劉欣偉，項良碧

沈陽軍區(qū)總醫(yī)院骨科全軍重癥戰(zhàn)創(chuàng)傷救治中心，遼寧 沈陽 110016

隨著我國進(jìn)入老齡化社會，老年性脊柱骨折發(fā)生率亦逐年增加。盡管大多數(shù)老年脊柱骨折可通過微創(chuàng)手術(shù)獲得良好效果，但對于一部分損傷嚴(yán)重尤其是同時伴有脊髓損傷的老年患者必須通過切開復(fù)位內(nèi)固定才能獲得滿意療效。然而，老年患者常合并有骨質(zhì)疏松癥，行內(nèi)固定手術(shù)容易出現(xiàn)內(nèi)固定失效。為提高老年脊柱骨折椎弓根螺釘內(nèi)固定的穩(wěn)定性，目前國內(nèi)外學(xué)者在螺釘改進(jìn)、釘?shù)缽娀?、傷椎處理以及植骨融合等方面進(jìn)行了積極研究，取得了一定的進(jìn)展[1-2]。為了使相關(guān)醫(yī)學(xué)工作者了解當(dāng)前研究狀況，現(xiàn)就增強老年脊柱骨折椎弓根螺釘內(nèi)固定穩(wěn)定性研究進(jìn)展作一綜述。

1 螺釘改進(jìn)

1.1 膨脹式椎弓根螺釘(expensive pedicle screw,EPS) EPS是由國內(nèi)學(xué)者雷偉等[3]設(shè)計的，螺釘?shù)那?/3為膨脹部分，擰入骨質(zhì)后通過對螺釘前2/3部分進(jìn)行膨脹，使固定后的螺釘呈頭部大尾部小的狀態(tài)，從而大大增加了螺釘抗拔出力；相關(guān)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)[3]，EPS最大旋出力矩、最大軸向拔出力和翻修后最大軸向拔出力均顯著大于普通螺釘，該結(jié)論在臨床應(yīng)用中得到證實[4]。由于EPS原始狀態(tài)螺釘直徑與普通螺釘相一致，即并不增加螺釘直徑，也就意味著并不額外增加置釘?shù)氖中g(shù)風(fēng)險；而EPS強度的增加是在螺釘置釘完成后通過膨脹螺釘前部來完成。因此，EPS是治療老年脊柱骨折安全、有效的方法之一。

1.2 帶涂層的椎弓根螺釘 帶涂層的椎弓根螺釘是通過生物活性涂層來增加釘-骨界面咬合力的一種新方法，涂層的材料有多種多樣。俞杭平等[5]通過在椎弓根螺釘表面均勻噴涂約0.3 mm厚的生物活性玻璃來增加其穩(wěn)定性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在最大擰入力矩、軸向拔出以及周期抗屈等方面均有明顯提高。Upasani等[6]認(rèn)為對螺釘表面進(jìn)行雙磷酸鹽抗骨質(zhì)疏松藥物處理涂層后可提高螺釘固定的穩(wěn)定性。Tengvall等[7]動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，在螺釘表面交聯(lián)第二代雙膦酸鹽化合物羥乙膦酸鈉，其2周后的抗拔出力平均增加了28%。因此，將較粗較長且?guī)в型繉拥穆葆攽?yīng)用于老年脊柱骨折不失為一種較好的方法。

1.3 空心帶側(cè)孔的椎弓根螺釘 該螺釘?shù)闹休S為空心且前部分存有多個側(cè)孔，當(dāng)螺釘擰入后可通過注射器將骨水泥注入并沿側(cè)孔向外溢出，使螺釘外壁與釘?shù)纼?nèi)壁間通過骨水泥進(jìn)行有效粘連而增加其穩(wěn)定性[8,9]。

2 釘?shù)缽娀?/h2>

釘?shù)缽娀菍⒐钦澈蟿┳⑷脶數(shù)纼?nèi)使釘?shù)乐車墓琴|(zhì)與螺釘通過骨粘合劑更加緊密結(jié)合的一種方法，也是目前治療老年骨質(zhì)疏松脊柱骨折的較常用的一種手術(shù)方法。該方法使用的前提必須要保證釘?shù)乐車墓琴|(zhì)要完整，以免發(fā)生滲漏并發(fā)癥。目前在臨床中進(jìn)行釘?shù)缽娀牟牧现饕芯奂谆┧峒柞?PMMA)、磷酸鈣骨水泥(CPC)、羥基磷灰石骨水泥(HAC)等。

