避免骨质疏松症患者脊柱内植物固定失败的解决方案

KEYPOINT

  随着人口老龄化的加重，骨质疏松症已成为当今老年人最常见的疾病之一。而其中不乏许多因脊柱疾病而需行内固定手术的患者，严重的骨质疏松会导致更多内植物相关并发症的发生，如螺钉松动、椎弓根骨折、邻近椎体骨折、假关节形成、近端交界后凸等。今天就让我们通过几篇文献来了解一下骨质疏松患者术前规划和手术治疗的最新询证解决方案。

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术前的规划

    虽然目前还没有骨质疏松筛查的既定指南，Sardar ZM等人最近发表的一篇专家共识中建议，应为接受择期脊柱手术的65岁以上患者常规进行骨密度检查，当患者年龄超过50岁，如果存在长期激素类药物使用史，既往骨质疏松性骨折史，合并有慢性肾病、维生素D缺乏、长期吸烟、活动受限等危险因素，也建议术前行骨密度检查。术前任何可以更改的危险因素都应该被纠正，如增加钙和维生素D的摄入，加强锻炼，停止过度饮酒和吸烟等。

　　目前双能X线骨密度仪（DXA）已成为最长使用的骨密度检查方法，此外生物力学CT（BCT）、利用MRI对骨质量进行评估的椎体骨质量（VBQ）评分等方法也被越来越多的用作DXA的替代方法。

　　重组甲状旁腺素类似物（如特立帕肽）被推荐作为术前的一线治疗，多项研究已证明，特立帕肽可以降低骨质疏松相关并发症的发生率，并且与双磷酸盐或不做干预治疗相比，在脊柱手术患者人群中，使用特立帕肽的患者可以具有更高的融合率。

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几种适用于骨质疏松患者的螺钉固定技术

为了获得满意的手术效果，细致的术前计划是至关重要的，目前常用的几种加强螺钉固定的手术技术归纳如下。

　　1、最佳椎弓根螺钉固定

　　合适大小和位置的椎弓根螺钉对于获得最佳固定十分重要，较大直径的螺钉可以提高椎弓根螺钉的抗拔出强度，而过大直径的螺钉反而可能导致骨质疏松患者的椎弓根发生骨折。合适的螺钉长度同样可以增强螺钉的抗拔出强度。因此我们应选择合适大小和直径的椎弓根螺钉，并仔细设计螺钉的数量和融合的节段，以获得足够的脊柱稳定性和螺钉把持强度。

　　2、S2AI螺钉

　　越来越多的证据表明，骨盆固定是确保长节段椎体融合脊柱稳定性的重要方法。对于需固定至骶椎的长节段固定患者、具有L5-S1处假关节形成高风险的患者、腰椎行三柱截骨或锥体切除的患者应考虑固定至骨盆。对于重度骨质疏松症患者，尤其是合并严重脊柱畸形患者的矫形手术中，固定至骨盆是获得良好刚性固定的一种非常有用的方法。

　　长节段固定特别是涉及到胸腰骶椎的长节段固定会在腰骶部形成巨大的应力，因此单纯的S1椎弓根螺钉固定松动风险较大，尤其是老年骨质疏松患者，因为S1椎弓根主要为松质骨。

　　目前常用的骨盆固定主要为髂骨螺钉和S2AI，但既往研究表明，成人S2AI螺钉固定比髂骨螺钉的并发症发生率更低，抗拔出力更高。

　　图1注：使用S2AI螺钉固定患者的正侧位X线片

　　3、骶骨内螺钉

　　虽然S2AI螺钉可以提供强大的稳定性，但其对骶髂关节的长期影响还不十分明确。Fukuda K等人报道了一种新颖的固定方法，使用骶骨内支撑螺钉（intra-sacral buttress screws(ISBSs)，如下图2-图3所示），螺钉的背侧由骶髂关节处的骶软骨下骨和髂骨支撑覆盖稳定，螺钉的尖端穿透骶骨前方皮质固定。ISBSs联合S1椎弓根螺钉可获得更大的固定强度，且对骶髂关节无影响。

　　图2注：白色圆圈表示ISBSs的入钉点。箭头表示ISBSs的轨迹。

　　图3:注：A：67岁腰椎后凸并椎管狭窄患者脊髓造影CT结果；B：使用了ISBSs的术后侧位X片；C：沿ISBSs轴位重建CT；

　　4、皮质骨轨迹螺钉（CBT）

　　CBT技术是Santoni BG等于2009年提出的一种椎弓根螺钉插入方法（如图4-图5所示）。这种方法使螺钉和皮质骨有了更多的接触，从而增加了螺钉的把持力，并减少了螺钉对骨小梁的依赖，具有了更好的力学性能。

　　图4注：紫色为传统椎弓根螺钉插入轨迹；橙色为CBT椎弓根螺钉插入轨迹；

　　图5注：L4-5使用CBT技术插入椎弓根螺钉患者的正侧位X线；

　　5、螺钉穿透终板

　　多项研究表明，螺钉穿透终板可最大限度的增加螺钉与皮质骨的接触，并且螺钉进入椎间隙也减少了椎体前方神经血管损伤的风险，具有更大的插入扭矩，并且可以提高患者椎间融合率。

　　图6注：此患者L5使用了CBT技术，S1螺钉穿透上终板以提供更高的把持力；

　　6、羟基磷灰石棒或颗粒

　　多项研究表明，将羟基磷灰石棒或颗粒放入椎弓根螺钉通道内，可以增加骨-螺钉之间的摩擦力，从而提高螺钉固定的机械强度。

　　7、骨水泥强化（PMMA）

　　多项研究表明PMMA椎弓根螺钉强化技术改善了骨质疏松椎体的初始固定强度和抗疲劳强度。但使用骨水泥有外溢的风险，PMMA凝固时的放热特性可诱导骨坏死和临近椎间盘变性，且PMMA不具有骨诱导、骨传导及促进骨形成的潜力，因此使用时需综合考虑。

　　8、膨胀式椎弓根螺钉

　　生物力学研究表明，与标准椎弓根螺钉相比，膨胀式椎弓根螺钉提高了螺钉的抗拔出能力，降低了螺钉松动的风险，因此可以为骨质疏松患者提供更好的固定强度，但膨胀式椎弓根螺钉在取钉过程中存在椎体骨破坏，甚至可导致神经根或硬膜损伤的风险。

　　图7注：一种膨胀式椎弓根螺钉

　　9、联合使用椎板束带

　　椎板束带（如图8）的应用可以降低与骨破坏相关的并发症发生风险。

　　图8注：联合椎板束带的椎弓根螺钉固定技术

　　10、联合使用椎板钩

　　椎板钩（如图9）的应用同样可以增加椎弓根内固定的强度。

　　图9注：联合椎板钩的椎弓根螺钉固定技术，红色圈内为椎板钩；

审稿：王庆德

供稿：邵   哲

编辑：张振辉

参考文献

1、Schömig F,Becker L,Schönnagel L,et al.Avoiding Spinal Implant Failures in Osteoporotic Patients:A Narrative Review.Global Spine J.2023;13(1_suppl):52S-58S.doi:10.1177/21925682231159066.PMID:37084355.https://www.ncbi.nlm./pubmed/37084355.

2、Kanno H,Onoda Y,Hashimoto K,Aizawa T,Ozawa H.Innovation of Surgical Techniques for Screw Fixation in Patients with Osteoporotic Spine.J Clin Med.2022;11(9):2577.Published 2022 May 4.doi:10.3390/jcm11092577.PMID:35566703.https://www.ncbi.nlm./pubmed/35566703.