椎弓根导向仪的研制及其临床应用
作者：徐荣范1 王以进2 谭远超3 赵东东2 肖乃方1 徐卫国3 胡 可1
单位：1 江苏省江阴市中医院 214400；2 上海大学生物力学研究所；3 山东省文登市整骨医院
关键词：椎弓根；探查；电阻抗；仪器；胸腰椎；骨折
中国脊柱脊髓杂志980203 摘要 目的:为安全探查椎弓根,研制椎弓根导向仪(PEA),以利正确置放椎弓根螺钉。方法:依据低频电流作用下生物组织电阻抗存在显著差异的原理,研制了PEA;对6具新鲜猪脊柱椎弓根作电阻抗测定;采用PEA将椎弓根螺钉钉尖固定至椎体前缘皮质下,治疗24例胸腰段脊柱不稳定骨折。结果:①猪软组织的阻抗值为805～854Ω,椎弓根松质骨759～2 289Ω,椎弓根皮质骨1 983～2 789Ω。②24例胸腰段脊柱骨折患者中有21例接近解剖复位。结论:测量电阻抗探查椎弓根,有助于正确定向及深置椎弓根螺钉,PEA在胸腰段脊柱骨折后路手术中有实用价值。
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Design and clinical application of the pedicular exploratory apparatus/XU Rongfan WANG Yijin TAN Yuanchao,et al//Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,1998,8(2):71～74
Abstract Objective:To enhance the safty of pedicular exploration,a pedicular exploratory apparatus(PEA) was designed for correct placement of pedicle screws.Method:The PEA was designed according to the principle that there are significant difference of electrical impedance on biologic tissue at low frequency.The electrical impedance of pedicles of the lumbar spines of six swines were measured. 24 cases of thoracolumbar spinal fractures were treated using the pedicular screws taps to fix the subcortical bone of anterior bordor of vertebral body.Result:The resistances of the soft tissues were measured varying from 805 to 854Ω,the cancellous bone of pedicle 789～2 289Ω,and the cortical bone of pedicle 1 983～2 789Ω.Postoperatively,21 of 24 the cases of thoracolumbar spinal fractures were nearly achieved anatomic recovery.Conclusion:Accordingly,electrical impedance measurment during pedicle exploration prodivides a correct screw positioning and a deeper screw depth.The PEA is recommended for posterior approach operation of the thoracolumbar spinal fractures.
, 百拇医药
Authors address Jiangyin Hospital of Traditional Chinese Medicine,Jiangsu，214400
Key words Pedicle Exploration Electrical impedance Apparatus Thoracolumbar spine Fractures
椎弓根是脊柱手术时最重要的固定部位,经椎弓根内固定技术已在我国普遍开展。然而如何正确置放椎弓根螺钉,特别是对基层医院仍然是一个值得探讨的课题。既往,对椎弓根的解剖形态学特性研究较多〔1、2〕,但对椎弓根导向设备的研究，国内未见文献报导，国外仅见美国Myers(1995年)一份动物实验报告〔3〕。1995年5月～1997年10月,我们研制了椎弓根导向仪(pedicular exploratory apparatus,PEA),并应用于临床,不仅使螺钉正确置放于椎弓根内,而且能使椎弓根螺钉钉尖固定至椎体前缘皮质下,因而提高了胸腰段脊柱骨折后路手术疗效。
