作者：中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院全军骨科中心     谭兴国

腰椎峡部裂是指腰椎上下关节突之间的峡部骨质缺损，青少年的发病率为 3%~7%，多见于 L5 椎体，是青少年下腰痛的常见原因，自然病程中有40%~66% 的患者最终发展为腰椎滑脱。根据临床和影像学表现可将腰椎峡部裂分为 3 个类型，A 型为单纯峡部裂，无椎间盘突出及腰椎滑脱；B 型为峡部裂伴轻度椎间盘突出或Ⅰ度腰椎滑脱，无神经压迫症状；C型为峡部裂合并Ⅰ度或Ⅱ度腰椎滑脱及椎间盘突出，同时合并神经症状。C型腰椎峡部裂需行腰椎间融合术，而 A型和 B型腰椎峡部裂多采用节段内固定术治疗，目前常用的节段内固定手术方式包括经椎板拉力螺钉固定（Buck 法）、横突-棘突钢丝固定（Scott 法），以及钉-钩固定（椎弓根钉-椎板钩固定法）等。Buck 法是最早应用于临床的直接修复术，也是最经典的手术方式。笔者就L5峡部解剖学参数、

Buck螺钉生物力学、Buck技术应用与改良、并发症等方面进行综述，分析 Buck螺钉的安全性及可行性，报道如下。

腰椎峡部解剖学参数研究

Buck 技术的核心为螺钉尽可能沿峡部的轴心线穿过断端以达到最佳的力学性能，当螺钉置入存在误差或移位可造成固定强度降低，甚至损伤血管、神经或硬脊膜。因此，腰椎峡部解剖学测量对评估峡部螺钉的置入尤为重要。文献报道的相关解剖学测量结果见表 1、2，通常情况下正常人 L5峡部上下缘距离约11.82 mm，峡部上缘及下缘厚度分别为 3.62 mm 和7.42 mm，椎板整体厚度为 6.84 mm、椎板上缘厚度为4.06 mm、椎板下缘厚度为 7.38 mm；L5峡部裂椎体表现为椎弓根更长、峡部更长、椎管更长且更宽，此时大部分 L5峡部裂患者采用直径 3.5~4.5 mm 经椎板拉力螺钉固定安全可靠。了解正常及峡部裂患者腰椎的解剖学参数可以帮助外科医师划定手术操作的安全范围，指导手术方案制定、手术效果评估及并发症预防，可以为内固定物的设计提供直接依据，提高相关内置物置入的安全性及稳定性。Menga 等研究发现 L5椎板平均长度为 31 mm，最大长度为 36 mm，其指出理想的椎板螺钉置入轨迹是椎板下缘与椎弓根之间的椎板增厚处，峡部裂患者能置入的内固定尺寸比正常人偏大，可用直径 4.5 mm 螺钉固定。Güdü等进一步证实了 L5峡部裂用直径 4.5~5.0 mm 和长度3.0~4.0 cm空心钉内固定的可行性。

Buck螺钉的生物力学研究

生物力学研究是内固定装置设计和研制的基础，也是评价其稳定性的标准。Ichikawa等在尸标本生物力学试验中发现循环载荷最容易引起椎弓峡部骨折。戴力扬等的有限元分析结果提示椎弓峡部在直立位、屈曲位和后伸位时均出现明显应力集中，以后伸位最为明显，得出峡部裂实质上是局部应力增高引起的疲劳骨折。顾晓民等进行有限元分析认为峡部裂使腰椎在前屈、后伸及旋转状态下的稳定性明显降低。Fan 等构建 Buck 螺钉内固定腰椎峡部裂的三维有限元模型，其认为该手术方式基于单轴固定峡部两端骨质，减少了椎体间轴向旋转和侧向弯曲的运动限制，保留了椎体的正常活动，这一结论在Snyder等的临床研究中得到证实。Sairyo等通过有限元模型分析了 L5双侧峡部裂 Buck内固定术后相邻椎间盘应力，结果显示 L4、5纤维环和髓核的应力分别由 111%、120% 降低至 102%、105%，而 L5S1纤维环和 髓 核 的 应 力 分 别 由 168%、155% 降 低 至 125%、120%，证明 Buck 技术可有效降低邻近椎间盘应力。

