椎弓根钉内固定治疗胸腰椎骨折并发症分析

作者:李剑勇     作者单位：上海市闵行中心医院骨科，上海 201100       【摘要】  探讨椎弓根钉内固定治疗胸腰椎骨折的并发症产生原因和处理对策。方法 1998年1月至2005年12月，收治胸腰椎骨折患者156 例，其中T1230 例，L1 86 例，L2 22 例，L3 16 例，多节段2 例，均进行后路椎弓根内固定术。伤后到治疗的平均时间为52 h。结果 所有患者获得随访2～36个月，术后6 例发生断钉，3 例连接棒松脱，2 例螺钉松动，1 例术后发生感染。结论 熟练掌握胸腰椎骨折椎弓根钉固定操作技术，减少术中失误，可避免大多数并发症发生，有利于恢复神经功能和胸腰椎生理曲度。

    【关键词】  胸腰椎骨折 椎弓根钉内固定 并发症

    Analysis of Complication with the Technique of Transpedicle Screws Fixation in the Thoracolumbar Fracture

    LI Jianyong，YIN Xiaofan，XIA Jiangni，et al

    (Department of Orthopaedics，Minhang Central Hospital，Shanghai 201100，China)

    Abstract：Objective  To discuss the causation and clinical treatment of complication for thoracolumbar fracture with transpedicle screws fixation.Methods  From 1998 to 2005，A total of 156 cases that had thoracolumbar fracture were treated with posterior transpedicle screws fixation.There were 30 cases of T12 fracture，86 cases of L1 fracture，22 cases of L2 fracture，16 cases of L3 fracture，2 cases of multiple fracture.The average period between injury and treatment was 52 hours.Results  All cases were followed up for 2～36 months.Of the 156 cases，pedicle screws broken in 6 cases，loosened in 2 cases，connective rod loosened in 3 cases，infection occurred in 1 case.Conclusion  Many complications can be avoided if we master well fixation technique of thoracolumbar fracture，reduce surgical trauma，which helps physiologic postural contour restoration and facilitates neural recovery.

    Key words：thoracolumbar fracture；transpedicle screws fixation；complication

    胸腰椎骨折的治疗中胸腰椎稳定功能的重建已引起高度重视。经椎弓根内固定技术重建胸腰椎稳定性、矫正畸形以及提高植骨融合的骨性愈合效果，具备固定坚强、减压彻底、安全简便等优点，但也存在一些问题。为减少手术操作中的失误和并发症发生，提高疗效，现将我院自1998年1月至2005年12月经椎弓根内固定治疗胸腰椎骨折156 例作一分析，并探讨防治对策。

    1  临床资料

    1998年1月至2005年12月，本院共收治胸腰段骨折156 例，其中男性123 例，女性33 例；年龄30～66 岁，平均41 岁。损伤节段：T12 30 例，L1 87 例，L2 23 例，L3 16 例。致伤原因：坠落伤89 例，车祸致伤52 例，跌倒损伤15 例，其中25 例伴有不同程度神经损伤，神经系统功能用Frankel法评价，A级10 例，B级7 例，C级6 例，D级2 例。骨折按Denis分类，压缩性骨折115 例，爆裂骨折30 例，骨折脱位11 例，均为不稳定型骨折。受伤至手术时间6 h～1周，平均52 h，其中有神经损伤的25 例患者均于伤后6 h内手术。所有病例行后路椎弓根固定系统固定手术，其中国产内固定33 例，进口内固定123 例，均进行后路植骨。

    2  手术方法

    在持续硬膜外麻醉或气管插管全麻下进行，患者取俯卧位，髂前及上胸部、肩部垫高，使下胸、腹部悬空。以伤椎为中心，取后正中切口，暴露伤椎及上下位椎板、小关节及横突，采用Weinstein解剖定位法，注意掌握矢状角(sagital angle，SSA)及横切面角(transverse screw angle，TSA)。同时结合C臂X线机透视，在伤椎上下相邻椎体的椎弓根位置为上一椎体下关节突下外1 mm处垂直线与横突1/2水平线相交点，在TSA角5°～15°、SSA角0°左右以手锥逐步攻入。如有明显落空感即退出重新定位，透视示满意后，选择合适螺钉钻入椎体80％。对于有神经损伤的骨折脱位及术前CT测量椎管占位大于75％，则常规切除椎板，探查神经、后纵韧带和椎间盘损伤的情况。在透视下轴向撑开伤椎复位，使伤椎椎体前后高度及椎间盘高度恢复，最后根据椎体损伤程度行人工骨植骨术。

