胸腰椎骨折伴發(fā)椎間盤損傷的研究進(jìn)展

王前 田紀(jì)偉

（上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院骨科，上海 200080）

胸腰椎骨折伴發(fā)椎間盤損傷的研究進(jìn)展

王前 田紀(jì)偉*

（上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院骨科，上海 200080）

胸腰椎骨折常伴發(fā)椎間盤損傷，但這一損傷在臨床上并未受到充分的重視。通過臨床觀察發(fā)現(xiàn)，椎間盤高度的丟失是胸腰椎骨折后凸畸形進(jìn)展以及后路復(fù)位固定術(shù)后后凸畸形再發(fā)的主要原因[1]。目前，對(duì)于受損椎間盤的轉(zhuǎn)歸及其影響因素的研究結(jié)論尚不統(tǒng)一，影響了臨床上對(duì)于此類損傷的治療選擇。

1 流行病學(xué)

胸腰椎骨折常伴發(fā)椎間盤損傷，但其發(fā)生率并無確切的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在快速?zèng)_擊的作用下，椎間盤的部分液態(tài)生物力學(xué)性能將表現(xiàn)為固體的生物力學(xué)性能[2]，因此在胸腰椎骨折中，椎間盤損傷是不可避免的。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，胸腰椎骨折伴發(fā)椎間盤損傷的發(fā)生率很高。Jeaneret等[3]認(rèn)為，如果腰椎爆裂骨折的骨折線通過骨折椎體上方椎間盤的軟骨板，該椎間盤即受損；在爆裂-劈裂及完全爆裂骨折發(fā)生時(shí),骨折椎體上、下方椎間盤同時(shí)受到損傷，不過這種損傷似乎僅限于L3、4椎體的爆裂-剪力骨折，其損傷機(jī)制為屈曲、壓縮和后柱過牽暴力。單純椎體上部爆裂骨折的骨折線未經(jīng)過下位椎間盤，經(jīng)椎間盤造影可以證明下位椎間盤未受損。袁明遠(yuǎn)和肖湘生[4]對(duì) 67例胸腰椎骨折行MRI發(fā)現(xiàn)爆裂骨折椎體的上位椎間盤大多伴有損傷。郝勇等[5]對(duì) 61 例胸腰椎骨折患者研究發(fā)現(xiàn)其中 41 例（67.2%）患者合并上或下位椎間盤損傷。這一現(xiàn)象在嚴(yán)重屈曲或垂直暴力損傷患者中尤為明顯，這些患者多合并有相應(yīng)節(jié)段上位或下位的椎間盤損傷，其中以上位椎間盤損傷為主（63.4%），遠(yuǎn)多于其他兩種情況（P＜0.05）。然而也有學(xué)者的研究顯示了不同的結(jié)果，Oner等[6]在對(duì) 63 例胸腰椎骨折患者的隨訪中發(fā)現(xiàn)，末次隨訪時(shí)約59%的骨折椎體上位椎間盤正?；蚪咏?，而尾側(cè)的椎間盤以前方塌陷、椎間盤中央性突出及椎間隙狹窄為主 要 表 現(xiàn) 。 Wang 等[7]將 保 守 治 療 及 手 術(shù) 治 療 相 對(duì)比，手術(shù)組的下位椎間盤表現(xiàn)為退行性改變的比例更高。他們的另一項(xiàng)研究則顯示，胸腰椎爆裂骨折椎體相鄰的椎間盤均有損傷，而下位相間隔的椎間盤比上位的更容易受損。由此可見，胸腰椎骨折伴發(fā)椎間盤損傷并不少見，但對(duì)其發(fā)生率和發(fā)生部位并無統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。

