构建 - 构建 “轨道技术” 在脊柱畸形矫正中的关键突破与意义

《Spine Deformity》：Construct-construct “rail technique” decreases screw strain during spinal deformity corrective maneuvers: a mechanical analysis

为解决脊柱截骨矫正手术中骨 - 螺钉界面应变大、螺钉易松动等问题，研究人员开展 “构建 - 构建‘轨道技术’对脊柱畸形矫正中螺钉应变影响” 的研究。结果表明 “轨道技术” 能显著降低螺钉应变，这一成果为脊柱畸形矫正手术提供了新的技术参考，具有重要临床意义。

　　** 在脊柱畸形的治疗领域，手术矫正技术一直是重要的研究方向。脊柱截骨作为治疗成人脊柱畸形（ASD）的常用手段，虽已被广泛接受，但手术复杂，且常伴随着较高的神经损伤风险，尤其是在器械使用、减压和脊柱重新对齐过程中。在截骨闭合和矫正时，常用的节段压缩（SC）和悬臂弯曲（CB）技术，需要在期望的畸形矫正量和矫正力对骨 - 螺钉界面产生的应力之间达到微妙平衡。由于矫正畸形的力量较大，截骨附近的螺钉容易出现松动、拔出或在椎弓根内滑移，导致矫正失败、结构失效，甚至可能损伤神经。这种并发症的发生率在 2 - 15% 不等，在骨质较差的患者中更为常见。为了降低这些风险，减少骨 - 螺钉界面的应变，研究人员开发了构建 - 构建 “轨道技术”（rail technique），但该技术的机械优势尚未得到直接评估。

在此背景下，美国加利福尼亚大学旧金山分校（University of California - San Francisco，UCSF）等机构的研究人员开展了一项研究。研究旨在比较传统 SC 和 CB 与通过 “轨道技术” 进行的 SC 和 CB，在模拟脊柱截骨过程中对螺钉应变的影响。研究结果表明，与传统技术相比，“轨道技术” 在压缩和悬臂弯曲过程中，显著降低了靠近截骨部位单个椎弓根螺钉的应变，最大螺钉应变明显降低，且总螺钉应变在所有螺钉上分布更均匀。这意味着 “轨道技术” 有望降低在脊柱畸形矫正操作中螺钉拔出和滑移的风险，为脊柱畸形矫正手术提供了更安全有效的技术选择。该研究成果发表在《Spine Deformity》杂志上，为该领域的临床实践和进一步研究提供了重要参考。

研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。在实验模型构建方面，选用符合 ASTM 标准 F1839 - 08 的 10PCF 聚氨酯泡沫块模拟骨质疏松骨，在其中植入带有线性应变片的 6 个多轴椎弓根螺钉。在实验操作上，分别进行传统 SC 和 CB 以及基于 “轨道技术” 的 SC 和 CB 实验，通过多通道信号调理放大器采集实时螺钉应变数据。在数据分析时，运用 IBM SPSS? Statistics 进行独立 t 检验和单因素方差分析，以此确定不同矫正技术下螺钉应变的差异。

研究结果主要包括以下几方面：

1. 压缩实验结果：在 5 级压缩测试中，传统 SC 和 “轨道” 压缩时，最大螺钉应变均出现在螺钉 3 处，但传统 SC 中螺钉 3 的应变增加速率比 “轨道” 压缩高 1300%。快速力压缩测试中，传统 SC 下螺钉 3 的应变显著大于 “轨道” 压缩（2184 ± 645.7 μ? vs 288.6 ± 162.2 μ?，span data-custom-copy-text="\(p0.001\)"p<0.001）。“轨道” 压缩时远离截骨处的螺钉应变虽大于传统 SC，但绝对值较小。“轨道” 压缩时螺钉应变在 6 个螺钉上分布更均匀，而传统 SC 中大部分应变集中在螺钉 3（75%）12。
2. “最佳情况” 悬臂弯曲结果：在 “最佳情况” 下，“轨道” CB 时螺钉 4 的应变显著低于传统 CB（762 ± 346.1 μ? vs 1817 ± 327.1 μ?，p=0.003），应变降低了 58%。“轨道” CB 时螺钉应变在 6 个螺钉上分布更均匀，传统 CB 的应变则更集中在靠近模拟截骨处的 2 个螺钉上3。
3. “最差情况” 悬臂弯曲结果：传统 CB 在 “最差情况” 下，靠近模拟截骨处的螺钉 3 和 4 应变显著升高。而 “轨道” CB 在 “最差情况” 和 “最佳情况” 下，螺钉应变无差异，且 “轨道” CB 在 “最差情况” 下的最大螺钉应变（650 ± 237 μ?）显著低于传统 CB “最差情况” 下的最大螺钉应变45。

研究结论和讨论部分指出，“轨道技术” 在降低螺钉应变、均匀分布应变方面表现出色，这得益于该技术能实现截骨上下多个脊柱单元的整体移动，减少了对单个螺钉的依赖。在临床应用中，该技术可用于多种脊柱畸形矫正手术，如胸椎椎体切除术、三柱截骨术以及短节段非刚性畸形矫正手术等，尤其对骨质较差的患者意义重大。不过，本研究也存在一定局限性，如实验环境无法完全模拟体内条件，实验模型为单侧且进行了重复测试，螺钉及相关器械由单一公司提供等。尽管如此，该研究的机械发现依然可靠，为 “轨道技术” 在脊柱畸形矫正中的应用提供了有力支持，后续还需在尸体标本上进一步验证，以拓展研究成果在更广泛临床场景中的应用。