引用本文: 梁成民, 張偉, 劉彬, 于海洋, 曹杰, 尹穩. 損傷單元矢狀位非穩定區對稱椎弓根系統內固定結合植骨融合術治療胸腰椎骨折. 中國修復重建外科雜志, 2018, 32(7): 920-926. doi: 10.7507/1002-1892.201801160 復制
胸腰椎骨折是臨床常見病、多發病,占脊柱骨折的 90%,目前其治療措施依然充滿爭議[1-3],針對胸腰椎骨折分型及治療策略的研究也因此從未停止過。現今最廣泛采用的主要有 AO 分型[4]及胸腰椎損傷分類及損傷程度評分(TLICS)[5],前者優點在于對骨折形態的精確描述及方便交流,但對治療策略無明確指導;后者雖對手術指征和手術入路作出建議,但未涉及椎弓根釘植入原則,且在當前以短節段固定為代表的后路手術已基本取代前路手術的趨勢下,其指導價值明顯受限[3, 6]。我們依據胸腰椎骨折 TLICS 評分系統所得分值在脊柱損傷單元矢狀位上的分布特點,對脊柱損傷單元進行矢狀位分區,細化單一椎節骨折非穩定區域,并據此設計后路椎弓根植釘原則,行矢狀位非穩定區對稱椎弓根系統內固定結合植骨融合術治療胸腰椎骨折,安全可靠,療效滿意。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
選取 2011 年 11 月—2015 年 11 月我院收治的 TLICS 評分≥4 分的胸腰椎骨折患者 65 例,均為單節段新鮮骨折。其中男 41 例,女 24 例;年齡 23~60 歲,平均 36.7 歲。致傷原因:交通事故傷 29 例,高處墜落傷 28 例,重物砸傷 8 例。骨折部位:T7 1 例,T9 2 例,T10 4 例,T11 8 例,T12 14 例,L1 19 例,L2 13 例,L3 3 例,L4 1 例。AO 分型:A 型 34 例,B 型 27 例,C 型 4 例。美國脊柱損傷協會(ASIA)分級為 A 級 1 例,B 級 2 例,C 級 6 例,D 級 15 例,E 級 41 例。TLICS 評分:4 分 9 例,5 分 29 例,6~8 分 23 例,9~10 分 4 例。椎管無明顯侵犯 12 例,椎管侵犯<40% 42 例,椎管侵犯>40% 11 例。受傷至手術時間 2~12 d,平均 5.3 d。其中 3 例合并血氣胸,4 例合并四肢骨折。
1.2 損傷單元矢狀位分區及非穩定區的確定
定義傷椎連同上、下椎間隙及其所對應的后方結構作為 1 個損傷單元,以側位 X 線片、矢狀位 CT 和 MRI 作為判斷損傷單元骨性結構、椎間盤組織及后方韌帶復合體損傷位置和損傷程度的主要依據,將此損傷單元在矢狀位上分為 3 區。Ⅰ區:椎體上 1/3、上位關節突關節、上位椎間隙及其對應的后方韌帶復合體;Ⅱ區:椎體中 1/3、椎弓根、椎板、棘突及棘上韌帶;Ⅲ區:椎體下 1/3、下位關節突關節、下位椎間隙及其對應的后方韌帶復合體。見圖 1。本研究納入的患者均為不穩定性骨折,TLICS 評分≥4 分,其中 9 例 TLICS 評分為 4 分,骨折位于胸腰段,易繼發后凸畸形、骨折不愈合等遠期并發癥,在本研究中視為不穩定性脊柱骨折。TLICS 評分系統主要依據傷椎形態學、后方韌帶復合體完整性及神經功能 3 個變量計算總分值。患者神經損傷狀況在傷椎平面很難進一步明確具體部位,但傷椎形態學改變及后方韌帶復合體損傷情況在傷椎矢狀位上分布可進一步細化。將其分值的主要來源部位定義為非穩定區,以此區域為矢狀位中心對稱植入椎弓根螺釘。以 T12 椎體爆裂性骨折為例:X 線片示骨折位于 T12 上 1/2 椎體,椎體間前后滑移,3 分;MRI 示 T11、T12 棘突間隙信號異常,棘間韌帶斷裂,3 分;無神經癥狀,0 分。TLICS 總評分為 6 分,分值主要來源于Ⅰ、Ⅱ區,因此視Ⅰ、Ⅱ區為該 T12 椎體爆裂性骨折的非穩定區。見圖 2。本組Ⅰ區不穩 9 例,Ⅰ、Ⅱ區不穩 39 例,Ⅱ區不穩 5 例,Ⅱ、Ⅲ區不穩 8 例,Ⅲ區不穩 4 例。
1.3 手術方法
對于 3 例合并血氣胸患者,急診行胸腔閉式引流,病情穩定后實施脊柱手術;4 例合并四肢骨折者均一期實施手術。
氣管插管全麻下患者取俯臥位,下胸部及腹部懸空。以非穩定區為中心取后正中切口入路,逐層切開皮膚、皮下組織及腰背肌筋膜,沿棘突雙側骨膜下剝離顯露椎板至小關節突,透視輔助下對稱植入椎弓根螺釘固定。若椎管侵犯>40%,于非穩定區處行后路減壓,裝預彎棒撐開復位。對于需要行植骨融合的患者,另取一側髂后切口,剃取部分髂骨行植骨術,安裝橫連,徹底止血、沖洗傷口后置引流管,關閉傷口。