2 形態(tài)學(xué)分型

目前，國際上沒有關(guān)于椎間盤損傷的專門分型，應(yīng)用較為廣泛的胸腰椎骨折分型中，AO分型及載荷分 擔(dān) 分 型（Load-Sharing Classification,LSC）對(duì) 椎 間盤損傷有所涉及。AO分型將椎間盤和韌帶損傷作為胸腰椎骨折分型的重要判別因素，強(qiáng)調(diào)軟組織損傷對(duì)患者長(zhǎng)期預(yù)后的影響。其中，一些完全或主要發(fā)生在軟組織（包括椎間盤）的損傷類型被囊括于分型系統(tǒng)之中。LSC則包括了對(duì)終板破裂程度的定量判斷，從側(cè)面提示嚴(yán)重的椎間盤損傷需要前柱額外的支撐與融合。Oner等[8]對(duì)胸腰椎骨折伴發(fā)的椎間盤損傷分為：①椎間盤從前、中、后1/3 處撕裂；②髓核從終板處疝入；③椎間隙中有碎片。并將MRI與組織學(xué)相比較，提示MRI可以作為對(duì)椎間盤損傷進(jìn)行分型的依據(jù)。但該實(shí)驗(yàn)材料為尸體標(biāo)本，微觀損傷 在大體 解 剖及 MRI上看不 出 ，以 前 的病 變 如Schmorl結(jié)節(jié)、椎間盤病變?cè)谠撛囼?yàn)中可以清楚的分清，而在臨床中分清可能有些困難，且尸體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)看不到出血及水腫。他們?cè)诹硪粋€(gè)也是利用MRI進(jìn)行椎間盤損傷分型的研究中將椎間盤損傷分為：1類，損傷椎間盤與未損傷椎間盤相比較無明顯變化；2類，椎間盤膨出或終板破裂；3類，椎間盤損傷并移位至椎體或椎間盤疝入終板。并將椎間盤在MRI T2加權(quán)像信號(hào)的改變分為4類：降低、正常、升高、信號(hào)“真空”即信號(hào)缺失[9]。不過尚缺乏這種分類方法與臨床治療及預(yù)后關(guān)系的研究，目前并不具備對(duì)治療的指導(dǎo)意義。

3 胸腰椎骨折伴發(fā)椎間盤損傷的轉(zhuǎn)歸

對(duì)于椎間盤損傷后椎間盤的轉(zhuǎn)歸，目前普遍認(rèn)為有3種可能。

3.1 恢復(fù)

盡管胸腰椎骨折伴發(fā)的椎間盤損傷很常見，但胸腰椎骨折保守治療后經(jīng)長(zhǎng)期觀察可以發(fā)現(xiàn)，相鄰椎間盤信號(hào)及形態(tài)并無明顯改變[6,7]。手術(shù)治療后，大部分胸腰椎骨折相鄰椎間盤信號(hào)正?；蛟龈?，可至少持續(xù)至傷后 10 個(gè)月[9]。從影像學(xué)角度來看，椎間盤損傷并非不可逆轉(zhuǎn)，一部分受損椎間盤最終可以恢復(fù)正常的信號(hào)[8]。Fürderer等[9]發(fā)現(xiàn)，在 MRI T2 加權(quán)相上，骨折當(dāng)時(shí)信號(hào)正常者，大部分（81%）能維持正常；創(chuàng)傷后椎間盤信號(hào)增高者中 1/3 可以恢復(fù)正常；信號(hào)降低者恢復(fù)的比例則較?。?1%）。

3.2 退變

Tschoeke 等[10]認(rèn)為胸腰椎骨折引起的椎間盤損傷與自然退變時(shí)的凋亡相類似，都通過內(nèi)源性線粒體通路或外源性受體通路引起凋亡，間接說明了椎間盤損傷可以引起椎間盤退變。但是 Oner等[6]的研究表明，椎間盤損傷后MRI信號(hào)的變化并非長(zhǎng)久的改變，說明椎間盤損傷與退變之間并無直接聯(lián)系。在另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，胸腰椎骨折后后凸畸形程度的長(zhǎng)期隨訪并不比2年隨訪時(shí)更嚴(yán)重，說明椎間盤損傷并不能引起長(zhǎng)期退變[11]。Lin 等[12]在對(duì)胸腰椎骨折的功能性影像學(xué)的研究中，提示急性損傷后的不穩(wěn)定主要源于椎間盤，而源于椎體的少于40%。而且椎間盤與骨組織的修復(fù)過程不同，纖維環(huán)損傷不能完全修復(fù)，最終由疤痕組織所替代，不像骨組織一樣可以完全修復(fù)并恢復(fù)原有的強(qiáng)度，因此椎間盤損傷后發(fā)生退變是慢性脊柱不穩(wěn)的主要原因。但以上研究均未對(duì)椎間盤損傷進(jìn)行分型，因此獲得的結(jié)論較為籠統(tǒng)。

