兒童脊柱畸形矯形術(shù)中螺釘直徑的選擇

兒童脊柱畸形矯形術(shù)中螺釘直徑的選擇

與其他脊柱內(nèi)固定相比，椎弓根螺釘?shù)膬?nèi)固定具有更好的生物穩(wěn)定性和短節(jié)段固定等優(yōu)點。近年來,隨著椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)的迅速發(fā)展和成熟,椎弓根內(nèi)固定技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于脊柱創(chuàng)傷、退變、矯形、腫瘤等的治療中,并在兒童脊柱疾患中得到了日益廣泛的應(yīng)用。與此同時,由于兒童椎弓根細小,且具有其獨特的解剖學(xué)特點,椎弓根螺釘技術(shù)在兒童中的運用要求更高的置釘精度和更合適的螺釘直徑選擇。尤其是在中、上胸椎椎弓根直徑極小,且周圍解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此在兒童中、上胸椎準確完成椎弓根釘內(nèi)固定的難度更大,風險更高。與成年人相比,兒童椎弓根的骨質(zhì)結(jié)構(gòu)具有更好的彈性和可塑性,可容納大于其實際直徑的螺釘;而在通過置入較大直徑螺釘以獲得可靠的把持力和抗拔力的同時,無疑將極大增加置釘?shù)娘L險。因此,兒童中、上胸椎可容納多大直徑的螺釘就成為了兒童椎弓根螺釘臨床應(yīng)用中爭論的焦點之一。本文擬在采用椎弓根釘技術(shù)完成兒童脊柱畸形矯形手術(shù)的基礎(chǔ)上,對中、上胸椎可容納椎弓根螺釘直徑進行總結(jié)、分析,以期為兒童胸椎椎弓根釘技術(shù)的應(yīng)用提供依據(jù)。1數(shù)據(jù)和方法1.1患者性別、年齡本組資料包括2004年3月～2008年3月間本院收治的32例先天性及特發(fā)性脊柱側(cè)后凸畸形患兒,年齡為6～12歲,平均9.2歲。其中特發(fā)性胸椎側(cè)凸22例,先天性胸椎側(cè)凸或側(cè)后凸10例。1.2腰椎弓根形態(tài)測量術(shù)前除常規(guī)行站立位全脊柱正側(cè)位及動力位攝片外,對每位患兒均行手術(shù)范圍內(nèi)脊柱節(jié)段平行于椎弓根縱軸的CT加密平掃(層厚1.0mm),以測量椎弓根橫徑(取軸位椎弓根最寬層面圖像,測量椎弓根峽部內(nèi)徑)、入釘點至椎體前緣的深度及進釘方向外展角,并結(jié)合椎弓根冠狀面及矢狀面二維重建像了解椎弓根的大小和形態(tài),從而為術(shù)中準確置釘和選擇合適直徑的螺釘提供影像學(xué)參考依據(jù)。1.3螺釘直徑的確定術(shù)中根據(jù)Suk等介紹的徒手胸椎椎弓根螺釘置入法選取入釘點,上胸椎入釘點為小關(guān)節(jié)外側(cè)緣與橫突上1/3之交點,中胸椎入釘點為小關(guān)節(jié)外側(cè)緣與橫突上緣之交點。結(jié)合術(shù)前進釘方向外展角CT測量值確定入釘方向,開路錐開道。在確認開路錐成功進入椎弓根后,根據(jù)術(shù)前椎弓根橫徑測量值,以直徑3.5mm細釘為起始,逐漸增大螺釘直徑(每次擴大0.5mm),擴大釘?shù)?。