新器械便攜式經皮椎體復位外固定器械設計及應用范文
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【摘要】［目的］探討便于攜帶、方便患者生活和護理的經皮椎體骨折復位外固定器械的設計及應用。［方法］采用自行研制的器械，在CT引導下完成置釘、復位，采用單純外固定或同期、緩期聯合椎體成形。［結果］本組56例，男41例，女15例，年齡18～72歲，平均40歲；置釘成功率100％；手術平均時間80min；所有椎體前緣壓縮都有不同程度恢復，平均高度恢復至91％；術后平均隨訪16個月(9～38個月)，9例椎體前緣高度丟失5％～15%，平均9％，僅1例患者有腰部疼痛。［結論］器械設計合理、輕便實用；CT下操作置釘精準、穿刺成功率高、無并發癥、療效肯定。
【關鍵詞】外固定器；胸腰椎骨折；CT定位
作者簡介：關家文(1963-)，男，山東青州人，主任醫師，研究方向：脊柱外科，(電話)13969084257脊柱外固定治療胸腰椎骨折以其微創優勢越來越受到關注，相關研究和報道逐漸增多。但因以往的外固定存在組件笨重，術后給病人護理、生活帶來不便等不足，使其應用推廣受到影響。本院自2004年研制出便攜式復位外固定裝置，并在CT引導下置釘，取得滿意療效，報道如下。
1器械結構
由螺釘、螺桿和橫聯組成（圖1）。
螺桿結構：兩端是呈前后扁的帶螺紋部分，外翻10°角，其內開槽，其上有4個螺母；中間部分有橫聯孔（圖2）。
橫聯結構：直徑3mm，長5～10cm，帶螺紋，靠螺母與螺桿固定。
螺釘結構：總長度有11～13cm的型號。后段骨外部分直徑5mm，后端0.3cm呈方形，便于扭入。前段預置的骨內部分直徑4mm，長度3～5cm，最前端是光滑的，便于敲入，后部1～2cm有螺紋，內徑3.5mm，防止拔出（圖3）。
2應用方法
2.1CT引導下置釘［1］
患者俯臥位，皮膚黏放定位網；TOP像上以傷椎上下相鄰椎體的椎弓根軸線斜度作為置釘頭尾傾斜角度（圖5），沿其角度做全椎弓根斷層掃描，選擇出最佳置釘平面，在該平面上設計出最佳置釘途徑，測量左右傾斜角度（圖6）；定位網上合適金屬條與CT定位線的交點為進釘點，皮膚做標記；消毒，鋪單，局麻；同一椎體兩側椎弓根同時進釘，進釘點作0.5cm切口，將定向儀中心對準切口中點、水平放置于皮膚上，調整椎弓根釘方向，按設計的角度進入；穿至有骨性阻擋時，錘入少許，再CT掃描，確保方向無誤的前提下改旋入至設計位置（圖7～9）；同上法行另一椎體兩側椎弓根釘置入；安裝螺桿，調整螺母位置，椎體復位滿意后固定螺母和橫聯(圖4)。
2.2其它處理
單純復位外固定者，臥床1周后逐漸下床帶架活動，4、6、8周復查X線片，證明傷椎愈合后卸除外固定；同期椎體成形者，于傷椎經椎弓根或椎弓根外途徑穿刺，注入骨水泥，臥床3d可下床活動，7～10d卸架；緩期椎體成形者，臥床3～5d再行傷椎骨水泥注入，7～10d卸架。術后適量應用抗生素；注意釘孔護理，局部滴酒精，每日2次，及時更換敷料；帶架活動期間注意釘、桿和螺母松緊，發現問題及時解決、調整。
3臨床資料
