「8年風靡全球」一文領略S2AI螺釘固定技術要點

作　者：吳愛憫　王向陽　溫州醫科大學附屬第二醫院

胸腰椎矯形手術遠端固定節段非常重要，遠端固定不可靠會導致固定失敗、假關節形成等併發症，從而需要手術翻修。2009年，O』Brien，Chang和Kebaish等[1, 2]率先報道第2骶椎骶髂螺釘(S2AI，Sacral-2 alar iliac)固定（圖1）以來，該技術在8年時間內已經風靡全球。

▲ 圖1：S2AI螺釘示意圖。圖片引自Park JH, Hyun SJ, Kim KJ, et al. Free Hand Insertion Technique of S2 Sacral Alar-Iliac Screws for Spino-Pelvic Fixation: Technical Note, Acadaveric Study. J Korean Neurosurg Soc2015;58:578-81.

筆者於2018年1月20-21日參加香港大學瑪麗醫院舉辦的Lumbar Spine Surgery Workshop也是把該技術作為重點關注講解和進行屍體標本手術操作，來自日本Kobe University Hospital的Kotaro Nishida在課間休息時提到其已經做了200多例S2AI螺釘（圖2），沒有什麼特殊螺釘相關併發症發生，感覺該技術好到爆。特地推介給大家。

▲圖2：Kobe University Hospital Prof. Kotaro Nishida課件PPT展示的S2AI固定患者現場照片。

接下來筆者就帶您領略S2AI螺釘的特點和技術要點。

◆ 生物力學性能如何？

2013年，O"Brien等[3]在生物力學試驗中發現，65 mm長度、80 mm長度的S2AI螺釘和90 mm長度的髂骨螺釘固定的力學性能無明顯差異。不過很多脊柱外科醫師，還是偏好80mm以上長度的螺釘。

另一項Sutterlin等[4]的屍體生物力學研究發現S2AI螺釘可以減少在屈伸、側彎、旋轉時S1螺釘的應力。

因此，S2AI螺釘生物力學特性和髂骨螺釘相當，並可以分散S1螺釘的應力，降低S1螺釘固定失敗可能。

◆臨床優勢有哪些？

目前臨床報道效果良好。Sponseller等[5]認為S2AI螺釘固定在矯正骨盆傾斜度方面優於骶骨螺釘和髂骨螺釘。Elder等[6]的一項回顧性研究發現S2AI螺釘比髂骨螺釘的再手術率和手術切口感染更低，但是假關節形成和近端後凸方面的臨床結果無顯著差異。因為S2AI螺釘比髂骨螺釘更少向外剝離組織，無需連接裝置，皮膚處凸起更小。

同時S2AI螺釘可以在經皮條件下置入[7]，這也是該螺釘的一大優勢。目前也有作者採用導航技術置入S2AI螺釘，可以達到更加準確的置釘軌跡。

◆解剖特點

首先了解下解剖特點吧。筆者統計了下目前發表文獻的解剖參數，並且做了綜述，詳見（Wu AM, Chen D, Chen CH, Li YZ, Tang L, Phan K, Singh K, Haws BE, Vanni D, Mosley YI, Prasad SK, Harrop JS, Lin ZK, Lin Y, Ni WF, Wang XY; on behalf of AME Spine Surgery Collaborative Group. The technique of S2-alar-iliac screw fixation: a literature review. AME Med J 2017;2:179. ）。（見圖3和表1）

主要摘取解剖指標如下：

▲圖3：各項解剖參數測量示意：SL/STL（The screw length or screw trajectory length）：釘道長度；SLIS （the screw length of the intrasacral part）：骶骨部分螺釘長度；IW（The iliac width）：髂骨螺釘通道橫斷面最窄寬度；α:矢狀面上釘道和水平線成角；β: 橫斷截面上釘道和中線之間的成角；γ:冠狀面上釘道和中垂線之間的成角。

彙編表格如下表1。

▲ 註解：SL/STL（The screw length or screw trajectory length）：釘道長度；SLIS （the screw length of the intrasacral part）：骶骨部分螺釘長度；IW（The iliac width）：髂骨螺釘通道橫斷面最窄寬度；α:矢狀面上釘道和水平線成角；β: 橫斷截面上釘道和中線之間的成角；γ:冠狀面上釘道和中垂線之間的成角。

概括一下，解剖置釘要點如下（敲黑板，乾貨來了）

1.進釘點選擇

螺釘進釘點可以選擇在骶1後孔下方1mm，外側1mm處(圖4)。但是向下偏一點，比如骶1後孔和骶2後孔外側1mm處的中點也是可以的（這是Kobe University Hospital Prof. Kotaro Nishida的偏好置釘點）。筆者曾做個一個體外三維重建模擬置釘實驗，發現[8]骶1後孔和骶2後孔外側從上到下均可作為置釘點，差別不大。但是不能偏外或偏內，偏外易導致骶骨處螺釘吃骨量少，偏內易導致角度過淺，置釘困難。