術中植釘原則:明確損傷單元矢狀位非穩定區的位置,設計以非穩定區為中心上、下對稱植釘,保證上、下椎弓根螺釘應力相對平衡。常見植釘方式:單純Ⅰ區不穩,于傷椎和上位椎體對稱植釘;單純Ⅱ區不穩,于傷椎上、下椎體對稱植釘;單純Ⅲ區不穩,于傷椎及下位椎體對稱植釘;Ⅰ、Ⅱ區同時不穩,非穩定區偏向近端,于傷椎近端 2 個椎體、遠端 1 個椎體對稱植釘;Ⅱ、Ⅲ區同時不穩,非穩定區偏向遠端,于傷椎近端 1 個椎體、遠端 2 個椎體對稱植釘;對于 C 型骨折明顯分離、脫位者,以整個損傷單元為中心,分別于近、遠端各植入 2 對椎弓根釘。對于所有跨傷椎固定的患者,如果傷椎無椎弓根骨折,可附加傷椎椎弓根固定。見圖 3。
術中植骨原則:對于需要行減壓的 A 型骨折、合并后方韌帶復合體損傷的 B2 型骨折,常規行后方非穩定區植骨融合;對于 3 區同時嚴重受損或 C 型骨折分離、脫位明顯者,后方植骨需同時包括傷椎上下關節突關節;對于無需減壓的 A 型骨折及后方結構經骨組織損傷的 B 型骨折,由于骨結構有自行愈合能力,可不予以植骨。
1.4 圍手術期處理及隨訪指標
患者入院后及時完善相關檢查,合并脊髓、神經受損 8 h 內入院者行激素沖擊治療。均于 2~12 d 順利完成手術,術后 48 h 內應用抗生素、脫水劑及補液支持治療;對合并脊髓、神經受損患者同時應用低分子肝素預防血栓形成。引流量<50 mL 時拔除引流管。術后指導患者臥床雙下肢主、被動功能康復鍛煉,下肢肌力恢復滿意者 6~8 周后支具保護下下床活動,6 個月內避免體力勞動。
于術后第 3、6、12 個月及末次隨訪時復查 X 線片或 CT,收集并統計患者術前、術后及末次隨訪時神經功能恢復情況(采用 ASIA 分級進行評定),傷椎前緣高度比(傷椎前緣高度/傷椎上下相鄰椎體前緣高度平均值),矢狀面 Cobb 角(傷椎相鄰上位椎體上終板垂線與相鄰下位椎體下終板垂線的夾角)恢復情況。
1.5 統計學方法
采用 SPSS13.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示,手術前后比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用 SNK 檢驗;計數資料比較采用 χ2 檢驗或秩和檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
65 例患者均順利完成手術。術中發現腦脊液漏 3 例(均為骨折所致),給予逐層嚴密縫合切口,負壓引流 24 h 后改常壓引流 5~7 d,拔除引流管后愈合。所有患者切口均Ⅰ期愈合。患者均獲隨訪,隨訪時間 12~24 個月,平均 17.3 個月。無內固定物松動、移位及斷釘、斷棒等并發癥發生。行植骨融合的患者植骨均達到骨性愈合,愈合時間 10~13 個月,平均 11.4 個月。末次隨訪時神經功能 ASIA 分級為 A 級 1 例、B 級 1 例、C 級 3 例、D 級 9 例、E 級 51 例,較術前顯著改善(Z=–2.963,P=0.014)。術前、術后即刻及末次隨訪時傷椎前緣高度比分別為 53.2%±6.8%、91.3%±8.3%、89.5%±6.6%,矢狀面 Cobb 角分別為(16.3±8.1)、(2.6±7.5)、(3.2±6.8)°。術后即刻及末次隨訪時傷椎前緣高度比及矢狀面 Cobb 角均較術前顯著改善,差異有統計學意義(P<0.05);術后即刻及末次隨訪間比較差異無統計學意義(P>0.05)。見圖 4、5。


a. 側位 X 線片示 T12 椎體上 1/2 及上終板損傷,下終板完整,T11、T12 棘突間距增寬,兩條線之間為 T12 椎體骨折的非穩定區;b. MRI T2 加權像示 T11、T12 棘突間隙信號異常,紅箭頭示損傷的棘間韌帶
Figure2. Determination of unstable region of T12 vertebral burst fracturea. Lateral X-ray film showed the superior 1/2 vertebra and superior endplates was injured without inferior endplates influenced, the distance between the T11 and T12 spinous processes increased, the region between the two lines was defined as unstable region; b. MRI T2 weighted image showed there was abnormal signal between the spinous processes, the red arrow indicated the injured interspinous ligament


