植骨漏斗加螺旋式刀片在胸腰椎骨折經(jīng)傷椎椎弓根植骨中的應(yīng)用

薛奮勤

摘要：目的 探討植骨漏斗加螺旋式刀片在胸腰椎骨折經(jīng)傷椎椎弓根植骨中的應(yīng)用。方法 已設(shè)計(jì)出系列植骨漏斗加螺旋式刀片工具，為經(jīng)傷椎椎體植骨提供可靠、有效通道，減少在植骨過(guò)程中出現(xiàn)的椎弓根崩裂、植骨塊在椎弓根通道中的崁頓、摩擦力，從而提高植骨效率。結(jié)論 植骨漏斗加螺旋式刀片使經(jīng)椎弓根植骨方式較目前傳統(tǒng)的植骨方式更快捷、更安全、更有效，但仍有改進(jìn)及完善空間。

關(guān)鍵詞：植骨漏斗加螺旋式刀片;傷椎;植骨

1研究背景

治療胸腰椎骨折，目前大多經(jīng)后路相鄰椎體安置椎弓根釘置釘后撐開。但部分椎體壓縮超過(guò)50%或暴力骨折，骨小梁大部分被壓縮，骨修復(fù)過(guò)程受到影響，成骨不能完成纖維連接，呈“蛋殼樣椎體”改變，前中柱的承載功能喪失，單純靠后外側(cè)植骨融合不足以獲得足夠的穩(wěn)定性，有可能出現(xiàn)晚期內(nèi)固定松動(dòng)折斷和矯正角度的丟失[1]。生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，脊柱的穩(wěn)定性主要依靠前中柱，其提供80%的負(fù)重。因此對(duì)于骨小梁壓縮嚴(yán)重的暴力骨折，應(yīng)當(dāng)加用傷椎椎體內(nèi)植骨，以恢復(fù)椎體的承載功能。

文獻(xiàn)報(bào)道[2]，傷椎重建和固定有一定療效。如何通過(guò)傷椎椎弓根向椎體內(nèi)植骨，方法各有不同，付裕[3]等通過(guò)帶有導(dǎo)棒的漏斗狀植骨套管進(jìn)行植骨。賈斌等[4]通過(guò)自制的直徑約6.5 mm套筒經(jīng)傷椎椎弓根通道插入椎體，以特殊的圓棒將植骨物推入椎體。在椎體嚴(yán)重骨折時(shí)，經(jīng)椎弓根打壓植骨易撐出椎體外，甚至突向椎管，反而加重椎體損傷和椎管狹窄，造成醫(yī)源性損傷。報(bào)道經(jīng)傷椎植骨時(shí)，骨粒經(jīng)椎弓根內(nèi)側(cè)壁骨折處進(jìn)入椎管。候永樣[5]認(rèn)為，植骨的顆粒通過(guò)連接棒推入，忌暴力打壓植骨，以避免復(fù)位的椎體骨塊移位進(jìn)入椎間隙或突入椎管。周飛等認(rèn)為植骨過(guò)程應(yīng)用套管，避免內(nèi)植物外溢，骨塊過(guò)大有撐破椎弓根危險(xiǎn)?？傊?，通過(guò)椎弓根擴(kuò)孔后，直接往椎體內(nèi)打壓植骨塊有可能崩裂椎弓根，甚至通過(guò)破裂椎體進(jìn)入椎管或椎體外，有的通過(guò)椎弓根擴(kuò)孔后置入植骨漏斗，力量過(guò)小，植骨塊無(wú)法進(jìn)入椎體;過(guò)大，植骨塊有潛在進(jìn)入椎體外的風(fēng)險(xiǎn)。

為克服以上缺點(diǎn)，本課題組研發(fā)了植骨漏斗加螺旋式推進(jìn)刀片。其工作原理是通過(guò)椎弓根擴(kuò)孔后，置入相應(yīng)直徑植骨漏斗，插入螺旋式刀片;通過(guò)刀片旋轉(zhuǎn)，將經(jīng)過(guò)初步修剪的碎骨塊推入椎體內(nèi)，并將推入椎體的骨粒依靠螺旋式刀片的旋轉(zhuǎn)，將骨塊呈“同心圓”推入四周。與傳統(tǒng)的植骨方式相比，因?yàn)橛兄补锹┒返谋Ｗo(hù)，減少了椎弓根撐破的危險(xiǎn);同時(shí)植骨塊是通過(guò)旋入方式進(jìn)入椎體，減少了直接打壓進(jìn)入椎體外的風(fēng)險(xiǎn)及椎體內(nèi)植骨不均勻的缺點(diǎn)。

