胸腰段爆裂性骨折的治療進(jìn)展

謝加兵　周茂生　徐祝軍

【摘要】 胸腰椎爆裂性骨折是一種常見的高能量損傷，往往伴有不同程度的神經(jīng)功能損害，但其治療方法較多，治療主要目的是保留或者重建神經(jīng)功能以及脊柱的生物力學(xué)功能。而胸腰段是由胸椎向腰椎轉(zhuǎn)變，其該區(qū)域解剖、生物力學(xué)特點和脊柱骨折分型均具有其特殊性，這有助于胸腰椎爆裂性骨折最佳治療決策的選擇，并作一綜述。

【關(guān)鍵詞】 胸腰段； 脊柱； 骨折； 治療； 生物力學(xué)； 分型

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2014.30.029

隨著交通運輸業(yè)和工業(yè)化的不斷發(fā)展，導(dǎo)致的脊柱高能量創(chuàng)傷也日益增多，脊柱損傷中胸腰椎骨折是最常見的骨折類型，但胸腰椎爆裂性骨折也因此不可避免[1]。該類損傷常常伴有不同程度的神經(jīng)功能損害，其治療也較為棘手，由于胸腰椎的區(qū)域解剖、生物力學(xué)和骨折分型特殊，對治療方案的決策選擇具有一定的指導(dǎo)性[2]。本文對胸腰段爆裂性骨折治療的相關(guān)方面研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 胸腰段損傷的區(qū)域解剖及生物力學(xué)

胸腰段脊柱是胸椎生理后凸和腰椎生理前凸的交界處，胸椎后凸角度為18°～51°，腰椎轉(zhuǎn)為前凸42°～74°。胸腰段（T10～L2）在矢狀位平面為中立或輕度后凸（0°～10°）。高能量應(yīng)力傳遞其胸椎后凸，逐漸向腰椎前凸轉(zhuǎn)換，因胸腰段是脊柱活動與靜止的交界處，生物力學(xué)和解剖力學(xué)方面較薄弱，是骨折好發(fā)部位，T11～L1節(jié)段骨折發(fā)生率約占整個脊柱骨折損傷的67%。如Stagnara等[3]學(xué)者所述：胸腰椎的轉(zhuǎn)變集中解剖區(qū)域是一個相對較小的區(qū)域，主要為T11～L1的節(jié)段區(qū)域。在這個胸腰椎轉(zhuǎn)變的解剖區(qū)域中，既是肋椎關(guān)系穩(wěn)定結(jié)構(gòu)保護(hù)的缺如，又是脊柱活動與靜止的交界處，該區(qū)域容易誘發(fā)損傷。所以胸椎后凸致其重力的中心集中在脊柱前方，易導(dǎo)致椎體的前方的壓縮應(yīng)力加重和集中，而椎體后方附件的牽張力也增加。而在腰椎的前凸區(qū)域，壓縮應(yīng)力側(cè)改變，主要經(jīng)椎體后側(cè)傳遞。具體到單個椎體損傷的機制是非常復(fù)雜，且千變?nèi)f化，同時還會受到脊柱姿勢的改變導(dǎo)致壓縮應(yīng)力的改變等。Holdsworth[4]早期認(rèn)為應(yīng)力通過椎體前側(cè)導(dǎo)致的壓縮損傷被稱為“wedge骨折”，而此類骨折，椎體后側(cè)的元件和組織通常是不會發(fā)生破裂，所以認(rèn)為此類骨折在生物力學(xué)上是穩(wěn)定的。通過后繼研究發(fā)現(xiàn)，椎體前側(cè)壓縮超過一定程度時，大約40%～50%，會導(dǎo)致椎體后側(cè)元件和組織的破裂，并產(chǎn)生骨折的不穩(wěn)定。屈曲伴有旋轉(zhuǎn)損傷時，對椎體后側(cè)元件和組織的牽拉加大，椎體后側(cè)元件和組織的破裂是導(dǎo)致這種不穩(wěn)定骨折的潛在因素，所以Holdsworth[4]將這種類型的脊柱骨折命名為“切片骨折”。而Denis[5]對脊柱過伸性損傷進(jìn)一步描述，主要由于椎體前方韌帶的完整性受到損傷，會導(dǎo)致脊柱潛在的生物力學(xué)不穩(wěn)定。軸向載荷或者垂直壓縮在胸腰段局部形成壓縮應(yīng)力。快速的高能量壓縮應(yīng)力是通過終板導(dǎo)致纖維環(huán)和椎間盤破裂，嚴(yán)重的軸向載荷導(dǎo)致骨塊向外“爆裂”，故Denis稱之為“爆裂性骨折”。另外剪力也會導(dǎo)致椎體韌帶結(jié)構(gòu)的破裂，通過上位椎體傳遞至下位，導(dǎo)致外傷性的椎體前移，此時伴有神經(jīng)損傷具有極大因素。Chance[6]對屈曲-牽張損傷機制進(jìn)行了描述。在此類損傷中，軸向旋轉(zhuǎn)作用于椎體前方，導(dǎo)致脊柱的張力失效，這種結(jié)構(gòu)損傷包括骨和韌帶。該損傷具有不穩(wěn)定損性，但如果是單純的骨性損傷，良好復(fù)位后仍具有愈合的潛力。對于脊柱創(chuàng)傷來說，生物力學(xué)的穩(wěn)定性，需對損傷機制和病理生理學(xué)進(jìn)一步的理解。生物力學(xué)穩(wěn)定性是指脊柱避免進(jìn)一步畸形、異常活動和在日常載荷條件下保持脊柱對線的能力。國內(nèi)外學(xué)者的試驗?zāi)Ｐ途沂玖俗刁w后側(cè)元件的重要性，將椎體后側(cè)元件損傷作為區(qū)分脊柱是否穩(wěn)定的基礎(chǔ)[7-10]。但Denis[5]創(chuàng)立了三柱理論并強調(diào)了中柱對于脊柱穩(wěn)定的重要性，較之后側(cè)元件有過之而無不及?？傊ㄟ^胸腰椎的區(qū)域解剖特征和應(yīng)力通過脊柱的模式對于胸腰段損傷的理解是很有必要的，尤其是椎體后側(cè)元件對于脊柱穩(wěn)定具有重要作用。