a、b. 術前正側位 X 線片及 MRI 示損傷單元非穩定區主要為Ⅰ、Ⅱ區;c. 術后 3 d 正側位 X 線片示椎體高度明顯恢復,脊柱序列良好;d. 術后 20 個月取出內固定物后 CT 示植骨融合,椎體高度保持良好
Figure4. A 30-year-old male patient, suffered from L1 vertebral burst fracture caused by high falling injury, was treated with fixing the unstable region of injured unit symmetrically with pedicle screws combined with vertebral plate and superior articular process bone graft fusiona, b. Anteroposterior and lateral X-ray films and MRI showed the key injured region was regions Ⅰ and Ⅱ; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 3 days after operation showed the vertebral height was significant improved, with good spinal sequences; d. CT image at 20 months after operation (after removal of internal fixator) showed bony fusion was achieved and the vertebra height maintained well

a、b. 術前正側位 X 線片及 MRI 示Ⅲ區不穩;c. 術后 3 d 正側位 X 線片示椎體高度明顯恢復,脊柱序列良好;d. 術后 13 個月取出內固定物后正側位 X 線片示椎體高度保持良好
Figure5. A 41-year-old male patient, suffered from L1 vertebral burst fracture caused by traffic accident injury, was treated with single segment pedicle screw fixationa, b. Anteroposterior and lateral X-ray films and MRI showed the region Ⅲ was unstable; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 3 days after operation showed the vertebral height was significant improved, with good spinal sequences; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 13 months after operation (after removal of internal fixator) showed the vertebra height maintained well
3 討論
3.1 胸腰椎損傷單元的分區及非穩定區的確定
胸腰椎骨折 TLICS 評分分類系統是依據傷椎形態學、后縱韌帶完整性、神經功能狀況 3 個變量綜合評估脊柱損傷嚴重程度,通過計算總分值指導胸腰椎骨折是否實施手術治療,尤其在胸腰段骨折中,其指導手術的有效性和可靠性已得到公認[7-8]。在 TLICS 評分系統中患者神經功能狀態在脊柱損傷評估中占有重要地位,其基于患者神經損傷嚴重程度及康復的潛力賦予不同的分值,是決定是否實施手術的重要因素,但患者神經損傷平面在傷椎矢狀位上很難進一步明確具體部位。傷椎形態學改變及后方韌帶復合體的完整性是判斷脊柱機械性穩定的重要因素。胸腰椎單一椎節解剖學顯示,椎弓根是椎體承載負荷的力臂中心,椎體內松質骨骨小梁呈扇形分布,分別自椎體上、下終板面向后弧形經過椎弓根并延續至棘突與上、下關節突,由此在椎體前部中央形成一個骨小梁分布相對稀疏的類楔形薄弱區[9],將椎體在解剖及力學上相對分成 3 個不同區域。當外力致使胸腰椎骨折時,椎體會在某一區域出現屈曲壓縮、楔形變、爆散等形態改變,椎體后方與之相對應的韌帶復合體結構會出現牽張或旋轉,繼而產生代償或損傷性改變。外力的大小、方向不同,損傷單元則相應呈現出以某些區域受累為主的特點,而往往不是整個損傷單元均有受累。鑒于上述解剖、受力及損傷特點,在胸腰椎骨折 TLICS 評分系統中,傷椎形態學改變及后方韌帶復合體損傷情況在傷椎矢狀位上分布可進一步細化。本研究將傷椎連同上、下椎間隙及其所對應的后方結構視為 1 個損傷單元,以側位 X 線片、矢狀位 CT 和 MRI 作為判斷損傷單元骨性結構、椎間盤組織及后方韌帶復合體損傷位置和損傷程度的主要依據,由于損傷單元包括眾多解剖結構,其損傷具有多樣性及不規則性的特點,但臨床上主要以傷椎矢狀位某些區域為主,因此將損傷單元在矢狀位上分為 3 區。將傷椎形態學改變及后方韌帶復合體損傷所獲得分值主要來源的損傷區域定義為傷椎不穩定區。以此區為矢狀位中心對稱植入椎弓根螺釘,使得內固定應力均勻分布。