PMMA是目前臨床上最常用的固化材料之一，具有操作方便、凝固迅速、機械強度高、固定牢靠等優(yōu)點[10,11]。在嚴(yán)重骨質(zhì)疏松的釘?shù)缽娀惺褂肞MMA可使其平均抗拔出力增加250%，但該技術(shù)也存在如下缺點：滲漏性損傷、單體毒性、不能被骨替代等。

磷酸鈣骨水泥(CPC)由于有良好的骨傳導(dǎo)性和可吸收性以及副作用少等優(yōu)點，目前有取代PMMA的趨勢。Rennet等[12]研究發(fā)現(xiàn)，CPC不僅能顯著提高初次置入的椎弓根螺釘穩(wěn)定性，也能明顯提高翻修手術(shù)中再次置入的椎弓根螺釘穩(wěn)定性。Leung等[13]建立了骨質(zhì)疏松山羊動物模型，通過在該模型中采用CPC強化椎弓根螺釘，發(fā)現(xiàn)術(shù)后即時、3個月和6個月螺釘?shù)淖畲筝S向拔出力較對照組均明顯提高；另外，通過組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在CPC的降解過程中，可以觀察到新骨逐漸生成并緊密包繞螺釘，使術(shù)后螺釘穩(wěn)定性隨時間增加而增加。不足之處是CPC初步固化時間長，給臨床操作帶來不便。

3 傷椎處理

3.1 傷椎置釘 脊柱內(nèi)固定器械的穩(wěn)定程度與固定節(jié)段密切相關(guān)，固定點越多，固定裝置越堅強。但長節(jié)段固定是以較大的損傷和脊柱活動度降低為代價的。因此，老年脊柱骨折手術(shù)在增強穩(wěn)定性的同時，盡量減少固定融合節(jié)段已成為共識。生物力學(xué)研究表明，傷椎固定能增加脊柱穩(wěn)定性。椎弓根解剖學(xué)研究表明，椎弓根是脊柱最堅硬的部分，是發(fā)揮固定作用的主要部位，相比較椎體松質(zhì)骨而言，其提供了60%的抗拔出力及80%的軸向剛度[14]。經(jīng)傷椎六釘固定相比跨傷椎四釘固定，前者能明顯提高生物力學(xué)穩(wěn)定性[15]。王洪偉等[16]的研究表明，經(jīng)傷椎椎弓根短節(jié)段釘棒固定可提高骨折模型各個運動方向的生物力學(xué)穩(wěn)定性。筆者認(rèn)為，對于老年脊柱骨折經(jīng)傷椎置釘能夠很好地重建脊柱的穩(wěn)定性，在減少內(nèi)固定節(jié)段同時又不降低內(nèi)固定強度，另外還減少術(shù)后頑固性腰痛和腰椎活動受限等并發(fā)癥。

3.2 椎體強化 目前基礎(chǔ)與臨床研究均已證實，脊柱骨折經(jīng)后路椎弓根器械撐開復(fù)位后，其椎體高度可以獲得大部或完全恢復(fù)，但椎體內(nèi)的骨小梁結(jié)構(gòu)并未隨椎體復(fù)位而恢復(fù)，因此會出現(xiàn)所謂的“蛋殼樣”改變，其結(jié)果是椎體由于失去了對脊柱前方的有效支撐而易發(fā)內(nèi)固定破壞。因此，前方椎體的完整性和有效支撐的恢復(fù)在臨床上是非常重要的，它可通過椎體強化來實現(xiàn)。目前椎體強化有兩種方式：(1)經(jīng)椎弓根椎體內(nèi)植骨[17]。目前對該技術(shù)的臨床應(yīng)用仍有爭論，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為該技術(shù)能有效增加椎體強度而減少內(nèi)固定破壞，具有不額外增加患者痛苦和經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，并且植骨融合率較高，無免疫排斥反應(yīng)和毒副作用等優(yōu)點。但也有少數(shù)學(xué)者認(rèn)為[18]，該技術(shù)不能有效增加椎體前方的支撐力，其可能性與植骨量過少或椎體內(nèi)嵌入的髓核組織未被徹底清除等因素有關(guān)。(2)經(jīng)椎弓根椎體內(nèi)注入骨水泥。主要包括椎體成形術(shù)(PVP)和球囊擴張椎體后凸成形術(shù)(PKP)[19,20]，目前多應(yīng)用于伴有骨質(zhì)疏松的脊柱骨折。兩者各有優(yōu)缺點[21-24]，PKP在恢復(fù)椎體高度方面要優(yōu)于PVP，即脊柱的前方支撐力恢復(fù)要更好；還有PKP的骨水泥滲漏和術(shù)中并發(fā)癥要明顯少于PVP。而PVP在脊柱整體強化方面要優(yōu)于PKP，即椎弓根螺釘固定強度方面要更優(yōu)。