2研究方法及技術(shù)路線

獲取正常人體椎弓根相應(yīng)參數(shù)，手工繪出植骨漏斗及螺旋式刀片的圖形，請(qǐng)相關(guān)公司生產(chǎn)出初級(jí)產(chǎn)品。在呂梁市衛(wèi)生學(xué)校解剖實(shí)驗(yàn)室，利用尸體解剖標(biāo)本模擬胸腰椎骨折，使用該器械進(jìn)行植骨，將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題再次反饋，改進(jìn)器械。在臨床實(shí)踐中，使用該器械進(jìn)行植骨，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出改進(jìn)意見(jiàn)，并二次將信息反饋給器械制造商，以完善植骨器械。同時(shí)總結(jié)資料、統(tǒng)計(jì)分析、撰寫論文。

3器械陳述

該器械（系列產(chǎn)品）由植骨漏斗及螺旋式刀片兩部分組成。植骨漏斗由漏斗部及柄部?jī)刹糠纸M成。

漏斗部呈中空?qǐng)A椎狀，上寬下窄，下部與柄部相連，用于臨時(shí)盛裝植骨材料，如自體經(jīng)減壓后所形成的骨屑、同種異體骨、人造骨等，防止植骨材料黏附在周圍軟組織上;柄部為植骨通道，其外直徑根據(jù)正常人體椎弓根直徑從3.5mm起，每隔0.5mm一個(gè)規(guī)格，最大為7.0mm，柄部長(zhǎng)度統(tǒng)一設(shè)計(jì)為7.0cm，基本可滿足所有正常人體椎弓根需要，具體使用時(shí)應(yīng)根據(jù)個(gè)體椎弓根長(zhǎng)度決定插入深度。植骨漏斗柄部頭部有兩種模式，即平頭與斜頭。平頭的橫斷面與柄部垂直;斜頭的截面與柄部有一定角度，植骨時(shí)將斜面朝向椎體中線，有利于植骨塊向椎體中心彌散，可提高植骨效率。

螺旋式刀片由桿部與螺紋部組成。螺紋部呈螺旋狀，其直徑與漏斗柄內(nèi)直徑相匹配，寬度與深度可根據(jù)植骨材料顆粒的大小選擇。植入較大骨粒時(shí)，可選擇較大螺紋距離與較深溝槽螺旋刀片;植入較小骨粒時(shí)，可選擇較小螺紋距離與較淺溝槽螺旋刀片。將螺旋式刀片插入植骨漏斗柄內(nèi)，逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)為骨粒向椎體內(nèi)輸送模式，順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)為骨粒反推模式，其桿部末端為操作方便，可設(shè)計(jì)呈T型把手，亦可設(shè)計(jì)成螺帽，用螺絲刀擰入。植骨漏斗加螺旋式刀片目前材質(zhì)暫為不銹鋼，出于消毒與重復(fù)使用的要求，其基本要求為耐高溫、不變形、低黏附性能。