2 胸腰椎骨折的分型

骨折的分型有利于學(xué)者之間的學(xué)術(shù)交流并指導(dǎo)治療決策。胸腰段骨折的分型方法也較多。隨著影像學(xué)不斷的發(fā)展和生物學(xué)的更進(jìn)一步的研究，其分型也隨之改變，但是對既能提供神經(jīng)功能、又能提供脊柱穩(wěn)定性相關(guān)信息的胸腰椎骨折分型為最理想分型。同時一個好的臨床分型應(yīng)有效地指導(dǎo)治療策略。早期的胸腰段骨折主要根據(jù)X線片作出分型，其分型方法較為單純，只對骨折的形狀作出簡單的描述，例如壓縮性骨折。盡管這些方法應(yīng)用廣泛，但這并不能提示個體損傷的嚴(yán)重性或者直接的治療方法。現(xiàn)在的分型則嘗試將生物力學(xué)納入分型中。目前常用的分型，1983年國外學(xué)者Denis[5]針對脊柱的解剖提出了三柱分型。分為前柱、中柱和后主；前柱主要由前縱韌帶、椎體前部和前纖維環(huán)組成。中柱由括椎體后部、后纖維環(huán)和后縱韌帶組成；而后柱由后方的韌帶復(fù)合體、后方關(guān)節(jié)囊、小關(guān)節(jié)和椎弓根組成。Denis[5]又在三柱的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)分為輕微骨折和嚴(yán)重骨折。橫突和棘突、峽部和小關(guān)節(jié)的骨折為輕微骨折；嚴(yán)重骨折為壓縮性骨折、爆裂型骨折、屈曲牽張型骨折和骨折脫位。隨著影像設(shè)備和影像技術(shù)的發(fā)展，以及人們深入地對脊柱的解剖、生物力學(xué)和損傷機制的了解，Magerl和Gertzbein應(yīng)用AO理念對胸腰椎骨折進(jìn)行分型，主要是按照損傷機制分為3型[11-12]。以及Cormack等[13]介紹了載荷分享評分系統(tǒng)（LSSS）。載荷分享評分系統(tǒng)并不是一個真正的分型系統(tǒng)，而是用于評估后路短節(jié)段內(nèi)固定失敗的風(fēng)險。并回顧分析胸腰段骨折采用后路短節(jié)段椎弓根釘固定的病例。結(jié)果提示前柱支撐作用的喪失，增加了后側(cè)器械的負(fù)荷。其負(fù)荷導(dǎo)致內(nèi)固定失效的風(fēng)險以及畸形的風(fēng)險增加。李超等[14]學(xué)者對胸腰椎后路短節(jié)段固定失效相關(guān)因素進(jìn)行3個方面的明確評定：（1）后凸畸形的角度；（2）骨折的程度；（3）骨塊分離的程度。每種因素評定的分值分為1、2、3分，即輕、中、重程度。該分型的特點在于它可以利用脊柱的結(jié)構(gòu)特征，來表示骨折類型是否適合于后路短節(jié)段固定。故國內(nèi)學(xué)者提出后側(cè)韌帶復(fù)合體在骨折穩(wěn)定性中的重要性，并隨后得到大量生物力學(xué)研究的證實[14]。endprint

