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【摘要】 目的 探讨胸腰段骨折术后椎弓根螺钉断裂原因，进一步提高手术成功率和疗效。方法 总结60例胸腰段骨折椎弓根螺钉固定患者10例出现断钉的可能原因。结果 (1) 脊柱骨折节段未做植骨融合或融合后失败;(2) 椎弓根螺钉内固定技术不熟练、置入位置不正确;(3) 椎弓根螺钉本身的设计缺陷;(4) 起撑开复位作用的螺钉负荷过大;(5) 内置物取出时间过迟;(6) 术后未佩戴支具或佩戴时间过短。结论 椎弓根螺钉断裂是综合因素，某单一因素加剧断钉发生;准确定位置钉，必要植骨融合，应用设计合理的椎弓根螺钉，术后常规佩戴合适的支具是防止断钉的有效方法。
【关键词】 胸腰段骨折;椎弓根螺钉
脊柱胸腰段骨折采用椎弓根螺钉固定已成为一项十分成熟的技术[1],具有较多优点，但也存在一些并发症[2]，其中螺钉断裂最为常见，几乎所有的骨科医生都会遇到此种问题。本文就10例出现椎弓根螺钉断裂的病例进行总结，分析其原因如下。
1 临床资料
2004年10月—2009年5月期间，我院收治脊柱胸腰段骨折60例，根据DENIS分型，压缩型11例，爆裂型40例，骨折脱位型9例。T11骨折4例，T12骨折10例，L1骨折32例，L2骨折10例，L3骨折2例，L4骨折2例。所有病例均采用后路切开复位椎弓根钉内固定术，内固定物RF钉28例，AF钉32例，同期行单纯椎板减压36例，未减压24例。所有病例横突间植骨26例，椎板间植骨8例，未植骨的26例。术后断钉10例，占病人总数的20%。
10例断钉患者年龄28～60岁，平均39.5岁;男8例，女2例。骨折分类为爆裂型7例，压缩型骨折2例，骨折脱位型1例。断裂节段：T12 4例，L1 5例，L2 1例。所用内固定物RF 6例，AF 4例。未植骨者6例，横突间植骨者3例，椎板间植骨者1例。断钉时间最短术后6个月，最长24个月，平均17个月。断裂部位均在位于椎弓根出口处。
2 讨论
综合患者术后活动情况、X线片分析原因如下。
2.1 脊柱骨折节段未做植骨融合或融合后失败 脊柱骨折内固定术后行椎间或横突间植骨融合是保持脊柱稳定和防止断钉的有效方法，但有些医生担心影响脊柱的生理活动能力，部分病例并不行脊柱植骨融合，椎弓根钉在稳定性破坏的脊柱承受较大的应力而出现断裂，未植骨者在本组断钉病例中所占比例最高。周冰等[3]认为如果术前发现存在椎体纤维环的破裂，正规的横突间植骨是必要的。而植骨患者若融合质量不佳同样出现上述问题。脊柱后路手术常用植骨方式有两种：横突间植骨和椎板间植骨。前者由于术中需要暴露的面积相对较大，出血多，周围小关节突关节囊、骶棘肌腱膜肌肉等组织的干扰等因素，成功植骨难度较大。后者是后路椎骨间融合效果最差者，不能有效防止椎弓根钉的断裂[4]，所以应认真处理植骨部位骨面。Remer[5]采用注射性磷酸钙水泥校正和增加椎弓根螺钉固定后脊柱融合强度，以期达到最佳融合效果，杨建东等[6]也支持此观点。
2.2 椎弓根螺钉内固定技术不熟练、置入位置不正确 翁习生等[7]、朱敦延[8]总结各自椎弓根螺钉固定失败病例资料后，认为主要原因为固定技术不熟练。椎弓根是短的圆锥形的结构，其断面呈卵圆形。固定螺钉的目的是使螺钉通过椎弓根的中心，置入的螺钉与上方终板接近平行，或向下有一定的角度，螺钉应向中线倾斜，根据脊柱节段不同可达到20%，以确保不致穿透椎体的侧壁。胸椎的入点恰好在上方关节缘下方，距小关节突中心外侧3mm靠近横突基底部位，螺钉必须向中线成7～10°，并向尾侧倾斜10～20°角。腰椎在各个水平上，其椎弓根长轴在两条线的交点部位突入至椎板内：垂直线与上关节突外缘相切，水平线平分横突，两线的交点位于上关节突与横突基底之间的交角处。胸腰段联合部位向中线倾斜5°，L2～L5则倾斜10～15°[9]。
2.3 椎弓根螺钉本身的设计缺陷 部分厂家螺钉根颈上下一致，全钉螺纹深度、宽度一致，根颈部相对强度较弱，内固定特别是患者胸腰部开始微动后导致疲劳断裂，刘静东等[10]统计的6例断钉的断裂部位均位于椎弓根出口处，即根颈部。本组病例中的3例此种因素导致断钉的可能性最大。而现在的大多数椎弓根钉呈锥形设计，自下而上逐渐增粗，大大提高了根颈部的耐疲劳强度。对于其配套螺帽应按规定使用，Shepard等[11]试验证明螺帽可大大提高椎弓根钉的固定强度，除此之外，也要考虑螺钉本身的材料是否合格[12] 。
