增强老年脊柱骨折椎弓根螺钉内固定稳定性研究进展

摘要：在我国进入到老龄化社会后，老年脊柱骨折的发生率也越来越高，在临床治疗老年脊柱骨折患者，常采用安放内固定的手术方式。但是因为大部分老年脊柱骨折患者都伴有骨质疏松症，这样就可能破坏内固定。本研究从螺钉改进、伤椎处理、钉道强化以及植骨融合等方面，分析讨论了增强老年脊柱骨折椎弓根螺钉内固定稳定性的研究进展。

关键词：增强；老年脊柱骨折；椎弓根；螺钉内固定；稳定性

1 螺钉改进

1.1 带涂层椎弓根螺钉

带涂层的椎弓根螺钉就是利用生物活性涂层让钉-骨界面的咬合力得到有效提升，生物活性的涂层材料非常多。有学者在椎弓根螺钉表面均匀的涂抹厚度大约为0.3mm的生物活性玻璃，希望可以让椎弓根螺钉的稳定性得到增强，结果表明，在均匀涂抹了厚度大约为0.3mm的生物活性玻璃后，椎弓根螺钉的轴向拔出、周期抗屈以及最大拧入力矩等都显著增强[3]。也有临床研究发现，在椎弓根螺钉表面涂抹双磷酸盐抗骨质疏松药物后，螺钉固定的稳定性能得到有效增强。临床中通过动物实验研究可知，在椎弓根螺钉表面涂抹第二代双膦酸盐化合物羟乙膦酸钠之后，椎弓根螺钉的抗拔出力在2周之后得到了显著提升。所以在老年脊柱骨折中，应用比较长、比较粗同时带有涂层的椎弓根螺钉进行内固定治疗具有比较显著的临床疗效[4]。

膨胀式椎弓根螺钉是由我国学者设计而成的，膨胀式椎弓根螺钉前面的三分之二是膨胀部分，在将螺钉拧入到骨质后，则将螺钉的前面三分之二部分进行膨胀，在膨胀之后，固定螺钉的头部就较大，而尾部则较小，这样就可以让螺钉的抗拔出力有效提升。临床研究表明膨胀式椎弓根螺钉与普通螺钉相比，在最大轴向拔出力、旋出力矩以及翻修之后最大轴向拔出力等方面都更好[5]。因为膨胀式椎弓根螺钉的原始状态螺钉直径和普通螺钉的直径相同，螺钉的直径并没有增加，所以置钉的风险并不会增加；而且增加膨胀式椎弓根螺钉的强度是在完成螺钉置钉之后利用对螺钉前部分进行膨胀来实现的，所以在临床治疗老年脊柱骨折时，膨胀式椎弓根螺钉的安全性较好，而且临床疗效显著[6]。

1.3空心带侧孔的椎弓根螺钉

空心带侧孔椎弓根螺钉的中轴是空心的，而且螺钉的前部分有很多侧孔，在拧入螺钉之后，利用注射器注入骨水泥，而且骨水泥会从螺钉侧孔溢出，这样通过骨水泥就可以有效连接螺钉外壁和钉道内壁，最终让螺钉的稳定性得到有效增强。

2 伤椎处理

2.1 伤椎置钉

脊柱内固定的节段密集程度会直接影响内固定器械的稳定性，如果固定点较多，那么固定装置的稳定性也就更强，但是如果固定节段较长的话，对患者的损伤也就越大，而且会降低患者的脊柱活动度[7]。所以在手术治疗老年脊柱骨折患者时，在让稳定性提升的同时，还应该让固定融合节段尽可能的减少。通过生物力学研究发现，伤椎固定可以让脊柱稳定性得到有效提升。椎弓根解剖学研究发现，在脊柱中椎弓根的坚硬程度最强，在固定时具有非常关键的作用，和椎体松质骨相比，椎弓根所提供的抗拔出力和轴向刚度分别为60%和80%。伤椎六钉固定比伤椎四钉固定的生物力学稳定性更高。有学者研究发现，通过伤椎椎弓根短节段钉棒内固定，可以让骨折模型的每个运动方向生物力学稳定性增强[8]。所以在临床治疗老年脊柱骨折患者时，经过伤椎置钉处理，能对脊柱稳定性进行有效重建，在对内固定节段进行有效控制的同时还可以让内固定强度得以保持，除此之外还可以让患者术后相关并发症发生率有效降低，如腰椎活动受限、顽固性腰痛等。

2.2椎体强化

临床研究发现，对于脊柱骨折患者，在经过后路椎弓根器械撑开进行复位之后，患者的椎体高度能完全恢复或者大部分恢复，但是患者椎体内的骨小梁结构却并没有随着椎体的复位而得到恢复，所以就可能发生“蛋壳样”的改变，出现这种情况主要是因为脊柱前方没有有效的支撑力，所以容易出现内固定被破坏的情况。所以在临床治疗脊柱骨折患者时，恢复脊柱前方的有效支撑和完整性具有非常关键的作用，而利用椎体强化则能有效实现。现阶段在进行椎体强化时，主要可以利用下面这两种方法来进行：第一种是经过椎弓根椎体内植骨来进行。现阶段关于这种技术还存在一定的争论，大部分学者认为，经椎弓根椎体内植骨能让椎体的强度得到有效提升，而且可以让内固定的破坏情况得到有效控制，不会让患者的经济负担和痛苦得到额外增加，同时具有较高的植骨融合率，没有毒副作用以及免疫排斥反应等特点[9]。但是也有部分学者认为经椎弓根椎体内植骨不能让椎体前方的支撑力得到有效提升，出现这种情况可能是因为没有完全清除椎体内嵌入的髓核组织、活着植骨量较少等因素造成的。第二种是经椎弓根椎体内注入骨水泥，这种方法主要有球囊扩张椎体后凸成形术以及椎体成形术，在临床治疗伴有骨质疏松的脊柱骨折患者时，采用经椎弓根椎体内注入骨水泥的方式[10-11]。球囊扩张椎体后凸成形术和椎体成形术两者各自有自身的缺点和优点，在椎体高度恢复方面中，球囊扩张椎体后凸成形术比椎体成形术要好，也就是球囊扩张椎体后凸成形术的脊柱前方支撑力恢复情况比椎体成形术好；另外球囊扩张椎体后凸成形术的术中并发症发生率和骨水泥渗漏情况显著比椎体成形术少。但是在脊柱的整体强化方面，椎体成形术比球囊扩张椎体后凸成形术好，也就是椎体成形术的椎弓根螺钉固定强度更好。 3 钉道强化