    3  统计方法

    所有临床数据采用SPSS12.0进行分析统计，并发症以χ2检验统计分析，以P＜0.05为差异有显著性意义。

    4  结    果

    4.1  手术后神经功能恢复情况见表1。

    4.2  脊椎序列的恢复及复位后的维持  所有病例获得随访2～36个月，术前椎体前沿平均高度45％(20％～85％)，术后平均高度95％(75％～100％)，Cobb角术前平均20°(15°～20°)，术后平均4°(0～9°)，通过术前术后的对比，基本达到解剖复位，重建了脊柱生理弯曲。表1  椎弓根内固定术后神经功能恢复情况 术前Frankel

    4.3  并发症  断钉6 例，均为青年男性，1 例术后3个月内发生，后重新更换椎弓根螺钉，整复良好，无功能障碍。5 例在术后1～2年取钉摄片时发现，断钉均手术取出。其中在增大椎弓根螺钉直径行椎弓根固定的89 例中发生断钉数仅1 例(见表2)，经χ2检验，两者有显著性差异(P＝0.042)。固定棒松脱致下腰痛3 例，为松脱棒刺激背部形成滑囊引起疼痛。在术后8～12个月发现，取出内固定后疼痛缓解。椎体内螺钉切割2 例，均为60 岁以上女性，存在骨质疏松症，取钉时发现，骨折愈合良好，椎体前缘高度较术前丢失平均为23％。浅表感染1 例，根据药敏试验选择敏感药物，静脉给予抗生素，并用抗生素溶液冲洗伤口，感染得到控制，仅予延长住院1周，内固定得以保留。无深部感染发生。表2  不同椎弓根螺钉直径行椎弓根固定断钉情况

手术时间病例数断钉数〖〗椎弓根螺钉直径平均断钉时间1998年2月至2006年6月  6755～6 mm＞15个月2003年11月至2006年12月8916.5～6.7 mm11个月

    5  讨    论

    椎弓根螺钉贯穿脊柱的前、中、后三柱，固定了椎间盘和两侧小关节突三个活动部分，固定可靠。由于是根据病变范围固定最短节段，避免了长节段固定带来的脊柱功能过多丧失，同时在术中可处理固定节段内的其他病变，如椎管探查、减压等，但是椎弓根螺钉同其他脊柱内固定器械一样，也有一定的局限性。它要求手术者具备脊柱及周围组织的精确解剖学知识，如果操作不当致螺钉位置不正确或穿透骨皮质，可产生螺钉松动、断裂等并发症。随着内固定器械的不断改进和外科技术的不断提高，手术并发症已明显减少。根据我们的临床实践，胸腰椎骨折椎弓根内固定术中及术后并发症主要有以下几点。

    5.1  螺钉置入不当  Esses［1］报道617 例中32 例(5.2％)发生位置不当，均为术后发现，尚不包括术中发现而及时纠正者。RoyCamille［2］报道的位置不当发生率更高达10％。置入螺钉不当主要原因为：a)外伤后正常的解剖关系被破坏，解剖学标志变化多端，进针点定位有误；b)拧入椎弓根螺钉前骨折未能很好复位，骨折后脊柱生理曲线改变，增加了进针方向的难度，螺钉置入方向有误。避免置钉失误的关键是：a)应有局部三维解剖结构知识，术前根据X线分析椎弓根与横突、关节突、椎板、棘突等标志之间的相对关系，指导术中定位。依CT提供的椎弓根的直径和方向来决定螺钉的长度和直径，强调个体化。b)正确定位进针点，多选在横突中线与小关节外缘垂直线的交界处，或以下关节突下极作水平线，以小关节面作垂直线，两线交点为进针点。c)螺钉置入方向准确。选定进针点后应咬除该点部分骨皮质，将平头导针由此轻叩进入，方向与脊柱的矢状面成10°角。当达椎体前壁皮质时有明显的阻抗感，再沿导针适当扩大进针孔，拧入螺钉前一定要用探针探测钉道周壁有无明显骨性感，以证明钉道正确。此外，要考虑个体差异及病理状态下解剖关系的紊乱。d)术中采用C型臂X线影像监控在一定程度上可减少此类并发症的发生［3］。