本組56例，男41例，女15例，年齡18～72歲，平均40歲。致傷原因：墜落傷37例，摔傷伴骨質疏松8例，壓砸傷6例，車禍傷5例。部位：T11骨折5例，T1222例，L124例，L25例，均為單節段骨折。程度：椎體前緣高度壓縮≤25％者9例，26%～50%者40例，51％～75％者7例；爆裂骨折累及椎體后緣者29例，其中有椎管占位者15例；后突畸形10°～35°，平均18.4°，影像顯示有小關節脫位者50例；均無神經損傷表現。治療方式：采用直螺桿器械13例，采用外翻螺桿治療者43例；采用單純外固定治療者11例，同期骨水泥椎體成形者30例，緩期椎體成形者15例。結果：手術時間60～90min，平均80min；注射聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）者，每個椎體2～5ml，平均3ml。1例L1壓縮并爆裂性骨折患者術中見少量骨水泥椎體前緣滲漏，立即停止注射，術后無癥狀；術后所有椎體前緣壓縮都有不同程度恢復，其中達原高度50％～75％者6例，75％以上44例，6例完全復位，平均椎體高度恢復至91％；本組病例置釘成功率100％，均安全完成手術，無釘孔感染、脊髓、神經損傷等并發癥；術后平均隨訪16個月(9～38個月)，9例椎體前緣高度丟失5％～15%，平均9％，1例有經常性腰部疼痛。（典型病例影像見圖10～17）。
圖1器械結構正面觀圖2器械結構側面圖3螺釘圖4本器械安裝示意圖圖5置釘頭尾傾斜角度圖6置釘左右傾斜角度圖7釘至入骨點X線片圖8釘至椎弓根X線片圖9釘至椎體器械結構X線片
4討論
外固定架行椎體復位基本上利用的是杠桿原理，胸腰椎骨折屈曲壓縮型較多，一般存在椎體前部壓縮、椎間小關節脫位和局部后突畸形。當椎弓根釘置入后，同側兩釘呈前窄后寬狀，本外固定裝置安裝后即構成以外螺母為作用力點、內螺母為支點、兩點間的螺釘長度為力矩、支點以遠螺釘部分為力臂的杠桿結構。兩螺母的夾壓力使兩釘尾相互靠近，釘前部
產生撐開力，作用于傷椎相鄰椎體，通過椎體及韌帶拉開壓縮椎體，達到復位目的。經臨床應用發現螺桿兩端外翻10°結構與直螺桿相比，一方面釘桿角度發生了變化，在螺母同等大小的情況下，兩螺母間的螺釘長度增加，即加長了力矩，具有使復位省力的作用；另一方面當支點與入骨點平行時，直桿結構的撐開力為零，而外翻結構尚保持能使椎弓根釘再撐開10°的作用力，使椎弓根釘的前端撐開范圍加大，有利于椎體充分復位。
自然狀態下安裝外固定架后，支點間距大于入骨點間距，究竟是采取撐開還是加壓的方式進行復位呢？探討如下：若支點固定于自然狀態位或繼續外移作撐開復位的操作時，力臂上的每一點都產生向外的撐開力和位移，其結果是椎間關節脫位不但得不到糾正，還有加重可能，同時影響遠端撐開的阻力也明顯加大，不利傷椎復位；而若縮短兩支點間距到等于或小于兩入骨點間距作加壓復位操作時，一方面釘遠端不產生（直螺桿型）或產生較小（外翻螺桿型）撐開力，不利傷椎復位，另一方面椎間小關節將成為支點，其緊縮后縮小了上下兩椎體間距，也不利于傷椎復位，進而還可使上下兩椎體后緣產生擠壓傷椎趨勢，加大了傷椎后緣骨折塊突入椎管的可能性。因此外固定杠桿原理在椎體復位的應用并非簡單、單純的加壓或撐開，要統籌考慮小關節復位、骨折塊移位、椎體壓縮角度與后突角度等相關因素。我們體會支點的位置（即內螺母的放置）非常關鍵，它不應該是固定的，而是動態變化的，正確的復位方法應是：內螺母在自然狀態下先作為支點，適當加壓各外螺母，再逐個內調內螺母，以小關節突復位為限點，固定內螺母，最后逐漸、逐個加壓扭緊外螺母使傷椎復位。整個過程始終保持椎弓根釘的撐開力和傷椎后緣無壓力，最終椎弓根釘前端仍保持較大撐開力，傷椎后緣和小關節有一定撐開力。這樣的操作，也經本組病例證明，在傷椎恢復高度的過程中，傷椎后緣及其周圍骨折塊也會不同程度的隨之復位（圖18、19）。
4.2本方法優點