3.2 損傷單元矢狀位非穩定區對稱植釘的依據及優點
自椎弓根釘棒系統應用于治療脊柱骨折以來,長、短節段的固定選擇及植釘原則尚無定論[10]。前者將脊柱縱向承載力分享到更多節段,通過減少傷椎受力繼而減少傷椎高度的丟失和局部后凸的出現,后者通過減少脊柱固定節段將對脊柱運動單位的損傷降至最低[11]。雖然隨著脊柱內固定器械的發展,目前后路短節段固定成為治療胸腰椎骨折的主要術式,但內固定失敗仍然常被報道[12],這可能暗示著目前部分手術在長、短節段的選擇及植釘原則的決策上存在問題,因此在保留更多運動單位和獲得更強脊柱穩定性的取舍上值得更為深入地探究[13]。
以往后路固定常以骨折椎體為中心上下對稱固定,由于骨折非穩定區距上下椎弓根的距離不等,致使上下椎弓根螺釘應力不均勻,導致矯形效果不滿意甚至出現內固定失敗。由于胸腰椎骨折椎體、上下椎間盤及后方韌帶復合體矢狀位損傷程度及部位是不固定的,致使真正不穩定元素往往不是整個損傷單元,而是其中的一部分。損傷單元的矢狀位非穩定區往往位于脊柱創傷性后凸的頂點或脊柱側方、旋轉移位較嚴重的部位。因此根據損傷單元非穩定區域的部位及嚴重程度的不同進行針對性固定,即以非穩定區為中心對稱植釘,才能在盡量保留運動單元的同時兼顧增強固定的穩定性,利于術中矯正脊柱的后凸及側方、旋轉移位,提高脊柱抗壓、抗拉和抗旋轉能力,以達到穩定脊柱的目的。對于合并傷椎椎弓根骨折或椎體爆裂程度嚴重無法行傷椎植釘者,在接近非穩定區一端增加 1 組椎弓根螺釘,理論上延長了接近非穩定區一端的矯形力臂,使兩端椎弓根釘作用力臂接近于相等,可有效增加術中的即刻矯形力和長期的維持力,同時可消除傳統短節段固定的“懸吊效應”及“平行四邊形效應”,達到“三平面”固定的目的,并相對減少了固定節段。有學者[14]比較研究了后路經傷椎、傷椎上兩椎體及傷椎下一椎體固定與后路長節段固定治療胸腰椎骨折,發現兩者在影像學及臨床效果上無明顯差異。有研究[15]認為長節段固定不一定傷椎上下均固定 2 個節段,部分患者近端或遠端可只固定 1 個節段,也能達到滿意的臨床療效。目前臨床上報道較多的經傷椎 6 釘固定主要用于本分區方法中不穩定區位于Ⅰ、Ⅱ區或Ⅱ、Ⅲ區胸腰椎骨折,實際上經傷椎植釘在一定程度上縮小了遠離非穩定區一端的矯形力臂,使固定相對對稱,這些經傷椎 6 釘固定方法在一定程度也是非穩定區對稱植釘原則的體現。
3.3 植骨的選擇
胸腰椎骨折的復位及固定僅是為骨折生物愈合臨時提供穩定的內環境,最終的骨性愈合是脊柱重建、獲得脊柱長期穩定性的保證。但是否行植骨術以及采用何種植骨方式一直存在爭議[16-18]。研究發現,尤其對于載荷評分 6 分以內的胸腰椎爆裂性骨折,融合組較非融合組的臨床及影像學效果無明顯統計學差異[17]。我們認為,應根據 AO 分型特點、傷椎非穩定區及 TLICS 評分主要來源制定個體化植骨原則:對于 A 型骨折中單純Ⅰ區或Ⅱ區骨折,TLICS 評分為 4~5 分,其不累及后方韌帶復合體結構,無需減壓時可不予以植骨,需實施減壓時后方結構破壞,三柱受損,植骨可減少內固定失敗;對于經后方韌帶損傷的 B 型骨折,后方韌帶復合體損傷往往不易修復[19],可造成脊柱后方結構相對薄弱,非穩定區植骨是有必要的;經骨結構損傷的 B1 型骨折,由于骨結構有自行愈合能力,可不予以植骨;對于 TLICS 評分 8 分以上者尤其 C 型骨折,建議長節段植骨融合。
3.4 損傷單元分區對稱植釘原則的意義及不足
椎弓根釘棒系統以其良好的三維復位固定能力,一直是胸腰椎骨折治療的首選,針對胸腰椎骨折的分型及評分系統雖然繁多,但觀察其可重復性及可靠性卻并不樂觀[20-21],對后路手術策略沒有明確的長短節段、植釘范圍的指導。我們結合臨床實踐經驗,依據胸腰椎骨折 TLICS 評分系統分值分布特點,提出損傷單元矢狀位分區非穩定區的概念,確立了以非穩定區為中心對稱植釘的原則。此分區及植釘原則簡單、實用,為臨床上廣泛使用的長節段或短節段固定、單節段固定、傷椎植釘等術式提供了理論依據,并在一定程度上規范植釘范圍,相對減少固定節段。
但本研究樣本量較小,為非連續、非隨機性住院病例,樣本的選擇難免存在一定偏倚,主要以 A、B 型中累及Ⅰ、Ⅱ區胸腰椎骨折為主,末次隨訪主要以再次住院取出內固定物時間為止,長期帶釘隨訪病例和取釘后遠期隨訪病例相對較少。因此,基于此所獲得的數據可能存在一定偏差,需要更廣泛骨折類型的臨床驗證、更長期的臨床隨訪和后續更為深入的研究。