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1 材料和方法
1.1 仪器研制
PEA包括阻抗器(impedance meter)、探针(probe)和地板(ground)。阻抗器外形尺寸178×94×220mm,重1.5kg,由30Hz微恒交流电源、整流放大、电阻抗显示和告警电路等部件组成。使用电源为220V±10V,50Hz,功率消耗不大于500mW。测试最大电压<70mV,测试电流 3μA,测试信号频率30Hz±10Hz,测试范围500～20 000Ω, 红灯告警<950Ω，声响告警>2 250Ω， 测试相对误差<10%。探针采用直径2.5mm、长28mm的经高温涂塑而高度绝缘的金属导针,其尖端及尾部导电,固定于特制有水银集流环的手摇钻上,旋转探针时,仍保证探针高度精密的导电性能。另外,亦可将探针尾部接通阻抗器,敲打探针尾端, 直接探查椎弓根。地板为2×3cm铜片(图1)。
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图1 椎弓根导向仪
A 阻抗器 B 地板 C 探针 D 手摇钻探针
使用时,先接通电源,将福尔马林熏蒸消毒处理过的导线、探针、地板和手摇钻递上。将地板紧贴于所测部位附近(3～5cm)肌肉上,接通探针导线，检测仪器导电性能。在阻抗读数时,应停止打钻或敲击,排除干扰。如果显示的阻抗值较大(>2 250Ω),则声响告警,说明探针位于皮质骨;阻抗值较小(<950Ω),则红灯告警, 说明探针位于软组织;阻抗值位于其间(950～2250Ω), 说明探针在松质骨。
1.2 动物实验
取新鲜猪脊柱6具24个节段,保留肌肉、韧带、软组织及完整脊椎骨。测量T1～L4椎弓根部位的阻抗值。
1.3 生物力学测试
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取6具因车祸而死亡的新鲜尸体胸腰段脊柱标本(T11～L5),将改良哈氏棒椎弓根螺钉固定至椎体前缘皮质下及椎体松质骨,进行生物力学对比测试〔4〕。
1.4 临床研究
1997年3月～10月,籍助PEA使用改良哈氏棒治疗胸腰段脊柱不稳定骨折24例。男19例,女5例,年龄18～74岁,平均34岁。致伤原因为坠落伤18例,交通事故伤5例,压砸伤1例。均为爆裂型骨折。T12 2 例,L1 17 例,L2 2例,L3 3例。按Frankel分级,A级2例,B级3例,C级2例,D级4例,E级13例。本组病例全部在伤后1周内手术。
手术按胸腰段脊柱骨折后路手术常规施行。探查椎弓根时,PEA之地板紧贴对侧的骶棘肌,手套薄膜隔离,并用齿状拉钩拉紧。探针前进时,操作者应熟悉椎弓根的解剖形态学特点,掌握好探针水平角,依据导向仪阻抗读数,改变探针方向及决定进针深度。选择椎弓根螺钉长度(45、48、50 、52mm)。然后安放改良哈氏棒。
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对比术前、术后的X线片、CT片, 观察椎体高度丢失的恢复、后凸成角畸形的矫正、椎管内碎骨块的复位以及椎管管径的变化。
2 结果
2.1 动物实验
新鲜猪软组织的阻抗在805～854Ω范围内变化,椎弓根松质骨的阻抗在759～2 289Ω之间,椎弓根皮质骨的阻抗在1 983～2 789Ω之间(表1)。所测结果与Myers相接近〔3〕。
2.2 生物力学测试
采用改良哈氏棒椎弓根螺钉固定至椎体前缘皮质下，无论在脊柱强度、刚度和稳定性方面, 均优于仅固定在椎体松质骨的短椎弓根螺钉。其应变、应力、整体位移、水平位移、倾角及轴向、弯曲、扭转刚度以及标本极限强度等力学性能，两者相比均具有显著性差异(P<0.01)〔4〕。
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2.3 临床治疗结果
探查椎弓根时,阻抗读数在1 300～2 000Ω范围内变化,随着深度加深,阻抗稍有下降,但骤然升高或减低表示探针尖端已达椎体前缘皮质骨或穿破至软组织。
本组24例中21例改良哈氏棒之椎弓根螺钉固定至椎体前缘皮质下(图2，插Ⅲ)。从术后X线片及CT片分析,椎体高度恢复、后凸畸形的矫正以及椎管内碎骨块的复位情况见表2及图3、4(插Ⅲ)。
表1 新鲜猪脊柱椎弓根阻抗测试结果
(Ω) 深度
(cm)
皮质骨
松质骨
软组织
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0
2 756±37
2 255±34
827±21
0.125
2 317±32
1 523±21
827±16
0.25
2 033±33
1 524±15
831±15
, 百拇医药
0.375
2 004±20
