中上胸椎后路半椎弓根入路置釘固定技術的臨床應用

中上胸椎后路半椎弓根入路置釘固定技術的臨床應用楊永軍;周紀平;姚樹強;姜傳杰;于建林;楊凱;譚遠超【摘要】背景:中上胸椎矯形固定以椎弓根釘置入內固定三維穩(wěn)定性最佳,效果最好,但由于胸椎椎弓根解剖上較腰椎窄細,且胸椎管內是脊髓,內固定的難度和風險較高.目的:分析中上胸椎后路半椎弓根入路置釘固定技術的臨床應用效果.方法:應用后路半椎弓根入路置釘固定治療中上胸椎疾病患者58例，在T1~T2可應用直徑4.5mm、長度30mm的螺釘,T3~T8應用直徑5.0~6.0mm、長度35-40mm的螺釘,螺釘直徑均在4.5mm以上?結果與結論:置釘固定后胸椎X射線片及CT顯示,無螺釘進入椎管內,脊柱序列恢復良好,無內固定松動及斷釘等并發(fā)癥發(fā)生;置釘后無脊髓損傷加重及感染等并發(fā)癥.患者生活完全恢復,疼痛消失16例;不全性和完全性截癱46例日常生活能夠自理,胸背部疼痛消失,無后凸畸形.表明中上胸椎半椎弓根入路置釘技術選用較粗、較長螺釘置入內固定效果可靠,安全,且進釘技術相對簡單,易于掌握，可作為中上胸椎后路內固定的良好選擇^BACKGROUND:Thethree-dimensionalstabilityofmiddle-upperthoracicpediclescrewfixationisthebest.Butbecauseofnarrowandthinthoracicpedicleandspinalcordwithinthethoracicspinalcanal,itisofhighdifficult/andriskfortheinternafixation.OBJECTIVE:Toexploretheclinicaleffectsofmiddle-upperthoracicsemi-pedicularfrxationviaaposteriorapproach.METHODS:Fiftyeightpatientswithupperthoracicdiseasesweretreatedwithmiddleupperthoracicsemi-pedicularfixationviaaposteriorapproach.Screwsof45mmindiameterand30mminlengthwereusedatT1-zandscrewsof5.0-8.0mmindiameterand35-40mminlengthusedatT3-8.RESULTSANDCONCLUSION:PostoperativethoracicX-rayfilmsandCtshowednoscrewsenteredthespinalcanal,andspinalsequencerecoveredwell,withoutinternalfixationlooseningandbreakageandothercomplications.Therewasnospinacordinjury,infectionandothercomplications.Allthepatientsrecoverednormallife,andpaindisappearedin16cases.Fortysxpatientswithincompleteandcompleteparaplegiacouldtakecareofthemselves,chestandbackpaindisappeared,andnokyphosisoccurred.Themiddle-upperthoracicsemi-pedicularfixationviaaposteriorapproachisreliable.safeandeasy.whichcanbeusedasagoodchoiceformiddleupperthoracicposteriorfixation.