2.4 起撑开复位作用的螺钉负荷过大 椎弓根钉固定于脊柱中后，起到提拉复位、撑开作用，使塌陷的椎体间隙恢复原来高度、位置及外形，螺钉本身需承受较大的应力，若患者在植骨融合前出现弯腰活动更会大大增加螺钉所受应力。本组病例全部患者4例在T12，5例在L1部位，而T12～L1作为胸腰椎的过度节段其本身具有较强的活动性，此部位的螺钉较其他部位要承受更大的疲劳负荷，故断裂的可能性更大。
2.5 内置物取出时间过迟 DICK[13]认为术后9～12个月取出为宜。笔者认为可根据患者年龄、骨折类型以及椎间植骨融合质量而定，尤其是出现明确的影像学植骨骨性愈合表现后应及时取出内固定，而9～12个月足以使植骨块融合牢固，本组患者平均取钉时间均超过上述期限。
2.6 术后未佩戴支具或佩戴时间过短 外固定支局对于椎弓根钉固定的患者尤其重要，假肢工厂为患者量身订做的夹层附带钢板的腰围要比普通的腰围具有无可比拟的优点，可以最大限度地限制患者身体前屈后伸动作，尽量较少重力通过脊柱的前柱传导，保持其通过中柱向下传导，避免椎弓根螺钉过度负重，本组病例2例未按要求佩戴高强度腰围，2例根本未行腰围固定。
综上所述，椎弓根螺钉断裂是综合因素，某单一因素加剧断钉发生，脊柱胸腰段骨折患者，应准确定位置钉，并根据其具体情况而行必要的植骨融合，应用设计合理的椎弓根螺钉，术后常规佩戴合适的支具以减轻椎弓根内固定物的应力，必要的植骨融合，应用设计合理的椎弓根螺钉，术后常规佩戴合适的支具，是防止断钉的有效方法。
【参考文献】
1 Aferrer R,Gomez CH，Karahalions DG.Efficacy of pedicle screw fixation in the treatment of spinal instability and failed back surgery:a 5-year review.J Neurosurg,1999,91(4):719-720.
2 An HS,Singh K,Vaccaro AR.Biomechanical evaluation of contemporyposterior spinal internal fixation configurations in an unstable burst-fracture calf spine model:special references of hook configurations and pedicle screws.Spine,2004,29(3):257-262.
3 周冰，郭开今，辛兵.胸腰段椎体骨折后路内固定术后角度丢失评价.徐州医学院学报，2004，24(4)：356-358.
4 何述明，李淑英，陈建萍,等.脊柱胸腰段骨折术后椎弓根钉断裂及弯曲松动的调查性研究.中华实用中西医杂志，2004，4(17)：1375-1376.
5 Renner SM,Lim TH,Kim WJ.Augmentation of pedicle screw fixationstrength using an injectable calcium phosphate cement as a function of injection timing and method.Spine,2004,29(11):E212-216.
6 杨建东,贾连顺，李家顺,等.胸腰椎骨折内固定术后翻修原因分析.颈腰痛杂志，2004，3(25)：186-187.
7 翁习生，邱贵兴.椎弓根内固定技术的并发症分析.中国医学科学院学报，2002，24(3)：294-297.
8 朱敦延，张志.短节段椎弓根螺钉内固定术后断裂原因探讨.中国矫形外科杂志，2002，9(5)：506-507.
9 荣国威，翟桂华，刘沂,等.骨科内固定，第3版.北京：人民卫生出版社，2000，460-461.
10 刘静东，程立军.胸腰段骨折术后椎弓根螺钉断裂及弯曲松动的探讨.中国矫形外科杂志，2003，11(1)：63-64.
11 Shepard MF，Wang JC,Oshtory R，et al.Enhangcement of pedicle screw fixation through washers.Clin Orthop Related Research,2002,(395):249-254.
12 于曾谱.椎体钉断裂谁之过.中国质量与品牌，2004,(11):45-47.
13 Dick W.Internal, Fixation of thoracic and lumbar spine fracture.Toronto :Huber Publisher,1989,109-111.