胸腰椎内固定常见失误与对策

蒋电明，陈 虹，杨友刚

随着脊柱外科基础及临床研究的飞速发展，胸腰段椎体疾患，如骨折、肿瘤和感染的手术适应证日益扩大。与非手术治疗相比，手术治疗可更好地矫正畸形，提供更高的初始稳定性，进行更为彻底的神经减压，并可使患者早期恢复正常的工作和生活［1］。然而，外科技术的提高以及内固定器械的改进并不能完全消除手术失误和并发症的发生。Nasser 等［2］报道胸腰段脊柱手术并发症的发生率可高达20.4%，显著高于颈椎手术。基于脊柱脊髓特殊的解剖结构和其重要的生理功能，此类事件的发生往往会造成灾难性的后果，不仅给患者及家属造成身心伤害，同时也增加了个人、家庭以及社会的经济负担。为了减少此类错误的出现，进一步提高手术成功率，笔者根据近几年的司法和医疗鉴定发现的一些问题，并结合自身的临床经验，就胸腰段椎体内固定的常见失误和原因及其对策进行讨论。

1 常见问题

脊柱外科手术治疗的主要任务包括:①恢复椎体的高度、序列与曲度;②扩大椎管容积、解除神经压迫;③重建脊柱稳定性。这3 点基本原则应是指导脊柱外科医师判断手术指征、选择手术入路及手术方式、决定是否植骨融合的最终标准。但是，由于我国各地区医疗条件、医师队伍业务能力、医学发展水平的差异性以及各地区医师对疾病病理特点和处理原则认识不同，手术治疗的临床疗效存在较大差别，手术的并发症和失误也日益增多，而手术失误将导致部分患者遗留严重外形和/或功能障碍。根据笔者从业至今的临床经验及医疗纠纷鉴定的相关资料，总结胸腰段椎体内固定手术的常见失误主要包括:手术入路选择不当、内固定材料应用不合理、定位错误、钉道位置不当、过度牵伸、固定和/或融合范围过广或不足、减压不彻底等。其最终导致的后果为畸形未能矫正或矫正丢失、内固定材料断裂、术后残留疼痛、神经受压致功能障碍。

2 胸腰段内固定手术原则

2.1 手术入路的选择

恰当的手术入路选择是胸腰段椎体手术成功的关键。后路手术解剖结构相对简单，操作容易，手术时间短，创伤小，出血少，恢复快，一直是此类手术的主要入路，尤其在基层医院应用最为广泛。但后路手术很难解除来自椎管前方的压迫，无法直视复位减压情况，且后路植骨仅能加强张力侧的后柱，不能替代前方植骨支撑的效果，易造成后方内固定应力集中而断裂。前路手术能在直视下安全彻底地去除致压物及受损的椎间盘，从而使椎管前方达到直接确切的减压［3］，并可避免过多地牵拉和干扰可能已处于水肿期的脊髓和马尾神经、清除影响骨愈合的椎间盘组织。同时，前路减压不破坏后柱结构，植骨和内固定可直接重建椎体和破裂椎间盘的负重功能，更符合脊柱的生物力学，远期效果良好，为患者在支具保护下早期离床进行康复锻炼提供了力学支撑。但前路手术相对复杂，技术条件要求较高，涉及胸、腹腔脏器及重要血管等结构，创伤大，出血多，手术时间长［4］，且其操作在前中柱，对脊柱的侧凸和后凸畸形难以矫正，对脊髓后方压迫或小关节交锁不能解决，很难达到三柱稳定的目的。根据笔者经验并结合文献，前路手术的适应证为:①脊髓不完全损伤且存在明显的椎管前方局部压迫，T12以上椎管占位＞35%、L1，2＞45%、L2以下＞55%;②椎管内有翻转骨块，上下终板均严重受损以及椎体前后高度同时严重丢失;③陈旧性椎体压缩＞1/2 的前中柱骨折(受伤时间＞3 周);④后路治疗失败或残留椎管前方压迫;⑤椎体肿瘤、椎体感染性病变等。对于累及三柱的严重粉碎性骨折，伴有椎板骨折并塌陷，脱位伴有关节突绞锁，尤其是存在横向移位者，需要在后路手术矫形或减压的同时配合前路减压和重建脊柱稳定性［5］。