【期刊名稱】《中國組織工程研究》年(卷),期】2011(015)039【總頁數】4頁(P7303-7306)【關鍵詞】中上胸椎;半椎弓根入路;置釘;固定;臨床應用【作者】楊永軍;周紀平;姚樹強;姜傳杰;于建林;楊凱;譚遠超【作者單位】山東省文登整骨醫(yī)院,山東省威海市,264400;山東省文登整骨醫(yī)院,山東省威海市,264400;山東省文登整骨醫(yī)院,山東省威海市,264400;山東省文登整骨醫(yī)院,山東省威海市,264400;山東省文登整骨醫(yī)院,山東省威海市,264400;山東省文登整骨醫(yī)院,山東省威海市,264400;山東省文登整骨醫(yī)院,山東省威海市,264400【正文語種】中文中圖分類】R3180引言依據Meyer分類將胸椎分為中上胸椎(T1~10)和下胸椎(T11~12)。由于中上胸椎的解剖特點，目前矯形固定存在以下難題[1-2]:①因其椎弓根較細，內固定后椎弓根膨脹性改變而出現骨折，導致內固定強度下降。②椎弓根內壁骨折片突入椎管導致脊髓損傷，出現癱瘓等。③較易損傷椎體周圍大血管，接近(觸)大血管時，形成假性動脈瘤，導致患者大出血甚至死亡。④因中上胸椎椎弓根較細，所以用于固定的椎弓根螺釘也較細，從而導致易斷釘。為了克服、彌補中上胸椎固定手術的上述缺點和不足，作者在尸體解剖研究的基礎上，結合中上胸椎的解剖以及相鄰組織的特點開創(chuàng)性的設計了一種安全、有效的新術式:即后路半椎弓根入路置釘固定技術，并且采用加長、加粗螺釘增加了螺釘的抗拔力，自2002年起應用該技術固定治療各種中上胸椎疾病58例，臨床效果滿意。對象和方法設計:回顧性病例分析。時間及地點:于2002-03/2010-08在山東省文登整骨醫(yī)院脊柱脊髓科完成。對象:診斷標準：經X射線、CT檢查證實的各種中上胸椎疾病患者。納入標準：①經X射線、CT檢查證實的各種中上胸椎疾病需要行后路內固定者。②患者對治療知情同意。排除標準：①妊娠或哺乳期婦女因不能接受X射線、CT檢查。②嚴重或危及患者生命難以接受檢查者。③雖有中上胸椎疾病但無需行內固定者。納入2002-03/2010-08本科應用后路半椎弓根入路置釘固定技術治療的各種中上胸椎疾病58例患者，其中男42例，女16例，平均年齡33(14~57)歲；其中胸椎爆裂性骨折31例、胸椎結核19例、特發(fā)性脊柱側彎5例、胸椎原發(fā)腫瘤3例58例共計125個節(jié)段，其中骨折累及單節(jié)段25例，雙節(jié)段及2個節(jié)段以上6例；T55例，T66例，T79例，T89例，T99例，T105例。胸椎結核19例，T2~T32例，T3~T56例，T5~T811例。特發(fā)性脊柱側彎5例，共涉及55個椎體，胸椎原發(fā)腫瘤3例，共涉及8個椎體。脊髓損傷程度：完全性癱瘓19例，不完全性癱瘓27例，無神經損害12例。按美國脊髓損傷學會ASIA損害分級[1]:A級19例，B級13例，C級8例，D級6例，E級12例。所有患者均行固定節(jié)段CT掃描、核磁檢查，其中6例椎管前方有致壓骨塊，MRI示14例脊髓有壓迫，信號改變，其中45例患者椎弓狹小，常規(guī)置釘難度大。美國脊髓損傷學會的ASIA分級標準：級別表現A完全性損害。在骶段無任何感覺運動功能保留B不完全性損害。在神經平面以下包括骶段（S4~S5）存在感覺功能，但無運動功能C不完全性損害。在神經平面以下存在運動功能，并且大部分關鍵肌的肌力小于3級D不完全性損害。在神經平面以下存在運動功能，并且大部分關鍵肌的肌力大于或等于3級E正常。感覺和運動功能正常椎弓根螺釘：鈦合金材質，直徑4.5~6.0mm，長度30-45mm;購自山東省文登整骨科技有限公司，批號：1141-2/5135。