每次增加螺釘直徑時注意體會螺釘擰入過程中手感的差異;增加螺釘直徑后均需退釘并以探針認真探查,確認釘?shù)浪谋诩暗撞烤鶠楣切越Y(jié)構(gòu),無穿破;當螺釘擰入時感到明顯“吃力”且退釘后探針確認四壁無穿破,則此螺釘直徑即為該節(jié)段置入螺釘?shù)淖钸m直徑。結(jié)合術(shù)前入釘點至椎體前緣深度CT測量值和術(shù)中探針觸探到椎體前緣皮質(zhì)時的深度,綜合確定螺釘長度,以不穿破椎體前緣皮質(zhì)為宜。1.4腰椎螺釘固定位置評估術(shù)后1周內(nèi)復(fù)查X線片,并行置入螺釘節(jié)段椎弓根CT加密平掃及椎弓根冠狀面及矢狀面二維重建,根據(jù)CT掃描結(jié)果對螺釘置入情況進行評估。評估內(nèi)容包括:①螺釘中軸線是否完全位于椎弓根內(nèi)。②椎弓根螺釘是否穿破椎弓根上、下、內(nèi)、外四壁及底部。③椎弓根穿破側(cè)壁時可分為3度。Ⅰ度穿破,螺釘?shù)臉O少部分穿出側(cè)壁;Ⅱ度穿破,螺釘穿出椎弓根側(cè)壁的部分小于其直徑的1/2;Ⅲ度穿破,螺釘穿出椎弓根側(cè)壁的部分超過其直徑的1/2。1.5統(tǒng)計分析使用SPSS11.5統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行處理,進行統(tǒng)計學(xué)描述。2壁穿破病例的影像學(xué)觀察與隨訪本組病例中,中、上胸椎(T1～8)共置入螺釘206枚。其中,T1為12枚,T2為36枚,T3為26枚,T4為22枚,T5為25枚,T6為23枚,T7為30枚,T4為32枚。186枚椎弓根螺釘完全位于椎弓根內(nèi)(90.3%),無螺釘錯置發(fā)生;無上下壁穿破及底部穿破發(fā)生;內(nèi)壁穿破6枚(2.9%),Ⅰ度穿破5枚(2.4%),Ⅱ度穿破1枚(0.5%),無Ⅲ度穿破發(fā)生;外壁穿破14枚(6.8%),Ⅰ度穿破12枚(5.8%),Ⅱ度穿破2枚(1.0%),無Ⅲ度穿破發(fā)生。內(nèi)外壁穿破病例均發(fā)生于先天性脊柱畸形患兒,特發(fā)性脊柱畸形患兒中無側(cè)壁穿破病例。具體置釘情況見表1。T1～5椎弓根寬度呈減小趨勢,T5,6的椎弓根橫徑最小;T1～8置入螺釘直徑為4.5～5.5mm,其直徑達術(shù)前CT測量值的100%～183%(140.2%±19.2%);長度為30～40mm(見圖1,2)。畸形矯正過程中無拔釘、螺釘松動等情況發(fā)生;術(shù)后復(fù)查CT均未見椎弓根骨折發(fā)生。術(shù)后所有患兒均無神經(jīng)及血管損傷并發(fā)癥發(fā)生。隨訪6～36個月,平均18.4個月,獲得1年以上隨訪患者26例。隨訪期間未見拔釘、內(nèi)固定松動、變形、斷裂;未見繼發(fā)性椎弓根骨折;亦未見術(shù)中獲得矯形度術(shù)后丟失情況發(fā)生。3胸徑椎弓根螺釘固定技術(shù)在脊柱畸形矯形術(shù)中,內(nèi)固定的作用在于通過固定器械的堅強固定來改善融合效果及通過矯形力的應(yīng)用糾正存在的畸形。自從20世紀60年代早期首次成功應(yīng)用脊柱內(nèi)固定器械以來,脊柱畸形矯形手術(shù)就成為了內(nèi)固定器械所提供控制力的改進和脊柱畸形改善之間的競賽。