胸腰椎骨折是臨床常見病、多發病,占脊柱骨折的 90%,目前其治療措施依然充滿爭議[1-3],針對胸腰椎骨折分型及治療策略的研究也因此從未停止過。現今最廣泛采用的主要有 AO 分型[4]及胸腰椎損傷分類及損傷程度評分(TLICS)[5],前者優點在于對骨折形態的精確描述及方便交流,但對治療策略無明確指導;后者雖對手術指征和手術入路作出建議,但未涉及椎弓根釘植入原則,且在當前以短節段固定為代表的后路手術已基本取代前路手術的趨勢下,其指導價值明顯受限[3, 6]。我們依據胸腰椎骨折 TLICS 評分系統所得分值在脊柱損傷單元矢狀位上的分布特點,對脊柱損傷單元進行矢狀位分區,細化單一椎節骨折非穩定區域,并據此設計后路椎弓根植釘原則,行矢狀位非穩定區對稱椎弓根系統內固定結合植骨融合術治療胸腰椎骨折,安全可靠,療效滿意。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
選取 2011 年 11 月—2015 年 11 月我院收治的 TLICS 評分≥4 分的胸腰椎骨折患者 65 例,均為單節段新鮮骨折。其中男 41 例,女 24 例;年齡 23~60 歲,平均 36.7 歲。致傷原因:交通事故傷 29 例,高處墜落傷 28 例,重物砸傷 8 例。骨折部位:T7 1 例,T9 2 例,T10 4 例,T11 8 例,T12 14 例,L1 19 例,L2 13 例,L3 3 例,L4 1 例。AO 分型:A 型 34 例,B 型 27 例,C 型 4 例。美國脊柱損傷協會(ASIA)分級為 A 級 1 例,B 級 2 例,C 級 6 例,D 級 15 例,E 級 41 例。TLICS 評分:4 分 9 例,5 分 29 例,6~8 分 23 例,9~10 分 4 例。椎管無明顯侵犯 12 例,椎管侵犯<40% 42 例,椎管侵犯>40% 11 例。受傷至手術時間 2~12 d,平均 5.3 d。其中 3 例合并血氣胸,4 例合并四肢骨折。
1.2 損傷單元矢狀位分區及非穩定區的確定
定義傷椎連同上、下椎間隙及其所對應的后方結構作為 1 個損傷單元,以側位 X 線片、矢狀位 CT 和 MRI 作為判斷損傷單元骨性結構、椎間盤組織及后方韌帶復合體損傷位置和損傷程度的主要依據,將此損傷單元在矢狀位上分為 3 區。Ⅰ區:椎體上 1/3、上位關節突關節、上位椎間隙及其對應的后方韌帶復合體;Ⅱ區:椎體中 1/3、椎弓根、椎板、棘突及棘上韌帶;Ⅲ區:椎體下 1/3、下位關節突關節、下位椎間隙及其對應的后方韌帶復合體。見圖 1。本研究納入的患者均為不穩定性骨折,TLICS 評分≥4 分,其中 9 例 TLICS 評分為 4 分,骨折位于胸腰段,易繼發后凸畸形、骨折不愈合等遠期并發癥,在本研究中視為不穩定性脊柱骨折。TLICS 評分系統主要依據傷椎形態學、后方韌帶復合體完整性及神經功能 3 個變量計算總分值。患者神經損傷狀況在傷椎平面很難進一步明確具體部位,但傷椎形態學改變及后方韌帶復合體損傷情況在傷椎矢狀位上分布可進一步細化。將其分值的主要來源部位定義為非穩定區,以此區域為矢狀位中心對稱植入椎弓根螺釘。以 T12 椎體爆裂性骨折為例:X 線片示骨折位于 T12 上 1/2 椎體,椎體間前后滑移,3 分;MRI 示 T11、T12 棘突間隙信號異常,棘間韌帶斷裂,3 分;無神經癥狀,0 分。TLICS 總評分為 6 分,分值主要來源于Ⅰ、Ⅱ區,因此視Ⅰ、Ⅱ區為該 T12 椎體爆裂性骨折的非穩定區。見圖 2。本組Ⅰ區不穩 9 例,Ⅰ、Ⅱ區不穩 39 例,Ⅱ區不穩 5 例,Ⅱ、Ⅲ區不穩 8 例,Ⅲ區不穩 4 例。
1.3 手術方法
對于 3 例合并血氣胸患者,急診行胸腔閉式引流,病情穩定后實施脊柱手術;4 例合并四肢骨折者均一期實施手術。
氣管插管全麻下患者取俯臥位,下胸部及腹部懸空。以非穩定區為中心取后正中切口入路,逐層切開皮膚、皮下組織及腰背肌筋膜,沿棘突雙側骨膜下剝離顯露椎板至小關節突,透視輔助下對稱植入椎弓根螺釘固定。若椎管侵犯>40%,于非穩定區處行后路減壓,裝預彎棒撐開復位。對于需要行植骨融合的患者,另取一側髂后切口,剃取部分髂骨行植骨術,安裝橫連,徹底止血、沖洗傷口后置引流管,關閉傷口。
術中植釘原則:明確損傷單元矢狀位非穩定區的位置,設計以非穩定區為中心上、下對稱植釘,保證上、下椎弓根螺釘應力相對平衡。常見植釘方式:單純Ⅰ區不穩,于傷椎和上位椎體對稱植釘;單純Ⅱ區不穩,于傷椎上、下椎體對稱植釘;單純Ⅲ區不穩,于傷椎及下位椎體對稱植釘;Ⅰ、Ⅱ區同時不穩,非穩定區偏向近端,于傷椎近端 2 個椎體、遠端 1 個椎體對稱植釘;Ⅱ、Ⅲ區同時不穩,非穩定區偏向遠端,于傷椎近端 1 個椎體、遠端 2 個椎體對稱植釘;對于 C 型骨折明顯分離、脫位者,以整個損傷單元為中心,分別于近、遠端各植入 2 對椎弓根釘。對于所有跨傷椎固定的患者,如果傷椎無椎弓根骨折,可附加傷椎椎弓根固定。見圖 3。