經皮椎體復位外固定或聯合椎體成形術拓展了胸腰椎骨折的治療手段，較傳統的保守療法具有復位可靠、減少畸形和疼痛優勢；較開放手術具有微創優勢，患者可早期帶架下床活動，外固定的彈性固定既能維持傷椎高度，又能使傷椎得到一定縱向壓力刺激，有利骨折愈合和減少長期臥床的并發癥；本套器械較以往的釘板［2］和釘桿結構［3］有明顯優點：螺桿呈扁狀、內空型，在保證強度的基礎上，最大程度的減輕了重量，便于攜帶活動；桿內空槽為椎弓根釘提供了充足的間距活動范圍，椎弓根釘在桿槽內直接通過螺母擠壓固定，結構簡單、牢固、操作方便；椎弓根釘制作成前細后粗型，既避免骨外部分因受力較大而彎曲，又易于前部通過椎弓根，而前段入骨部分光滑與淺螺紋相間的特殊設計，使操作既無需套管引導又能防止其拔出、既可敲入又可扭入。不同長度型號的椎弓根釘避免了術中再剪除多余部分的操作，患者術后還可以仰臥。
圖10術前X線片圖11術中復位X線片圖12術后X線片
圖13術后18個月X線片圖14術前X線片圖15病椎復位后穿刺CT下注入骨水泥圖16術后X線片圖17術后1年X線片圖18復位前CT片圖19復位后CT片
4.3置釘質量是手術關鍵
椎弓根解剖關系特殊：與脊髓、神經根、血管關系密切；其橫徑有限，且中軸線與矢狀面和冠狀面均存在夾角，并且每個人、每個椎體均不恒定，這就使得椎弓根釘置入既有難度又有風險，而椎弓根釘置入過程的安全性和準確性直接影響到傷椎復位、手術成敗。理想的置釘位置要求沿著椎弓根軸線進入，包括定位、定向、定深、對稱等方面。目前國內大多報道在X線下操作，僅依靠椎弓根“眼影”做為參照而進釘，顯然難以準確無誤。CT下操作能精準地顯示椎弓根橫徑和設計進釘途徑，再借助導航儀定向，可保證椎弓根釘省時、安全、準確的置入，且操作者無須受X線傷害。整個置釘過程相當直觀，本組成功率100%,無1例并發癥。在置釘過程中應盡量避免掃描次數，但在置釘途徑上的風險區和關鍵深度點的掃描不能省，如入骨點和椎弓根處的掃描是不能省略的，當到達入骨點時先錘擊進入少許，再次掃描確定方向無誤后，才能進入預定深度，一旦方向有誤可及時調整，否則輕者使置釘失敗，重者進入椎管造成危險。
4.4椎體復位后的形態維持
椎體復位的含義一般僅指傷椎壓縮高度的恢復，而椎體骨折卻不僅僅丟失高度，其內部骨小梁結構存在不同程度的破壞，傷椎復位后并不能同時恢復其內部原有結構，常呈“空心椎”、“蛋殼椎”樣改變［4］。怎樣使復位的椎體保持高度、強度，不再塌陷和丟失矯正度是臨床研究的重要課題，目前采取的措施有長期固定、注射人工骨［5］、灌注骨水泥等。長時間固定或臥床，會給患者和護理帶來很大不便，還可能出現一些并發癥；灌注PMMA骨水泥是維持椎體高度、強度的有效措施，能避免術后椎體塌陷，有助于早期下地，減少并發癥，提高療效。但鑒于其滲漏等可能的并發癥，使術者產生顧慮，應用受到影響。通過本組實踐證明：對老年體弱、骨質疏松患者，因骨折修復功能差，應行骨水泥灌注；而年輕患者，單純外固定既可獲得滿意療效。
4.5治療時機與方法選擇
傷后按急癥立即手術，其好處在于椎體復位固定后能緩解疼痛和縮短治療期，但存在著因手術操作的雙重打擊，患者往往配合不佳，不適合年老體弱者，另外骨水泥易沿骨折線滲漏，因此不能同期進行骨水泥灌注，緩期灌注又將增加操作次數；若等病情平穩后或傷后較長時間再手術，好處是患者和操作者有充分的思想準備，有利于配合，更好的完成手術，且可同期進行骨水泥灌注，減少操作次數，但存在椎體復位困難甚至失敗的可能。作者的體會是：對于年輕、不需灌注骨水泥的患者，可行急癥手術；計劃灌注骨水泥者，傷后3～5d為最佳手術時機，此時患者病情平穩，骨折塊易動，骨折線已被血凝塊填塞，既不影響復位又能有效防止骨水泥滲漏，可同期完成椎體復位和骨水泥灌注。
【參考文獻】
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