4特殊說(shuō)明

關(guān)于傷椎椎弓根植骨通道的建立，跟常規(guī)椎弓根置釘基本相同。在傷椎“人字嵴”頂點(diǎn)使用開口椎開口，開路椎開路，使用椎弓根探子探測(cè)椎弓根“五壁”，即上、下、內(nèi)、外及椎體前方皮質(zhì)。確認(rèn)各皮質(zhì)完整后，為有效容納植骨漏斗柄部，使用椎弓根絲椎進(jìn)一步擴(kuò)孔，清理椎弓根內(nèi)松質(zhì)骨，建立椎弓根有效植骨通道，并需再次確認(rèn)椎弓根五壁的完整性。對(duì)于采用雙側(cè)椎還是單側(cè)椎弓根建道，需視術(shù)前椎體壓縮程度而定。本人認(rèn)為，若術(shù)前椎體高度被壓縮1/2～3/4，選擇雙側(cè)建立椎弓根植骨道為妥;若椎體壓縮小于椎體高度1/2，在傷椎一側(cè)置入椎弓根釘?shù)那闆r下可考慮單側(cè)（另一側(cè)）建立椎弓根骨道。關(guān)于傷椎椎體植骨后是否可依然使用傷椎椎弓根固定，本人認(rèn)為，為防止植骨后傷椎高度丟失、內(nèi)固定失效，依然可以使用椎弓根固定。對(duì)于先撐開復(fù)位傷椎高度還是先植骨，視具體情況確定。若患者俯臥位、腹部懸空、脊柱自然曲度恢復(fù)后，傷椎椎體高度恢復(fù)滿意，可考慮先給予傷椎椎體建立植骨通道并植骨;若傷椎椎體高度自然恢復(fù)不良，難以形成有效植骨空間及容積，需選擇先復(fù)位傷椎椎體高度，然后給予傷椎椎體植骨。但有一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，若在傷椎上下位椎體置入雙側(cè)椎弓根螺釘并安裝雙側(cè)縱棒（連接棒），撐開復(fù)位后，雙側(cè)縱棒（連接棒）正好將傷椎椎弓根骨道開口處遮擋，無(wú)法建立植骨通道或建立困難。我們的經(jīng)驗(yàn)是，在傷椎上下位椎體置入雙側(cè)椎弓根螺釘并安裝雙側(cè)縱棒（連接棒），撐開復(fù)位后，鎖緊椎弓根尾絲，在透視傷椎椎體高度恢復(fù)滿意后，保持一側(cè)椎弓根及連接棒的有效固定，松開尾絲，拆除另一側(cè)縱棒（連接棒）。在一般情況下，傷椎椎體高度依然可依靠另一側(cè)椎弓根螺釘維持傷椎椎體有效高度，然后按照上述路徑給予傷椎椎弓根開口，建立植骨通道，完成植骨;安裝縱棒（連接棒），適度撐開，鎖緊上下位椎體椎弓根尾絲;拆除另一側(cè)縱棒（連接棒），給予另一側(cè)傷椎椎弓根開口，建立植骨通道，完成植骨;再次安裝縱棒（連接棒），適度撐開，鎖緊上下位椎體椎弓根尾絲，在透視確認(rèn)傷椎椎體高度及上下位椎間盤高度恢復(fù)滿意后，結(jié)束手術(shù)。若傷椎椎弓根植骨后因種種原因未予置釘，為防止釘?shù)莱鲅?，可用明膠海綿堵塞釘?shù)篮螅窍灧舛聜滇數(shù)篱_口。

5研究工作主要進(jìn)展和所取得的成果

已設(shè)計(jì)出系列植骨漏斗，為傷椎植骨提供可靠、有效的通道，減少在植骨過(guò)程中出現(xiàn)的椎弓根崩裂、植骨塊在椎弓根通道中的崁頓、摩擦力，提高植骨效率。通過(guò)螺旋式刀片的旋轉(zhuǎn)，可將同種異體骨骨屑或其他植骨替代物輸送入椎體內(nèi)，減少暴力打壓出現(xiàn)的植骨材料被外力壓縮，節(jié)省植骨材料;并通過(guò)螺旋式刀片頭部的旋轉(zhuǎn)，使已植入椎體的植骨材料向周圍空虛處緩和推擠，避免以往打壓植骨方法可能出現(xiàn)的植骨材料被打入椎體外;其插入的深度可通過(guò)植骨漏斗實(shí)現(xiàn)有效把控，防止以往打壓使植骨出現(xiàn)的可能誤傷椎前血管及神經(jīng)，安全性得到有效保障。此外，使植入傷椎的植骨材料為骨的長(zhǎng)入提供支架，有效縮短骨愈合的時(shí)間，可有效防止術(shù)后出現(xiàn)椎體高度丟失，減少術(shù)后長(zhǎng)期臥床出現(xiàn)的系列并發(fā)癥。