術中植骨原則:對于需要行減壓的 A 型骨折、合并后方韌帶復合體損傷的 B2 型骨折,常規行后方非穩定區植骨融合;對于 3 區同時嚴重受損或 C 型骨折分離、脫位明顯者,后方植骨需同時包括傷椎上下關節突關節;對于無需減壓的 A 型骨折及后方結構經骨組織損傷的 B 型骨折,由于骨結構有自行愈合能力,可不予以植骨。
1.4 圍手術期處理及隨訪指標
患者入院后及時完善相關檢查,合并脊髓、神經受損 8 h 內入院者行激素沖擊治療。均于 2~12 d 順利完成手術,術后 48 h 內應用抗生素、脫水劑及補液支持治療;對合并脊髓、神經受損患者同時應用低分子肝素預防血栓形成。引流量<50 mL 時拔除引流管。術后指導患者臥床雙下肢主、被動功能康復鍛煉,下肢肌力恢復滿意者 6~8 周后支具保護下下床活動,6 個月內避免體力勞動。
于術后第 3、6、12 個月及末次隨訪時復查 X 線片或 CT,收集并統計患者術前、術后及末次隨訪時神經功能恢復情況(采用 ASIA 分級進行評定),傷椎前緣高度比(傷椎前緣高度/傷椎上下相鄰椎體前緣高度平均值),矢狀面 Cobb 角(傷椎相鄰上位椎體上終板垂線與相鄰下位椎體下終板垂線的夾角)恢復情況。
1.5 統計學方法
采用 SPSS13.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示,手術前后比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用 SNK 檢驗;計數資料比較采用 χ2 檢驗或秩和檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
65 例患者均順利完成手術。術中發現腦脊液漏 3 例(均為骨折所致),給予逐層嚴密縫合切口,負壓引流 24 h 后改常壓引流 5~7 d,拔除引流管后愈合。所有患者切口均Ⅰ期愈合。患者均獲隨訪,隨訪時間 12~24 個月,平均 17.3 個月。無內固定物松動、移位及斷釘、斷棒等并發癥發生。行植骨融合的患者植骨均達到骨性愈合,愈合時間 10~13 個月,平均 11.4 個月。末次隨訪時神經功能 ASIA 分級為 A 級 1 例、B 級 1 例、C 級 3 例、D 級 9 例、E 級 51 例,較術前顯著改善(Z=–2.963,P=0.014)。術前、術后即刻及末次隨訪時傷椎前緣高度比分別為 53.2%±6.8%、91.3%±8.3%、89.5%±6.6%,矢狀面 Cobb 角分別為(16.3±8.1)、(2.6±7.5)、(3.2±6.8)°。術后即刻及末次隨訪時傷椎前緣高度比及矢狀面 Cobb 角均較術前顯著改善,差異有統計學意義(P<0.05);術后即刻及末次隨訪間比較差異無統計學意義(P>0.05)。見圖 4、5。


a. 側位 X 線片示 T12 椎體上 1/2 及上終板損傷,下終板完整,T11、T12 棘突間距增寬,兩條線之間為 T12 椎體骨折的非穩定區;b. MRI T2 加權像示 T11、T12 棘突間隙信號異常,紅箭頭示損傷的棘間韌帶
Figure2. Determination of unstable region of T12 vertebral burst fracturea. Lateral X-ray film showed the superior 1/2 vertebra and superior endplates was injured without inferior endplates influenced, the distance between the T11 and T12 spinous processes increased, the region between the two lines was defined as unstable region; b. MRI T2 weighted image showed there was abnormal signal between the spinous processes, the red arrow indicated the injured interspinous ligament


a、b. 術前正側位 X 線片及 MRI 示損傷單元非穩定區主要為Ⅰ、Ⅱ區;c. 術后 3 d 正側位 X 線片示椎體高度明顯恢復,脊柱序列良好;d. 術后 20 個月取出內固定物后 CT 示植骨融合,椎體高度保持良好
