腰椎弓根螺釘強度對比：椎板缺失椎體 更推薦傳統釘道

椎骨脫離是一種常見的成人解剖異常。手術干預包括神經解壓和脊柱重建。椎弓根螺釘系統由於能保證良好的脊柱對線和維持骨間穩定，在臨床上廣泛應用。目前關於療效的研究很多，但關於其生物力學的評估的研究還較少。

因此，來自日本防衛醫科大學骨外科的 Matsukawa 教授做了一個研究，旨在比較螺釘在正常椎骨和椎板缺失椎體之間的固定強度差異，並且比較椎弓根皮質骨釘道（CBT）和傳統釘道（TT）之間的強度差異。該研究發表在 J neurosurg spine 上。

通過 CT 掃描，納入 17 個狹窄性脊椎前移的病人，並將其數據生成 3D 有限元（finite element，FE）模型。掃描病變椎骨頭端的椎骨作為對照。椎弓根螺釘的有限元模型被單獨重建。每個椎骨模型都進行了 TT 和 CRT 方法的螺釘植入（如 圖 1）。通過逐漸增加的拔出力，測定的椎骨移位來進行非線性 FE 分析。

同時在兩個椎弓根中置入螺釘，模仿屈（flexion）, 伸（extension）, 側彎（lateral bending）和軸向旋轉（axial rotation）來評估固定的強度。將使得椎骨明顯移位的力與此時移位的距離的比值作為椎骨固定強度的指標。

圖 1 有限元模型。左上，TT 法置入椎弓根螺釘的正常椎骨；右上，TT 法置入椎弓根螺釘的椎板缺失椎體；左下，CBT 法置入椎弓根螺釘的正常椎骨；右下，CBT 法置入椎弓根螺釘的椎板缺失椎體

圖 2 各動作的負荷狀態：屈（flexion）, 伸（extension）, 側彎（lateral bending）和軸向旋轉（axial rotation）

對比結果顯示：

對於傳統釘道（TT）而言，正常椎骨和椎板缺失椎體的拔出力，屈、伸、側彎和軸向旋轉上的固定強度並無明顯區別。

對於椎弓根皮質骨釘道（CBT）而言，椎板缺失椎體螺釘的拔出力，屈、伸、側彎和軸向旋轉上的固定強度都顯著比正常椎骨低。

對於正常椎骨而言，CBT 在拔出力，在屈、伸上的固定強度高於 TT，而在側彎和軸向旋轉上低於 TT。

對於椎板缺失椎體螺釘而言，拔出力兩者無明顯區別，在屈、伸、側彎和軸向旋轉上的固定強度上，CBT 都顯著低於 TT。

用屍體脊柱做類似實驗容易產生偏移，如樣本體積，個體差異和缺失的程度，而有限元分析可以更好地解決以上問題。CBT 相對於 TT 而言，侵入性稍小。

如上第一個結果中，可能的解釋為 TT 螺釘主要著力點在於松質骨，在椎板缺失椎體中，其松質骨依然保存良好，因此兩者無明顯區別。

而對於 CBT 而言，椎板缺失椎體的各項指標更差，從解剖上可能找到答案：皮質骨集中在關節間部和椎弓根下部，在椎板缺失椎體中，這部分骨質較缺失，因接觸面較少，因而拔出力和固定強度都相對於正常椎骨低。解釋了第二個結果。

對於不同椎骨的 CBT 或 TT 的對比，同樣由於皮質骨的缺失而產生了如上的第三、第四兩個結果。這提示在椎板缺失椎體中，更推薦 TT 螺釘。

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