經過測試，無細胞毒性，血液及組織相容性問題。治療方法：置釘固定方式：胸椎爆裂性骨折后路復位固定31例、胸椎結核后外側入路病灶清除植骨重建后路固定19例、脊柱側彎后路矯形5例、胸椎椎體腫瘤前路切除重建后路固定3例。氣管插管全麻，取俯臥位，以病（傷）椎為中心后正中切口，顯露雙側椎板及橫突。首先在?。▊┳迪噜彽恼Ｐ刈抵萌氚胱倒葆敗Ｖ冕斁唧w操作方法：以馬頭咬骨鉗及椎板咬骨鉗切除橫突直至根部，用神經剝離子鉤探查椎弓根的上下界限及外側壁，用開路錐于椎弓根外側壁的中間錐開椎弓根的外側皮質骨，然后用椎弓根探子沿椎弓根外側錐開的皮質骨孔向前探入椎弓根的基底及椎體內，方向為外展15。~30。，尾部頭側傾斜10。~25。，用小球探子探明釘道上下內外前5個壁均為骨質后，擰入直徑4.5~6.0mm,長度30-45mm的螺釘，T1、T2處螺釘的長度一般掌握為30-35mm,T3-T5為35~40mm,T6~T8為45mm左右，根據需要固定的節(jié)段依次置入螺釘及棒固定。用骨鑿形成椎板粗糙面，將切除的棘突修成骨條植于椎板、橫突間及釘棒周圍，脊柱側彎于彎側置入更多骨條。手術操作部位的上下均有血管神經叢，注意小心保護。術后留置乳膠引流管1根。緊密縫合關閉切口。術后處理：術后48h拔除引流管，有脊髓神經功能損害癥狀者應用足量的神經營養(yǎng)藥物、脫水藥物、短期應用甲強龍，定期進行CT、X射線、MRI檢查，動態(tài)觀察結核的活動情況及骨融合情況。并逐漸康復鍛煉。4周配戴胸部支具坐起或下地活動，骨性愈合解除支具。結核患者臥床3個月后支具保護下地活動。結核患者繼續(xù)應用抗結核藥物12-18個月。主要觀察指標：后路半椎弓根入路置釘固定治療后中上胸椎疾病患者影像學及臨床恢復情況。結果參與者數量分析按意向性分析處理，58例患者均進入結果分析。隨訪時間所有病例均獲隨訪18.5(12-44)個月，術后無脊髓損傷加重及感染等并發(fā)癥發(fā)生。后路半椎弓根入路置釘固定治療后隨訪結果常規(guī)復查影像學，脊柱側彎與胸椎爆裂性骨折未發(fā)現矯正角度丟失，胸椎結核未見復發(fā)，2例腫瘤患者死亡，1例帶瘤存活。生活完全恢復、疼痛消失16例；不全性和完全性截癱的46例日常生活能夠自理，自覺生活質量改善，胸背部疼痛消失，無后凸畸形。46例伴有神經損傷者，A級19例術后無恢復；B級13例術后進到D級3例、C級5例；C級8例術后進到D級6例、E級1例；D級6例3例恢復正常，詳見表1。表1所有患者治療前后神經功能ASIA分級Table1ASIAgradeofneurologicalfunctionofallpatientsbeforeandaftertreatment(n)NeurologicalfunctionaftertreatmentGradingbeforetreatmentnAlevelBlevelClevelDlevelElevelA19190000BCDETotal1386125800005000510036300131219561216治療后胸椎X射線攝片及CT顯示：螺釘均未進入椎管內，脊柱序列恢復良好，所有病例均無內固定松動及斷釘等并發(fā)癥發(fā)生。后外側植骨愈合時間為3~6個月，隨訪期間未發(fā)現斷釘及復發(fā)脫位現象。置入材料的不良反應局部反應：無局部炎癥，無刺激反應，無過敏反應，無組織增生，無材料腐蝕、磨損、生物降解、材料退化等。全身反應：無炎癥和過敏現象。典型病例圖片見圖1。