【汇总】椎弓根螺钉强化技术：适应症、安全性、操作要点
KEYPOINT
1. 在脊柱骨质疏松患者手术中，应用椎弓根螺钉强化技术有效增加螺钉稳定性，降低内固定失败率；
2. 骨质疏松症和翻修手术患者，可以考虑应用椎弓根螺钉强化技术；
3. 注射体积：建议注射骨水泥2-3 ml，水泥体积进一步增大对抗拔出强度似乎没有积极影响，反而增加了水泥外渗的风险；
4. 注射时间：建议在骨水泥注射后立即拧入椎弓根螺钉；
5. 椎弓根螺钉强化后椎体内骨水泥分布和形态多样，骨密度较低的患者骨水泥渗漏风险较高，形态上呈散在分布；
6. 空心椎弓根螺钉与骨水泥注射强化技术，两者临床结果和生物力学特性无显著性差异，均得到满意临床效果。
随着社会人口老龄化的进展，骨质疏松症成为老年人群的常见病，发病率不断上升。对于我们脊柱外科医生而言，如何增加骨质疏松患者椎弓根螺钉稳定性、降低术后内固定失败率是目前亟需解决的一大难题。
不同骨质量的螺钉松动技术、切割实验和拉出实验的结果有一个共同的结果:致密的骨小梁增强了内固定的牢固性，而骨质疏松则大大增加了内固定失败的风险。应用骨水泥(如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或钙基骨水泥)强化椎弓根螺钉是一种有效增加内固定稳定的技术。在下面的文章中，我们将对目前椎弓根螺钉的适应症、安全性、操作要点、影响因素等技术方面进行如下综述：
文章通过大量回顾文献并讨论适应症、局限及技术因素。结果表明骨质疏松患者的内固定失败率较高，最有可能的原因是骨质量下降和骨-螺钉界面不良。必要时用骨水泥(如聚甲基丙烯酸甲酯或钙基骨水泥)增强椎弓根螺钉稳定性是有效选择。文章结论认为：谨慎的患者选择、适当的操作技术和理想的骨水泥增强剂选择是应用椎弓根螺钉强化的关键因素。
数据比较：El Saman等研究显示，在老年人椎体骨折治疗中，螺钉强化与不强化的螺钉松动率显著降低(4.3 vs 62.8%)，复位丢失率降低(1.1°vs 5°)。Sawakami等人在一项回顾性研究中报道了类似的临床结果，与未强化的螺钉相比，PMMA强化螺钉的复位丢失显著降低(3°vs 7°)，融合率更高(94 vs 77%)，螺钉周围透亮带更低(29 vs 71%)。
适应症：骨质疏松症和翻修手术患者——考虑应用椎弓根螺钉骨水泥强化技术。
注射量：2-3 ml左右时，初始把持力最大，水泥体积进一步增大对拉出强度似乎没有积极影响，反而增加了水泥外渗的风险。
注射时间：在大多数研究中，在骨水泥注射后立即拧入椎弓根螺钉。
操作技术：首先，用标准的椎体成形术或后凸成形器械将骨水泥注入椎体。然后用一个标准的椎弓根螺钉将骨水泥固定在骨水泥周围。另一种选择是使用有孔或空心椎弓根螺钉。在这种技术中，骨水泥通过螺钉上的孔注入椎体。空心螺钉的优点之一似乎是操作时间更短，水泥漏出的风险更低，但仍缺乏更大规模的研究。椎弓根螺钉开窗的设计(开窗的数量和位置)也可能会影响固定的强度，尽管目前还不能得出最终结论。
骨水泥材料选择：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）由于具有良好的生物相容性，长期并发症少，成本相对较低，应用广泛。PMMA因为它的生物惰性，也有一些缺点，如其骨重塑和骨整合能力有限。作为一种单体，心血管并发症也会发生。在此基础上，实现了磷酸钙(CP)、硫酸钙(CS)、甘油三酯钙(CT)等其他钙基水泥材料。CP可转化为羟基磷灰石，并且由于其骨导电性和骨诱导性，具有较高的骨重建和骨整合潜力。CS和CT虽然可以作为骨替代物，但都有一定的局限性。CS快速吸收，CT在聚合过程中膨胀，增加了外渗的风险。此外，与PMMA相比，所有的新水泥在注射时的粘度都较低，这可能会增加渗漏的风险。最大的缺点是需要24小时的凝固，因此在手术时不能提供增强的固定。
椎体内骨水泥分布
关于骨质疏松椎体中骨水泥分布及其形态，对于椎弓根螺钉的生物力学强度和椎弓根螺钉增强后骨水泥渗漏的风险具有重要意义。
本研究使用CT来评估椎弓根螺钉PMMA强化后骨质疏松椎体中的骨水泥分布，并分析导致骨水泥渗漏的因素。所有患者术后均行椎体骨水泥分布的CT评价。在轴位CT图像上，椎体内骨水泥分布分为四个区域：椎体前三分之一、椎体中三分之一、椎体后三分之一和椎弓根。椎弓根螺钉周围骨水泥分布形态分为散在型和集中型。渗漏模式分为前侧、后侧和管漏。分析了骨密度、骨水泥渗漏率和骨水泥分布形态之间的关系。
文章认为，由于骨密度、注射顺序等多种因素的影响，椎弓根螺钉强化后椎体内PMMA的分布和形态是多种多样的。无论PMMA注射还是空心螺钉技术，大部分骨水泥都位于椎体，骨密度较低的患者骨水泥渗漏风险较高，形态上呈散在分布。值得注意的是，骨水泥的分布最不可预测，反而最有可能在那些需要强化的地方发生渗漏。
图注：在轴位CT图像上，椎体内骨水泥分布分为四个区域：椎体前三分之一区、椎体中三分之一区、椎体后三分之一区、椎弓根区。
图注：生物力学研究中采用的侧装空心螺钉(A)，实心螺钉(B)，C，人工骨块内骨水泥强化螺钉。
图注：用于检测椎弓根螺钉拔出强度的器械(A)，骨块检测前后的器械(B)。
两种技术的临床效果和生物力学特性比较
本文评估并比较了骨质疏松症患者空心椎弓根螺钉PMMA强化与注射技术的临床结果和生物力学特性。
文章结果得出，两种方法临床效果均满意，无显著性差异。尽管注射组的拔出强度和螺钉拔出扭矩显著高于空心椎弓根螺钉组；但与针头注射组相比，空心椎弓根螺钉组的手术时间更短，骨水泥渗漏率也更低。
图注：空心螺钉是一种在螺纹远端三分之一处有侧孔的单轴和多节螺钉(箭头)。
图注：生物力学研究中采用的侧装空心螺钉(A)，实心螺钉(B)，C，人工骨块内骨水泥强化螺钉。
图注：用于检测椎弓根螺钉拔出强度的器械(A)，骨块检测前后的器械(B)。
审稿：王庆德
供稿/编辑：张振辉
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