《European Journal of Trauma and Emergency Surgery》:Percutaneous fixation of posterior pelvic ring lesions in the elderly: current evidence and recent advances
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经皮固定技术越来越多地应用于老年患者后路骨盆环损伤的治疗中。随着脆性骨折(fragility fracture)发病率的持续上升,越来越多的内植物和手术技术被开发出来,以应对这一特殊人群的特定挑战。本范围综述旨在回答以下问题:1)后路骨盆环骨折经皮固定的最新进
经皮固定技术越来越多地应用于老年患者后路骨盆环损伤的治疗中。随着脆性骨折(fragility fracture)发病率的持续上升,越来越多的内植物和手术技术被开发出来,以应对这一特殊人群的特定挑战。本范围综述旨在回答以下问题:1)后路骨盆环骨折经皮固定的最新进展是什么?2)支持这些技术的临床结果和当前证据水平如何?研究方法:依据PRISMA-ScR指南,在PubMed和Cochrane Library数据库中使用关键词"((Percutaneous) OR (Minimal* invasive) OR (Transsacral) OR (Innovative implant)) AND ((Pelvic fragility fracture) OR (Sacral fracture))"进行系统检索。纳入2020年8月11日至2025年8月11日发表的文献,由两名审阅者独立评估。结果:共检索到334篇文献,经筛选后纳入107篇。其中22篇采用生物力学方法研究。近期文献描述了多种新型内植物(如ISG-Rod系统、SI-Plate、TriFix、SACRONAIL?)和技术(如三维计算机辅助导航/O-arm/机器人)。使用导航技术可显著降低螺钉位置不良率。额外的骨水泥强化可缩短患者住院时间。(双侧)经骶固定可降低骨折进展风险。新型内植物如弧形内植物和光动力钉为骶骨变异患者提供了有前景的替代方案。结论:髂骶螺钉固定被认为是后路骨盆环经皮稳定的金标准。然而,鉴于现有大量新型内植物和技术,决策应始终基于个体化原则。需要高质量证据研究比较新型内植物与传统SI螺钉。
**引言**
由于人口结构变化和骨质疏松症患病率的增加,骨盆脆性骨折(pelvic fragility fracture, PFF)的发病率正在稳步上升,这一趋势被描述为"新型沉默流行病"。老年患者的骨盆环损伤需要仔细考虑骨折形态。这些骨折可根据骨盆环脆性骨折综合分类(FFP分类)、OF骨盆分类或Tile分类进行分型。后路环骨-韧带结构提供骨盆环85%的内在稳定性,因此其后路复位与固定至关重要。多项中心报道了后路单独固定在Tile B/Tile C型骨折中相比前后路联合固定的优势,包括失血量更低、术后并发症更少和放射学结局更好。
对于需要手术治疗的患者,经皮髂骶螺钉固定被认为是金标准。这一偏好基于两个关键考虑因素:首先,老年患者体弱,无法耐受大量失血或长时间手术;其次,后路骨盆环的开放入路带来较高的发病率和死亡率风险,如伤口并发症和术后感染。
然而,经皮技术也面临诸多挑战。骨盆可用的骨通道往往狭窄且弯曲,尤其在约40%个体存在的骶骨变异情况下。闭合复位在移位骨折中因视野有限和骨折碎片操作困难而难以实现。若初始钻孔或导丝位置不佳,重新定向在技术上具有挑战性。此外,老年患者骨质量差增加了经皮固定后螺钉松动的风险。与所有骨盆手术一样,关键解剖结构如椎管、L5神经根和髂血管等在经皮固定中无法直视,存在损伤风险。
**方法与文献检索**
本研究依据PRISMA-ScR指南,在PubMed和Cochrane Library中进行系统检索,使用特定检索词组合,限定英文和德文文献。检索时间为2020年8月11日至2025年8月11日之间发表的文献。两名作者独立进行文献筛选,最终从334篇文献中纳入107篇进行分析,其中22篇为生物力学研究。
**导航与机器人技术用于螺钉置入**
共有20篇文献评估了传统三维计算机辅助导航技术,11篇文献考察了机械臂辅助导航技术。一项纳入19项研究的荟萃分析比较了传统二维透视与各种导航技术用于经皮骶髂螺钉固定,结果显示导航技术具有显著更高的螺钉置入准确率(92% vs. 82%),并减少了透视时间和频率,而两组并发症率均较低。