1 284±12
835±14
0.50
2 253±25
1 263±14
836±21
0.625
2 255±30
1 238±12
839±22
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0.75
2 264±31
785±11
836±16
0.875
2 273±32
765±11
839±16
1.00
2 327±33
717±15
839±18
, 百拇医药
1.25
2 252±26
780±20
840±14
1.50
1 521±16
773±18
829±18
表2 21例胸腰段脊柱骨折患者手术前后比较
椎体前缘
高度(%)
椎体后缘
, 百拇医药
高度(%)
后凸畸形
Cobb角(度)
椎管内
碎骨块
椎管面
积(%)
术前
48.6
76.2
+22.4
有
62.8
, 百拇医药
术后
96.4
100
-8.2
基本复位
94.6
3 讨论
3.1 实验和临床研究表明,椎弓根螺钉置放错误及并发症的发生率不低。Lauerman指出螺钉置放错误可能有20%～30%,有临床意义的并发症在2%～7 %;West等报告124例患者在放射学依据中有36枚螺钉置放不当,其所引起的并发症为2%～10%〔3〕。唐天驷报告112例464枚椎弓根螺钉置放错误8枚(4例),占1.7%, 未发生并发症〔5〕。杨惠林报告504例中有14例,占2.8%〔6〕。当然,随着临床经验的积累,可以减少椎弓根螺钉置放错误发生率。C臂荧光增强X线机更有助于椎弓根操作,但由于其昂贵的价格,目前还难以在基层医院广泛使用。
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1967年,Geddes和Beker关于生物组织电阻抗的研究表明,在低频电流作用下,皮质骨的阻抗是16 000Ω,骨骼肌阻抗是240～675Ω,血液阻抗为150～230Ω。皮质骨的阻抗是软组织的25～100倍。据此,Myers等认为完整的椎弓根皮质骨电阻抗肯定比松质骨及软组织的电阻抗大得多,在皮质骨穿破时,电阻抗将大大减低。因此,椎弓根探查时测量电阻抗的变化,可以及时发觉椎弓根皮质骨是否被穿破,这样就可使螺钉正确置放于椎弓根内〔3〕。
我们研制的PEA将点状电流输入椎弓根,测量其阻抗值(表1)。在探查椎弓根时,阻抗值在1 300～2 000Ω范围内变化。随着探针深度加深,阻抗值有所下降,但在探针前进时,阻抗值骤然升高或减低, 说明探针已抵达皮质骨或已穿破软组织。
3.2 研制PEA更重要的临床意义在于能使椎弓根螺钉钉尖固定至椎体前缘皮质下, 又不致捅破椎体前缘皮质骨,避免螺钉尖损伤椎体前缘大血管,从而提高了脊柱骨折后路手术疗效。既往对脊柱骨折畸形特别是椎管内碎骨块的复位不甚理想,因此采用前路手术以去除椎管内骨块。以前认为椎管内骨块复位,主要靠后纵韧带的完整性,最近Vornanen等却认为，后纵韧带的力量是有限的,椎管侧后方的骨性结构如椎弓根、 上下关节突、横突等及其韧带的复位,才能使椎管内骨块复位〔7〕。
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胸腰段脊柱爆裂型骨折的损伤主要在脊柱的前柱及中柱,因此，骨折的复位作用力及固定作用力也应该切实传导至脊柱的前柱及中柱。由于椎体内完全是松质骨,而且必须承受轴向载荷,如果椎弓根螺钉仅固定至椎体松质骨内,螺钉会在椎体中晃动,从而使固定作用减弱甚至消失〔9〕。 当螺钉进入椎体前缘皮质下,就像螺钉进入长管骨的两层皮质骨内,晃动问题明显改善。生物力学对比测试显示, 采用长椎弓根螺钉固定至椎体前缘皮质下,无论在脊柱强度、刚度,还是在脊柱稳定性方面, 均优于短椎弓根螺钉固定在椎体松质骨〔4〕。再则,改良哈氏棒特有的弧形前凸方竹棍, 形成钉杆角度,发挥“斜钉效应”,产生回复生理前凸的纵轴上纵向撑开力〔8〕,通过固定至椎体前缘皮质下的椎弓根螺钉,切实传导至脊柱前、中、后三柱, 更有助于胸腰段脊柱骨折达到解剖复位。
3.3 Myers 报告中使用的阻抗器电流是30Hz、1μA,对中枢神经系统是安全的。我们研制的PEA电流是30Hz、3μA,也是很微弱的,临床使用中未见不良反应。
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此外,因为测试电流十分微弱,所以地板必须紧贴于所测椎弓根邻近(3～5cm)的肌肉上, 并用手套薄膜将其隔离后用拉钩拉紧,否则难以测出椎弓根阻抗值。
4 结论
Dick 等在 1985 年就提出椎弓根螺钉深度应超过椎体前后径80%的原则,并认为理想的螺钉深度应该是螺钉尖端接触椎体前方骨皮质〔9〕。 椎弓根导向仪的研制和临床应用,使这一理想成为现实,显著地提高了胸腰段脊柱骨折后路手术疗效。
5 参考文献
1 陈耀然,唐天驷,邱勇,等.椎弓根的观测及其临床意义.中华外科杂志,1989,27(10):578.