3.3 融合

損傷椎間盤的融合盡管使受損節(jié)段喪失了活動(dòng)，但可使受損節(jié)段獲得穩(wěn)定，在受損椎間盤不能修復(fù)的情況下，椎節(jié)間的自發(fā)融合可以看作椎間盤損傷自限的 生 物 學(xué)行為。Korres[13]在對(duì) 207 例 胸 腰 椎骨折患者保守治療的隨訪中，發(fā)現(xiàn)40.4%的椎間盤發(fā)生自發(fā)融合，11.5%部分融合，48.1%未融合。有研究發(fā)現(xiàn)椎間盤上、下位骺板都骨折比僅一側(cè)的骺板骨折更容易發(fā)生自發(fā)性融合，并且發(fā)現(xiàn)移位性骨折中77.7%發(fā)生自發(fā)性融合，爆裂骨折有 60%發(fā)生自發(fā)性融 合 ，而 壓 縮 性 骨 折 只 有 26.8%發(fā) 生 自 發(fā) 性 骨 折[14]。Korres等[15]在對(duì)自發(fā)性椎間融合的動(dòng)物研究也證實(shí)了上述發(fā)現(xiàn)，并且通過組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)上、下位終板均破壞的椎間盤，6周時(shí)為成骨細(xì)胞產(chǎn)生的未成熟骨，周圍是間充質(zhì)細(xì)胞，隨后分化為軟骨細(xì)胞及生成透明軟骨，10～12周時(shí)有新骨產(chǎn)生。怎樣的情況下會(huì)發(fā)生自發(fā)融合還有待進(jìn)一步研究。

4 影響轉(zhuǎn)歸的因素

4.1 損傷部位

4.1.1 終板：椎間盤終板損傷是否會(huì)導(dǎo)致椎間盤退變尚存 爭(zhēng) 議。Kerttula 等[16]認(rèn)為 終 板損傷與椎間 盤 退變密切相關(guān)，病例組中6例終板骨折的相鄰椎間盤均發(fā)生退變。相反，Oner等[6]則認(rèn)為單純終板骨折并不能引起椎間盤退變。Kerttula 等[16]研究青少年時(shí)期的骨折病例發(fā)現(xiàn)，8～12歲時(shí)軟骨終板的血供開始減少，本組病例發(fā)生骨折時(shí)平均年齡 11.8 歲，隨訪終止時(shí)平均年齡 15.5 歲，因此文中認(rèn)為 這個(gè)研究時(shí)間可以很好的觀察椎間盤損傷與終板損傷的關(guān)系，因?yàn)榭梢詫⑼俗兊挠绊懡抵磷畹?。本文認(rèn)為出現(xiàn)兩種不一樣結(jié)論的最大原因是兩個(gè)研究的平均年齡不一樣，也有可能是因?yàn)檫x取病例的骨折類型不同。Haschtmann等[17]通過機(jī)械沖擊尸體的脊柱運(yùn)動(dòng)節(jié)段制作出終板損傷模型，再對(duì)其進(jìn)行分子生物學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)椎間盤終板損傷可引起椎間盤髓核和纖維環(huán)細(xì)胞凋亡及壞死，提示可以引起椎間盤的退變。但該研究只是對(duì)損傷后短期的分子生物學(xué)研究，而退變是長(zhǎng)期積累的過程，因此并不能作為最終退變的依據(jù)。因此終板損傷能否引起終板損傷還有待進(jìn)一步研究。

4.1.2 纖維環(huán)：目前普遍認(rèn)為纖維環(huán)的損傷能夠引起椎 間 盤 退 變 。 Osti等[18]的 研 究 將 纖 維 環(huán) 撕 裂 分 為 3類：橫行損傷、環(huán)形損傷及放射狀損傷，組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)放射狀撕裂與椎間盤退變密切相關(guān)。由橫行撕裂的組織學(xué)特點(diǎn)可以推斷，這些撕裂不是由于生物化學(xué)退變引起的，而是由外傷引起的，因?yàn)樵谒毫烟幱泄腔M織形成，并且有肉芽組織形成。有學(xué)者觀察到纖維環(huán)裂隙和骨贅形成的聯(lián)系，認(rèn)為纖維環(huán)裂隙 導(dǎo) 致 的 節(jié) 段 不 穩(wěn) 是 骨 贅 形 成 的 始 動(dòng) 因 素[19]。Lipson 和 Muir[20]和 K??p?等[21]采用纖維環(huán)切開的動(dòng)物模型進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)椎間盤內(nèi)硫酸鹽的濃度降低，反映了椎間盤內(nèi)外物質(zhì)交換速率下降；6-硫酸軟骨素與4-硫酸軟骨素的比率下降、糖醛酸量下降，均為椎間盤退變的生物化學(xué)反應(yīng)，同人類退變椎間盤退變的生化反應(yīng)相似。同時(shí)進(jìn)行的影像學(xué)檢查證實(shí)了椎間盤退變的存在。組織學(xué)研究表明僅切開纖維環(huán)外層,而保持內(nèi)層纖維環(huán)的完整,，也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)椎間盤的進(jìn)行性退變[22]。