所以載荷分享評分系統(tǒng)不能用于評估手術(shù)的指征?；谟跋窦夹g(shù)的進(jìn)步，更精確的鑒別骨與軟組織結(jié)構(gòu)損傷，尤其是脊柱后方的韌帶復(fù)合體，對于脊柱骨折的穩(wěn)定性評價具有非常重要作用。同時Vaccaro等[15]根據(jù)胸腰椎形態(tài)學(xué)和后方的韌帶復(fù)合體的完整性以及神經(jīng)功能損傷情況提出的胸腰段損傷分型及評分系統(tǒng)（TLICS）。并可同時根據(jù)這3個方面的綜合評分來判斷損傷的嚴(yán)重程度和治療方案的選擇：（1）椎體骨折形態(tài)學(xué)：壓縮（1分）、爆裂（2分）、平移或旋轉(zhuǎn)傷（3分）、骨折脫位（4分）；（2）通過MRI評估脊柱后方的韌帶復(fù)合體完整性：完整（0分）、部分完整（2分）、完全損傷（3分）；（3）神經(jīng)功能：無損傷（0分）、部分損傷（2分）、完全損傷（3分）。保守治療一般在3分或以下，手術(shù)治療多為5分或以上，4分需根據(jù)臨床具體情況決定。雖然該評分有助于提示損傷嚴(yán)重程度以及提供治療決策，但它不能完全替代臨床治療決策。對于具體的病例，不能只依賴分型，同時考慮患者的狀態(tài)和任何相關(guān)情況。最終的治療決策需要對患者進(jìn)行全面的評估后做出可靠的判斷。近來的分型系統(tǒng)（TLICS、TLISS、load-sharing）嘗試通過鑒別各種顯著特征以指導(dǎo)處理這些復(fù)雜的骨折類型[16]。需長期的臨床數(shù)據(jù)來實踐其相關(guān)分型的有效性，在處理胸腰段骨折時，外科醫(yī)生應(yīng)詳細(xì)考慮這些分型系統(tǒng)的各種相關(guān)信息，如生物力學(xué)和解剖學(xué)的穩(wěn)定性、神經(jīng)功能、是否需要手術(shù)、手術(shù)技術(shù)以及長期療效等。

3 治療原則

胸腰椎爆裂性骨折的治療主要基于兩個原則，保留或者重建神經(jīng)功能和生物力學(xué)穩(wěn)定性。保留或者重建神經(jīng)功能包括預(yù)防、限制以及通過減壓脊柱節(jié)段穩(wěn)定達(dá)到神經(jīng)功能逆轉(zhuǎn)。胸腰椎爆裂性骨折的生物力學(xué)不穩(wěn)定會帶來后續(xù)性脊柱后凸，甚至出現(xiàn)癥狀，增加臥床時間的風(fēng)險和遲發(fā)性神經(jīng)功能惡化的風(fēng)險。主要由保守治療和手術(shù)治療。

首先，保守治療包括疼痛控制、預(yù)防措施以及支具制動。既往支具固定主要是石膏模型，現(xiàn)在逐漸被現(xiàn)代化高分子材料所代替，且改變了石膏的笨重和不可調(diào)性的缺點。目前支具包括過伸支具、Jewett過伸支具或進(jìn)行定制的胸腰骶支具（TLSO）。保守治療有著一定的風(fēng)險，長期臥床會導(dǎo)致壓瘡、呼吸功能的衰退等，而佩戴支具也會導(dǎo)致壓迫神經(jīng)、皮膚、阻礙呼吸及腹部活動受限等。但是手術(shù)治療也不能完全取代支具，這是值得注意的，在手術(shù)后很多醫(yī)生早期仍然進(jìn)行支具的佩戴。Giele等[17]進(jìn)行了回顧性研究，認(rèn)為在關(guān)于胸腰椎骨折使用支具的支持結(jié)論性證據(jù)不足，對于非手術(shù)治療的患者應(yīng)具有一定的適應(yīng)證，對有神經(jīng)功能損害的、生物力學(xué)不穩(wěn)定的脊柱損傷不建議保守治療，尤其是生物力學(xué)不穩(wěn)定的、且沒有神經(jīng)損害的更要注意，其后續(xù)性功能影響更為明顯。