由于椎弓根螺釘技術(shù)在生物力學(xué)強度、三維穩(wěn)定性等方面具有其他脊柱內(nèi)固定方式無可替代的優(yōu)越性,使其廣泛應(yīng)用于脊柱復(fù)雜畸形、創(chuàng)傷和腫瘤等疾病的治療。然而,與腰椎椎弓根釘技術(shù)相比,胸椎椎弓根釘技術(shù)的操作難度較大,其主要原因是胸椎椎弓根直徑狹小,可允許的操作誤差范圍有限,準確置入難度大,且其與脊髓和周圍鄰近大血管的關(guān)系密切,因此增加了胸椎椎弓根釘錯置的風險。據(jù)報道,脊柱矯形術(shù)中的胸椎椎弓根釘錯置率高達3%～44.2%,而置釘相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率可達0.9%。相對成年人而言,兒童椎弓根更加細小,且解剖學(xué)和組織學(xué)特點獨特。Zindrick等對未成年人椎弓根形態(tài)的大樣本統(tǒng)計分析表明在6～14歲的正常兒童中,胸椎椎弓根的高度普遍大于寬度;T5,6的椎弓根橫徑最小,約為3.4～4.1mm,T1和T12的椎弓根橫徑最大,約為5.3～7.0mm;T1～5椎弓根寬度呈減小趨勢,T5～12椎弓根寬度呈增大趨勢,在T12處達到高峰。因此,在兒童中運用胸椎椎弓根釘技術(shù),尤其是在中、上胸椎,其成功置釘?shù)碾y度和潛在風險更大,要求有更高的置釘精度和更合適的螺釘直徑選擇。術(shù)者在應(yīng)用前必須充分了解胸椎椎弓根的形態(tài),掌握不同節(jié)段胸椎的大小及在螺釘置入過程中容易損傷的組織結(jié)構(gòu)。胸椎椎弓根橫徑是影響椎弓根螺釘精確置入的最主要因素之一,同時也決定了所選用椎弓根螺釘直徑的大小。由于脊柱畸形患兒存在不同程度的椎弓根發(fā)育不良,可導(dǎo)致椎弓根細小甚至閉鎖,在脊柱畸形患兒中應(yīng)用椎弓根釘技術(shù)更顯復(fù)雜、困難,故術(shù)前通過CT確定手術(shù)節(jié)段椎弓根發(fā)育情況及測量其橫徑尤為必要?；仡檱鴥?nèi)外文獻,對于兒童胸椎椎弓根釘直徑的選擇一直存在爭議。國內(nèi)陳立言等認為椎弓根螺釘直徑為擬固定椎弓根的80%～90%較為合適。而Suk等認為由于小兒椎弓根具有一定的彈性和延展性,為了獲得最大矯形力,椎弓根釘直徑可達擬固定椎弓根橫徑的115%,即使有部分螺紋突破椎弓根皮質(zhì),也不會造成不良后果。在本組病例中,于中、上胸椎(T1～8)共置入螺釘206枚,術(shù)中置入螺釘直徑為4.5～5.5mm,其直徑達術(shù)前CT測量值的140.2%±19.2%;術(shù)后復(fù)查CT均未見椎弓根骨折發(fā)生。值得注意的是,其中1例患兒T4置入螺釘直徑甚至達到了術(shù)前椎弓根橫徑測量值的183%(見圖2)。研究表明,當采用逐漸增加椎弓根螺釘直徑的方式來連續(xù)性擴大兒童胸椎椎弓根時,椎弓根可發(fā)生3種方式的變化:椎弓根膨脹、螺紋切割椎弓根以及椎弓根骨折。而Rinella等對9歲男童尸體進行胸椎椎弓根釘置入的研究,也表明兒童椎弓根具有良好的黏彈性和延展性,其椎弓根橫徑(內(nèi)徑)可被擴大至術(shù)前CT測量值的196%,而并未發(fā)生骨折。