皮质骨轨迹螺钉在治疗胸腰段及腰椎结核中的应用

摘要

本方案描述了采用皮质骨轨迹螺钉治疗脊柱结核的方法。CBT螺钉固定 通过 后路与前路手术是治疗胸腰段及腰椎结核的一种有前景的技术。

摘要

肺外结核的常见类型是脊柱结核（TB）。脊柱结核可导致椎体破坏，进而引起脊柱后凸畸形和神经功能障碍。清创、植骨和重建是脊柱结核常见的外科治疗方法。对于前柱-中柱结构破坏的脊柱结核患者，内固定物松动的风险更高。 Cortical bone trajectory（CBT）螺钉固定可降低此类并发症的发生率，因为CBT螺钉在矢状面和轴状面上的进钉路径与皮质骨有显著接触，增强了螺钉-骨界面的结合强度。CBT螺钉的置入路径更靠近棘突，对椎旁肌肉的剥离较少，该方法似乎可减少组织内在损伤和术后疼痛。CBT螺钉是一种安全有效的脊柱结核内固定方法，因其能有效减少固定节段数量，最大限度保留脊柱活动度，减轻组织损伤，并缓解手术部位的术后疼痛。

引言

最常见的肺外结核是脊柱结核（TB），其中以胸腰段和腰椎结核最为常见^1,2。脊柱结核可导致椎体破坏，进而引起脊柱后凸畸形和神经功能障碍³。尽管抗结核化学治疗在脊柱结核的治疗中至关重要，但通常需要外科手术干预以矫正后凸畸形并恢复神经功能。清创、植骨和重建是脊柱结核常见的手术治疗方法⁴。脊柱结核主要导致椎体前中柱结构破坏以及骶前或髂腰肌脓肿形成。因此，许多外科医生推荐采用后路内固定联合前路清创和植骨，以实现牢固的内固定并完成彻底的清创^5,6。

椎弓根螺钉（PS）固定技术因其卓越的生物力学强度，被认为是脊柱重建的金标准⁷。传统的PS置入采用与轴平面平行的侧向路径，导致螺钉-骨界面的接触强度主要依赖于松质骨的质量⁸。骨质疏松患者由于骨质减弱，更易发生PS松动⁹。脊柱前中柱受损的结核病患者也可能出现此类情况^6,10。 Cortical bone trajectory（CBT）螺钉固定技术可降低此类并发症的发生率，因为CBT螺钉在矢状面和轴状面上的进钉路径与皮质骨有显著接触，从而增强螺钉-骨界面的接触强度¹¹。因此，对脊柱结核采用CBT螺钉固定可有效减少固定节段数量，并最大限度保留脊柱活动度，尤其适用于胸腰段区域。

既往一项回顾性研究比较了椎弓根螺钉固定与传统螺钉固定治疗腰椎结核的3年临床效果¹²。两种方法均具有良好疗效，但椎弓根螺钉固定在术后VAS评分改善方面更为显著。因此，本研究旨在进一步探讨椎弓根螺钉固定治疗胸腰段及腰椎结核的临床疗效，随访时间延长至5年。

方案

本研究经杭州红十字会医院伦理委员会批准。患者已签署书面知情同意书，同意发表其个人临床资料及 accompanying 图像。腰椎结核患者根据病史、临床体征、影像学检查结果和实验室检查结果进行初步诊断。根据既往研究^13,14，本研究采用病灶组织的抗酸染色、微生物学检查以及快速液体培养等实验室检测方法诊断结核病。本研究的纳入标准如下：病变局限于三个或更少的相邻节段，且患者存在脊柱不稳、神经功能障碍和腰痛症状。排除标准如下：受累椎体超过三个、严重后凸畸形、椎弓根损伤、存在手术禁忌证以及精神疾病。术前，所有患者均根据既往报告¹²接受抗结核化疗，方案包括利福平（0.45 g·kg^-1·day^-1）、异烟肼（0.3 g·kg^-1·day^-1）、乙胺丁醇（0.75 g·kg^-1·day^-1）和吡嗪酰胺（1.5 g·kg^-1·day^-1），持续至少2周。所用试剂和设备列于材料表中。

1. 术前准备

全身麻醉诱导后，将患者俯卧于胸垫上。在C形臂透视引导下，通过正位和侧位影像确定受累椎体。手术入路侧通常根据骨破坏最严重的侧别、脓肿所在侧别以及症状最明显的一侧来选择。