Deguchi等的动物尸体实验分别比较了 Buck 技术、Scott 技术、改良 Scott 技术及椎弓根钉-棒-椎板钩技术修复峡部裂的生物力学性能，其发现以上技术均能明显减少屈曲负荷下峡部裂处的位移，而椎弓根钉-棒-椎板钩技术和 Buck 技术的稳定性最好。Uli⁃barri 等在成人尸体标本中对以上几种固定方式进行比较，进一步证实Buck技术的稳定性最高。目前评价内固定稳定性的常用指标为螺钉的抗拔出强度，而针对峡部裂椎板螺钉的抗拔出强度研究甚少。回顾既往对螺钉抗拔出力的研究，Chapman等发现骨密度与螺钉抗拔出力具有显著正相关性，骨密度越大则螺钉抗拔出力越大。Einafshar 等认为良好的钉道准备可以提供更好的抗拔出力，小先导孔比推荐适配先导孔能为螺钉提供更高的抗拔出强度，导孔过程中若骨表面出现微裂纹，会降低周围骨组织强度，进而影响螺钉抗拔出强度及后期修复愈合能力。Clevenger 等研究了置钉角度与抗拔出力的关系，其观察到置钉角度越靠近骨表面垂直线时螺钉的抗拔出力越强。Tankard等研究发现一味增大螺钉扭矩并不会增加其抗拔出强度，反而可能因螺钉与骨面的接触压力过高而导致螺钉损坏或骨质破坏。高红亮等通过三维有限元方法对空心拉力螺钉内固定峡部裂进行应力分析，发现螺钉在峡部承受的剪切力最大，在解剖结构允许的条件下，适当增大螺钉直径或选择实心拉力螺钉固定可以有效降低螺钉断裂风险，这也解释了临床中 Buck 螺钉断裂大多集中于峡部的原因。

Buck技术的应用与改良

Kimura于 1968 年首次提出峡部裂直接修复的概念，即仅在峡部断端植骨而无内固定的手术方法。Buck于 1970年首次报道在峡部植骨的同时加用贯通峡部螺钉内固定治疗 16 例腰椎峡部裂，融合率达到81%，同时指出该术式适用于峡部间隙不超过 4 mm且无明显椎体滑脱的患者，开创了腰椎峡部裂节段内固定的先河，该手术方法也被称为 Buck 技术。Deb⁃nath等采用 Buck技术治疗 36例单纯双侧腰椎峡部裂（未合并滑脱或椎间盘病变），93%的患者术后取得了良好的临床疗效。Bonnici 等采用 Buck 技术对24 例青年峡部裂合并Ⅰ度腰椎滑脱进行手术，术后平均随访 5 年，融合效果满意，但是无法解决患者术前因椎管狭窄或神经压迫而导致的下肢疼痛症状。

Kim 等的回顾性研究也证实了 Buck 技术治疗峡部裂合并轻度滑脱症的可靠性，同时指出除腰背部疼痛外，合并双下肢疼痛、麻木等神经压迫症状的患者并不适用。Güdü等评估了椎板螺钉内固定成年峡部裂的疗效，虽然术后 12 个月仍有部分患者峡部裂未达到理想的愈合标准，但是术后所有患者的疼痛 VAS评分、ODI指数、SF-36生理和心理评分结果较术前得到明显改善，分析原因可能与断端直接固定防止了峡部裂两端非正常节段运动和减小了关节囊张力有关，术后患者可以尽早功能锻炼，临床效果满意。随着微创技术的发展，Buck 技术与各种微创技术结合治疗腰椎峡部裂不断被报道，Higashino 等将 Buck 技术与脊柱内镜结合，在内镜下完成峡部处理、经皮置钉和峡部植骨。Jamshidi 等采用术中三维成像和脊柱内镜对 Buck 技术进行改进，在神经电生理监测和 O型臂引导下完成经皮置钉，利用内镜实现峡部断端瘢痕清理、去皮质化及峡部植骨，微创手术操作对软组织的损伤更小，术后95%的患者获得了良好的骨性融合。此外，Tian等应用机器人辅助直接修复峡部裂，术中操作 TiRobot 系统对椎板螺钉进行规划，机器人可以移动到选定的轨迹上，为手术操作提供精确的定位，具有准确性高、侵袭小的优点。

还有学者证实在机器人辅助基础上用含有羟基磷灰石涂层的实心螺钉固定可使患者在术后 6 个月即达到理想骨性愈合。机器人辅助技术已被证明可以减少软组织剥离，从而缩短手术时间、减少术中出血量，术后软组织感染等并发症发生率也明显降低，该技术可行性已被广大学者认可。无论传统手术还是微创 Buck技术都面临拉力螺钉断裂的可能，为了增加螺钉使用寿命并减少内固定断裂风险，许多学者致力于研究更加符合生物力学及人体生理特征的内固定材料。侯海涛等采用空心加压螺钉内固定联合植骨术治疗腰椎峡部裂，螺钉由Ti6Al4V材料制成，采用中空半螺纹设计，内芯导针可以引导准确的钉道轨迹及合适的内固定长度，提高了对皮质骨和松质骨的切削力，对峡部断端拉力更强，更加符合生物力学，术后随访发现峡部裂处均出现骨小梁结构。张发惠等在解剖学测量的基础上设计出实用新型峡部固定的多孔面螺钉，将其远端设计成拉力螺纹，多孔面设计可以有效解决普通拉力钉存在的断钉、松动、滑脱问题。此外，还有学者将椎板螺钉与张力带及椎板钩等内固定技术联合应用以达到理想的疗效。新材料的研发和新型螺钉的设计不断为Buck技术注入新的活力。