Figure1Magneticresonanceimagingofmiddle-upperthoracicsemi-pedicularfixation(T1-4)viaaposteriorapproach圖1胸椎T1~T4結核患者后路半椎弓根入路置釘固定治療前后影像學檢查圖片討論中上胸椎椎弓根矯形固定的缺點從生物力學原則上說，中上胸椎矯形固定以椎弓根內固定三維穩(wěn)定性最佳，效果最好，是理想的內固定和復位材料，但由于胸椎椎弓根解剖上遠較腰椎窄細的多，且胸椎管內是脊髓，自此胸椎椎弓根內固定的難度和風險要大的多，如置入不當可導致胸髓不可逆的損傷及其他內臟損傷等并發(fā)癥，潛在的危險性較高，使其臨床應用受到一定的限制。Vaccaro等［3］曾報道高達41%的螺釘置入穿透了椎弓根范圍。并且Panjabi等［4］研究發(fā)現，椎弓根皮質的完整性對椎弓根生物力學效果至關重要，醫(yī)源性的椎弓根皮質破壞會顯著降低胸椎的軸向或側向穩(wěn)定性；George等［5］發(fā)現醫(yī)源性椎弓根皮質穿破會使螺釘拔除力降低11%，這必然減弱椎弓根螺釘的把持力及生物力學效果，特別是在脊柱側彎患者，凹側椎弓根嚴重變細，由于椎體旋轉使得凸側椎弓根變得彎曲，此時置入椎弓根釘更為困難和危險。而對于T2、3水平經胸椎椎弓根螺釘技術的臨床應用則更為少見，一方面對進釘通道的掌握存在困難，另一方面螺釘直徑和長度的選擇亦存在困難，螺釘較粗存在椎弓根骨折的潛在危險，螺釘較細又存在斷釘的風險。尋找一種適用于上胸椎的后路內固定方法實在是當務之急。后路半椎弓根入路置釘固定的可行性及優(yōu)越性為了解決胸椎椎弓根橫徑過于窄小帶來的椎弓根螺釘置入風險，在椎弓根螺釘置入方法上，一些學者做了不同的嘗試。Dvorak等［6］首先設計椎弓根外入路的置入方法，其進釘點位于橫突末端頭側1/3，釘道經過肋橫突關節(jié)和肋椎關節(jié)至椎體，椎弓根釘向內成角，并在胸椎尸體標本上進行解剖和生物力學評價，認為此法優(yōu)于經椎弓根螺釘的經典置入方法。Morgenstern等［7］在12具尸體胸椎標本上進行椎弓根外入路和椎弓根入路置釘，并做了屈伸、扭轉和側屈的生物力學對比實驗研究，發(fā)現椎弓根外入路置釘技術和傳統(tǒng)的椎弓根入路置釘技術具有相似的穩(wěn)定性，但手術安全性高。Husted等［8］從解剖及形態(tài)上描述了胸椎經“椎弓根-肋骨”置入胸椎椎弓根釘的方法，得出此法具有安全、容易的優(yōu)點，是一種有待進一步研究的潛在置入方法。椎弓根螺釘通道的長度決定了某個椎體水平的螺釘長度，理想的置入深度應該是在不造成椎體本身破壞和不引起手術不良后果時，盡可能地提高其生物力學性能，使椎弓根螺釘有最大的抗拔出力量。通過尸體解剖，對胸椎形態(tài)特點、相鄰組織的深入研究，為中上胸椎半椎弓根入路置釘固定技術提供了可靠的解剖學依據。上胸椎關節(jié)面外側與肋骨小頭構成肋椎關節(jié)，橫突與肋結節(jié)相關節(jié)兩者構成椎弓根肋橫突結合體，適合螺釘置入［9-10］。作者采用后路半椎弓根入路置釘并且采用增長增粗螺釘增加了螺釘的抗拔力，該入路固定的基本技術有別于椎弓根內固定主要體現在固定強度和安全性兩方面：①螺釘的固定強度足夠。該技術在于以橫突根部為進釘點，釘道較其他根外固定方法偏內，經肋橫突結合區(qū)并經半椎弓根區(qū)到達椎體內。因為有螺紋的內側切割作用，螺釘內側螺紋可部分切入椎弓根外半部分，有效提高了內固定的強度，同時螺釘外側有肋頭關節(jié)的支持，其強度進一步增強，螺釘也不易向外打偏損傷胸膜。通過CT掃描測量肋橫突結合區(qū)，平均寬度為11~18mm,有利于置入更大規(guī)格的螺釘，作者嘗試在中上胸椎置入直徑6mm的螺釘，并證實是安全可行的。允許螺絲規(guī)格與椎弓根大小不相一致，是該入路固定一個明顯的優(yōu)點，并且它提供超過80%的螺釘骨頭接觸，從理論上具有更大的拔出力，螺絲置入后更具穩(wěn)定性。