Figure4. A 30-year-old male patient, suffered from L1 vertebral burst fracture caused by high falling injury, was treated with fixing the unstable region of injured unit symmetrically with pedicle screws combined with vertebral plate and superior articular process bone graft fusiona, b. Anteroposterior and lateral X-ray films and MRI showed the key injured region was regions Ⅰ and Ⅱ; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 3 days after operation showed the vertebral height was significant improved, with good spinal sequences; d. CT image at 20 months after operation (after removal of internal fixator) showed bony fusion was achieved and the vertebra height maintained well

a、b. 術前正側位 X 線片及 MRI 示Ⅲ區不穩;c. 術后 3 d 正側位 X 線片示椎體高度明顯恢復,脊柱序列良好;d. 術后 13 個月取出內固定物后正側位 X 線片示椎體高度保持良好
Figure5. A 41-year-old male patient, suffered from L1 vertebral burst fracture caused by traffic accident injury, was treated with single segment pedicle screw fixationa, b. Anteroposterior and lateral X-ray films and MRI showed the region Ⅲ was unstable; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 3 days after operation showed the vertebral height was significant improved, with good spinal sequences; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 13 months after operation (after removal of internal fixator) showed the vertebra height maintained well
3 討論
3.1 胸腰椎損傷單元的分區及非穩定區的確定
胸腰椎骨折 TLICS 評分分類系統是依據傷椎形態學、后縱韌帶完整性、神經功能狀況 3 個變量綜合評估脊柱損傷嚴重程度,通過計算總分值指導胸腰椎骨折是否實施手術治療,尤其在胸腰段骨折中,其指導手術的有效性和可靠性已得到公認[7-8]。在 TLICS 評分系統中患者神經功能狀態在脊柱損傷評估中占有重要地位,其基于患者神經損傷嚴重程度及康復的潛力賦予不同的分值,是決定是否實施手術的重要因素,但患者神經損傷平面在傷椎矢狀位上很難進一步明確具體部位。傷椎形態學改變及后方韌帶復合體的完整性是判斷脊柱機械性穩定的重要因素。胸腰椎單一椎節解剖學顯示,椎弓根是椎體承載負荷的力臂中心,椎體內松質骨骨小梁呈扇形分布,分別自椎體上、下終板面向后弧形經過椎弓根并延續至棘突與上、下關節突,由此在椎體前部中央形成一個骨小梁分布相對稀疏的類楔形薄弱區[9],將椎體在解剖及力學上相對分成 3 個不同區域。當外力致使胸腰椎骨折時,椎體會在某一區域出現屈曲壓縮、楔形變、爆散等形態改變,椎體后方與之相對應的韌帶復合體結構會出現牽張或旋轉,繼而產生代償或損傷性改變。外力的大小、方向不同,損傷單元則相應呈現出以某些區域受累為主的特點,而往往不是整個損傷單元均有受累。鑒于上述解剖、受力及損傷特點,在胸腰椎骨折 TLICS 評分系統中,傷椎形態學改變及后方韌帶復合體損傷情況在傷椎矢狀位上分布可進一步細化。本研究將傷椎連同上、下椎間隙及其所對應的后方結構視為 1 個損傷單元,以側位 X 線片、矢狀位 CT 和 MRI 作為判斷損傷單元骨性結構、椎間盤組織及后方韌帶復合體損傷位置和損傷程度的主要依據,由于損傷單元包括眾多解剖結構,其損傷具有多樣性及不規則性的特點,但臨床上主要以傷椎矢狀位某些區域為主,因此將損傷單元在矢狀位上分為 3 區。將傷椎形態學改變及后方韌帶復合體損傷所獲得分值主要來源的損傷區域定義為傷椎不穩定區。以此區為矢狀位中心對稱植入椎弓根螺釘,使得內固定應力均勻分布。
