后路短節(jié)段內固定術治療胸腰段骨折后再發(fā)后凸的危險因素

孫祥耀 魯世保 孔超 孫思遠 丁浚哲 郭馬超

脊柱胸腰段處于相對固定的胸椎與活動度較大的腰椎之間的過渡區(qū)域，為脊柱骨折最常見的節(jié)段[1]。其骨折類型多樣，包括椎體壓縮骨折到復雜骨折脫位[2]，尤其是胸腰段爆裂性骨折，超過 50% 的患者會出現伴有神經損傷的后凸畸形[3]。雖然在外科手術治療的適應證方面尚有很大爭議，積極有效的治療對胸腰段骨折仍然至關重要。通常胸腰段骨折術后矯正度丟失＞5° 即為再發(fā)后凸[4]。據報道，手術治療胸腰段骨折后再發(fā)后凸并非罕見，并且矯正度的丟失主要是由椎間盤塌陷引起的，尤其是上位椎間盤的變化[5-6]。后路短節(jié)段椎弓根螺釘內固定術 ( short-segment pedicle instrumentation，SSPI ) 治療胸腰段骨折因其出血量少、后凸畸形矯正率高、并發(fā)癥發(fā)生率低、便于操作，已經在臨床得到了廣泛的應用[7-8]。本綜述的主要目的在于回顧總結關于后路 SSPI 治療胸腰段骨折的相關文獻，通過對手術方式、骨折類型、影像學表現等術前指標進行分析，探索預測后路 SSPI 治療胸腰段骨折后再發(fā)后凸的可能因素，以提高胸腰段骨折的治療效果。

一、跨傷椎內固定術與經傷椎內固定術對治療效果的影響

胸腰段骨折會導致脊柱不穩(wěn)定、后凸畸形、神經功能障礙甚至癱瘓[1-3]。保守治療方法主要用于無神經并發(fā)癥的穩(wěn)定性胸腰段骨折患者[9]。然而保守治療并不總是像期望的那樣有效[10-11]。目前治療胸腰段骨折的常用手術入路方法包括前路、后路或前后聯合入路，根據治療的需要以及酌情選擇，可在手術中采用減壓操作以及穩(wěn)定的內固定提高治療效果[1-2]。手術治療胸腰段骨折的主要目的為對椎管進行減壓、恢復椎體高度、矯正后凸畸形并完成牢固穩(wěn)定的固定從而使患者盡早康復[7]。在臨床應用中，后路短節(jié)段經傷椎內固定術能夠平均矯正 15° 的后凸[12]。然而傳統(tǒng)跨傷椎 SSPI 的臨床療效并未達到預期[13-15]。這是因為其術后會出現再發(fā)后凸畸形以及斷釘、斷棒等內固定失敗的情況[13-15]。

SSPI 最初由 Roy-Camille 使用，目前已經得到廣泛應用[16]。SSPI 能夠降低出血量，減少固定節(jié)段，縮短手術時間并且減少肌肉的剝離[2,7-8]。后路短節(jié)段經傷椎內固定術與跨傷椎內固定術相比能夠支撐前柱結構，提高內固定的穩(wěn)定性，降低內固定失敗的發(fā)生率[12]。傳統(tǒng)的跨傷椎短節(jié)段 4 顆螺釘內固定術形成了雙平面的平行四邊形和懸掛效應，使傷椎楔形變矯正不滿意且易丟失，并且水平移位矯正困難；與之相比，經傷椎內固定術將 2 顆椎弓根螺釘置入骨折椎體之中，能夠增加內固定的牢固程度并且降低短節(jié)段內固定失敗的發(fā)生率；6 顆螺釘的經傷椎內固定術形成 3 個平面，力學上降低了內固定平行四邊形和懸掛效應，減少應力集中，維持傷椎的后凸矯正效果[12,17]。有研究顯示經傷椎內固定能夠比傳統(tǒng)跨傷椎內固定取得更好的矯正效果，平均矯正 26.7°；而接受跨傷椎內固定術的患者在隨訪過程中會出現矯正度丟失[18-19]。與之相似，McNamara 等[20]指出傳統(tǒng)跨傷椎內固定術治療后會在隨訪中出現 9° 的矯正度丟失。有研究表明，經傷椎內固定術治療后矯正度丟失＜1°。雖然在末次隨訪有平均 6.3° 后凸矯正度丟失，但其最終矯正為 19.5°，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)跨傷椎內固定術[21]。除此之外，疼痛視覺模擬評分 ( visual analogue scale，VAS ) 下降以及神經功能的提高表明經傷椎內固定術是緩解胸腰段骨折疼痛以及促進神經功能恢復的重要治療方法[22]。Li 等[23]在 Meta 分析中比較了經傷椎與跨傷椎內固定術在胸腰段骨折治療中的效果，認為經傷椎內固定術比跨傷椎內固定術復位效果更好，隨訪中矯正度丟失更少，并且內固定失敗發(fā)生率更低。因此，在胸腰段骨折的手術治療中，后路短節(jié)段經傷椎內固定術的總體治療效果明顯優(yōu)于跨傷椎內固定術。