钉道强化就是在钉道内注入骨粘合剂，让钉道周围的螺钉和骨质在骨粘合剂的作用下能有效连接在一起，在对老年脊柱骨折伴骨质松散患者进行临床治疗时，钉道强化是一种非常常用的手术方式。使用钉道强化对老年脊柱骨折患者进行治疗的基础是要让钉道周围的骨质保证完整，这样才能有效防止出现渗漏等相关并发症[12-13]。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、羟基磷灰石骨水泥（HAC）以及磷酸钙骨水泥（CPC）等是临床中常用的钉道强化材料。

聚甲基丙烯酸甲酯是现阶段临床中经常使用的一种固化材料，其主要特点是固定稳定性好、具有较高的机械强度、凝固时间快以及操作方便简单等[14-15]。如果老年脊柱骨折患者的骨质松散症比较严重，那么在钉道强化时利用聚甲基丙烯酸甲酯可以让平均抗拔出力得到有效增强，但是应用聚甲基丙烯酸甲酯也具有一定的不足之处，如单体毒性、不能被骨取代、渗漏性损伤等。

磷酸钙骨水泥的主要特点是副作用发生率低、可吸收性和骨传导性比较好等，正是因为磷酸钙骨水泥的上述特点也让磷酸钙骨水泥在将来的临床应用中取代聚甲基丙烯酸甲酯成为了可能。临床研究发现，磷酸钙骨水泥不但可以让初次植入的椎弓根螺钉稳定性得到有效提高，同时还可以让翻修手术中再次置入的椎弓根螺钉稳定性得到显著增强[16-17]。有学者在临床研究中建立骨质疏松的山羊动物模型，在骨质疏松的山羊动物模型中利用磷酸钙骨水泥对椎弓根螺钉进行强化，结果表明在术后即时、3个月以及6个月后，螺钉的最大轴向拔出力显著增强；通过组织学分析表明，磷酸钙骨水泥在降解时，能发现新骨在慢慢生成丙炔和螺钉紧密包绕，让术后螺钉的稳定性会随着时间的推移而不断增强，但是磷酸钙骨水泥也存在一定的缺点，如初步固化的时间非常长，临床操作比较麻烦和困难。

4 植骨融合

在对脊柱骨折内固定破坏进行预防时，植骨融合具有非常关键的作用。因为内固定能为患者提供暂时的稳定性，而通过植骨融合则可以为患者提供永久稳定性，如果在对患者进行治疗时，没有给予植骨融合，那么随着时间的增加金属内固定就可能出现疲劳性破坏。现阶段临床中经常使用的植骨方法只要包括前方椎体内或者椎间植骨、后方椎板间、关节突间、横突间等植骨[14]。经过椎弓根椎体内植骨可以利用同种异体骨、人工骨粒以及自体骨等，而可靠性最高的则是自体骨。前方椎间植骨则可以利用经椎间孔给予侧前方减压同时给予椎间植骨融合。后方植骨融合主要包括下面这几种：第一种是关节突间植骨，临床研究发现，小关节承担了脊柱30%的负荷，在进行后路植骨时小关节突是最佳的部位，在小关节突进行植骨，具有较小的创伤，而且具有很高的融合率，需要的骨量也不多等。第二种是椎板间植骨，因为植骨床比较大，所以需要的骨量就很多，但是如果在临床实际操作中，能有效处理植骨床的话，则具有较高的植骨融合率。第三种是横突间植骨，如果给予后方减压之后不能给予关节突间和椎板间植骨，而且前方植骨比较麻烦就可以给予横突间植骨。因为横突间植骨需要进行大量剥离，所以会对患者造成比较严重的创伤，患者出血量非常大；而且横突间有一定的距离，需要的骨量比较大，爬行替代的时间非常长，这样就可能对植骨融合率造成影响。因为后方植骨是张力侧植骨，而椎体前方则是压力侧，所以在植骨融合率方面，前方植骨融合率高于后方植骨融合率。

总之大部分老年脊柱骨折患者因为伴有骨质疏松，所以来临床治疗老年脊柱骨折患者时，常出现内固定失效的作用，为了能让老年脊柱骨折椎弓根螺钉内固定稳定性得到有效增强，在临床治疗时，医生就可以结合患者的实际情况，尽可能选择螺钉改进、伤椎处理、钉道强化以及植骨融合等方式进行综合应用，从而让老年脊柱骨折椎弓根螺钉内固定稳定性得到有效提升，让患者的临床治疗效果提升，促进患者更好康复。

参考文献：

[7]张超，皮红林，刘家矿，何继文.经皮微创与开放式椎弓根螺钉内固定术对胸腰椎段脊柱骨折的疗效对比[J].医学综述，2015，05：899-901.

[9]刘欣伟，项良碧.增强老年脊柱骨折椎弓根螺钉内固定稳定性研究进展[J].创伤与急危重病医学，2014，03：133-135+153.