单侧椎板关节突螺钉固定与双侧椎弓根螺钉固定应用于下腰椎疾病的比较

曾忠友 汤永华 陈国军 严卫峰 吴鹏 张建乔 金才益

（发表于《中国脊柱脊髓杂志》2011年第5期）

（武警部队骨科医学中心 武警浙江省总队医院骨二科 314000 浙江省嘉兴市）

【摘要】目的：探讨瞄准器引导下经皮单侧椎板关节突螺钉固定联合椎间融合器植入与双侧椎弓根螺钉固定联合椎间融合器植入治疗下腰椎病变两种术式的优缺点。方法：回顾性分析2007年6月～2008年12月采用内固定并椎间融合方法治疗的51例下腰椎病变，其中瞄准器引导下经皮单侧椎板关节突螺钉固定联合椎间融合器植入的方法26例，双侧椎弓根螺钉固定联合椎间融合器植入的方法25例。两组病例在性别、年龄、病史时间、疾病类型、病变部位、疾病严重程度和术前病变节段椎间隙高度方面无统计学差异。结果：两组病例均顺利完成手术，均未输血，术中、术后未出现相关并发症。两组病例切口长度、手术时间、术中出血量、术后切口引流液量和住院费用相比差异有统计学意义（P＜0.05）；本组病例均获随访，随访时间12～42个月，平均19．5个月，两组病例融合率无差异。随访过程中两组病例均未出现螺钉松动、移位、断裂等现象，亦未出现椎间融合器移位现象，最后随访时两组JOA评分改善率相比差异无统计学意义（P＞0.05）。结论：相对双侧椎弓根螺钉固定，瞄准器引导下经皮单侧椎板关节突螺钉固定具有切口小、创伤小、操作简单、费用低、螺钉置入准确和安全等优点，是部分下腰椎病变内固定治疗的较好选择。

【关键词】椎板关节突螺钉；椎弓根螺钉；固定；椎间融合

Clinical study of unilateral translamina facet screw fixation compare bilateral pedicle screws fixation applying to low lumbar vertebra diseases/ZENG Zhongyou,TANG Yonghua,CHENG Guojun,ea tl//Chinese Journal of Spine and Spinal Cord

【Abstract】 Objective:To investigate advantage and disadvantage of unilateral translamina facet screw fixation by gunsight guiding and bilateral pedicle screws fixation after posterior approach decompression and intervertebral cage fusion to treat low lumbar vertebra diseases respectively.Method: The study reviewed 51 patients of low lumbar vertebra diseases underwent the surgery,26 cases of among were operatived by unilateral translamina facet screw fixation by gunsight guiding,the other were operatived by bilateral pedicle screws fixation. There was insignificant differences between gender,age,history time,diseased type,diseased region,diseased severity and intervertebral space height of diseased segment in two sets,Comparing surgical trauma and clinic effect in two sets simultaneously.Result: All operations were successful,no complication related to surgery was occurrenced intraoperatively and postoperatively.There was significant differences between length of incision,operative time,intraoperative bleeding,postoperative incisal draining and cost of hospitalization in two sets.All cases were followed-up for an average of 19.5 months(range of 12-24 months). 48 cases got bony fusion,and poor bony fusion in 3 cases,There was no implant failure at follow-up.But the intervertebral space height declined insignificant in patients of translamina facet screw fixation. Improving rate of the JOA grades was insignificant differences in two sets. Conclusion: Clinic effect of two fixation methods was equivalency for monosegmental low lumbar vertebra diseases of no serious instability .Comparing bilateral pedicle screws fixation,the percutanous unilateral translamina facet screw fixation has much advantage,for example shorting incision,little trauma,simple and safe operation, accurate screw placement,and so on,therefore,it is good choice for partial low lumbar vertebra diseases.

