刘浩 | 改良微型钢板侧块固定螺钉植钉策略对颈椎单开门椎管扩大椎板成形术后轴性症状的影响研究

目的    探讨颈椎单开门椎管扩大椎板成形术中采用改良微型钢板侧块固定螺钉植钉策略对术后轴性症状发生的影响。

方法    回顾分析 2011 年 8 月—2016 年 7 月 166 例行颈椎单开门椎管扩大椎板成形术且符合选择标准患者的临床资料，其中 81 例 2014 年 8 月前收治患者采用传统微型钢板安放及侧块固定螺钉植钉方法（对照组），85 例 8 月后收治患者采用改良植钉策略手术（改良组）。两组患者性别构成、年龄、临床诊断、病程、病变节段以及术前日本骨科协会（JOA）评分、疼痛视觉模拟评分（VAS）、颈椎功能障碍指数（NDI）、颈椎曲度及活动度、椎管矢状径及横截面积、Pavlov 值等一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。记录并比较两组手术时间、术中出血量及侧块固定螺钉破坏颈椎小关节数量、临床疗效评价指标（JOA 评分及改善率、VAS 评分、 NDI）、影像学评价指标（颈椎曲度及活动度、椎管矢状径及横截面积、Pavlov 值、椎板开门角度），以及并发症发生情况。

结果    改良组手术时间、术中出血量明显低于对照组（P<0.05）。术中改良组破坏颈椎小关节 10 个（2.4%，10/417）、对照组破坏 121 个（29.9%，121/405），发生率差异有统计学意义（χ2=115.797，P=0.000）；对照组18 例颈椎小关节破坏达 3 个或以上，改良组无破坏超过 3 个患者，差异有统计学意义（P=0.000）。患者术后均获随访，改良组随访时间为（28.7±4.9）个月，对照组为（42.4±10.7）个月，差异有统计学意义（t=10.718，P=0.000）。两组末次随访时 JOA 评分、VAS 评分及 NDI 均较术前明显改善（P<0.05）；两组间 JOA 评分及改善率、VAS 评分差异均无统计学意义（P>0.05），但改良组 NDI 明显低于对照组（P<0.05）。影像学复查显示，末次随访时两组颈椎曲度、颈椎活动度、椎管矢状径、Pavlov 值、椎管横截面积与术前比较，差异均有统计学意义（P<0.05）；两组间上述指标以及椎板开门角度比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。随访期间对照组轴性症状发生率（27/81，33.3%）低于改良组（23/85，27.1%），但差异无统计学意义（Z=−1.446，P=0.148）。两组 C₅ 神经根麻痹、脑脊液漏、切口感染、肺部及泌尿系感染发生率比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。

结论    颈椎单开门椎管扩大椎板成形术中采用改良微型钢板侧块固定螺钉植钉策略，可有效降低螺钉破坏颈椎小关节的风险，对避免因小关节破坏导致的轴性症状具有积极意义。

颈椎单开门椎管扩大椎板成形术是一种安全有效的单开门术式，轴性症状是该术式常见的严重并发症之一，主要临床症状为长期颈肩部疼痛、僵硬，并伴酸胀、沉重感和肌肉痉挛，严重时甚至影响患者生活，因此预防和减少轴性症状是脊柱外科研究热点^[1-3]。轴性症状的发生与颈椎后方韧带复合体破坏、颈后深肌群损伤、颈椎小关节损伤、颈椎活动度下降、术后颈椎曲度丢失等多种因素相关，其中颈椎关节突关节紊乱或破坏是重要因素^[4-6]。而传统单开门手术中，开门椎板被丝线缝合悬吊于关节突关节囊（悬吊法），由此会继发关节突关节牵张、破坏和瘢痕化，引发术后轴性症状^[7-9]。

为减少悬吊法对小关节关节囊的损伤，近年临床逐渐采用微型钢板固定开门椎板。但前期研究中，我们发现微型钢板侧块固定螺钉可能穿透小关节面，进而引发术后轴性症状，而且破坏小关节≥3 个是其独立危险因素，提示术中保护小关节、避免侧块固定螺钉穿透小关节面具有重要意义^[10]。目前侧块固定螺钉植钉主要依赖术者经验和技术，为探寻科学的植钉方法，我们对颈椎侧块进行了影像解剖分析，总结了不同长度单开门微型钢板侧块固定螺钉的安全植钉区域^[11]。并在此研究基础上，对颈椎单开门椎管扩大椎板成形术中微型钢板安放及侧块固定螺钉植钉方法进行了改良，以期减少小关节破坏，进而减少术后轴性症状的发生。自 2014年 8 月开始我们将该改良策略用于临床，现总结采用改良策略手术患者的临床资料，并与传统手术方法患者进行比较，探讨其可行性和有效性。报告如下。

