基于3D修复的经椎弓根椎体成形治疗胸腰椎骨折的临床研究

潘合科 唐国华(通讯作者)罗德民 张丁城 周健和 徐响阳 沈晓涛 潘亚伟

(1 广东省东莞康华医院脊柱外科，广东 东莞 523000；2 广东省云浮市郁南县人民医院骨科)

胸腰椎骨折是临床最常见的脊柱损伤类型，根据其损伤类型可分成骨折脱位、压缩性骨折、脊柱屈曲-牵张损伤、爆裂性骨折等，据稳定性又可分为非稳定性、稳定性骨折，导致患者骨折因素诸多，青壮年患者主要因交通事故、高空坠落等高能量损伤所致，而老年患者主因骨质疏松及跌倒等低暴力损伤所致[1]。目前，临床根据患者致伤程度予以不同治疗方案，以手术治疗最为常见，其可分为微创手术、开放性手术，各具优缺点。在伤椎内植入自体骨或混合骨粒后，能充填椎体空隙，通过爬行替代成骨，达到骨性愈合，并在脊柱前中柱重新建立稳定性[2]。近年随着微创技术的发展，临床治疗胸腰椎骨折主要以经椎弓根椎体成形治疗为主，可促使患者及早康复，而据观察，不同的手术操作、修复骨折填充物对预后治疗有一定影响[3]。本文特研究基于3D修复技术下，对胸腰椎骨折患者行以经椎弓根椎体成形治疗的效果，报告如下。

临床资料

1 一般资料：本次研究选取东莞康华医院脊柱外科2016年7月-2018年8月期间收治的82例胸腰椎骨折患者，据治疗方法不同分对照组、观察组，每组各41例，所有患者经X线、MRI或CT等检查均符合胸腰椎骨折的诊断标准，均为单一节段不稳定性胸腰椎骨折，其伤椎后壁尚完整，无严重神经压迫症状，胸腰椎背部疼痛时间为6小时-7天，多因交通事故、摔伤所致。所有患者均已知晓本次研究的目的、意义并签署了患者知情同意书。此外，本次研究已通过医院伦理委员会的审核批准。排除标准：(1)本次治疗手术禁忌证者；(2)意识障碍者或患有精神类疾病者；(3)合并重要器官疾病者；(4)伤椎神经严重受损，已丧失运动知觉。观察组患者中有22例为男性，19例为女性；年龄为19-68岁，平均为(35.06±10.52)岁；Frankel分级：有20例为D级，21例为E级；病程为6小时-6天，平均为(3.56±1.03)天。对照组患者中有21例为男性，20例为女性；年龄为18-57岁，平均为(35.21±10.15)岁；Frankel分级：有21例为D级，20例为E级；病程为6小时-7天，平均为(3.48±1.23)天。比较2组基本数据，差异无统计学意义(P>0.05)，无可比性。

2 方法：予对照组行常规后路切开治疗，全身麻醉后取患者俯卧位，以伤椎棘突作为正中切口，根据机体生理解剖结构逐渐将皮肤、腰背筋膜等切开，直至椎体两侧关节突关节暴露出来；分别在上下邻椎体弓根两侧钻孔，然后植入大小适宜的椎弓根螺钉；并根据术前对患者伤椎情况的评估，采取不同治疗方法：有关节突绞锁者，应先采用撬拨方法将关节突绞锁解除，无法解除者则根据患者情况适当切除小关节突，以使关节突复位。有被关节突或椎板骨折压迫脊髓神经者，应将其压迫骨折块取出，并植入预弯的连续棒，以将变形的伤椎撑开复位，并锁紧尾帽以固定。有爆裂型骨折使得骨折块侵入或占据椎管超过50%者则行以后路减压术，根据术前影像学检查结果将其突向椎管内较为严重的骨折块实行切除减压，并将切除的骨折块剔除软组织且咬碎以备后期修复使用，另扩大根管减压以缓解神经根。有下腰椎体或胸、腰段爆裂型骨折块压迫马尾神经或脊髓者，应利用“L”型打压器将其复位。将预弯的连续棒置于同侧椎弓根螺钉卡槽内并锁紧螺帽，通过弯棒的杠杆原理将压缩的伤椎复原。观察组行经皮微创治疗，术前利用CT技术对患者伤椎体情况进行检查，并将扫描信息传入Mimics14.0软件中，以构建出脊柱腰段的三维数字化模型，使其中骨性等相关组织结构、形态呈现出来；在该技术引导下分析植骨入路途径及计算缺损的骨组织量，以提前为手术填充做3D修复材料，以steobone奥邦骨为3D修复材料，由江苏阳生生物工程有限公司生产。麻醉后取患者俯卧位，利用3D技术透视引导，以椎弓根眼中线上缘作为进针点，在引导下确定正位、侧位穿刺情况，依据患者伤椎压缩情况为患者选择角度合适的中空长尾螺钉；在伤椎上下椎体的椎弓根共置入4枚合适螺钉，且在同侧螺钉长尾安装上连接棒并锁紧螺帽，利用拧紧程度以将变形的伤椎复原，此后用斜面漏斗状植骨器通过伤椎的椎弓根扩张骨道，把原先计算制备好的3D骨修材料联合同种异体骨粒填塞伤椎腔隙内。术后均予2组常规治疗，如使用抗生素、2周后腰背肌功能锻炼等，术后3-5天拍X片检查腰椎情况，且在术后1、3、6个月对患者进行随访调查。