【Key words】Lamina facet screw;Pedicle screws;Fixation;Intervertebral fusion

【Author’s address】The second Dept of Orthopaedics,Hospital of Zhejiang General Corps of Armed Police Forces,Jiaxing,Zhejiang,314000,China

近年来，椎弓根螺钉固定联合椎间融合器植入成为下腰椎病变的主要固定和融合方式^［1、2］，但是，在国外，也有较多采用椎板关节突螺钉固定联合椎间融合器植入治疗下腰椎病变的报道^［3、4］，我院在基础研究的基础上，设计了一套椎板关节突螺钉瞄准器（专利号 ZL 2009 2 0120264.5）^［5］，并在瞄准器引导下采用经皮单侧椎板关节突螺钉固定联合椎间融合器植入治疗下腰椎病变，为了探讨两种术式的优缺点，现将我院自2007年6月～2008年12月采用两种不同固定方法治疗的51例下腰椎病例作一回顾性对比分析，报道如下。

1 资料与方法

1．1 病例选择标准

1、病变范围：下腰椎单节段病变；2、病变类型：腰椎间盘突出症（以退变为主，伴或不伴不稳，具有以下特点：慢性下腰痛，部分病例伴有下肢神经根症状，但以腰痛为主，久行、久站时有腰部下坠感；影像学表现为病变椎间隙高度下降、椎间盘向四周膨出、部分病例病变椎间盘有真空症样改变），腰椎退行性滑脱Ⅰ°，腰椎间盘突出症术后原位复发，腰椎间盘突出伴椎管狭窄，巨大型腰椎间盘突出症；3、无明显骨质疏松；4、腰椎无明显畸形，椎板发育良好；5、体重指数基本正常。根据上述标准，选择瞄准器引导下经皮单侧椎板关节突螺钉固定组26例（A组），双侧椎弓根螺钉固定组25例（B组）

1．2 一般资料

两组病例的性别、年龄、病史时间分布见表1，51例患者均有腰痛病史，伴双下肢放射7例（A组3例，B组4例），伴一侧下肢放射35例（A组19例，B组16例）。入院后常规行腰椎X线正侧位和过屈过伸侧位、CT平扫、MRI检查。影像检查提示：全部病例均存在病变椎间盘信号改变并椎间隙高度下降，其中腰椎过屈过伸位提示：椎体终板角度变化大于15°或椎体前后位移大于5mm者19例（A组8例，B组11例）。同时根据腰椎CT片及腰椎X线正侧位片测量拟固定节段椎板关节突钉道长度、椎板厚度、椎板外斜角、椎板下倾角等参数^［5］作为术中操作参考。疾病类型和病变部位分布情况见表2。病变节段椎间隙高度（椎间隙前后缘高度的平均值）见表3。除外腰椎间盘突出症术后原位复发的6例，其余病例均经门诊予保守治疗半年以上效果不佳。经统计学检验两组病例在性别、年龄、病史时间、疾病类型、病变部位、疾病严重程度和术前病变节段椎间隙高度方面条件均衡，具有可比性。

表1两组病例性别、年龄与病史时间分布情况

注：两组比较P＞0.05

表2两组病例疾病类型和病变部位分布情况

注：两组比较P＞0.05

1．3 手术方法

均采用全麻，取俯卧位。瞄准器引导下经皮单侧椎板关节突螺钉固定组具体操作为：剥离一侧竖脊肌，经扩大椎板间隙入路行椎管减压、髓核摘除、植骨、融合器植入。然后在C形臂X线机引导下，确定病变节段下位椎体对侧横突中线与上关节突外缘的交点为瞄准器定位杆的插入点，根据术前测量的椎板外斜角确定导向套筒的角度，经皮插入导向套筒，抵于棘突基底横线上中1/3处，作为导针的入点，在瞄准器引导下经一侧棘突基底经对侧椎板、下关节突、下位椎体上关节突至横突钻入导针(图1c)，导针进入深度参考术前测量的钉道长度及导向套筒留置在弧形臂外的长度。经C形臂X线机腰椎正侧位透视确定导针位置及深度合适(图1d、1e)，撤除瞄准器，予扩孔、攻丝、拧入相应长度带垫圈的螺钉。双侧椎弓根螺钉固定组具体操作为：剥离双侧竖脊肌，经一侧扩大椎板间隙入路行椎管减压、髓核摘除、植骨、融合器植入，然后在C形臂X线机引导下完成病变节段双侧经椎弓根钻孔、螺钉置入、装棒。两组病例均于髂嵴后缘取髂骨植骨，手术操作均由同组医师完成。所用椎板关节突螺钉为国产钛合金空心螺钉，其直径均为5.5mm；所用椎弓根螺钉均为国产GSS—Ⅳ系统。所用融合器外形有两种：一种为长方体或解剖型，另一种为香蕉型，为Depuy公司Leopard融合器系统和Jaguar融合器系统、Stryker公司Oac融合器系统。