1.1    患者选择标准

纳入标准：① 诊断为颈椎管狭窄症、多节段颈椎间盘突出、后纵韧带骨化症患者，且临床症状与影像学表现相符；② 行颈椎单开门椎管扩大椎板成形术，并且使用 Centerpiece 钢板（Medtronic 公司，美国）固定。

排除标准：① 传统悬吊法固定开门椎板、间隔使用微型钢板固定；② 术前存在颈椎椎间不稳及明显后凸畸形；③ 存在颈椎创伤、肿瘤、炎症等；④ 前后路联合手术、翻修手术、联合颈后路融合手术；⑤ 失访或随访时间≤24 个月。

2011 年 8 月—2016 年 7 月共 166 例患者符合选择标准纳入研究，其中 2014 年 8 月前采用传统微型钢板安放及侧块固定螺钉植钉方法手术患者作为对照组（81 例），8 月后采用改良策略手术患者作为改良组（85 例）。

1.2    一般资料

改良组：男 67 例，女 18 例；年龄 38～81 岁，平均 60.8 岁。临床诊断：颈椎管狭窄症 39 例，多节段颈椎间盘突出 27 例，后纵韧带骨化症 19 例。病程 1～120 个月，中位时间 14 个月。病变节段：C_3～7 79 例，C_3～6 4 例，C_4～7 2 例。术前存在颈部疼痛19 例。

对照组：男 65 例，女 16 例；年龄 34～83 岁，平均 60.1 岁。临床诊断：颈椎管狭窄症 42 例，多节段颈椎间盘突出 26 例，后纵韧带骨化症 13 例。病程 1～108 个月，中位时间 12 个月。病变节段：C_3～7 75 例，C_3～6 4 例，C_2～7 1 例，C_4～7 1 例。术前存在颈部疼痛 17 例。

两组患者性别构成、年龄、临床诊断、病程、病变节段以及术前日本骨科协会（JOA）评分、疼痛视觉模拟评分（VAS）、颈椎功能障碍指数（NDI）、颈椎曲度及活动度、椎管矢状径及横截面积、Pavlov值等一般资料比较，差异均无统计学意义（P> 0.05）。

1.3    手术方法

两组患者手术均由同一术者完成。患者全麻后取俯卧位，头部用 Mayfield 头架固定。取颈部后正中切口，逐层切开皮肤、皮下及项韧带，由棘突两侧骨膜下分离椎旁肌，暴露 C_3～7 椎板、棘突、关节突内侧。尖刀切断 C_2、3 以及 C₇、T₁ 的棘上韧带及棘间韧带，棘突咬骨剪剪除 C_3～7 棘突。以临床症状较重侧为开门侧，对侧为门轴侧。在门轴侧小关节与椎板交界处，用磨钻去除椎板外层骨皮质，保留内层骨皮质制作开门门轴。开门侧则在“门轴” 对应位置全层磨开椎板，向门轴侧小心掀开椎板，分离硬脊膜与黄韧带和椎板的粘连，明胶海绵和肾上腺素盐水棉片压迫椎管内静脉出血，开门宽度10～14 mm。用钢板模具试模后选用合适长度的Centerpiece 钢板，确定钢板位置后用螺钉将微型钢板两端固定于侧块及掀开的椎板上。冲洗切口，彻底止血，置引流管，逐层缝合切口。

改良组：① 微型钢板类型选择：根据不同椎体节段侧块形态选择不同类型微型钢板，C_3～5 椎体侧块横径较小，选择侧块端螺钉固定孔纵向排列的钢板；C_6、7 椎体侧块横径较大，选择侧块端螺钉固定孔横向排列的钢板。② 微型钢板放置：微型钢板侧块端尽量安置于侧块中上份，尽量避免侧块端上、下缘接触遮挡小关节囊。③ 侧块固定螺钉选择及植钉：若侧块固定螺钉植钉点位于 C_3～5 椎体侧块上 1/2 或 C_6、7 椎体侧块内上象限，选择长度为7 mm 的侧块固定螺钉并垂直于侧块表面植入；若侧块固定螺钉植钉点位于侧块下 1/3，选择长度为5 mm 的侧块固定螺钉并向头端倾斜植入；其他情况下，选择长度为 5 mm 的侧块固定螺钉并垂直于侧块表面植入。见图 1。本组使用 7 mm 侧块固定螺钉 94 枚，5 mm 侧块固定螺钉 76 枚。

对照组：术中根据产品说明书以及术者经验、操作习惯和术中判断，放置微型钢板并植钉。钢板类型及螺钉长度由术者依患者侧块大小判断选择。本组使用 7 mm 侧块固定螺钉 152 枚，5 mm侧块固定螺钉 10 枚。