其次是手術(shù)治療，一般來說胸腰椎爆裂性骨折的手術(shù)治療包括微創(chuàng)手術(shù)和開放手術(shù)，但伴有神經(jīng)功能損傷的微創(chuàng)手術(shù)不一定適用，微創(chuàng)手術(shù)主要用于神經(jīng)功損傷的患者，即TLICS評分在4分及以下較為妥當(dāng)，目前主要微創(chuàng)經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)和椎體成型技術(shù)，而Kim等[18]認(rèn)為微創(chuàng)手術(shù)對脊柱關(guān)節(jié)突及其周圍結(jié)構(gòu)的影響較小，降低了脊柱自發(fā)融合的可能性，但增加了其遠(yuǎn)期椎體高度的丟失。相關(guān)學(xué)者也評價經(jīng)皮椎體成形術(shù)后引起相鄰椎體骨折的危險因素增加，導(dǎo)致相鄰椎體骨折的相關(guān)因素：骨密度偏低、過度矯正椎體高度、預(yù)形成的椎體骨折和骨水泥的椎間盤滲漏[19-20]。近來有學(xué)者經(jīng)皮后凸椎體成形術(shù)結(jié)合椎弓根螺釘內(nèi)固定治療胸腰椎爆裂性骨折做了一項前瞻性評價研究，結(jié)果顯示椎體高度有恢復(fù)，具有一定的臨床應(yīng)用價值[21]。而開放手術(shù)主要體現(xiàn)于前、后路減壓和前、后路固定?？梢酝ㄟ^椎體次全切除進(jìn)行前路的神經(jīng)減壓，進(jìn)行cage或自體骨塊植骨融合，以及前路釘板或釘棒系統(tǒng)固定。如果同時合并后側(cè)韌帶復(fù)合體損傷，應(yīng)該采用后路短節(jié)段固定。在急性損傷不宜行前路手術(shù)，包括椎體次全切除，這會使術(shù)中出血量增加。應(yīng)采用后路清除骨塊占位并減壓或通過后路釘棒內(nèi)固定方式比較穩(wěn)妥。損傷3 d后，可行一期前路椎體次全切除植骨支撐。劉海燕等[7]報道了也可行后路椎弓根釘固定椎體次全切除鈦網(wǎng)植骨融合治療嚴(yán)重胸腰椎骨折，其效果提示具有減壓充分，融合效果良好等優(yōu)點，中期療效滿意。但胸腰段爆裂性骨折易導(dǎo)致脊髓、神經(jīng)根、馬尾和圓錐等神經(jīng)功能的損害，其發(fā)生率為10%～38%。李全輝等[22]通過環(huán)扎法制備大鼠急性脊髓損傷（spinal cord injury，SCI）模型，研究不同時間點減壓后對細(xì)胞凋亡基因的表達(dá)規(guī)律及與神經(jīng)功能恢復(fù)的關(guān)系，結(jié)果提示 SCI 后早期減壓有利于大鼠神經(jīng)功能的恢復(fù)，但有關(guān)的數(shù)據(jù)還是被應(yīng)用于臨床判定，即對于任何進(jìn)展性的神經(jīng)功能損傷均為積極手術(shù)復(fù)位、減壓和內(nèi)固定的絕對手術(shù)指征。Gertzbein[12]報道了胸腰椎骨折大于1000例的病例相關(guān)性研究結(jié)果，其中不同程度的神經(jīng)損傷就占81%。對神經(jīng)功能損害呈進(jìn)展性的行減壓手術(shù)，神經(jīng)功能得到了改善；而非呈進(jìn)展性的神經(jīng)損傷治療仍然存在爭議。該學(xué)者研究提示對ASIA分級除A級和E級的損傷以外，其手術(shù)治療效果和保守治療的2年隨訪，對神經(jīng)功能的改善基本上相似。同時該研究也提示了，對有神經(jīng)損傷和不穩(wěn)定性的胸腰椎骨折非手術(shù)治療能夠至少帶來ASIA分級1級的改善，對非進(jìn)展性神經(jīng)損傷的病例很少有證據(jù)支持采用減壓處理。不過，對于類似于疝出的椎間盤的后凸骨塊壓迫脊髓馬尾和圓錐所導(dǎo)致的馬尾綜合征，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為在這種特殊情況下，應(yīng)行急診椎管減壓手術(shù)，手術(shù)時機最好在傷后48 h內(nèi)進(jìn)行，盡可能的挽救神經(jīng)功能[14，18，21]。

4 前景與展望

目前胸腰段骨折多為高能量損傷，其治療以外科手術(shù)治療為主，但其骨折分型和評分系統(tǒng)具有一定的指導(dǎo)治療策略，仍需要進(jìn)一步研究并完善，對其神經(jīng)功能損傷的手術(shù)時機和脊柱的重建仍是骨科醫(yī)生深入研究的問題。

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（收稿日期：2014-04-10） （本文編輯：蔡元元）endprint