分重要。③伤椎椎弓根螺钉置人：通过体表定位确定螺钉位置，明确伤椎椎弓根钉进针点和角度，使同侧椎弓根螺钉保持一条直线，这样以利于穿入连接棒。不能反复多次置^椎弓根钉，以免钉道松动。连接棒的置人：选择合适长度预弯好的连接棒沿皮下隧道置人，如同侧螺钉位置在同一直线上，连接棒可顺利置人。如果置棒困难，一般常见原因是同侧螺钉的角度或者深度问题，重新调整后再置棒：连接棒置入后，需C臂正侧位和倾斜位观察确认棒穿过螺钉。