1.4    术后处理

两组患者术后处理方法一致。术后常规给予抗生素治疗 24 h，1～2 d 后拔出引流管，患者在颈托保护下逐渐下床活动，间断颈部活动锻炼，3 个月后去除颈托。

1.5    疗效评价指标

记录两组手术时间及术中出血量。采用 JOA评分^[12]评价患者神经功能，按照以下公式计算改善率：（术后 JOA 评分–术前 JOA 评分/（17–术前JOA 评分）×100%。记录患者术后轴性症状、C₅ 神经根麻痹、螺钉松动断裂等并发症发生情况。轴性症状判断标准^[1-2]：术后 3 个月后出现且持续时间不少于 1 个月的颈肩部疼痛、僵硬、酸胀、沉重感等症状。C₅ 神经根麻痹判断标准^[1]：与术前相比出现三角肌和/或肱二头肌肌力下降、C₅ 神经支配区域感觉缺失或新发放射性疼痛。采用 VAS 评分及NDI 评估患者颈肩疼痛及颈椎功能情况。根据VAS 评分对轴性症状分度^[2]：其中 VAS 评分≤4 分为轻度，5～7 分为中度，>7 分为重度。

采用 eFilm 2.1 软件（Infinitt 公司，韩国）测量相关影像学指标。于颈椎侧位 X 线片测量椎管最狭窄节段的矢状径并计算相应 Pavlov 值、颈椎曲度，在过伸过屈位 X 线片测量颈椎活动度。CT 图像测量椎管最狭窄节段的横截面积、椎板开门角度；判断 Centerpiece 钢板侧块固定螺钉是否穿透小关节面进入相应小关节，记录破坏颈椎小关节的数量。

1.6    统计学方法

采用 SPSS19.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验，组内比较采用配对 t 检验；计数资料组间比较采用 χ²检验及秩和检验及 Fisher 确切概率法。检验水准 α=0.05。

改良组手术时间（128±22）min、术中出血量（211±123）mL，明显低于对照组的（136±22）min、（267±140）mL，差异均有统计学意义（t=2.248， P=0.026；t=2.754，P=0.007）。术中改良组破坏颈椎小关节 10 个（2.4%，10/417）、对照组破坏 121 个（29.9%，121/405），发生率差异有统计学意义（χ²=115.797，P=0.000）；对照组 18 例颈椎小关节破坏达 3 个或以上，改良组无破坏超过 3 个患者，差异有统计学意义（P=0.000）。

术后两组各 3 例患者出现切口感染，经抗感染及加强换药后愈合；其余患者切口均Ⅰ期愈合。患者均获随访，改良组随访时间为（28.7±4.9）个月，对照组为（42.4±10.7）个月，差异有统计学意义（t=10.718，P=0.000）。末次随访时，两组 JOA 评分、VAS 评分及 NDI 均较术前明显改善，差异有统计学意义（P<0.05）。两组间 JOA 评分及改善率、 VAS 评分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。改良组 NDI 明显低于对照组，差异有统计学意义（t=2.023，P=0.045）。见表 1。

影像学复查显示，末次随访时两组颈椎曲度、颈椎活动度、椎管矢状径、Pavlov 值、椎管横截面积与术前比较，差异均有统计学意义（P<0.05）；两组间上述指标以及椎板开门角度比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 2 及图 2、3。

随访期间对照组发生轴性症状 27 例（33.3%），改良组发生 23 例（27.1%）；改良组轴性症状发生情况与对照组比较差异无统计学意义（P>0.05）。两组 C₅神经根麻痹、脑脊液漏、肺部及泌尿系感染发生率比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表 3。相关并发症经对症治疗、延长引流、抗感染等治疗后均治愈或缓解。

3.1    微型钢板侧块固定螺钉植钉策略的改良

侧块固定螺钉长度的选择以及植钉点位置、方向是螺钉是否会破坏小关节的关键因素。本研究采用的 Centerpiece 钢板其侧块固定螺钉常用长度为 5 mm 和 7 mm。我们在前期研究中基于 CT 图像，对不同长度微型钢板侧块固定螺钉的安全固定区域进行了分析^[11]。结果提示 7 mm 侧块固定螺钉的安全植钉区域，在 C_3～5 水平位于椎体侧块中上份1/2～2/3 区域，C_6、7 水平位于椎体侧块内上 1/4 区域；而 5 mm 侧块固定螺钉的安全植钉区域在 C_3～7水平均位于椎体侧块中上份 2/3 区域，椎体侧块下1/3 是植钉危险区域。Min 等^[13]研究提出当植钉点在侧块下份距下位小关节关节囊 5 mm 以内时，植钉方向偏向头侧有助于保护小关节。