作者測量半椎弓根入路置釘固定的螺釘長度更長，多集中在45-55mm范圍，明顯比椎弓根內固定螺絲釘長度長。影像學上螺釘內聚角度比椎弓根內固定大。同時螺釘內固定的內傾角可達15°-30°，較椎弓根釘螺釘長度明顯加長。綜合以上，螺釘的強度足夠達到內固定及矯形的要求。應用時由于可使用更粗更長的螺釘，實際固定強度要超過椎弓根內螺釘，并明顯增加三維的穩(wěn)定性［10-11］。②螺釘的置入安全性較椎弓根釘明顯提高。該技術入路置釘螺釘位于椎弓根外半部分，不必擔心螺釘錐破椎弓根內壁進入椎管而傷害胸髓，具有較大的安全性，對于中上段胸椎病變或身材矮小患者尤為適合。本組病例中，在T1~T2可應用直徑4.5mmx長度30mm的螺釘，T3~T8應用直徑5.0-6.0mmx長度35-40mm的螺釘，螺釘直徑均在4.5mm以上，術后CT掃描螺釘未進入椎管內，隨訪時也未發(fā)現螺釘斷裂松動等異常情況。半椎弓根入路置釘角度與長度的選擇①在切除橫突后可用神經剝離子鉤探查椎弓根的上下緣及椎弓根的外側皮質，以確定進釘點的位置及方向。②應用探子(同椎弓根探子)向前探入時手下要穩(wěn)，速度宜慢，否則探子可向上下方向滑動，破壞釘道。③術前要仔細測量X射線片后凸角的大小，以確定頭尾的f角，以免螺釘向上進入椎間隙，向下進入椎間孔。④在CT片上仔細觀察e角，進一步確定個性化的e角。e角一般在15。~30。，劉紅光研究其角度在18。~53。之間，安全角度在16。~19。之間。⑤T1、T2處螺釘的長度一般掌握為30-35mm,T3~T5為35-40mm,T6-T8為45mm左右，術中可用探子探查釘道的深度以選擇合適長度的螺釘，避免選釘過長進入胸腔?？傊?，該固定技術在解剖學和影像學上具有更寬的置入寬度，更長的螺絲長度，以及更大的內聚角度，證實了其可行性和有效性。在所應用的58例250次固定中，248枚(99.6%)螺釘經半椎弓根到達椎體，完全在理想隧道內。本組臨床應用證明中上胸椎半椎弓根入路置釘安全，由于選用了較粗的螺釘固定，固定效果可靠，且進釘技術相對簡單，該術式可作為胸椎后路內固定的良好選擇。參考文獻GilbertTJJr,WinterRB.Pedicleanatomyinapatientwithsevereearly-onsetscoliosis:canpediclescrewsbesafelyinserted?JSpinalDisordTech.2005;18(4):360-363.SmorgickY,MillgramMA,AneksteinY,etal.Accuracyandsafetyofthoracicpediclescrewplacementinspinaldeformities.JSpinalDisordTech.2005;18(6):522-526.VaccaroAR,RizzoloSJ,AllardyceTJ,etal.Placementofpediclescrewsinthethoracicspine.PartI:Morphometricanalysisofthethoracicvertebrae.JBoneJointSurgAm.1995;77(8):1193-1199.PanjabiMM,O'HoueranJD,CriscoJJ3rd,etal.Complexityofthethoracicspinepedicleanatomy.EurSpineJ.1997;6:19-24.GeorgeDC,KragMH,JohnsonCC,etal.Holepreparationtechniquesfortranspedicularscrews.Effectonpull-outstrengthfromhumancadavericvertebrae.Spine.1991;16:181-184.Dvo