3观察指标：在随访调查时，重点观察患者椎体高度丢失率、脊柱后凸Cobb′s角度及VAS评分情况，其VAS评分以0-10分评估，分数越高表示患者疼痛越严重，反之越轻；椎体高度丢失率、脊柱后凸Cobb′s角度需根据X线片影像学检查数据计算[4]。

5 结果

5.1 2组术前、术后1、3、6个月的VAS评分对比：术前2组VAS评分差异无统计学意义(P>0.05)，术后1、3、6个月观察组比对照组低，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 2组术前、术后1、3、6个月的VAS评分对比分)

5.2 2组术前、术后1、3、6个月椎体高度丢失率对比：术前2组椎体高度丢失率差异无统计学意义(P>0.05)，术后1、3、6个月观察组比对照组低，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 2组术前、术后1、3、6个月椎体高度丢失率对比

5.3 2组术后1、3、6个月脊柱后凸Cobb′s角度对比：术后1、3、6个月观察组患者脊柱后凸Cobb′s角度比对照组小，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 2组术后1、3、6个月脊柱后凸Cobb′s角度对比

讨 论

据相关研究，胸腰椎骨折患者经手术治疗后，均存在术后椎体高度丢失、再次骨折及脊柱后凸Cobb′s角度畸形等风险，使得预期治疗效果并不理想，而造成该类症状发生的因素与椎体骨质严重疏松、术后椎体内裂隙样变、骨坏死、填充物材料等密切相关，其中与修复填充物、手术入路方式有极大关系[5]。

本文对照组予以常规后路椎弓根钉术，根据患者伤椎受损情况采取不同措施治疗，以解除骨折块压迫脊髓、伤椎形态恢复，但术后1、3、6个月后随访观察，其VAS评分、椎体高度丢失率及脊柱后凸Cobb′s角度恢复情况均无同期治疗的观察组优，差异有统计学意义(P<0.05)。另在相关文献中有报道，后路椎弓根钉术的骨折椎体复位存在一定空隙，从而导致术后椎体高度有丢失、塌陷，进而影响其他椎弓根钉结构、稳定性，严重影响患者预期治疗[6]。随着影像学、材料科学及工程技术的发展，在微创胸腰椎骨折治疗上有新的突破。本文观察组基于3D修复技术下，对该类患者行经椎弓根椎体成形治疗，在术前利用3D技术对伤椎情况进行三维重建，通过虚拟模式计算患者缺损的骨组织情况，并在该技术引导下对椎弓根钉进行定位确定，可有效地确保了手术治疗的精准度，使得重建椎体结构、形态具有良好的稳定性。另一方面，填充物由先进的3D打印技术制作而成，该材料与人体组织具有良好的生物相容性，联合同种异体体填充伤椎后不影响骨细胞正常功能，符合多元化生态需求，从而有效地降低患者术后伤椎内蛋壳样改变的风险，可长久维持椎体高度、结构，避免患者预后发生椎体度丢失、脊柱后凸畸形等，极大地提高了临床治疗的效果。综上所述，在胸腰椎骨折患者行经椎弓根椎体成形治疗时，应用3D修复技术，可有效地预防患者术后出现椎体高度丢失、塌陷等风险，以促使患者伤椎及早康复，值得推广应用。

男，48岁因“高处摔伤致腰背部疼痛3小时”入院，查体：腰1棘突压痛、叩击痛阳性，双下肢感觉无明显异常，肌力Ⅴ级，肌张力正常，直腿抬高试验阴性，膝腱反射、跟腱反射存在，病理反射未引出。经检查后入院诊断为腰1腰椎骨折。在全身麻醉下 实施手腰1腰椎骨折闭合复位钉棒系统内固定术+伤椎植骨术。图a、图b示腰1椎体前缘压缩超过1/3。图C示椎体后缘骨折向椎管内移位，椎管内占位小于1/3。图d片为术后即时腰椎侧位片，显示伤椎高度恢复正常。图e、图f、图g为术后即时CT片，螺钉位置良好，伤椎内植骨，无骨腔空隙存在。图h为术后3个月腰椎侧位片，伤椎高度正常。