2 侯树勋,史亚民.国人下胸椎及腰椎椎弓根形态学特点及其临床意义.中华骨科杂志,1994,14(4):222.
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3 Myers BS,Hasty CC,Floberg DR,et al.Measurement of vertebral cortical integrity during pedicle exploration for intrapedicular fixation.Spine,1995,20(2):144.
4 徐荣范,王以进,谭远超.椎弓根螺钉长度设计的生物力学实验研究.美国中华骨科杂志,1998,待发表.
5 唐天驷,杨惠林,倪才方,等.112 例椎弓根螺钉位置分析.中华外科杂志,1993,31(7):411.
6 杨惠林,唐天驷,朱国良,等.胸腰椎骨折经椎弓根内固定治疗中的失误和并发症的分析.中华骨科杂志,1996,16(6):356.
7 Vornanen MJ,Bostman OM,Myllynen PJ.Reduction of bone retropulsed into the spinal canal in thoracolumber vertebral body compression burst fractures.Spine,1995,20(15):1699.
8 徐荣范,王道新,肖乃方,等.改良哈氏棒治疗胸腰段脊柱不稳定骨折.中国矫形外科杂志,1996,3(2):92.
9 邹德威,马华松,海涌,等.椎弓根CT扫描三维定量解剖研究在椎弓根螺钉植入中的应用.中华外科杂志,1997,35(6):344. 收稿日期：1997-10-23 修回日期：1998-03-16, 百拇医药(徐荣范1 王以进2 谭远超3 赵东东2 肖乃方1 徐卫国3 胡 可1)
单位：1 江苏省江阴市中医院 214400；2 上海大学生物力学研究所；3 山东省文登市整骨医院
关键词：椎弓根；探查；电阻抗；仪器；胸腰椎；骨折
中国脊柱脊髓杂志980203 摘要 目的:为安全探查椎弓根,研制椎弓根导向仪(PEA),以利正确置放椎弓根螺钉。方法:依据低频电流作用下生物组织电阻抗存在显著差异的原理,研制了PEA;对6具新鲜猪脊柱椎弓根作电阻抗测定;采用PEA将椎弓根螺钉钉尖固定至椎体前缘皮质下,治疗24例胸腰段脊柱不稳定骨折。结果:①猪软组织的阻抗值为805～854Ω,椎弓根松质骨759～2 289Ω,椎弓根皮质骨1 983～2 789Ω。②24例胸腰段脊柱骨折患者中有21例接近解剖复位。结论:测量电阻抗探查椎弓根,有助于正确定向及深置椎弓根螺钉,PEA在胸腰段脊柱骨折后路手术中有实用价值。
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Design and clinical application of the pedicular exploratory apparatus/XU Rongfan WANG Yijin TAN Yuanchao,et al//Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,1998,8(2):71～74
Abstract Objective:To enhance the safty of pedicular exploration,a pedicular exploratory apparatus(PEA) was designed for correct placement of pedicle screws.Method:The PEA was designed according to the principle that there are significant difference of electrical impedance on biologic tissue at low frequency.The electrical impedance of pedicles of the lumbar spines of six swines were measured. 24 cases of thoracolumbar spinal fractures were treated using the pedicular screws taps to fix the subcortical bone of anterior bordor of vertebral body.Result:The resistances of the soft tissues were measured varying from 805 to 854Ω,the cancellous bone of pedicle 789～2 289Ω,and the cortical bone of pedicle 1 983～2 789Ω.Postoperatively,21 of 24 the cases of thoracolumbar spinal fractures were nearly achieved anatomic recovery.Conclusion:Accordingly,electrical impedance measurment during pedicle exploration prodivides a correct screw positioning and a deeper screw depth.The PEA is recommended for posterior approach operation of the thoracolumbar spinal fractures.