二、胸腰段骨折類型與再發(fā)后凸的關系

在研究中對胸腰段骨折進行分類時，AO 分型及 Denis分型較為常用[13]。Denis A 型主要為上位及下位終板損傷[13]。椎間盤、終板損傷以及終板血管損傷是導致椎間盤退變的重要因素，并且損傷的終板往往很難修復[24]。研究發(fā)現椎間盤塌陷是為了適應終板骨折的形態(tài)變化而產生的[14,25]，Wang 等[5]已對其進行了進一步的證實。根據既往研究，胸腰段骨折后路 SSPI 術后再發(fā)后凸在 Denis A 型骨折比 Denis B 型骨折更為常見[6]。有研究指出術后再發(fā)后凸與終板骨折無關；其可能原因為輕微的終板損傷并不會引起嚴重的形態(tài)學改變、終板血供的破壞；嚴重的終板骨折伴有終板中央的塌陷才能引起椎間盤的退變吸收[21]。目前尚缺乏理想的終板損傷分型標準。既往發(fā)表的文獻指出，椎間盤損傷更易出現在嚴重粉碎的胸腰段椎體爆裂骨折患者[8]。椎間盤在減少急劇的負載損傷方面明顯優(yōu)于椎體，這是由椎間盤的半流體特性所決定的[26]。因此，椎間盤的嚴重損傷在輕微骨折中并不多見[21]。

三、影像學指標與再發(fā)后凸的關系

椎體楔形角 ( vertebral wedge angle，VWA ) 為骨折椎體上終板與下終板的 Cobb’s 角，常用于衡量椎體骨折嚴重程度；有研究發(fā)現內固定取出后矯正度丟失并非是由椎體塌陷所引起，因為 VWA 和椎體前緣高度并未隨著隨訪時間的延長而發(fā)生改變；上位椎間盤角 ( upper intervertebral angle，UIVA ) 為骨折椎體上位椎間盤的上下終板之間Cobb’s 角；UIVA 的下降，即傷椎上位椎間盤矯正度的丟失是內固定取出術后再發(fā)后凸的主要原因[21]。

之前研究對后路 SSPI 再發(fā)后凸的情況進行分析，并發(fā)現椎間盤塌陷是手術后矯正度丟失的主要影響因素[5]。在椎間盤完整時，不需采用椎間盤切除融合術進行治療；然而當磁共振檢查 ( magnetic resonance imaging，MRI ) 提示椎間盤損傷嚴重或者出現椎間盤退變吸收時，則需要采用經前路或后路的椎間盤切除融合的方法進行治療[1-2,26]。Chen 等[21]在其研究之中將采用椎體間融合方法治療的患者排除，從而說明術后矯正度丟失主要是由椎間盤退變而引起，并非直接由椎間盤損傷而引起。

除此之外，有研究表明椎體前柱高度丟失越多，術后矯正度丟失越嚴重；術前傷椎椎體前后緣比值( anteroposterior ratio，A / P ) 和傷椎椎體前緣高度比值 ( the anterior vertebra height ratio，AVH% ) 與內固定取出后再發(fā)后凸密切相關[21]。椎體前緣高度的丟失表明椎體前柱結構不穩(wěn)定，并且在 AVH%＜50% 時則需要手術治療[27]。在解剖特點方面，椎體由骨皮質和骨松質組成；骨松質填充椎體，骨皮質包裹在椎體的表面[15]。胸腰椎爆裂骨折通常由屈曲和軸向暴力引起，可同時包含旋轉暴力，從而導致椎體的嚴重骨折。當 AVH 嚴重降低時，骨折椎體的骨松質通常壓縮嚴重；此時使用經傷椎椎弓根螺釘內固定術進行治療，雖然能夠有效恢復椎體前緣高度以及節(jié)段穩(wěn)定性，但是由于骨松質的結構尚未完全恢復，因此椎體內會留有較大的骨松質缺損區(qū)；此時椎間盤更容易通過終板中央的損傷處被擠壓入椎體，進而導致后凸的復發(fā)[5,15]。

四、評分系統(tǒng)與再發(fā)后凸的關系

既往研究指出，后凸矯正程度與疼痛程度以及功能改善無關；疼痛產生的原因為，胸腰段后凸需要過度的腰前凸進行維持，這會造成腰肌的勞損，從而引起疼痛；關節(jié)突關節(jié)的反常運動也會導致關節(jié)及周圍組織損傷，引起疼痛[28-29]。Chen 等[21]在其研究中指出術前 VAS 評分與術后再發(fā)后凸無明顯相關性，從而進一步說明 VAS 評分并非再發(fā)后凸的危險因素。