总之，无论采取何种入路，目的均是为了彻底解除脊髓压迫，最大限度地恢复脊柱稳定性及脊柱生理曲度，最小程度牺牲脊椎关节的屈伸功能，同时尽可能避免对脊髓的影响。手术入路的选择应根据病变部位、伤后时间、脊髓受压程度并结合影像学检查及术者对手术入路的熟悉程度来决定［6］。就前路手术而言，不应因为复位直接、融合率高就扩大应用;也不应因为失血过多、手术困难就一味放弃前路手术。

2.2 内固定器的选择

选择正确的内固定材料是胸腰段内固定成功的另一关键。生物力学研究表明椎体皮质骨的应力主要集中于椎弓根周围，而松质骨的应力主要集中于邻近终板处的中央部分。椎弓根螺钉系统最符合脊柱固定的生物力学要求［7］，其三柱固定能够有效地控制三维方向的剪力，同时还可以借助器械术中复位。因此，它已经取代了传统的Luqes、Harrington 等系统，成为目前胸腰椎后路内固定的主要手段。而就前路内固定器械而言，一项关于Kaneda 器械、University Anterior Plating System、Z-plate 以及TSRH系统的力学研究［8］显示，Kaneda 器械所提供的稳定性最佳，特别是在抗扭转能力方面显示了极佳的的效果。框架式钉-棒系统提供的力学稳定性能较钉-板系统好;胸腰段脊柱稳定重建者切忌使用单钉-棒系统固定。

总之，应根据患者损伤的部位、是否需要器械矫形、手术入路、椎体发育情况、患者年龄、有无骨质疏松以及患者的经济承受能力等来进行内固定方式和材料的选择。

2.3 复位和减压

术中在内固定置入前，应尽量使骨折达到解剖复位，否则术后容易发生内固定失败并导致后凸畸形。若术中未能完全复位，或复位后椎体有较明显的骨缺损，或椎体中有明显的软组织嵌入，应考虑加作前方的支撑植骨。由于单纯椎板切除术减压效果欠佳，且可进一步破坏后方稳定结构，因此已较少使用。现在常用的减压方法包括前路直接减压、后路间接减压以及侧后方减压。虽然目前对椎管狭窄程度与神经损伤之间的关系尚无定论，但多数学者认为减压可以最大程度地增加神经恢复的可能性。

2.4 固定节段的确定

确定固定节段的基本原则是在获得稳定的基础上尽量保留脊柱的活动节段，这一点对于下胸椎以下者尤其重要［9］。鉴于此，短节段固定和融合的理念自20 世纪80 年代以来获得了迅速推广。但由于单纯短节段椎弓根内固定缺乏前柱重建支撑，因此失败率较高。Tezeren 等［10］在一项比较胸腰椎爆裂骨折短节段(伤椎上下各1 个椎体)与长节段(伤椎上下各2 个椎体)椎弓根内固定的随机对照研究中发现，在影像学表现上，前者较后者差，且失败率高达55%，但二者的临床疗效评价无明显差异。针对此类问题，有学者进行了经椎弓根椎体成形术和骨松质成形术的研究与应用，但疗效不一，其有效性目前尚无定论［11-12］。因此，对于前中柱或三柱损伤破坏致严重不稳者，行后路椎弓根螺钉固定时应选择长节段固定或在短节段固定的基础上联合前路重建。

2.5 植骨融合重建脊柱力学稳定性

根据脊柱生物力学研究的结果，当处于直立状态时，脊柱前中柱承受80%～90%的轴向压力，后柱载荷则为10%～20%。当前中柱损伤时，几乎全部的载荷均加载在内固定系统上，显然无论再坚固的内固定都无法承担此负荷。其作用只能是暂时维持局部稳定性，从而促进骨质的生长和提高手术融合的成功率，而远期的稳定则有赖于病变节段与相邻节段的融合来达到。如无法达到骨性融合，任何内固定均将失败［13］。因此，任何内固定都不能取代融合术，决不能因为使用了内固定器材而忽略了脊柱融合术。

脊柱前中柱的稳定是防止内固定失败的关键。前路植骨主要用自体髂骨，多选用髂嵴的前部转弯处，该处骨质较厚，力学强度足够，具有良好的骨传导、骨诱导性能，是目前公认的最好的植骨材料;还可以用钛网植骨，其强度较好，但费用较高;单纯肋骨强度太差，不宜应用。对于骨质疏松患者，应特别重视植骨融合，否则在术后早期患者负重时椎体的载荷主要通过内固定系统进行传导，这样导致螺钉与骨接触处的骨小梁出现应力集中，进而造成椎体内的内固定切割，久而久之出现螺钉的松动，从而影响固定的稳定［14］。在国家“863”计划和重庆市科委攻关课题资助下，本院与四川大学联合研发的具有我国自主知识产权的纳米羟基磷灰石∕聚酰胺66(n-HA/PA66)生物活性人工椎体替代材料，其强度超过了钛网，临床应用效果较佳［15］。