3.2 損傷單元矢狀位非穩定區對稱植釘的依據及優點
自椎弓根釘棒系統應用于治療脊柱骨折以來,長、短節段的固定選擇及植釘原則尚無定論[10]。前者將脊柱縱向承載力分享到更多節段,通過減少傷椎受力繼而減少傷椎高度的丟失和局部后凸的出現,后者通過減少脊柱固定節段將對脊柱運動單位的損傷降至最低[11]。雖然隨著脊柱內固定器械的發展,目前后路短節段固定成為治療胸腰椎骨折的主要術式,但內固定失敗仍然常被報道[12],這可能暗示著目前部分手術在長、短節段的選擇及植釘原則的決策上存在問題,因此在保留更多運動單位和獲得更強脊柱穩定性的取舍上值得更為深入地探究[13]。
以往后路固定常以骨折椎體為中心上下對稱固定,由于骨折非穩定區距上下椎弓根的距離不等,致使上下椎弓根螺釘應力不均勻,導致矯形效果不滿意甚至出現內固定失敗。由于胸腰椎骨折椎體、上下椎間盤及后方韌帶復合體矢狀位損傷程度及部位是不固定的,致使真正不穩定元素往往不是整個損傷單元,而是其中的一部分。損傷單元的矢狀位非穩定區往往位于脊柱創傷性后凸的頂點或脊柱側方、旋轉移位較嚴重的部位。因此根據損傷單元非穩定區域的部位及嚴重程度的不同進行針對性固定,即以非穩定區為中心對稱植釘,才能在盡量保留運動單元的同時兼顧增強固定的穩定性,利于術中矯正脊柱的后凸及側方、旋轉移位,提高脊柱抗壓、抗拉和抗旋轉能力,以達到穩定脊柱的目的。對于合并傷椎椎弓根骨折或椎體爆裂程度嚴重無法行傷椎植釘者,在接近非穩定區一端增加 1 組椎弓根螺釘,理論上延長了接近非穩定區一端的矯形力臂,使兩端椎弓根釘作用力臂接近于相等,可有效增加術中的即刻矯形力和長期的維持力,同時可消除傳統短節段固定的“懸吊效應”及“平行四邊形效應”,達到“三平面”固定的目的,并相對減少了固定節段。有學者[14]比較研究了后路經傷椎、傷椎上兩椎體及傷椎下一椎體固定與后路長節段固定治療胸腰椎骨折,發現兩者在影像學及臨床效果上無明顯差異。有研究[15]認為長節段固定不一定傷椎上下均固定 2 個節段,部分患者近端或遠端可只固定 1 個節段,也能達到滿意的臨床療效。目前臨床上報道較多的經傷椎 6 釘固定主要用于本分區方法中不穩定區位于Ⅰ、Ⅱ區或Ⅱ、Ⅲ區胸腰椎骨折,實際上經傷椎植釘在一定程度上縮小了遠離非穩定區一端的矯形力臂,使固定相對對稱,這些經傷椎 6 釘固定方法在一定程度也是非穩定區對稱植釘原則的體現。
3.3 植骨的選擇
胸腰椎骨折的復位及固定僅是為骨折生物愈合臨時提供穩定的內環境,最終的骨性愈合是脊柱重建、獲得脊柱長期穩定性的保證。但是否行植骨術以及采用何種植骨方式一直存在爭議[16-18]。研究發現,尤其對于載荷評分 6 分以內的胸腰椎爆裂性骨折,融合組較非融合組的臨床及影像學效果無明顯統計學差異[17]。我們認為,應根據 AO 分型特點、傷椎非穩定區及 TLICS 評分主要來源制定個體化植骨原則:對于 A 型骨折中單純Ⅰ區或Ⅱ區骨折,TLICS 評分為 4~5 分,其不累及后方韌帶復合體結構,無需減壓時可不予以植骨,需實施減壓時后方結構破壞,三柱受損,植骨可減少內固定失敗;對于經后方韌帶損傷的 B 型骨折,后方韌帶復合體損傷往往不易修復[19],可造成脊柱后方結構相對薄弱,非穩定區植骨是有必要的;經骨結構損傷的 B1 型骨折,由于骨結構有自行愈合能力,可不予以植骨;對于 TLICS 評分 8 分以上者尤其 C 型骨折,建議長節段植骨融合。
3.4 損傷單元分區對稱植釘原則的意義及不足
椎弓根釘棒系統以其良好的三維復位固定能力,一直是胸腰椎骨折治療的首選,針對胸腰椎骨折的分型及評分系統雖然繁多,但觀察其可重復性及可靠性卻并不樂觀[20-21],對后路手術策略沒有明確的長短節段、植釘范圍的指導。我們結合臨床實踐經驗,依據胸腰椎骨折 TLICS 評分系統分值分布特點,提出損傷單元矢狀位分區非穩定區的概念,確立了以非穩定區為中心對稱植釘的原則。此分區及植釘原則簡單、實用,為臨床上廣泛使用的長節段或短節段固定、單節段固定、傷椎植釘等術式提供了理論依據,并在一定程度上規范植釘范圍,相對減少固定節段。
但本研究樣本量較小,為非連續、非隨機性住院病例,樣本的選擇難免存在一定偏倚,主要以 A、B 型中累及Ⅰ、Ⅱ區胸腰椎骨折為主,末次隨訪主要以再次住院取出內固定物時間為止,長期帶釘隨訪病例和取釘后遠期隨訪病例相對較少。因此,基于此所獲得的數據可能存在一定偏差,需要更廣泛骨折類型的臨床驗證、更長期的臨床隨訪和后續更為深入的研究。