Buck技术的并发症

随着 Buck 技术在临床广泛应用，手术并发症也逐渐被重视。腰椎峡部内邻硬脊膜、外邻腰动脉，下方有神经根穿行，任何方向的螺钉错误置入都可能导致不良事件发生。椎板螺钉相关的并发症包括置钉导致的血管、神经根及硬膜损伤，螺钉松脱、断裂，以及椎板骨折、假关节形成、深部感染等，其中最常见的是螺钉松脱、断裂。Mohammed 等关于直接修复峡部裂伴轻度滑脱症的 Meta 分析结果显示，Buck 技术的总并发症发生率为 13.41%，明显低于 Scott 技术的22.35% 和 Morscher技术的 27.42%，而且螺钉松脱、断裂是 Buck 技术最常见的并发症，发生率为 0~37.5%。

Berjano 等的研究结果表明，Buck 技术的学习周期长且并发症发生率高达 40%，最常见的仍是螺钉松动、断裂。Ohmori 等对 31 例经椎板拉力螺钉内固定治疗的峡部裂患者进行 18 个月随访，术后优良率达到 90.3%，但是仍有 1 例因螺钉断裂再次手术。Menga等研究分析断钉的原因，其认为螺钉穿过峡部会减少植骨接触面积，影响植骨融合而增加断钉风险。Lu等观察到拉力螺钉不适用于固定峡部裂间隙超过 4 mm 的情况，当拉力螺钉穿破椎弓根部皮质可以有效降低螺钉松动或断钉发生率。屈国林等分析腰骶角与峡部裂性椎体滑脱的相关性，发现L5峡部裂合并椎体滑脱的腰骶角为（43.42±6.76）°，未滑脱时腰骶角为（38.29±5.88）°，结果显示腰骶角越大椎体向前滑脱越明显，结合生物力学可见腰骶角越大相应的L5峡部所承受剪切力也随之增大，此时椎板螺钉更容易断裂。术前进行严格影像学测量可为螺钉的型号选择及置入方式提供参考依据，选择准确适应证、个体化设计及术中准确操作对于减少螺钉松脱断裂及骨不愈合发生也尤为重要。

总结与展望

Buck 技术直接修复腰椎峡部裂的关键是彻底清除峡部断端的瘢痕组织，充分植骨，利用 Buck螺钉对植骨块与断端纵向加压，恢复峡部的连续性，有效降低邻近椎间盘应力，同时保留椎体的正常活动度。随着腰椎峡部解剖学及生物力学研究的不断深入，笔者认为该术式主要适用于峡部裂间隙<4 mm、腰骶角不超过43°、峡部上下缘距离接近11.82 mm、峡部上缘及下缘厚度分别接近 3.62 mm 和 7.42 mm、椎板整体厚度接近 6.84 mm、椎板上缘厚度为 4.06 mm、椎板下缘厚度接近 7.38 mm、腰椎滑脱不超过Ⅰ度且未合并神经压迫症状、断端相对稳定、峡部及椎板表面植骨床面积较大患者，此时采用直径 4.5 mm 螺钉直接固定是安全可行的，术前需进行严格的适应证选择，椎板及峡部过于细小或畸形是其禁忌证。

Buck 技术与脊柱内镜、导航系统及手术机器人相结合使手术操作更加微创、精准、安全。Buck 螺钉材料与设计的革新也有望让螺钉松脱、断裂等并发症发生率进一步降低。以 Buck技术为主导的直接节段内腰椎峡部裂修复手术经过长达 50年的临床应用充分证实了其可行性，相较于其他节段内修复手术，Buck 技术具有操作简单、稳定性高、断面直接加压固定的优点，有利于获得更高的融合率，手术基本原则已被广大临床医师认可，但是仍有不之处足亟待完善。目前对于螺钉进钉点、抗拔出力、置钉角度及长度鲜有研究，大多数临床医师的置钉方式根据个人经验，适应证与禁忌证的选择尚缺乏统一的规范指导，应力集中导致内固定螺钉断裂的风险仍较高。因此，临床医师应正视 Buck 技术的不足，理性看待该手术方式。目前文献报道的大多是单中心回顾性病例对照研究，尚缺少高质量的多中心、前瞻性随机对照研究来验证其优越性。此外，仍需要更多的体外生物力学研究探索椎板螺钉的力学特性，进一步完善 Buck技术，指导适应证与禁忌证的选择，以期更好地指导临床应用。

来源：中国骨与关节损伤杂志 2025年5月第40卷第5期

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