▲圖4：置釘點選擇示意圖。

2.進釘角度

螺釘在橫斷截面上和中線之間的成角為30.8-67.3o之間，在冠狀面上釘道和中垂線的成角為19.0-49.2o之間，在矢狀面上釘道和水平線的成角為28.5-48.8o，詳見表1提取數據，但以上數據也顯示不同患者傾斜角度個體差異比較大，術中X線透視定位非常重要。

3.進釘深度

根據不同個體，解剖研究認為螺釘長度選擇可在65-120 mm之間，生物力學實驗發現65 mm長度、80 mm長度S2-AI螺釘和90 mm長度髂骨螺釘固定的力學性能無明顯差異，同時讓S2-AI螺釘穿過四層皮質並不增加固定的生物力學性能[3]。一般80-100mm長度比較合適。

4.螺釘直徑

根據髂骨最窄處寬度為7.5-17.3mm，平均12.2-17.0 mm，因此螺釘直徑可以選擇6.5 mm – 8.5 mm 之間。但一般情況下選擇8.5mm比較合適（Kobe University Hospital Prof. Kotaro Nishida說日本人群，選擇8.5mm置入沒有困難）。

總之：基本置釘過程就是選擇好置釘點，開口，用Pedicle Probe（圖5A中的開路器，不知道中文如何稱呼）對準患者大轉子向頭端兩個橫指上面處。大約進去35mm左右，達到骶髂關節，比較難突破，術中C臂X光確定位置良好後，可以採用較尖頭的Probe進一步進入。術中透視位置良好後，攻絲，置入螺釘，透視確定位置即可（圖5）。

▲圖5：溫州醫科大學附屬第二醫院骨科醫院脊柱外科王向陽主任病例。

來個總結吧！！！

● 解剖學研究顯示S2AI螺釘固定可行，而且軟組織剝離少，可避免內固定皮膚突起；

● S2AI螺釘置釘點可選擇在S1後孔外側1毫米，向下1毫米，稍微再下點到S1後孔和S2後孔中點也不錯；

● S2AI螺釘的直徑範圍從6.5至8.5mm，長度範圍從65到120mm，一般8.5mm，80-100mm比較合適；

● S2AI螺釘可以徒手置釘；

● S2AI螺釘和髂骨螺釘生物力學特性暫時未發現顯著統計學差異；

● 回顧性、短期療效的文獻報道表明，S2AI螺釘與髂骨螺釘相比可降低再手術率、手術部位感染等；

● 導航技術可以實現S2AI螺釘準確置釘。

是不是get了一項新技能，趕緊用起來吧！

參考引文

【滑動閱讀】

1. O"Brien JR, Yu WD, Bhatnagar R, Sponseller P, Kebaish KM. An anatomic study of the S2 iliac technique for lumbopelvic screw placement. Spine (Phila Pa 1976).34(12):E439-42; 2009.

2. Chang TL, Sponseller PD, Kebaish KM, Fishman EK. Low profile pelvic fixation: anatomic parameters for sacral alar-iliac fixation versus traditional iliac fixation. Spine (Phila Pa 1976).34(5):436-40; 2009.

3. O"Brien JR, Yu W, Kaufman BE, Bucklen B, Salloum K, Khalil S, Gudipally M. Biomechanical evaluation of S2 alar-iliac screws: effect of length and quad-cortical purchase as compared with iliac fixation. Spine (Phila Pa 1976).38(20):E1250-5; 2013.

4. Sutterlin CE, 3rd, Field A, Ferrara LA, Freeman AL, Phan K. Range of motion, sacral screw and rod strain in long posterior spinal constructs: a biomechanical comparison between S2 alar iliac screws with traditional fixation strategies. J Spine Surg.2(4):266-76; 2016.

5. Sponseller PD, Zimmerman RM, Ko PS, Pull Ter Gunne AF, Mohamed AS, Chang TL, Kebaish KM. Low profile pelvic fixation with the sacral alar iliac technique in the pediatric population improves results at two-year minimum follow-up. Spine (Phila Pa 1976).35(20):1887-92; 2010.

6. Elder BD, Ishida W, Lo SL, Holmes C, Goodwin CR, Kosztowski TA, Bydon A, Gokaslan ZL, Wolinsky JP, Sciubba DM, Witham TF. Use of S2-Alar-iliac Screws Associated With Less Complications Than Iliac Screws in Adult Lumbosacropelvic Fixation. Spine (Phila Pa 1976).42(3):E142-E49; 2017.

7. O"Brien JR, Matteini L, Yu WD, Kebaish KM. Feasibility of minimally invasive sacropelvic fixation: percutaneous S2 alar iliac fixation. Spine (Phila Pa 1976).35(4):460-4; 2010.

8. Wu A-M, Chi Y-L, Ni W-F, Huang Y-X. The feasibility and radiological features of sacral alar iliac fixation in an adult population: a 3D imaging study. PeerJ.4:e1587; 2016.

—— End ——