在前期研究基础上，我们提出了改良侧块固定螺钉植钉策略，即根据不同颈椎节段侧块特点选用不同类型微型钢板，以及钢板侧块端安置位置、植钉安全区域，并根据植钉点选择螺钉长度和植钉方向。与侧块螺钉、椎弓根螺钉技术先植钉后上棒不同，单开门微型钢板固定需先安置钢板，然后固定螺钉，因此微型钢板侧块固定螺钉植钉位置受钢板位置影响大^[14-15]。术中要仔细安置钢板于侧块中上份，以使螺钉正对安全植钉区。但钢板上缘应避免接触上位小关节关节囊，以免术后对小关节运动产生遮挡，成为轴性症状发生的诱因^[16]。微型钢板侧块固定螺钉较短且不具有自锁功能，为增加螺钉把持力，术中应尽量垂直侧块表面植钉。同时，既往植钉方法更多考虑稳定固定原则，因此侧块固定螺钉通常尽量选择较长螺钉，达到稳定椎板的作用。而我们改良后的侧块固定螺钉植钉策略平衡了小关节保护和内固定稳定，尽可能减少植钉对关节突关节的破坏，并在此基础上以最稳固的方式植钉。术中微型钢板安置完成后，可根据钢板侧块端螺钉固定孔位置选择螺钉长度。若钢板螺钉固定孔位于 7 mm 螺钉的安全植钉区，则选择相应长度螺钉垂直植入；若在7 mm 螺钉安全植钉区外、5 mm 螺钉安全植钉区内，则选用 5 mm 螺钉垂直植入。术中应避免在5 mm 螺钉安全植钉区外的危险区植钉，若因侧块较狭小难以避免，则采取向头侧倾斜植钉以保护小关节。

3.2    改良微型钢板侧块固定螺钉植钉策略疗效分析

本研究结果表明，采用改良微型钢板侧块固定螺钉植钉策略显著减少了因侧块固定螺钉穿透关节面产生的小关节破坏，改良组术后颈椎小关节破坏率及破坏达 3 个或以上患者例数明显低于对照组。但两组患者末次随访时神经功能改善情况以及影像学检测指标均无统计学差异，提示改良植钉策略不影响单开门手术疗效。同时，改良植钉策略也未影响内固定稳定性，改良组患者在随访期间均未发生螺钉松动、断裂、移位等情况，开门椎板保持稳定，无再关门发生，术后椎管矢状径、椎管横截面积、开门角度均得到了良好维持，表明该改良植钉策略安全、可行。

改良组患者轴性症状发生例数低于对照组，轴性症状程度也较对照组轻，但两组差异无统计学意义，我们认为可能与轴性症状发生原因复杂^[4-7]以及本研究样本量有限有关。轴性症状的发生除与小关节破坏有关外，颈部后伸肌群的剥离、颈椎不稳、术后颈椎曲度丢失、活动度下降等因素仍不能忽视。本改良植钉策略通过优化术中操作减少小关节破坏，但不能排除其他影响因素，这也从另一方面提示单开门椎管扩大椎板成形术中仍需注意尽量减少后伸肌群剥离、保护及重建肌肉止点，术后需加强颈部活动训练等^{[6, 17-18]}。对于术前即存在颈椎不稳、颈椎曲度反弓患者，应慎重选择单开门手术或行单开门手术同时联合局部固定融合，以纠正颈椎不稳和局部后凸畸形。改良组术后 VAS 评分和 NDI 均优于对照组，其中 NDI 评分两组差异有及统计学意义，分析原因可能是改良组小关节破坏减少，进而小关节破坏及继发无菌性炎症反应引起的术后疼痛也明显减少。

综上述，改良侧块固定螺钉植钉策略安全、可行，不会影响微型钢板固定稳定性以及单开门术后患者神经功能恢复和影像学结果，可获得与传统术式相似的疗效。而且该改良植钉策略可指导术者术中操作，减少微型钢板侧块固定螺钉破坏颈椎小关节的风险，对减轻与小关节破坏相关的轴性症状具有积极意义。但本研究为回顾性研究且纳入病例时间跨度较大，对照组随访时间更长，因此轴性症状发病情况可能存在累积效益而引起结果偏倚。同时，改良组疗效可能得益于术者治疗经验的积累、手术技术和熟练度的提升，以及护理、康复技术的发展，因此结果可能存在偏倚。此外，轴性症状发生的影响因素复杂，而本研究样本量较小、随访时间较短，仍需长期大样本研究进一步验证完善改良微型钢板侧块固定螺钉植钉策略。

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