1．4 术后处理

术后常规予预防抗感染、小剂量激素、脱水、保护胃粘膜并卧床休息等处理。麻醉苏醒后即嘱患者主动进行双下肢踝关节背伸运动及被动进行双下肢直腿抬高运动。根据引流量（24小时引流液小于50ml），切口引流管于术后24～72小时拔除。经皮单侧椎板关节突螺钉固定组于术后3周佩带腰围下床活动，双侧椎弓根螺钉固定组于术后4～5天佩带腰围下床活动，两组病例均于术后6周进行渐进性腰背肌、腹肌锻炼。

1．5 评价方法

1．5．1 记录并对比其手术时间、术中出血量、术后引流液量、切口长度、住院费用。

1．5．2 影像学评价：每例病例于术后3～5天、3个月、6个月、1年行腰椎X 线正侧位检查，术后6个月行腰椎过屈、过伸位X线检查，术后3～5天CT薄层平扫并三维重建，术后6个月、12个月CT薄层平扫并矢状面、冠状面重建。根据影像资料对比术前、术后病变节段椎间隙高度的变化并评价椎间融合情况，椎间融合评价标准为：1、椎间融合器无移位，融合器内无透亮线；2、椎间融合器前方有骨小梁通过；3、融合器与椎体终板间无透亮线并有骨小梁通过；3、过屈过伸位片提示融合节段椎体无相对移位及终板角度变化小于5°。

1．5．3 疗效评价：所有病例于术后72小时采用视觉模拟评分法（visual analogue scale,VAS）对疼痛进行评分。术前、末次随访采用JOA下腰痛评分系统（共29分），对患者症状、体征、日常活动及膀胱功能进行评价。改善率＝（末次JOA评分－术前JOA评分）/（29－术前JOA评分）×100%

2 结果

两组病例均未输血，术后切口无感染、无皮肤坏死，于术后12～14天切口拆线，术中、术后未出现脑脊液漏，术中、术后未出现马尾或神经根损伤以及下肢神经根功能恶化现象。两组病例切口长度、手术时间、术中出血量、术后切口引流液量和住院费用见表4。术后72小时VAS值A组为0～4分，平均2.07分，B组为1～5分，平均2.78分，两组相比差异有统计学意义（P＜0.05）；病变节段椎间隙高度见表3，两组相比差异无统计学意义（P＞0.05）。术后7例病例显示椎间融合器部分嵌入终板（A组4例，B组3例）。本组病例均获随访，随访时间12～42个月，平均19．5个月，根据上述评价标准，除外3例病例不能明确是否融合，其余48例病例获得椎间融合（图1、图2），其中A组24例，B组24例。随访过程中两组病例均未出现螺钉松动、移位、断裂等现象，亦未出现椎间融合器移位现象，B组25例病例中有13例于术后12～24个月行椎弓根螺钉系统取出术。最后随访时病变节段椎间隙高度见表3，两组相比差异有统计学意义（P＜0.05）。术前和最后随访时JOA评分及改善率见表5，改善率两组相比差异无统计学意义（P＞0.05）。