当前中柱稳定性尚可时，可仅进行后外侧植骨融合，在此过程中，规范的去皮质技术至关重要。去皮质的范围应包括横突及关节突，对于未做椎板切除者还应包括椎板。

3 术中操作注意事项

3.1 定位错误

尽管目前大多数医院配有C 形臂X 线机，但定位错误仍时有发生。其主要原因包括:术前未仔细阅读X 线片，对一些个体变异未重视，对脊柱的解剖结构尤其是损伤后的结构改变认识不准确，术前及术中未使用X 线定位或者使用过程中因体位和某些部位的原因而致透视模糊。避免措施:①加强解剖知识的学习;②术中根据实际解剖结构进一步判定，如第12肋可作为定位标记;③术中在C 形臂X 线透视下操作或术中拍片定位应掌握一个原则:如无X 线证实定位准确无误，就不进行内固定操作。

3.2 螺钉位置不当

螺钉的正确置入是手术成功的关键之一。进钉点不当、进钉角度不当、螺钉位置不良仍是常见的手术失误。其主要原因包括:①正常的解剖关系被破坏，解剖学标志改变，进钉点标识有误;②拧入螺钉前骨折未能很好复位，病变后脊柱生理曲度改变和体位关系增加了判断进钉方向的难度，致使螺钉置入方向有误。避免钉位不当的关键是:①重视个体差异及病理状态下解剖关系的紊乱，掌握三维解剖结构知识，根据术前X 线片指导术中定位。②借助CT 提供的数据和方向来决定螺钉的长度和直径。③螺钉进钉点(定标)正确。当后柱结构受破坏，局部解剖关系紊乱时，进钉点选择困难，此时应充分暴露小关节及横突，以利于正确定位。④正确掌握进钉方向的内倾角和矢状角。选定进钉点后应磨去该点部分皮质骨，平头导针由此轻叩进入，矢状角应根据椎体压缩程度、脊椎生理曲度的改变及胸部、髂部在手术中垫高对脊椎生理曲度的影响来确定。⑤螺钉的正确置入。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。⑥术中及术后使用C 形臂X 线机透视及X 线查看螺钉位置。

3.3 手术操作不规范

3.3.1 正确使用撑开和加压装置

复位时可使用撑开钳撑开上下方的椎体以恢复椎体间原有高度，但若撑开过度则椎体形成空壳状态，易产生“蛋壳效应”，引起骨折不愈合;并且椎体呈空壳状态无法进行应力传导，使脊柱的压应力相对集中在内固定系统上，使之容易产生疲劳而发生折弯或断裂，造成椎体再压缩，脊柱畸形复现。胸段及胸腰段的三柱损伤者切忌过度牵伸，否则容易造成脊髓的牵张性损害。植骨后应适当使用压紧钳加压，以防止植骨块移位。

3.3.2 螺钉置入不对称两侧螺钉角度不对称，上下螺钉不平行会引起应力分布不均匀，导致应力较大的螺钉断裂。

3.3.3 反复螺钉置入

反复多次进钉，造成螺钉周围骨质破坏，钉道扩大，后期螺钉固定效果差，易发生松动。Polly等［16］通过离体生物力学测试发现拔出螺钉并经原钉道重新置入将削弱螺钉的机械固定效果，故不应反复拧钉，应力争一次成功。

3.3.4 螺钉置入深度

螺钉未完全拧入或拧入深度不足，使螺钉与椎体结合程度不足，可造成远期螺钉松动并退出。

3.3.5 器械安装不规范

未安放横连接棒或锁定装置未拧紧可导致系统不稳定。实验证明横连接棒可影响力的分配，特别在扭转力矩的作用下，加装横连接棒将大大增加固定椎体的稳定性。

4 总 结

胸腰段椎体具有特殊的解剖结构以及重要的生理功能，影响此部位手术成败的因素众多，故应进行准确的术前诊断、严格掌握手术指征、充分的困难估计、详尽的患者全身情况评估、周密的手术方案讨论及确定，并作好围手术期准备和术后康复锻炼。同时，手术一定要量体裁衣、适可而止。

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