一种新型可灌注骨水泥强化椎弓根螺钉固定治疗骨质疏松性胸腰椎骨折的疗效观察

杨东海，赵洪波，戴富强，徐志强，曹成明，梁辉，赵凌燕

(冀中能源集团总医院骨五科，河北邯郸 056000)

近年来，一种新型可灌注骨水泥强化椎弓根螺钉(bone cement injectable cannulated pedicle screw,CICPS)逐渐应用于骨质疏松性脊椎内固定的治疗，将传统的钉道骨水泥强化椎弓根螺钉固定方式改为骨水泥强化空心侧孔螺钉固定，有效性和安全性已得到证实[1]。本研究旨在比较钉道骨水泥强化椎弓根螺钉固定与可灌注骨水泥强化椎弓根螺钉治疗骨质疏松性胸腰椎骨折的疗效和安全性，以期为临床提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

纳入标准：①确诊为骨折疏松性胸腰椎骨折；②双能X线检测骨密度，T值均≤-2.5SD，骨质疏松Jikei分级[2]Ⅱ级与Ⅲ级；③骨质疏松性爆裂骨折或者严重后凸畸形合并神经症状者；④年龄49～75岁，无手术禁忌。排除标准：①既往有胸腰椎骨折或胸腰椎手术史；②合并骨肿瘤或骨转移瘤；③骨密度正常患者；④随访失联者。手术指征：保守治疗失败、合并神经损伤、腰背部疼痛严重、不宜长期卧床保守治疗者[3]。

前瞻性选择2016年5月～2018年5月本院骨科收治的86例骨质疏松性胸腰椎骨折患者，根据入组奇偶顺序分为两组各43例。钉尾组(可灌注骨水泥强化椎弓根螺钉固定治疗)：男26例，女17例，年龄49～75岁，平均(63.25±4.59)岁；受伤机制：滑倒13例，跌倒18例，提重物时受伤7例，其它5例；受伤至手术时间3～11d，平均(6.35±2.05)d；受伤椎体：T115例，T1213例，L115例，L210例；Jikei分级：Ⅱ级21例，Ⅲ级22例；ASIA分级[7]：B级19例，C级15例，D级9例。钉道组(钉道骨水泥强化椎弓根螺钉固定治疗)：男24例，女19例，年龄51～73岁，平均(62.91±4.32)岁；受伤机制：滑倒11例，跌倒20例，提重物时受伤7例，其它5例；受伤至手术时间4～10d，平均(6.54±2.12)d；受伤椎体：T114例，T1212例，L116例，L211例；Jikei分级：Ⅱ级19例，Ⅲ级24例；ASIA分级：B级20例、C级17例、D级6例。两组性别、年龄、受伤机制、受伤至手术时间、受伤椎体、Jikei分级、ASIA分级均无统计学差异(P>0.05)。本研究获得我院伦理委员会批准，患者及其家属均已签署同意书。

1.2 治疗方法

所有患者术前给予钙剂、维生素D抗骨质疏松治疗，完善辅助检查。手术方法：患者俯卧、上半身垫软枕，床旁C型臂透视定位，全身麻醉，常规消毒铺巾，以手术椎体棘突为中心行后作一长约4 cm正中切口，钝性逐层切开皮肤、皮下组织、筋膜，拉钩分离脊柱旁肌肉群，显露伤椎及邻椎棘突、椎板、关节突，确定伤椎部位，床旁X线透视定位伤椎确定椎弓根进针点放置定位针，再次透视确认位置满意，于伤椎前方中线两侧6 mm处向中线倾斜处采用5 mm攻丝锥导孔，制备钉道，确保钉道在骨质内，未突破椎弓根侧壁以及椎体外侧皮质。

钉道组：放置骨水泥专用推杆于椎体内，将调配好的1～3 mL(胸椎1～2 mL，腰椎3 mL) 2:1混合的PMMA骨水泥注入推杆，缓慢推入椎体，透视下观察骨水泥均匀分布于椎体。注射完毕退出推杆，将4～6枚螺钉拧紧固定伤椎及其两个邻椎。钉尾组：CICPS置入预先制备的钉道中，将调配好的1～3 mL(胸椎1～2 mL，腰椎3 mL) 2∶1混合的PMMA骨水泥经钉尾缓慢推注入钉内，透视下骨水泥均匀向椎体弥散，无泄漏。再次透视确认螺钉位置和骨水泥分布情况完好。