表3两组病例术前、术后及最后随访时病变节段椎间隙高度（mm）变化情况

注：两组术前及术后比较P＞0.05，最后随访时比较P＜0.05

表4 两组病例切口长度、手术时间、术中出血量、术后切口引流液量和住院费用情况

注：两组比较P＜0.05

表5两组病例术前和最后随访时JOA评分（分）情况及改善率

注：两组术前和最后随访时JOA评分和改善率比较P＞0.05

3 讨论

上世纪40年代King等首先报道采用关节突螺钉固定技术，进行腰椎后外侧的固定，但由于仅经关节突间螺钉固定，其强度较差，加之未采用有效的植骨技术，假关节发生率较高，因而未获得临床的进一步应用。1984年Magerl在此基础上改进为经椎板的关节突螺钉固定技术，即将螺钉自一侧棘突基底经对侧椎板、对侧下关节突固定至下位椎体上关节突、横突，并增加了后外侧或椎间植骨，从而大大提高了融合率。同时有作者^［6、7］通过生物力学实验证明腰椎椎板关节突螺钉固定的有效性。自此，经椎板关节突螺钉固定技术获得了较为广泛的临床应用，特别是联合椎间融合器植入在下腰椎病变中的应用^［3、4］。而且随着对下腰椎解剖研究的深入及影像技术的发展，其置钉技术逐渐由开放转向影像引导下（如采用X线或CT引导）的经皮操作^［8、9］。另一方面，自上世纪80年代椎弓根螺钉固定技术的出现，由于其适用范围广、固定强度大、节段稳定性好、植骨融合率高而获得广泛的应用，特别是联合椎间融合器的应用^［1、2］大大提高了其载荷强度，进一步提高了融合率和融合质量。但是，随着椎弓根螺钉固定在下腰椎病变应用的增多，由于广泛的软组织剥离与坚强固定所带来的邻近节段退变的问题亦越来越引起临床医师的注意，并成为影响下腰椎病变远期结果的重要因素^［10］。

两组固定方法的比较 单侧椎板关节突螺钉固定组其螺钉置入方法采用的是瞄准器引导下经皮植入，同时行一侧竖脊肌剥离完成椎管减压、髓核摘除、融合器植入，而双侧椎弓根螺钉固定组作两侧竖脊肌剥离，不仅软组织剥离程度和范围大，而且从切口长度、手术时间、术中出血量和术后引流液量方面与单侧椎板关节突螺钉固定组对比，两组差异有统计学意义（P＜0.05）。实验证明^［１１］：软组织剥离的范围与手术时间的长短是影响腰背肌恢复的重要因素，软组织的广泛剥离与手术时间的延长将大大增加腰椎术后失败综合症和加速邻近节段退变的风险。而从术后72小时VAS值评分及随访时的下腰痛恢复情况来看，经皮单侧椎板关节突螺钉固定组也好于双侧椎弓根螺钉固定组，前者术后72小时VAS值评分为0～4分，平均2.07分，后者为1～5分，平均2.78分。另外，经皮单侧椎板关节突螺钉固定组其住院费用亦低于双侧椎弓根螺钉固定组，前者为1.88～2.68万元（平均2.15万元），后者为2.40～3.30万元（平均2.76万元）。有作者^{［１２、１３］}通过生物力学实验证明：双侧椎板关节突螺钉固定联合椎间融合器植入具有与双侧椎弓根螺钉固定联合椎间融合器植入相同的稳定性。虽然最后随访时椎板关节突螺钉固定组椎间高度存在较明显的下降，而椎弓根螺钉固定组有轻度的下降，但两组病例均未出现内固定移位、松动或断裂的现象，且获得较好的椎间融合，其椎间融合率无统计学差异。由于临床大部分下腰椎病例合并单侧或双侧下肢神经根症状，如本文的51例病例伴双下肢放射痛7例，伴一侧下肢放射痛35例，需要进行一侧的椎管减压及神经根松解，而且，本文采用的是经扩大的椎板间隙入路的椎间融合方法，术中需要咬除一侧的部分或大部分关节突，只能有效地进行一侧椎板关节突螺钉的固定，因此，采用的是单侧椎板关节突螺钉固定，而固定侧的选择标准如下：1、有下肢神经症状侧的对侧；2、双下肢均有神经症状，症状严重侧对侧；3、无下肢神经症状，选择侧隐窝相对狭窄或关节突增生明显侧的对侧。在JOA评分项目下腰痛及日常活动的评分中，单侧椎板关节突螺钉固定组好于双侧椎弓根螺钉固定组。Grob等^［１４］通过对椎板关节突螺钉和椎弓根螺钉固定治疗下腰椎退行性病变的前瞻性对比研究并2年以上的随访发现：两组病例的并发症均较低，最后结果均较满意，在并发症和随访结果方面基本一致，但双侧椎弓根螺钉固定组病例其手术创伤、手术时间、术中出血和手术费用明显大于椎板关节突螺钉组。Tuli等^［１５］通过前瞻性对比研究，即采取上述两种固定方法治疗一组下腰椎退行性病变并经4年的随访发现，椎板关节突螺钉固定组除具有以上优点外，还明显减少了围手术期并发症。另外，由于椎板关节突螺钉技术具有弹性固定的特点，较少出现应力遮挡现象，因而不需要二次手术行螺钉取出，而双侧根弓根螺钉固定由于固定强度大，存在较为明显的应力集中和应力遮挡现象，易出现内固定系统松动或断裂，因而部分病例面临二次手术行内固定取出。通过两组病例的对比并结合文献报道，我们认为：相对双侧椎弓根螺钉固定组，单侧椎板关节突螺钉固定具有切口小、创伤小、操作简单、费用低等优点。特别是采用瞄准器引导下经皮椎板关节突螺钉的置入进一步减少了创伤，缩短了手术时间，提高了椎板关节突螺钉置入的准确性和安全性，是部分下腰椎病变内固定治疗的较好选择。