4 植骨融合

植骨融合對防止脊柱骨折內(nèi)固定破壞具有非常重要的臨床意義。因為，內(nèi)固定是提供臨時的穩(wěn)定性，而植骨融合提供的是永久的穩(wěn)定性，若未進(jìn)行植骨融合則金屬內(nèi)固定會隨著時間的推移而出現(xiàn)疲勞性破壞。目前臨床常用的植骨方法有前方的椎體內(nèi)或椎間植骨和后方的椎板間、關(guān)節(jié)突間以及橫突間等植骨。經(jīng)椎弓根椎體內(nèi)植骨可采用自體骨、同種異體骨、人工骨粒等，但以自體骨最為可靠[25]。前方椎間植骨可采用經(jīng)椎間孔行側(cè)前方減壓并行椎間植骨融合[26]。后方植骨融合：(1)關(guān)節(jié)突間植骨，有學(xué)者認(rèn)為脊柱30%的負(fù)荷由小關(guān)節(jié)承擔(dān)，小關(guān)節(jié)突是后路植骨的有效部位，在該部位植骨具有融合率高、創(chuàng)傷小，所需骨量少等優(yōu)點[27]。(2)椎板間植骨，由于植骨床較大，所需骨量較多，但只要植骨床處理的好，植骨融合率還是很高的。(3)橫突間植骨，假如行后方減壓后無法行椎板間和關(guān)節(jié)突間植骨，同時前方植骨存在困難時可采用該方法。由于該部位需要廣泛剝離，因此創(chuàng)傷較大，出血較多；另外橫突間有一定距離，所需骨量較多，爬行替代時間較長，會影響植骨融合率。由于后方屬于張力側(cè)植骨，相對椎體前方為壓力側(cè)而言，后方植骨融合率相對前方要低一些。

5 結(jié) 語

對于老年脊柱骨折，常因伴隨骨質(zhì)疏松而易導(dǎo)致內(nèi)固定失效，為提高椎弓根螺釘內(nèi)固定的穩(wěn)定性，筆者認(rèn)為應(yīng)根據(jù)患者的具體情況，盡量采用以上幾種方法綜合應(yīng)用較為妥當(dāng)。

[1] Khan KM,Bhatti A,Khan MA.Posterior spinal fixation with pedicle screws and rods system in thoracolumbar spinal fractures[J].J Coll Physicians Surg Pak,2012,22(12)：778-782.

[2] Endres S,Badura A.Shield kyphoplasty through a unipedicular approach compared to vertebroplasty and balloon kyphoplasty in osteoporotic thoracolumbar fracture：a prospective randomized study[J].Orthop Traumatol Surg Res,2012,98(3)：334-340.

[3] 雷偉，吳子祥，李明全，等.膨脹式脊柱椎弓根螺釘固定的生物力學(xué)研究[J].中國脊柱脊髓雜志,2004,14(11)：669-672.

[4] 高明暄，雷偉，桑宏勛，等.膨脹式椎弓根螺釘在腰椎疾患中的應(yīng)用[J].實用骨科雜志，2010,16(4)：246-250.

[5] 俞杭平，唐天駟，楊同其，等.生物活性玻璃涂層改善椎弓根螺釘穩(wěn)定性的生物力學(xué)研究[J].中華創(chuàng)傷雜志，2002,18(12)：722-727.

[6] Upasani VV,Farnsworth CL,Tomlinson T,et al.Pediele screw surface coatings improve fixation in nonfusion spinal constructs[J].Spine,2009,34(4)：335-343.

[7] Tengvall P,Skoglund B,Askendal A,et al.Surface immobilized bisphosphonate improves stainless-steel screw fixation in rats[J].Biomaterials，2004，25(11)：2133-2138.