    5.2  术后螺钉断裂、松动  Esses［1］报道的螺钉断裂发生率是2.9％。Davne［3］报道486 例经后路椎弓根螺钉固定，发现内固定问题39 例(8.1％)，其中22 例出现螺钉与连接杆的连接松动，17 例螺钉断裂。究其原因，是由于胸腰段骨折内固定多属于短节段内固定，螺钉所承受的力大，尤其是需要复位的椎体骨折，力矩较大，椎弓根螺钉所承受的压应力大，易造成螺钉疲劳、松动、断裂而造成内固定失败。避免螺钉断裂、松动的对策是：a)脊柱椎间或横突间植骨融合可增加脊柱的稳定性，是防止断钉的一个有效方法。b)改进椎弓根螺钉的设计缺陷，我们选用的椎弓根螺钉固定系统在一定范围内增大螺钉的外直径，内直径呈一定的椎度，即螺纹逐渐变浅从而克服有螺纹与无螺纹交界处发生断钉的问题［3，4］，同时将下位螺钉固定于螺杆上以减少螺钉与连接杆之间的活动度，降低螺钉松动的发生率［5］。c)降低起撑开复位作用的螺钉负荷。在利用脊柱的前、后纵韧带和椎间盘的纤维环的牵拉作用复位时，应注意避免过度牵开，防止椎体骨块分离过大及日后骨折处不愈合或延迟愈合，降低螺钉处的张力，减少断钉发生率。d)内固定的取出时间不应过迟，我们认为可根据患者的年龄、骨折类型以及椎间植骨融合的质量而定，一般于术后9～14个月取出为宜。本组断钉有6 例，均为青年人，术后过早过多活动，螺钉承受过多的应力作用，导致疲劳断钉。e)术后应佩戴支具活动，避免力通过脊柱的前柱传导，保持力通过脊柱的中柱向下传导，避免椎弓根螺钉过度承重，对防止术后椎间盘高度丢失也有一定的作用。

    5.3  感染  目前手术病人已经建立了切实的预防感染的方法，加上有理想的无菌条件和恰当的术前、术后及术中处理，手术感染发生率逐步减少，但不能完全避免。RoyCamille［2］报道84 例腰椎骨折中4 例发生深部感染(5％)而再次手术。Blumenthal［6］报道470 例中2 例浅表感染，5 例(1％)深部感染，需取出内固定，灌洗引流后痊愈。VanRoyen［7］报道22 例中2 例深部感染，6 例浅表感染。我们认为，控制感染的关键在于预防，对于此类重大的重建手术、局部抗感染能力低下的病例，在术前、术中可以使用抗菌药物预防感染。关于术前用药主张在开始麻醉时一次性静脉给予，术中应注意无菌操作，术后要密切观察伤口情况。本组病例中仅1 例浅表感染(0.6％)，无后期感染病例。

    虽然胸腰椎骨折内固定术存在一些并发症，但并不意味着我们对胸腰椎骨折经后路行椎弓根固定这一治疗方案产生疑议。随着外科技术的提高和计算机辅助外科与相关学科的发展，将会有更多更完善的设计及装置应用于临床，最大程度地降低胸腰椎骨折内固定手术并发症［8］，使患者获得最佳治疗。

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［2］RoyCamille R，Saillant G，Mazel C.Internal fixation of the lumbar spine with pedicle screw plating［J］.Clin Orthop，1986，(203)：717.

［3］Davne SH，Myers DL.Complication of lumbar spinal：fusion with transpedicular instrumentation［J］.Spine，1992，17(6 suppl)：184189.

［4］刘瑾，刘新成，黄杰.椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎骨折断钉及弯曲松动原因分析［J］.临床骨科杂志，2005，8(5)：420422.

［5］Janku GV，Paiement GD，Green HD.Prevention of venous thromboemblism in orthopaedics in the United States［J］.Clin Orthop，1996，(325)：313321.

［6］Blumenthal S，Gill K.Complications of the wiltse pedicle screw fixation system［J］.Spine，1993，18(13)：18671871.

［7］Van Royen BJ，Slot Gh.Closingwedge posterior osteotomy for ankylosing spondylitis.Partial corporectomy and transpedicular fixation in 22 cases［J］.J Bone Joint Surg(Br)，1995，77(1)：117121.

［8］Schwarzenbach O，Berlemann U，Jost B，et al.Accuracy of computerassisted pedicle screw placement.An in vivo computed tomography analysis［J］.Spine，1997，22(4)：452458.