有明显神经压迫者行椎板减压，植骨融合手术，选取合适长度、符合脊柱生理曲度的预弯连接棒，确保椎间隙正常，将4～6枚螺钉拧紧固定伤椎及其两个邻椎，生理盐水冲洗切口，放置引流管，逐层缝合。术后继续常规抗骨质疏松治疗，轴向翻身，观察引流液情况，2～3 d内引流液低于80 mL/d时拔除引流管。

1.3 观察指标

记录两组手术时间、术中出血量、术后住院时间、术后首次下床活动时间、骨折愈合时间等围术期指标，并进行以下指标观察：①术前和术后第1、6、12个月，采用VAS评分评估患者疼痛程度，采用Oswestry功能障碍指数(Oswestry dysfunction index,ODI)评价腰椎功能改善情况，采用ASIA分级评估神经功能[4]，采用健康状况调查简表(36-Item Short Form Health Survey，SF-36)[5]评价生活质量的改善情况。②术前、术后即刻和术后第3、6、12个月，拍摄正、侧位X线片和CT，计算伤椎前缘压缩率、伤椎后缘压缩率、矢状面后凸Cobb角。伤椎前缘压缩率=(上下邻椎前缘高度的平均值-伤椎前缘高度)/上下邻椎前缘高度的平均值×100%；伤椎后缘压缩率的计算方法与伤椎前缘一致。另外，CT测量椎体受压面积。③并发症：记录神经损伤、脑脊液漏、骨水泥渗漏、切口感染、螺钉松动脱落、腰部麻木、腰痛复发等发生情况。

1.4 统计学分析

2 结果

两组手术时间、术中出血量、术后首次下床活动时间、术后住院时间、骨折愈合时间比较，均无统计学差异(P>0.05)，见表1。两组术后椎体前缘丢失高度、伤椎前缘压缩率、伤椎后缘压缩率、Cobb角、受压面积呈先下降后缓慢上升趋势(P<0.05)；钉尾组术后第6、12个月的椎体前缘丢失高度、伤椎前缘压缩率、伤椎后缘压缩率、Cobb角、受压面积均低于钉道组(P<0.05)，见表2，典型病例见图1-2。钉尾组术后第1、6、12个月的疼痛VAS评分、ODI指数均显著低于钉道组(P<0.05)，SF-36评分均显著高于钉道组(P<0.05)，ASIA分级优于钉道组(P<0.05)，见表3～5。

图1 女性，62岁，腰痛1月余就诊，骨密度T值≤-2.5SD，L3压缩性骨折，采用双侧椎弓根螺钉经钉道骨水泥强化治疗。A示腰3椎体楔形改变，为压缩性骨折；B示患者内固定术后复查X线片，腰3椎体前缘丢失高度5.82 mm、伤椎前缘压缩率11.03%、伤椎后缘压缩率6.32%、后凸Cobb角约为6.93%、受压面积约21.86 mm2。

表1 两组手术时间、术中出血量、术后首次下床活动时间、术后住院时间、骨折愈合时间比较

表2 两组椎体前缘丢失高度、伤椎前缘压缩率、伤椎后缘压缩率、后凸Cobb角、受压面积差异

表3 两组ODI指数比较

两组术中均未出现神经根损伤和脑脊液漏，术后无切口感染发生，钉道组发生2例骨水泥渗漏，渗漏至腰肌，给予非甾体药物应用后缓解，随访期间未发现骨水泥渗漏加重；4例螺钉轻度松动，松动距离1 mm左右，未给予特殊处理，嘱适当减少腰部活动，延长胸腰支具佩戴时间，随访期间未见继续松动脱出现象；2例腰部麻木，均为轻度，未特殊处理；3例腰痛复发，为轻度疼痛，不影响工作和生活，未特殊处理，指导适当活动，避免久坐，随访期间腰疼未加剧。钉尾组无骨水泥渗漏和螺钉松动发生，仅出现1例腰部麻木和1例腰痛复发，均为轻度，患者可忍受未特殊处理。钉道组并发症率高于钉尾组(25.58% vs 4.65%,P<0.05)。

表4 两组VAS评分、SF-36评分比较分)

表5 两组ASIA分级差异 例(%)

图2 男性，49岁，腰痛2月余就诊，骨密度T值≤-2.5SD，T9压缩性骨折，采用双侧椎弓根螺钉经钉尾骨水泥强化治疗。A：T9椎体楔形改变，为压缩性骨折；B：术后X线片，椎体前缘丢失高度4.51 mm、伤椎前缘压缩率9.64%、伤椎后缘压缩率4.06%、后凸Cobb角约为5.37%、受压面积约14.37 mm2；C：内固定取出后12个月，椎体前缘丢失高度4.94 mm、伤椎前缘压缩率10.24%、伤椎后缘压缩率4.99%、后凸Cobb角约为6.01%、受压面积约13.98 mm2。

