以骶骨为中心的固定及融合手术一直是治疗腰背疼痛的重要手段,特别是Hibb于20世纪30年代报告H植骨术后,骶椎内固定及腰骶/骶髂关节融合术在临床上得到日益广泛的应用。然而,手术后植骨不融合形成假关节常常影响手术疗效,而手术后长期卧床或外固定又往往使患者难以接受。近年来,鼍椎内固定技术逐渐引起重视并得到较快发展。
理想的腰骶固定方法是:固定在骶骨上或骶骨内,较经过髂骨穿过骶髂关节更有保证。造成骶骨内固定困难的原因有:骶骨相当复杂,形态学变异较大,性别差异与功能有关。同时,这一区域神经血管解剖相当复杂,骶骨的质量也较差(特别在严重的骨质疏松病例),为改善内固定有时必须穿透骶骨前方皮质,这就伴有一定的危险性。多枚骶骨钉应用可增加固定的稳定性,特别是用于较长的内固定器。即使用多钉或交叉钉的方法固定,仍有相当高的螺钉松动率和失败的报道。
后路脊柱内固定术涉及矢状面上的重心线和轴线,腰骶部承受类似悬臂力的载荷。用内置物做骶骨内固定术常产生并发症,尤其是骨质疏松和有畸形的病例,要考虑更长的内量物设计。报告较多的并发症有:骶骨内固定松动,腰椎前凸丧失,假关节形成等。
脊柱侧凸矫形手术中常需融合包括骶骨在内的很长节段,从生物力学上看,长融合节-段的力臂长,会形成很大的力量;从解剖上看,腰骶交界部位于骨盆深处,处于重要和丰富的神经血管结构之间,使手术显露和关节融合过程更加困难。腰骶段脊柱应用带钩的撑开器械如Harrington棒等,固定薄弱的骶骨椎板效果不佳;这些内置物包含正常节段,在矢状面上撑开力作用于后方内置物轴线上,该轴线与腰骶角一致,这可能造成节段性腰椎前凸丧失等问题。Harrington内固定系统最初是用于脊柱侧凸的矫形,人们就很快意识到,包括骶骨的长节段融合需要进一步加强,以防止发生断裂。在对Harrington系统的诸多改进中,有一种是加入骶骨横棒,其上可附加撑开棒和末端下向钩以固定骨盆,这种装置增加稳定性,但不能很好地控制屈伸力矩,这种跨越腰椎的撑开式Harting—ton内固定系统造成术后患者平背畸形和假关节形成的比例较高。Moe发展了骶骨翼钩,希望能改善骶骨的固定,这种技术也有相应的并发症。由于钩的开口过大,有发生脱位的危险,特别是年龄较小的患者。另外,它占据了初始骨愈合面,并由于仅能在撑开时安装,常常造成腰椎变平。
Luque节段性脊柱内固定系统是在各个节段处用椎板下钢丝将两根L形金属棒固定在脊柱上,生物力学研究证明,能够分散脊柱受力,此系统优于Harrington系统,因为前者能提供稳定性并使融合块和植人物得到遮蔽。该系统也经过改良以加强骶骨骨盆的固定,将L形棒的横行部分垂直于髂骨插人钻孔中,该技术的屈曲强度高于Harrington撑开棒。尽管这是一个巨大的进步,但它没有旋转或轴向稳定性,依靠钢丝(椎板下或棘突)做腰椎和骶骨的后部固定,缺乏带钩的张开器作用。钢丝结扎不能承受前方的载荷和下腰段的屈曲活动,薄弱的S1也无法抵抗明显的屈曲应力。而且椎板下钢丝增加了硬膜撕裂和神经损伤的发生率。S1椎板下钢丝技术在女性更为危险,此外,钢丝技术受到椎板切除的限制,同时也占据了相当大的骨融合表面。
20世纪80年代Cotrel和Dubousset提出了高强度节段性脊柱融合概念,最初包括椎弓根和椎板钩、棒和横向连接部,现在可以用椎弓根钉充分发挥该系统的作用,已经成为目前应用最广泛的后路内固定系统。在这一时期还出现了去旋转的概念并辅助用于脊柱侧凸的矫形,该系统的轴向加压、屈曲强度和扭转强度均较高,引入翼状骑缝钉、骶骨或骶髂螺钉后,该系统即可扩展用于骨盆;它的作用广泛,可进行旋转矫形,在所有后路系统中其能够最好地保持低骨对线;使用骶骨固定架安装于骶骨中,可增加对伸向头侧棒的固定力量的分布。球茎样椎弓根螺钉可增大在骶椎和腰椎水平的固定力量。
Luque—Galveston、 Cotrel—Dubousset—Galveston、Jacobs髂骨棒、带髂骨栓的Isola—eye棒及骶髂钉技术改进了骶骨骨盆的固定技术。这些方法的指征是允许更长的器械应用于骶骨骨盆固定。然而这些髂骨内固定技术是在骶骨近端后侧放置一部分棒,在骶骨后面这一部位,固定棒更垂直斜向并远离重心和正常的腰骶部瞬间轴线。更长更坚强的力臂作用于内置物上,使其产生弯曲、折断和松动,特别是在环形载荷下,较插入骶骨棒更易产生。这些方法的缺点有:无法在髂翼处大量取骨移植;当跨越骶髂关节后可能的问题是置于骨盆的更前方。骶髂关节固定后,髂骨端固定棒的断裂松动更多,在成年人会出现疼痛。此外,技术要求更难,还存在一定的危险。例如,固定棒插人坐骨神经切迹,螺钉插入神经孔或椎管内。
椎弓根螺钉系统有生物力学的优点。但这并没有解决骶骨固定或不融合骶髂关节而达到固定骶骨骨盆的目的,在正常和前凸的下段腰椎也不能改善平衡和矢状面上存在的畸形。
应用较长杠杆臂插入骶骨,更有利于提高稳定性。Schollner技术由于其钢板远端插入s2神经孔获得更强的生物力学稳定性。
但是单靠骶骨不足以维持内固定的稳定性。
同样sl、2的爪形脚问钩技术也同样不能达到目的。腰骶结合部最初受到的力是在弯腰屈曲运动时。髂翼骨质比骶骨强得多。因此骶骨内固定技术得到发展。应用固定棒或在后方插人骶骨侧块,试以增加骨盆长杠杆臂的支撑作用。固定棒插入骶骨部分也得到支撑,支撑作用来自二方面:近侧端为跨越的氍骨后外侧和髂骨皮质,远侧端为接近于骶髂关节后下方的骶骨前外侧皮质。
内固定器械和融合技术的不断改善必将不断提高融合率和手术成功率。本文重点介绍骶椎及内固定手术的新理论及其适应证与主要技术。
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