國內(nèi)阮狄克等的研究則表明在不造成椎弓根骨折的前提下,隨螺釘直徑增大,置入螺釘?shù)陌殉至σ矊㈦S之增加。在本研究的病例中均未見畸形矯正過程中螺釘拔出、松動;術(shù)后復(fù)查CT未見椎弓根骨折;隨訪期間亦無拔釘、繼發(fā)性椎弓根骨折、矯形度丟失等情況發(fā)生。因此認為雖然兒童中、上胸椎椎弓根細小,但在確保釘?shù)劳耆挥谧倒鶅?nèi)的基礎(chǔ)上,置入直徑為4.5～5.5mm的椎弓根螺釘是安全的。然而,選擇較大直徑的椎弓根釘是有一定條件的。經(jīng)胸椎椎弓根釘固定技術(shù)的并發(fā)癥主要是由螺釘穿破椎弓根壁或椎體前緣皮質(zhì)所致。螺釘置入方向過于偏向內(nèi)側(cè)時可進入椎管,損傷脊髓;過于偏向頭或尾側(cè)可損傷神經(jīng)根;穿出外側(cè)對肺、節(jié)段血管等造成威脅。因此,如果已經(jīng)發(fā)生釘?shù)赖拇┢?卻仍盲目選擇大直徑螺釘置入,無疑將誘發(fā)或加劇螺釘錯置并發(fā)癥的發(fā)生和嚴重程度。在本組病例的手術(shù)過程中,在確保釘?shù)劳耆挥谧倒鶅?nèi)的基礎(chǔ)上,逐漸增加螺釘直徑,連續(xù)性擴大釘?shù)?每次擴大釘?shù)篮?均退釘確認釘?shù)浪谋诤偷撞客暾?當擰入螺釘阻力感明顯時即為最終選擇的螺釘直徑。因此,本研究強調(diào)置釘過程中探針探道的手感和螺釘擰入時的手感:①在開道過程中需用探針反復(fù)探觸釘?shù)赖牡撞恳约八谋?如四壁及底部結(jié)構(gòu)完整,均為骨質(zhì)感,說明椎弓根通道建立正確;如觸及軟組織或缺口,則應(yīng)調(diào)整釘?shù)?方可保證釘?shù)乐休S線完全位于椎弓根內(nèi);②在釘?shù)澜⒄_的基礎(chǔ)上才可根據(jù)術(shù)中不同直徑螺釘擰入時阻力感的變化選擇合適直徑螺釘。選擇較大直徑螺釘置入的前提是必須確保釘?shù)乐休S線完全位于椎弓根內(nèi),否則盲目追求較大直徑螺釘無疑將導(dǎo)致災(zāi)難性后果。術(shù)前CT測量是術(shù)中置釘?shù)闹匾罁?jù),其為術(shù)中置釘提供了包括手術(shù)節(jié)段椎弓根發(fā)育情況、椎體旋轉(zhuǎn)程度,椎弓根橫徑等重要信息。但術(shù)中最終究竟選擇何種直接的螺釘,必須基于2種情況考慮:①如建立釘?shù)垒S線完全位于椎弓根內(nèi)時,螺釘直徑的最終確定取決于進釘時手感。②如術(shù)中已發(fā)生椎弓根壁損傷,則術(shù)中需根據(jù)具體情況決定是否繼續(xù)使用椎弓根螺釘固定,必要時甚至放棄;如繼續(xù)使用,則使用螺釘直徑不應(yīng)超過術(shù)前測量椎弓根橫徑值?？傊?徒手置入螺釘、探觸釘?shù)酪约奥葆斨睆降倪x擇都需要長期實踐經(jīng)驗的積累和良好手感的習(xí)得。本研究在成功完成大量頸椎及腰椎椎弓根釘置入的基礎(chǔ)上才開始逐漸嘗試在兒童中、上胸椎應(yīng)用椎弓根螺釘技術(shù)。因此,椎弓根螺釘技術(shù)雖具有諸多優(yōu)點,但對其在兒童中的應(yīng)用仍需持慎重態(tài)