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Authors address Jiangyin Hospital of Traditional Chinese Medicine,Jiangsu，214400
Key words Pedicle Exploration Electrical impedance Apparatus Thoracolumbar spine Fractures
椎弓根是脊柱手术时最重要的固定部位,经椎弓根内固定技术已在我国普遍开展。然而如何正确置放椎弓根螺钉,特别是对基层医院仍然是一个值得探讨的课题。既往,对椎弓根的解剖形态学特性研究较多〔1、2〕,但对椎弓根导向设备的研究，国内未见文献报导，国外仅见美国Myers(1995年)一份动物实验报告〔3〕。1995年5月～1997年10月,我们研制了椎弓根导向仪(pedicular exploratory apparatus,PEA),并应用于临床,不仅使螺钉正确置放于椎弓根内,而且能使椎弓根螺钉钉尖固定至椎体前缘皮质下,因而提高了胸腰段脊柱骨折后路手术疗效。
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1 材料和方法
1.1 仪器研制
PEA包括阻抗器(impedance meter)、探针(probe)和地板(ground)。阻抗器外形尺寸178×94×220mm,重1.5kg,由30Hz微恒交流电源、整流放大、电阻抗显示和告警电路等部件组成。使用电源为220V±10V,50Hz,功率消耗不大于500mW。测试最大电压<70mV,测试电流 3μA,测试信号频率30Hz±10Hz,测试范围500～20 000Ω, 红灯告警<950Ω，声响告警>2 250Ω， 测试相对误差<10%。探针采用直径2.5mm、长28mm的经高温涂塑而高度绝缘的金属导针,其尖端及尾部导电,固定于特制有水银集流环的手摇钻上,旋转探针时,仍保证探针高度精密的导电性能。另外,亦可将探针尾部接通阻抗器,敲打探针尾端, 直接探查椎弓根。地板为2×3cm铜片(图1)。
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图1 椎弓根导向仪
A 阻抗器 B 地板 C 探针 D 手摇钻探针
使用时,先接通电源,将福尔马林熏蒸消毒处理过的导线、探针、地板和手摇钻递上。将地板紧贴于所测部位附近(3～5cm)肌肉上,接通探针导线，检测仪器导电性能。在阻抗读数时,应停止打钻或敲击,排除干扰。如果显示的阻抗值较大(>2 250Ω),则声响告警,说明探针位于皮质骨;阻抗值较小(<950Ω),则红灯告警, 说明探针位于软组织;阻抗值位于其间(950～2250Ω), 说明探针在松质骨。
1.2 动物实验
取新鲜猪脊柱6具24个节段,保留肌肉、韧带、软组织及完整脊椎骨。测量T1～L4椎弓根部位的阻抗值。
1.3 生物力学测试
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取6具因车祸而死亡的新鲜尸体胸腰段脊柱标本(T11～L5),将改良哈氏棒椎弓根螺钉固定至椎体前缘皮质下及椎体松质骨,进行生物力学对比测试〔4〕。
1.4 临床研究
1997年3月～10月,籍助PEA使用改良哈氏棒治疗胸腰段脊柱不稳定骨折24例。男19例,女5例,年龄18～74岁,平均34岁。致伤原因为坠落伤18例,交通事故伤5例,压砸伤1例。均为爆裂型骨折。T12 2 例,L1 17 例,L2 2例,L3 3例。按Frankel分级,A级2例,B级3例,C级2例,D级4例,E级13例。本组病例全部在伤后1周内手术。
手术按胸腰段脊柱骨折后路手术常规施行。探查椎弓根时,PEA之地板紧贴对侧的骶棘肌,手套薄膜隔离,并用齿状拉钩拉紧。探针前进时,操作者应熟悉椎弓根的解剖形态学特点,掌握好探针水平角,依据导向仪阻抗读数,改变探针方向及决定进针深度。选择椎弓根螺钉长度(45、48、50 、52mm)。然后安放改良哈氏棒。