6存在的問(wèn)題及其他需要說(shuō)明的情況

但由于創(chuàng)傷性椎體骨折不同于骨質(zhì)疏松，或者骨質(zhì)疏松程度較輕，椎弓根建道可能出現(xiàn)困難，同時(shí)還需避免暴力建道，植骨漏斗需要位于椎弓根中央再向椎體后緣插入，再按照骨折位置微調(diào)插入方向，從而達(dá)到理想植骨部位。因?yàn)殄F體骨質(zhì)量較佳，手術(shù)中更難使用球囊來(lái)支撐復(fù)位，需要結(jié)合手術(shù)前體位復(fù)位以達(dá)到良好的恢復(fù)效果。此外，手術(shù)中的精確建道也十分重要，需要將植骨漏斗柄推入到椎體壓縮側(cè)椎體終板下3～5 mm處，以便植骨材料盡可能接近傷側(cè)終板，避免椎體高度的丟失。

關(guān)于椎體骨折，傳統(tǒng)手術(shù)方式能夠撐開、加壓傷椎上下椎體，使用前后韌帶起到夾持功能，促使骨折端復(fù)位，從而達(dá)到愈合效果。但傳統(tǒng)手術(shù)方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)骨小梁結(jié)構(gòu)的修復(fù)以及縮小椎體骨質(zhì)間間隙，手后椎弓根可能出現(xiàn)移動(dòng)、脫落等情況。但隨著研究不斷深入，植骨漏斗加螺旋式刀片聯(lián)合情況下可縮小后凸Cobb's角、改善ODI評(píng)分，降低內(nèi)固定失敗的概率。對(duì)于在實(shí)驗(yàn)階段的器械使用，植骨材料及模擬的植骨環(huán)境均為干性環(huán)境，植骨材料及植骨器械無(wú)黏附性，基本可實(shí)現(xiàn)植骨材料的無(wú)阻力輸送。但在實(shí)際手術(shù)過(guò)程時(shí)，由于血液有一定黏度，可能將植骨材料黏附于植骨漏斗的溝槽內(nèi)，為植骨材料的輸送造成一定障礙。后續(xù)解決辦法為，在植骨漏斗的尖端加一齒狀凸起，對(duì)已經(jīng)進(jìn)入漏斗尖部的植骨材料進(jìn)行勺刮。螺旋式刀片的螺紋過(guò)密或螺紋的溝槽過(guò)淺，使體積較大的植骨材料輸送有一定的困難。后續(xù)解決辦法為，增寬螺紋間距、加深溝槽。關(guān)于其植骨漏斗柄頭部為斜面型，目前暫定其角度為45°，具體設(shè)計(jì)為多大角度更有效，需要在實(shí)踐中不斷探索與總結(jié)。植骨漏斗加螺旋式刀片目前材質(zhì)為不銹鋼，出于消毒與重復(fù)使用的要求，其基本要求為耐高溫、不變形、低黏附性能。出于生物穩(wěn)定性的要求，后續(xù)可考慮參考目前骨科常用內(nèi)植物材質(zhì)要求，使用鈦合金材質(zhì)。

7結(jié)語(yǔ)

在胸腰椎骨折治療中運(yùn)用植骨漏斗加螺旋式刀片，以實(shí)現(xiàn)傷椎椎體順利植骨目的。螺旋式刀片是一種特殊設(shè)計(jì)的插入裝置，借助于幾何導(dǎo)向曲線，使用新型脊柱弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)，螺旋式刀片經(jīng)增寬螺紋間距、加深溝槽，從而達(dá)到多角度內(nèi)固定及復(fù)位目的。兩者同時(shí)使用，可改善軟組織損傷，減少肌肉失神經(jīng)支配、萎縮等病癥，縮短住院時(shí)間，促進(jìn)患者早期活動(dòng)和功能訓(xùn)練。此外，手術(shù)中的精確建立植骨通道也十分重要，需要將植骨漏斗柄頭部推入到椎體壓縮側(cè)椎體終板下3～5 mm處，以便植入的植骨材料盡可能接近傷側(cè)終板，避免椎體高度的丟失。

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