在脆性骨折患者中,三维计算机辅助导航组与传统透视组相比,显著减少了透视暴露和平均手术时间,且无螺钉相关并发症。多项研究一致发现,导航技术的使用可显著减少手术时间和辐射暴露。在骨愈合方面,一项208例患者的配对分析显示导航组与传统骶髂螺钉固定组在非愈合率方面无显著差异。
关于O-arm系统的应用,一项纳入241枚螺钉、158例患者的最大规模病例系列研究显示,83.2%的螺钉完全位于骨内,99.2%的螺钉皮质穿破小于2mm,体现了高精度的置入水平。另一项研究比较了O-arm三维导航ARI导航与传统透视在脆性骨盆骨折患者中的应用,结果显示O-arm组的螺钉位置不良率显著更低(5.7% vs. 20%),外科医生辐射暴露显著减少,且无再次手术病例,尽管手术时间略长、术中失血量稍高。
机器人辅助手术是另一有前景的方向。一项单中心病例系列报道了15例移位脆性骨盆骨折患者使用先进机器人辅助骨折复位系统的经验,采用Matta标准评估显示骨折复位成功率达100%。TiRobot辅助组与徒手置钉组相比,实现了更准确的螺钉置入、更好的骨折复位和更早的疼痛缓解。然而,大规模评估该技术在脆性骨折治疗中应用的研究目前仍然缺乏,需要更多证据支持。
**螺钉强化与骶骨成形术**
23篇文献分析了不同螺钉强化技术或骶骨成形术(sacroplasty)的应用。一项生物力学研究中,采用钢丝环扎增强经骶螺钉,发现环扎增强可提高结构的机械稳定性,但该方法因耗时费力而未被广泛应用。
骨水泥强化螺钉是外科医生更为青睐的技术,但存在骨水泥渗漏的固有风险。一项大规模回顾性单中心研究分析了15年间448例患者的642枚经皮骶髂螺钉,骨水泥强化使用于26%的病例。结果显示,骨水泥强化的脆性骨折患者住院时间缩短25%,并发症风险降低。骨水泥相关并发症见于22%的病例,但与神经功能损害无相关性。不同骨水泥强化技术的比较研究显示,尖端穿孔螺钉与侧孔螺钉在临床结局或安全性方面无显著差异。
骶骨成形术是9篇文献的焦点,一致报道该微创术后患者疼痛显著减轻,功能活动性和生活质量改善。
**固定方法**
2020年至2025年间,19篇文献聚焦于不同固定方法,其中14篇 animate lumbopelvic/triangular fixation,2篇 focus on transilial internal fixation,6篇分析经骶固定。
三角固定(triangular fixation)通过结合髂骶螺钉固定与腰骨盆固定(通常使用L4或L5椎弓根螺钉连接髂螺钉形成三角结构)来稳定后路骨盆环,为多平面不稳定骶骨骨折提供强稳定性。一项回顾性配对分析比较了双节段经骶固定与微创脊柱骨盆固定治疗FFP IVb骨折,结果显示经骶固定切口缝合时间显著更短,且在出院时达到的活动水平方面优于脊柱骨盆固定。另一项研究比较了经髂-经骶螺钉固定与腰骨盆固定治疗无移位或轻微移位的H型/U型骶骨脆性骨折,发现前者术中失血量更少、神经根病发生率更低,但在减轻腰痛或恢复活动性方面无差异。早期下床活动在老年患者中是可行的,这一点通过计时起立-行走测试和Tinetti活动性测试得到验证。
经髂内固定(TIFI)是一种微创技术,从每侧髂骨后上棘内侧和尾侧的解剖入点置入两枚椎弓根螺钉,皮下连接横杆。该方法允许使用髂螺钉作为操纵杆进行闭合复位操作,也可安全应用于骶骨变异患者。缺点包括加压能力有限和伤口相关并发症风险较高。目前文献中该技术尚未在脆性骨折中评估。
经骶固定方面,骨盆脆性骨折越来越被视为一种进展性疾病。单侧垂直骶骨病变可能随时间发展为对侧病变,最终形成连接的横向骨折。双侧骶髂或经骶螺钉固定可帮助卸载对侧初始未受伤侧,降低机械应力,潜在减少邻近骨折发展或进展的风险。ISG-Rod系统自2017年上市以来逐渐用于治疗脆性骨折,由螺纹经骶杆和两侧髂骨侧的垫圈或螺母组成,形成刚性双侧结构,可实现骨折的加压控制并消除内植物松动风险。与经骶部分螺钉的回顾性比较显示两者并发症率无显著差异。
另一项回顾性研究纳入85例患者,显示经骶杆内固定为脆性骨折患者提供低死亡率和高活动能力。
**新型内植物与技术**
12篇文献聚焦于新型内植物,包括SACRONAIL?、CurvaFix?、光动力钉、海鸥翼钢板、E. Spine Tanit、SI-Plate/TriFix、改良LC-II螺钉和逆行骶骨翼-髂螺钉(RSAIS)等。
SACRONAIL?是一种新型微创经骶锁定系统,其设计优势在于双侧锁定髂螺钉提供额外的骨盆旋转稳定性并抵抗内植物松动。尽管在本机构使用该内植物超过20例并取得优良效果,但目前缺乏大规模临床或生物力学研究。