載荷評分 ( load-sharing fracture classification score，LSC ) 由 McCormack 等[13]首次提出，并在制訂胸腰椎骨折的手術策略方面有重要作用。此評分系統(tǒng)已經經過生物力學研究的驗證，用于對術前及術后骨折節(jié)段椎體骨折粉碎程度、骨折移位程度以及后凸矯正程度進行評估[13,30]。Parker 等[30]報道了胸腰段骨折患者在 LSC 評分 ≤ 6 分時，能夠通過使用 4 顆椎弓根螺釘進行后路跨傷椎內固定術進行治療；而 LSC 評分＞7 分時，需要穩(wěn)定前柱。相關研究表明，LSC 評分＜6 分的患者骨折損傷程度較為輕微[13,30]。Dai 等[22]指出，對于 LSC 評分＜6 分的胸腰段爆裂骨折的患者，采用傳統(tǒng)后路短節(jié)段跨傷椎內固定術治療時，即使不行后外側植骨融合，也能夠產生理想的穩(wěn)定性。Pellise 等[8]指出內固定取出術后矯正度丟失受LSC 評分的影響；他們指出椎間盤退變與椎體粉碎程度密切相關，椎體粉碎程度越重，矯正度丟失就越重。

Chen 等[21]研究指出，LSC 評分與隨訪過程中矯正度丟失程度無關。其可能原因為 LSC 評分反映了椎體的骨折粉碎程度，而無法準確反映終板損傷程度[13]。此外，椎間盤退變是導致矯正度丟失的主要原因，而終板的嚴重損傷才能明顯減少椎間盤的營養(yǎng)供應，從而加速椎間盤退變進而導致矯正度的丟失[24]。因此，LSC 評分并不是預測術后再發(fā)后凸的可靠因素。

基于上述研究，LSC 評分對骨折粉碎程度的評價有重要意義，因此可能對手術治療后骨折完全愈合之前再發(fā)后凸有重要影響，而對骨折完全愈合以后再發(fā)后凸的影響較小。

胸腰段損傷分類及嚴重程度評分 ( thoracolumbar injury classification and severity score，TLICS ) 主要是基于患者骨折形態(tài)學特點、后韌帶復合體的完整性以及神經功能狀態(tài)等，對患者進行綜合評估，進而指導治療方式的選擇[31]。TLICS 評分無法準確反應椎間盤受累情況，其評分受其它因素影響，不適用于預測再發(fā)后凸風險[32]。

五、患者自身因素與再發(fā)后凸的關系

相關研究指出，手術矯正度的丟失與患者的年齡密切相關，其可能原因為隨著年齡的增長，患者的骨密度會下降，從而導致矯正度的丟失[21]。女性發(fā)生再發(fā)后凸風險高于男性，其原因可能為女性隨著年齡的增加，退變性疾病以及骨質疏松的發(fā)病率顯著增加[33-35]。肥胖對骨質疏松性骨折有明顯影響，并且隨著年齡的增加而發(fā)生變化；既往研究通過體質量指數 ( body mass index，BMI ) 對肥胖與骨折的關系進行研究，但是兩者之間的關系尚有爭議[36-38]。相關研究指出 BMI 較高者的骨密度也較高，并且較高的BMI 為脊柱內固定術后鄰近節(jié)段退變的危險因素[39-41]。由上述研究可知，雖然 BMI 較高者骨密度較高，然而術后矯正度丟失主要由椎間盤退變引起，與骨性結構相關性較低，骨密度較高者在降低再發(fā)后凸方面優(yōu)勢并不明顯；BMI 較高者會對椎間盤產生更高的壓力，椎間盤結構會因為終板中部損傷而被緩慢擠壓入椎體中的骨缺損區(qū)，進而造成再發(fā)后凸；因此，BMI 較高者使椎間盤高度下降，緩沖能力降低，退變加速[35,39-40]。BMI 作為術后再發(fā)后凸的可能危險因素需要進一步研究加以證實。

基于上述研究進展，可以發(fā)現后路短節(jié)段經傷椎內固定術在治療胸腰椎爆裂骨折方面有效；與跨傷椎內固定術相比，能夠降低術后再發(fā)后凸的發(fā)生率。影像學指標中A / P 比值以及 AVH＜50% 與后路 SSPI 治療胸腰段骨折取出內固定后再發(fā)后凸的發(fā)生密切相關，而 VWA 并非有效的預測指標。雖然 UIVA 對術后再發(fā)后凸有重要影響，但是終板損傷程度與胸腰段骨折的關系以及終板損傷程度對術后再發(fā)后凸的影響尚有爭議。評分系統(tǒng)之中術前 VAS評分以及 TLICS 評分可能在預測術后再發(fā)后凸風險方面意義不大；而 LSC 評分與術后再發(fā)后凸的關系尚有爭議?；颊咦陨硪蛩刂心挲g較大、女性為術后再發(fā)后凸的危險因素；而 BMI 在預測術后再發(fā)后凸中的意義有待于進一步研究。然而，既往研究中納入的患者大多來自同一中心；并且研究性質大多為回顧性研究，其結果說服力有限。因此，后路 SSPI 治療胸腰段骨折后再發(fā)后凸的影響因素，仍需要大樣本隨機對照研究加以論證。

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