[8] Hashemi A,Beduar D,Ziada S.Pullout strength of pedicle screws augmented with particulate calcium phosphate：an experimental study[J].Spine J,2009,9(5)：404-410.

[9] Sugimoto Y,Tanaka M,Konishi H,et al.Posterior spinal fusion using a pedicle nail system with polymethylmethacrylate in a paraplegic patient after vertebral collapse caused by osteoporosis[J].Spine J,2009,9(1)：402-408.

[10] Xu JG,Zeng BF,Zhou W,et al.Anterior Z-plate and titanic mesh fixation for acute burst thoracolumbar fracture[J].Spine,2011,36(7)：498-504.

[11] Waits C,Breton D,Mclf T,et al.Cement augmentation of pedicle screw fixation using novel cannulated cement insertion device[J].Spine，2009，34(14)：478-483.

[12] Rennet SM,Lim TH,Kim WJ,et al.Augmentation of pedicle screw fixation strength using an injectable caldium phosphate cement as a function of injection timing and method[J].Spine，2004,29(11)：e212-e216.

[13] Leung KS,Siu WS,Li SF，et al.An in vitro optimized injectable caldium phosphate cement for augmenting screw fixation in osteopenic goats[J].J Biomed Mater Res B Appl Biomater,2006,78(1)：153-160.

[14] 王洪偉，李長青，周躍.胸腰椎骨折經(jīng)傷椎椎弓根釘內(nèi)固定技術(shù)研究進(jìn)展[J].脊柱外科雜志，2010,8(1)：52-55.

[15] Whang PG,Vaccaro AR,Poelstra KA,et al.The influence of fracture mechanism and morphology on the reliability and validity of two novel thoracolumbar injury classification systems[J].Spine,2007,32(7)：791-795.

[16] 王洪偉，李長青，周躍，等.脊柱骨折經(jīng)傷椎椎弓根置釘附加橫連短節(jié)段固定的穩(wěn)定性測試[J].中國脊柱脊髓雜志，2010,20(9)：745-749.

[17] Jiang R,Wu H,Wang JC,et al.Praspinal approach for thoracolumbar fracture[J].Chin J Traumatol,2011,14(1)：3-6.

[18] Knop C,Fabian HF,Bastian L,et al.Late results of thoracolumbar fractures after posterior instrum entation and transpedicular bone grafting[J].Spine,2001,26(1)：88-99.

[19] Dai FQ,Du Y,Luo LX,et al.Treatment of serious burst thoracolumbar fracture with posterior pedicle screw fixation[J].Zhongguo Gu Shang,2010,23(7)：504-506.

[20] Zhao J,Schaser KD,Zhang F.Revision surgery for posterior stabilized thoracolumbar fracture using mini-open anterior approach and expandable cage[J].Orthop Surg,2010,2(2)：100-105.

[21]Rho YJ，Choe WJ，Chun YI.Risk factors predicting the new symptomatic vertebral compression fractures after percutaneous vertebroplasty or kyphoplasty[J].European Spine Journal，2012，21(5)：905-911.

[22] Burval DJ,McLain RF，Milks R,et al.Primary pedicle screw augmentation in osteoporotic lumbar vertebrae： biomechanical analysis of pedicle fixation strength[J].Spine,2007,32(10)：1077-1083.

[23] Korovessis P,Hadjipavlou A,Repantis T.Minimal invasive short posterior instrumentation plus balloon kyphoplasty with calcium phosphate for burst and severe compression lumbar fractures[J].Spine,2008,3(6)：658-667.

[24]Korovessis P,Repantis T,Petsinis G,et al.Direct reduction of thoraeolumbar burst fractures by means of balloon kyphoplasty with calcium phosphate and stabilization with pedicle-screw instrumentation and fusion[J].Spine,2008,33(4)：e100-e108.

[25] Moore TA,Steinmetz MP,Anderson PA.Novel reduction technique for thoracolumbar fracture-dislocations[J].J Neurosurg Spine,2011,15(6)：675-677.

[26] 徐冬，牛彝，韓思林.經(jīng)椎間孔胸腰段脊髓減壓及椎間植骨術(shù)[J].頸腰痛雜志，2006，26(5)：358-359.

[27] 陸耀剛，王子平，王秀會，等.胸腰椎骨折小關(guān)節(jié)突間植骨臨床應(yīng)用價值[J].中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志，2006，21(2)：109-110.