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对比术前、术后的X线片、CT片, 观察椎体高度丢失的恢复、后凸成角畸形的矫正、椎管内碎骨块的复位以及椎管管径的变化。
2 结果
2.1 动物实验
新鲜猪软组织的阻抗在805～854Ω范围内变化,椎弓根松质骨的阻抗在759～2 289Ω之间,椎弓根皮质骨的阻抗在1 983～2 789Ω之间(表1)。所测结果与Myers相接近〔3〕。
2.2 生物力学测试
采用改良哈氏棒椎弓根螺钉固定至椎体前缘皮质下，无论在脊柱强度、刚度和稳定性方面, 均优于仅固定在椎体松质骨的短椎弓根螺钉。其应变、应力、整体位移、水平位移、倾角及轴向、弯曲、扭转刚度以及标本极限强度等力学性能，两者相比均具有显著性差异(P<0.01)〔4〕。
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2.3 临床治疗结果
探查椎弓根时,阻抗读数在1 300～2 000Ω范围内变化,随着深度加深,阻抗稍有下降,但骤然升高或减低表示探针尖端已达椎体前缘皮质骨或穿破至软组织。
本组24例中21例改良哈氏棒之椎弓根螺钉固定至椎体前缘皮质下(图2，插Ⅲ)。从术后X线片及CT片分析,椎体高度恢复、后凸畸形的矫正以及椎管内碎骨块的复位情况见表2及图3、4(插Ⅲ)。
表1 新鲜猪脊柱椎弓根阻抗测试结果
(Ω) 深度
(cm)
皮质骨
松质骨
软组织
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0
2 756±37
2 255±34
827±21
0.125
2 317±32
1 523±21
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2 004±20
1 284±12
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1 263±14
836±21
0.625
2 255±30
1 238±12
839±22
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0.75
2 264±31
785±11
836±16
0.875
2 273±32
765±11
839±16
1.00
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717±15
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1.25
2 252±26
780±20
840±14
1.50
1 521±16
773±18
829±18
表2 21例胸腰段脊柱骨折患者手术前后比较
椎体前缘
高度(%)
椎体后缘
, 百拇医药
高度(%)
后凸畸形
Cobb角(度)
椎管内
碎骨块
椎管面
积(%)
术前
48.6
76.2
+22.4
有
62.8
, 百拇医药
术后
96.4
100
-8.2
基本复位
94.6
3 讨论
3.1 实验和临床研究表明,椎弓根螺钉置放错误及并发症的发生率不低。Lauerman指出螺钉置放错误可能有20%～30%,有临床意义的并发症在2%～7 %;West等报告124例患者在放射学依据中有36枚螺钉置放不当,其所引起的并发症为2%～10%〔3〕。唐天驷报告112例464枚椎弓根螺钉置放错误8枚(4例),占1.7%, 未发生并发症〔5〕。杨惠林报告504例中有14例,占2.8%〔6〕。当然,随着临床经验的积累,可以减少椎弓根螺钉置放错误发生率。C臂荧光增强X线机更有助于椎弓根操作,但由于其昂贵的价格,目前还难以在基层医院广泛使用。
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1967年,Geddes和Beker关于生物组织电阻抗的研究表明,在低频电流作用下,皮质骨的阻抗是16 000Ω,骨骼肌阻抗是240～675Ω,血液阻抗为150～230Ω。皮质骨的阻抗是软组织的25～100倍。据此,Myers等认为完整的椎弓根皮质骨电阻抗肯定比松质骨及软组织的电阻抗大得多,在皮质骨穿破时,电阻抗将大大减低。因此,椎弓根探查时测量电阻抗的变化,可以及时发觉椎弓根皮质骨是否被穿破,这样就可使螺钉正确置放于椎弓根内〔3〕。