CurvaFix?是一种插入时柔韧、到位后锁定为刚性弯曲形状的新型装置,可抵抗旋转和松动,在骶骨变异S1通道或存在既往内植物的区域提供稳定固定,但目前缺乏大型临床或生物力学研究。
光动力骨稳定系统已在四肢病理性骨折治疗中广泛应用。该技术将可弯曲球囊导管置入骨内,注射液体单体后通过光暴露硬化。该技术已用于14例肿瘤患者骶骨即将发生病理性骨折和应力性不稳定性骨折的治疗,本机构也将其用于非肿瘤相关的骶骨变异脆性骨折治疗,效果良好。
海鸥翼钢板(GWP)是一种微创后路骨盆固定技术,预弯锁定钢板经两个小型切口皮下穿过,旋转进入准备好的髂骨槽,以长松质骨螺钉朝向髂前下棘和三皮质锁定螺钉跨越骶髂关节固定。目前该技术尚未在脆性骨折中评估。
E. Spine Tanit是专为脆性骨折设计的微创系统,连接髂骶螺钉与双侧髂螺钉。已有病例报道了其在90岁FFP IVb脆性骨盆骨折患者中的应用。
SI-Plate/TriFix的对比生物力学研究显示,两者初始刚度相当,但TriFix在生理负荷下表现出更好的耐久性。改进型LC-II螺钉技术通过更偏外的进钉点和更短的路径减少了"进-出-进"现象的风险,手术时间显著缩短,初步结果满意。
逆行骶骨翼-髂螺钉(RSAIS)解决了棘突阻挡常规SAIS经皮置入的问题。生物力学测试显示,对于低loop-rect物质密度的骶髂关节,RSAIS固定稳定性优于经典骶髂螺钉和经骶-经髂螺钉。初步临床应用显示其操作简便、安全,功能恢复良好。
**生物力学研究**
22项生物力学研究被纳入本综述。一项新型螺钉内螺钉原型的生物力学测试显示,该设计在27个人工骨盆中提供比传统SI螺钉更高的稳定性。另一项研究比较了经髂-经骶与骶髂螺钉内固定治疗FFP IIc骨折,发现在间隙角度、屈伸、垂直运动和总体稳定性方面,经髂-经骶组显著更稳定。有限元分析研究了斜向骶髂螺钉联合经髂-经骶螺钉在骶骨变异患者中的生物力学表现,发现S1斜向螺钉联合S2经骶螺钉具有最佳生物力学稳定性。另一项研究比较了不同固定技术,结果显示尽管开放复位钢板内固定提供最高稳定性,但经皮S1/S2翼-髂螺钉也是成功的替代方案。
**讨论**
随着人口老龄化和骨质疏松性骨折发病率增加,骨盆环骨折的治疗将越来越常见。手术治疗仍面临骨质量差、患者合并症和骨通道解剖变异等挑战。
导航技术的使用显著提高了螺钉置入准确率,减少了皮质穿破等并发症,在肥胖患者、肠气干扰或解剖标志重叠情况下优势尤为明显。尽管存在设备要求和准备时间较长的局限,但随着技术改进和团队经验积累,手术时间已不再显著延长。然而,无导航条件下的操作能力仍然至关重要。
螺钉松动是临床关注的问题,发生率报道为10-20%。骨水泥强化可增加锚固力、减少移位,但需警惕骨水泥渗漏至椎间孔或椎管的风险。骶骨成形术和螺钉强化均可显著缓解疼痛,但前者不提供机械稳定性,骨折可能继续移位。
对于脊柱骨盆分离,虽然通常采用腰骨盆固定,但无移位或轻微移位的U/H型骶骨脆性骨折可采用双节段经骶-经髂螺钉固定。关键在于术前CT评估螺钉通道宽度≥8mm且无横向骨折。在临床实践中,约25%的IVb型骨折采用脊柱骨盆固定。
新型内植物方面,SACRONAIL?通过髂螺钉实现前环额外稳定;ISG-杆系统在德国日益普及;光动力钉具有个体化解剖适应性,但手术时间更长,且不能实现骨折加压。这些新技术大多缺乏高质量临床证据,需要进一步验证。
**研究优势与局限**
本范围综述系统回顾了过去五年经皮后路骨盆环稳定的最新进展和证据。局限在于仅检索了PubMed和Cochrane Library,未纳入Embase或Scopus等数据库。部分新技术仅报道于少数病例,且少数研究纳入了65岁以下患者。许多研究为病例报告,证据水平有限。
**未来研究方向**
未来应聚焦于前瞻、随机、与金标准SI螺钉比较的高质量临床试验,以优化患者选择、减少不良事件、基于科学证据改进手术策略。
**结论**
过去五年中大量新型内植物(CurvaFix?、ISG-Rod、SI-Plate、TriFix、SACRONAIL?)、传统SI螺钉强化技术(骨水泥、环扎)和技术(三维计算机辅助导航/O-arm/机器人)被描述并引入临床实践。主要结论包括:经骶技术日益被认可为脆性骨盆/骶骨骨折有效安全的微创选择;三维导航提高置入准确率并可能减少辐射和手术时间;经骶杆提供生物力学优势和更低松动率但需合适的骶骨通道解剖;新型设计如SACRONAIL?提出增强稳定性但需进一步临床验证;未来研究应包括 fiks比较试验以优化患者选择、减少并发症、精surgical策略。