邻近节段的退变 坚强固定与广泛软组织剥离是加速邻近节段退变的两个重要原因，相比经皮单侧椎板关节突螺钉固定，双侧椎弓根螺钉固定更加坚强，且切口大、剥离范围大，理论上，双侧椎弓根螺钉固定组病例应该出现明显的邻近节段的退变。但由于两组病例随访时间不长，且未对两组病例进行严格的关于邻近节段退变的观察及对比。

当然，需要指出的是：相对双侧椎弓根螺钉固定，椎板关节突螺钉固定组采用的是一侧固定，而非双侧固定，其固定强度相对较弱，因而术后卧床时间相对较长。另外，在手术适应症方面，椎弓根螺钉固定技术具有更加广泛的适用范围，其基本适用于所有需要固定的、不同节段数的、体重指数异常的脊柱疾病，包括退变、创伤、畸形、肿瘤、炎症等。而椎板关节突螺钉固定技术其适用范围则相对较窄。例如其要求融合节段2节段或以下、身高体重指数基本正常、椎体后部结构完整，且无明显骨质疏松或畸形的病例。

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注：后有附图

图1a 患者男性，38岁，因反复下腰痛2年，

加重伴右下肢放射1个月，术前腰椎X线正侧

位示：腰4/5椎间隙高度明显下降

图1b 术前腰椎过屈过伸X线侧位示：腰4/5

终板角度变化较大

图1c 术中操作示意图

图1d 术中操作C形臂X线正位影像示：瞄准器

引导下钻入导针

图1e 术中操作C形臂X线侧位影像示：瞄准

器引导下钻入导针

图1f 行瞄准器引导下经皮椎板关节突螺钉固定并椎间融合

器植入术，术后腰椎X线正侧位

图1g 术后CT平扫示椎板关节突螺钉走行良好

图1h术后CT平扫示椎板关节突螺钉走行良好

图1i 术后半年腰椎过屈过伸X线侧位片示：腰4腰5椎体

无明显移位，相邻终板角度无明显变化

图1j 术后1年腰椎X线正侧位示：腰4/5椎间隙高度对比

术后有下降，椎板关节突螺钉及椎间融合器在位良好

图1k 术后6个月腰椎CT矢状面重建示：腰4/5椎间融合

良好

图1l 术后6个月腰椎CT冠状面重建示：腰4/5椎间融合

良好

图1m 术后腰部切口长度为4.7cm

图2a 患者男性，32岁，诊断为腰4/5巨大型椎间盘突出

伴马尾神经损伤，术前腰椎X线正侧位示：腰4/5椎间高

度下降

图2b 经腰4/5椎间髓核摘除+椎间融合器植入+腰4腰5

椎弓根螺钉内固定术，术后腰椎X线正侧位

图2c 术后1年腰椎X线正侧位示：腰4/5内固定及椎

间融合器在位良好

图2d 椎弓根螺钉取出术后2年腰椎X线正侧位示：腰4/5椎间融

合器在位良好。

图2e术后6个月腰椎CT矢状面重建示：腰4/5椎间融合

良好

图1f 术后6个月腰椎CT冠状面重建示：腰4/5椎间融合

良好

图2g 术后腰部切口长度为9.6cm