4.2 損傷的嚴(yán)重程度

AO分型等目前應(yīng)用比較廣泛的分型系統(tǒng)不能幫助判斷椎間盤損傷的嚴(yán)重程度，也沒有專門的針對(duì)椎間盤損傷的分型，MRI可能有助于椎間盤損傷程度的判斷，但由于缺乏與預(yù)后關(guān)系的研究，因此也無法說明椎間盤損傷程度對(duì)預(yù)后的影響。Korecki等[23]的研究表明，即使是針刺所引起的相對(duì)較小的破裂也會(huì)立即產(chǎn)生力學(xué)及生物學(xué)上的影響，并有遠(yuǎn)期影響。椎間盤纖維環(huán)即使受到很小的損傷，也會(huì)導(dǎo)致退變，說明損傷部位相較于損傷程度是椎間盤最終轉(zhuǎn)歸更重要的影響因素。

5 治療

目前對(duì)于椎間盤損傷的治療尚無統(tǒng)一的結(jié)論，筆者認(rèn)為對(duì)于椎間盤損傷的治療應(yīng)該結(jié)合胸腰椎骨折的類型。目前對(duì)于胸腰椎骨折所伴發(fā)的椎間盤損傷的治療主要依據(jù)臨床醫(yī)師的臨床經(jīng)驗(yàn)。Fürderer等[9]提出若椎間盤完整，可不予以椎間盤切除即椎間融合，即使伴有信號(hào)的改變也無需融合；對(duì)于輕度的信號(hào)及形態(tài)改變，可以考慮椎間融合，因?yàn)榭赡軙?huì)引起后凸畸形退變，對(duì)于明顯的信號(hào)改變及形態(tài)改變，是椎間融合的明確指征。Vornanen 等[24]通過臨床隨訪觀察和MRI證實(shí)，未受損傷的椎間盤通過哈氏棒系統(tǒng)固定11個(gè)月后不會(huì)出現(xiàn)退行性改變。從另一方面表明，椎間盤若無損傷，單純制動(dòng)的情況下不會(huì)引發(fā)退行性改變；而對(duì)于椎間盤相對(duì)完好的胸腰椎骨折，后路手術(shù)效果與前路無明顯差別。馬澤民等[25]的研究表明，合并肌肉、韌帶及椎間盤撕裂的胸腰椎新鮮骨折伴脫位是一種嚴(yán)重的脊柱損傷類型，臨床局部體征、MRI表現(xiàn)以及術(shù)中所見對(duì)手術(shù)方式的選擇有十分重要的意義，經(jīng)后路三節(jié)段椎根弓固定復(fù)位+椎間盤摘除+椎間植骨融合為治療該種類型損傷的較好術(shù)式。目前，經(jīng)腹融合被認(rèn)為可以有效防止術(shù)后矯形的丟失，但目前尚未對(duì)該理論做系統(tǒng)性的研究 。Andress 等[26]的 研 究 表 明，自 體 松 質(zhì) 骨 的移 植 不能預(yù)防后凸畸形的復(fù)發(fā)，研究還表明前部的骨性融合與是否與經(jīng)椎弓根骨移植無關(guān)，因?yàn)樵谶M(jìn)行經(jīng)椎弓根骨移植的29例中8例未形成融合，而在未行骨移植的21例中有10例形成了骨性融合。治療方法的選擇是個(gè)難題，因?yàn)楝F(xiàn)在對(duì)于手術(shù)方式的選擇缺乏隨機(jī)對(duì)照的循證依據(jù)，目前只能根據(jù)臨床醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)。

綜上，不少學(xué)者注意到，椎間盤損傷與胸腰椎骨折后椎間隙高度的丟失、后凸畸形和慢性脊柱不穩(wěn)存在一定關(guān)系，但胸腰椎骨折伴發(fā)的椎間盤損傷在臨床上并未受到充分的重視。出現(xiàn)上述情況的原因主要是對(duì)椎間盤損傷的發(fā)生率、發(fā)生機(jī)制、轉(zhuǎn)歸均尚無統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，對(duì)其轉(zhuǎn)歸的影響因素更是知之甚少，臨床的干預(yù)措施也缺少可靠的依據(jù)，需要進(jìn)一步的大量研究。

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*通信作者：田紀(jì)偉，E-mail:tjw609@163.com