3 讨论

如何提高骨质疏松胸腰椎骨折患者椎弓根螺钉稳定性一直是学术界研究的热点[6]，钉道骨水泥强化椎弓根螺钉固定和可灌注骨水泥强化椎弓根螺钉固定是目前强化椎弓根螺钉的主要方式，两种灌注途径的优越性尚待更多研究证实。

最大限度恢复腰椎功能，解除神经组织受压和损伤是胸腰椎骨折治疗的主要目的。本研究钉尾组术后ODI指数低于钉道组，ASIA分级优于钉道组，说明可灌注骨水泥强化椎弓根螺钉固定有助于改善胸腰椎功能和神经功能，分析原因为[7]：避免了传统经钉道灌注骨水泥引起的术中创伤，更有利于术后恢复，且在术后可长时间维持椎间隙高度和生理曲线；可提高螺钉固定强度，提供坚强内固定，为植骨融合提供良好条件。钉道组术后6个月、术后12个月椎体前缘丢失高度、伤椎前缘压缩率、伤椎后缘压缩率、Cobb角、受压面积大于钉尾组，也证实了这一点。反之，钉道骨水泥强化存在骨水泥溢出钉道、损伤脊椎神经风险，不利于胸腰椎功能恢复。刘扬等[1]报道指出，可灌注骨水泥椎弓根螺钉能够有效的控制骨水泥渗透,提高螺钉在骨质疏松椎体内的稳定性。

本研究钉道组出现2例骨水泥渗漏，4例螺钉松动现象，而钉尾组无骨水泥渗漏和螺钉松动现象；钉道组并发症率高于钉尾组。分析原因，传统骨水泥强化是在预置钉道中注入骨水泥，后拧入螺钉，在螺钉拧入过程中可导致骨水泥弥散，甚至泄露进入椎管、神经根孔和静脉丛，导致脊髓或神经损伤，引起肢体运动和感觉功能障碍，甚至截瘫和肺栓塞、死亡。骨水泥具有一定毒性，泄露骨水泥还可引起迟发性过敏、低血压等不良事件[8]。可灌注骨水泥强化椎弓根螺钉中空部分注入骨水泥是在置钉完成之后，保证足够时间灌注，骨水泥主要分布在螺钉前半部，几乎不向周围弥散，加之灌注时推杆提供较强压力，因此有效避免了骨水泥溢出。钉尾组应用的CIPCS螺钉采用万向钉头设计，可避免或降低人体重力作用下钉尖所受的反复作用力，降低长期负荷应力集中导致的钉体裂纹产生，缓解螺钉疲劳，从而避免螺钉断裂、松动、脱落。杨永辉等[9]同样指出，经钉尾灌注骨水泥强化椎弓根螺钉可降低内固定松动、骨水泥渗漏等并发症风险。

钉尾组术后VAS 评分低于钉道组，SF-36评分高于钉道组，说明可灌注骨水泥强化椎弓根螺钉固定有助于改善患者临床症状、提高生活质量。分析原因，与其能更好地保护腰椎功能、避免神经损伤，降低术中、术后并发症风险有关。

胸腰椎骨折术中的骨水泥使用量尚存在一定争议，剂量过高可能导致渗漏风险增加，剂量偏少可能引起骨水泥强化度不够。选择合适剂量的骨水泥对于受损胸腰椎的稳定性至关重要。鉴于腰椎负载较大的考虑，本研究对腰椎骨折段注入骨水泥3 mL左右，胸椎骨折段注入骨水泥1～2 mL左右，既可保证伤椎稳定，又能最大限度减少骨水泥渗漏风险。Girardo等[10]针对T10～L2段骨折应用PMMA强化骨水泥2 mL，腰椎应用功能骨水泥3 mL，均达到满意的固定效果。

可灌注骨水泥强化椎弓根螺钉固定应注意以下事项：术前应准确、详细评估置钉位置、方向、深度，术中拍摄床旁X线，保证螺钉置入准确性，固定稳定性，把握钉道方向和深度，避免骨水泥灌注位置不正确引起的渗漏。其次，骨水泥搅拌至糊状后是注入的最佳时期，采用专门注射器分次注入可避免骨水泥硬化回缩导致的骨水泥量不足现象，保证骨水泥维持椎体强度。