我们研制的PEA将点状电流输入椎弓根,测量其阻抗值(表1)。在探查椎弓根时,阻抗值在1 300～2 000Ω范围内变化。随着探针深度加深,阻抗值有所下降,但在探针前进时,阻抗值骤然升高或减低, 说明探针已抵达皮质骨或已穿破软组织。
3.2 研制PEA更重要的临床意义在于能使椎弓根螺钉钉尖固定至椎体前缘皮质下, 又不致捅破椎体前缘皮质骨,避免螺钉尖损伤椎体前缘大血管,从而提高了脊柱骨折后路手术疗效。既往对脊柱骨折畸形特别是椎管内碎骨块的复位不甚理想,因此采用前路手术以去除椎管内骨块。以前认为椎管内骨块复位,主要靠后纵韧带的完整性,最近Vornanen等却认为，后纵韧带的力量是有限的,椎管侧后方的骨性结构如椎弓根、 上下关节突、横突等及其韧带的复位,才能使椎管内骨块复位〔7〕。
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胸腰段脊柱爆裂型骨折的损伤主要在脊柱的前柱及中柱,因此，骨折的复位作用力及固定作用力也应该切实传导至脊柱的前柱及中柱。由于椎体内完全是松质骨,而且必须承受轴向载荷,如果椎弓根螺钉仅固定至椎体松质骨内,螺钉会在椎体中晃动,从而使固定作用减弱甚至消失〔9〕。 当螺钉进入椎体前缘皮质下,就像螺钉进入长管骨的两层皮质骨内,晃动问题明显改善。生物力学对比测试显示, 采用长椎弓根螺钉固定至椎体前缘皮质下,无论在脊柱强度、刚度,还是在脊柱稳定性方面, 均优于短椎弓根螺钉固定在椎体松质骨〔4〕。再则,改良哈氏棒特有的弧形前凸方竹棍, 形成钉杆角度,发挥“斜钉效应”,产生回复生理前凸的纵轴上纵向撑开力〔8〕,通过固定至椎体前缘皮质下的椎弓根螺钉,切实传导至脊柱前、中、后三柱, 更有助于胸腰段脊柱骨折达到解剖复位。
3.3 Myers 报告中使用的阻抗器电流是30Hz、1μA,对中枢神经系统是安全的。我们研制的PEA电流是30Hz、3μA,也是很微弱的,临床使用中未见不良反应。
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此外,因为测试电流十分微弱,所以地板必须紧贴于所测椎弓根邻近(3～5cm)的肌肉上, 并用手套薄膜将其隔离后用拉钩拉紧,否则难以测出椎弓根阻抗值。
4 结论
Dick 等在 1985 年就提出椎弓根螺钉深度应超过椎体前后径80%的原则,并认为理想的螺钉深度应该是螺钉尖端接触椎体前方骨皮质〔9〕。 椎弓根导向仪的研制和临床应用,使这一理想成为现实,显著地提高了胸腰段脊柱骨折后路手术疗效。
5 参考文献
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3 Myers BS,Hasty CC,Floberg DR,et al.Measurement of vertebral cortical integrity during pedicle exploration for intrapedicular fixation.Spine,1995,20(2):144.
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7 Vornanen MJ,Bostman OM,Myllynen PJ.Reduction of bone retropulsed into the spinal canal in thoracolumber vertebral body compression burst fractures.Spine,1995,20(15):1699.
8 徐荣范,王道新,肖乃方,等.改良哈氏棒治疗胸腰段脊柱不稳定骨折.中国矫形外科杂志,1996,3(2):92.
9 邹德威,马华松,海涌,等.椎弓根CT扫描三维定量解剖研究在椎弓根螺钉植入中的应用.中华外科杂志,1997,35(6):344. 收稿日期：1997-10-23 修回日期：1998-03-16, 百拇医药(徐荣范1 王以进2 谭远超3 赵东东2 肖乃方1 徐卫国3 胡 可1)