2. 手术步骤

1. 暴露椎骨并确定进针点
   以受累椎体为中心，沿后正中线做一手术切口。依次切开皮肤、皮下组织及深筋膜。分离双侧竖脊肌肌群所在的椎旁肌组织，暴露受累椎体上下相邻责任椎骨的关节突及椎板。 通过 多裂肌肌室。以峡部边缘切线作为参考解剖标志。进针点为同侧上关节突中垂线与位于横突下方1 mm的水平线的交点。可使用动力工具建立螺钉置入通道，例如用磨钻在进针点处打开皮质骨。
   注意：钻头应穿过皮质骨，直至到达椎弓根内的松质骨交界处。由于该区域的皮质骨相对较硬/致密，必须避免使用起始骨凿敲击，以防医源性骨折。
2. 螺钉置入与进钉路径
   置钉过程中，矢状角约为25°，侧向角（外展角）约为15°¹⁵对于左侧椎弓根投照，螺钉从5点钟位置指向11至12点钟方向；对于右侧椎弓根投照，螺钉从7点钟位置指向12至1点钟方向（图1对于腰椎皮质骨轨迹（CBT）螺钉，直径4.0–5.0 mm、长度35–40 mm具有相对较好的安全性。螺钉最大长度从L1的32.0 mm逐渐增加至L4的35.3 mm，随后在L5减小至34.8 mm。长度为30 mm的CBT螺钉在腰椎中应用是安全的。螺钉最大直径从L1的4.5 mm逐渐增加至L5的7.5 mm。建议L1–L2使用直径4.0 mm的CBT螺钉，L3–L5使用直径4.5 mm的CBT螺钉。
   注意：CBT 螺钉的长度、直径和置入角度必须根据术前影像学检查进行个体化和精确的规划确定。
3. 导丝置入与固定
   确定进针点、进针方向和角度后，将定位导丝插入螺钉路径。在C臂透视引导下，通过正位和侧位影像确认螺钉路径及长度。确认无误后，拔除导丝，将合适尺寸的皮质骨轨迹（CBT）螺钉置入相应椎体。完成椎弓根螺钉置入后，选择合适尺寸的钛棒，与螺钉固定。彻底止血后，在切口内放置两根引流管，并用丝线缝合固定于皮肤。随后逐层关闭切口。
   内固定完成后，将手术床向术者对侧旋转20°，以改善手术区域的视野。随后，沿腋中线在腹壁做一小切口，行腹膜后入路。选择病变较重的一侧作为手术侧，对侧腰部以腰垫支撑。在病变侧，沿第11肋尖至耻骨联合的连线标记切口线。切口位置根据受累节段及术前C型臂定位标记确定。针对不同节段，切口可沿头尾方向上下移动一个椎体的高度。对于L1-L2节段，切口位于第11肋头处^th 肋骨切除4 cm，随后沿肋骨向前延伸4 cm，总长度为8 cm。对于L2-L3和L4-L5节段，切口位置根据节段高度确定，起自腋中线，向前下方延伸。图2).
4. 病椎的暴露与清创
   剥离腰大肌以暴露其前缘，显露椎旁筋膜。结扎并电凝椎体节段血管。继续解剖以暴露受累椎体及椎间盘。使用骨凿切除坏死骨组织。垂直于椎体方向，向近端和远端刮除残留死骨及病变椎间盘组织。采用吸引器和垂体钳清除坏死组织。清除围绕腰大肌及受累椎体节段周围的寒性脓肿。
   注意：为了尽量减少术中出血，必须在清创病理性椎体之前结扎和凝固节段性血管。
5. 止血与伤口闭合
   在整个切口范围内仔细实现了止血，伤口用生理盐水反复冲洗。在病灶腔内放置一根引流管，经切口邻近皮肤引出，并在其末端连接引流瓶。腹外斜肌、腹内斜肌和腹横肌的各层结构清晰可见。切口逐层缝合，引流管用丝线缝合固定于皮肤。

3. 术后管理和随访

1. 术后初期评估与伤口护理
   术后24小时内进行，以评估手术伤口情况、监测生命体征，并指导患者或照护者正确实施伤口护理及识别感染征象。
2. 引流管与药物管理
   根据引流量，术后24–48小时内拔除引流管。根据需要开具抗结核药物、镇痛药和抗生素，并提供用药指导。
3. 活动、康复及随访安排
   指导患者进行早期术后活动，如翻身和抬腿运动。安排随访就诊，以监测愈合进展、处理并发症，并确保遵循康复方案。
4. 患者教育与应急处理流程
   提供有关术后护理与康复的资料，强调坚持用药和定期随访的重要性。提供紧急联系方式，并对患者进行培训，使其了解需紧急就医的指征。

结果

平均随访时间为 61.9 ± 9.1 个月。表1展示了平均手术时间及术中出血量。随访期间未出现螺钉松动的情况。所有病例在末次随访时均实现完全骨性融合，平均骨性融合时间为 4.4 ± 0.9 个月。随访期间，日本骨科协会（JOA）评分以及腰痛和腿痛的视觉模拟评分（VAS）较术前显著改善（图3）。此外，随访期间平均Cobb角明显减小（图3）。末次随访时平均矫正丢失为 3.3 ± 2.2。1例患者在手术中发生硬膜撕裂，另1例因髂窝脓肿形成需行导管冲洗和引流。典型病例见于图4和图5。

数据可用性：
本研究中使用或分析的数据集已在补充文件1中提供。

讨论

在脊柱结核病例中，手术联合抗结核化疗通常能够获得满意的治疗效果^16,17。单纯保守治疗无法缓解脊髓压迫、改善神经功能障碍，也无法避免脊柱畸形的发生¹⁸。相比之下，手术干预可恢复脊柱稳定性并减轻神经压迫，从而促进疾病治疗。由于椎体前柱和中柱破坏、骶前或髂腰肌脓肿以及神经损伤等因素，单一切口完成病灶清除和有效内固定较为困难^19,20。通过结合后路螺钉固定、前路病灶清除及植骨融合，可最大限度地克服单一手术入路的局限性。

后路椎弓根螺钉固定术因具有优异的生物力学强度和脊柱固定能力，是脊柱外科中常用的固定技术^21,22，但传统椎弓根螺钉的固定效果主要依赖于椎体松质骨的质量

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
皮质骨轨迹螺钉	山东威高骨科材料股份有限公司	WGB1Z-7	用于内固定
克氏剪骨钳	上海医疗器械有限公司	P1Z0303	用于咬除死骨或修整骨残端
骨膜剥离器	上海医疗器械有限公司	POK01	用于剥离或分离附着于骨表面的骨膜及软组织
电动骨科工具系统	Aesculap	GA800	用于在皮质骨轨迹螺钉入点处切开皮质骨
脊柱内固定棒	山东威高骨科材料股份有限公司	GB1Z-1	用于连接螺钉