胸腰椎骨折后路非融合椎弓根釘內(nèi)固定療效及術(shù)后椎間盤退變的評(píng)價(jià)

林子豐，劉壇樹，余志嵩，王萬明，邱漢民

交通事故與高處墜落傷常導(dǎo)致胸腰椎骨折。對(duì)壓縮骨折，于復(fù)位后融合骨折椎與其上位椎；對(duì)爆裂骨折，視其上位或下位椎間盤破壞而定，融合骨折椎與椎間盤損傷的鄰位椎[1]。眾多專家認(rèn)為，對(duì)于術(shù)中完全復(fù)位的、不伴有椎間盤損傷的A型骨折，將來要取出內(nèi)固定，對(duì)于欲保持椎間盤的高度及椎間活動(dòng)度的病例，可以考慮不行植骨融合，其他病例復(fù)位固定后應(yīng)常規(guī)植骨，尤其對(duì)于有椎間盤損傷者，更應(yīng)強(qiáng)調(diào)植骨融合[2]。但融合內(nèi)固定術(shù)后導(dǎo)致的并發(fā)癥，如長(zhǎng)期頑固性腰痛、腰椎活動(dòng)受限及融合椎體鄰近節(jié)段退變[3-4]等越來越受到人們的重視，因此非融合內(nèi)固定術(shù)被越來越多的學(xué)者所提倡。非融合術(shù)面臨著椎體高度和角度丟失的問題，而且破入椎體內(nèi)的椎間盤損傷是一個(gè)潛在的不穩(wěn)定因素。本文前瞻性研究37例非融合病例和24例融合病例，評(píng)價(jià)和探討非融合術(shù)的臨床療效及椎間盤退變情況。

臨床資料

1一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)使用美國脊柱脊髓損傷研究小組制定的胸腰段脊髓損傷程度評(píng)分系統(tǒng)(TLICS)選擇手術(shù)與非手術(shù)治療，評(píng)分均≥4分；載荷分享(load-sharing)評(píng)分≤6分；(2)按脊柱骨折AO分類均屬于A型；(3)單節(jié)段骨折，CT示椎管內(nèi)骨塊完整，無碎裂翻轉(zhuǎn)；(4)美國脊柱損傷協(xié)會(huì)(ASIA)神經(jīng)功能分級(jí)為E級(jí)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)陳舊性骨折；(2)病理性骨折；(3)MRI示未受傷節(jié)段椎間盤退變程度不均一，Pearce分級(jí)參照標(biāo)準(zhǔn)難以量化(非融合組)。

2015年6月—2016年6月，福建醫(yī)科大學(xué)附屬龍巖市第一醫(yī)院根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)共入選研究對(duì)象61例。每例患者入院后用計(jì)算器的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)，根據(jù)末位數(shù)字的奇偶性隨機(jī)分為兩組，奇數(shù)者(共37例)采用后路融合椎弓根釘內(nèi)固定術(shù)(融合組)，偶數(shù)者(共24例)采用后路非融合椎弓根釘內(nèi)固定術(shù)(非融合組)，并告之患者征得同意。兩組性別、年齡、骨折部位、致傷原因差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

2手術(shù)方法

手術(shù)均由同一組醫(yī)生完成。

表1 兩組患者一般資料比較

非融合組：后正中入路，依次切開皮膚、皮下組織，自棘突兩側(cè)及椎板骨膜下剝離兩側(cè)椎旁肌，向外顯露至手術(shù)節(jié)段的關(guān)節(jié)突和橫突，采用人字嵴或橫突定位方法于骨折椎上、下各一個(gè)椎體進(jìn)行椎弓根螺釘置入，透視確定椎弓根釘?shù)奈恢迷谡９琴|(zhì)中，撐開器適度撐開復(fù)位，透視觀察椎體高度、角度基本復(fù)位，擰緊固定螺帽，選用合適的連接棒進(jìn)行固定。

融合組：步驟基本同上，進(jìn)行固定后去除椎板、小關(guān)節(jié)及棘突骨皮質(zhì)，處理植骨床，取少量髂骨去除軟組織后咬成顆粒狀植于椎板。

術(shù)后1年左右，患者返院行腰椎內(nèi)固定取出術(shù)時(shí)詢問病史，并行腰椎正側(cè)位片+腰椎MRI檢查，獲取術(shù)后資料。

3指標(biāo)觀察

(1)臨床療效：統(tǒng)計(jì)分析兩組手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)后切口引流量，骨折椎復(fù)位和丟失高度及Cobb角；按SUK方法判斷融合組術(shù)后植骨融合情況。(2)椎間盤退變?cè)u(píng)價(jià)：自身未受傷椎間盤為參照標(biāo)準(zhǔn)，Pearce分級(jí)評(píng)定非融合組鄰近節(jié)段和骨折椎上、下位椎間盤退變情況；觀察非融合組椎間盤纖維環(huán)是否新增高信號(hào)區(qū)(high intensity zone，HIZ)，由兩位影像科醫(yī)師分別評(píng)定，對(duì)有異議的討論得出統(tǒng)一結(jié)果。

4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，兩組間比較采用兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)，方差不齊兩樣本檢驗(yàn)用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)，椎間盤退變程度采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

所有患者術(shù)后1年左右均返院行腰椎MRI平掃復(fù)查，平均隨訪時(shí)間非融合組(12.54±0.19)個(gè)月，融合組(12.62±0.16)個(gè)月。

1臨床療效

手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)后引流量非融合組顯著低于融合組(P<0.01)，見表2。非融合術(shù)能很好地矯正椎體的高度和角度，在丟失方面和融合組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3、4。

2融合組融合情況

對(duì)本組患者進(jìn)行術(shù)后隨訪，行腰椎正側(cè)位、伸屈側(cè)位X線檢查，觀察植骨融合情況，必要時(shí)行CT檢查。采用SUK標(biāo)準(zhǔn)[5]判斷植骨融合情況：(1)若植骨與橫突間或與椎體間有連續(xù)的骨小梁，伸屈側(cè)位椎體活動(dòng)度<4°,認(rèn)為植骨已融合；(2)若植骨與橫突間或椎體間的連續(xù)骨小梁觀察不清，而伸屈側(cè)位椎體活動(dòng)度<4°，則認(rèn)為植骨可能融合；(3)若未見連續(xù)骨小梁，融合區(qū)有間隙或骨小梁觀察不清，伸屈側(cè)位椎體活動(dòng)度>4°，則認(rèn)為未融合。對(duì)于可疑融合的患者，行CT檢查，進(jìn)一步判定融合情況。本融合組融合率為67.57%(25/37)。

3非融合組椎間盤退變程度

椎間盤退變?cè)贛RI T2加權(quán)像上按Pearce分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分為5級(jí)，其中Ⅰ、Ⅱ級(jí)為正常椎間盤，Ⅲ～Ⅴ級(jí)為退變椎間盤(表5)。術(shù)前骨折椎上、下位椎間盤與未受傷椎間盤Pearce分級(jí)值秩和檢驗(yàn)有顯著差異(P<0.01)，取內(nèi)固定時(shí)骨折椎上、下位椎間盤Pearce分級(jí)值分別與各自1年前相比，秩和檢驗(yàn)沒有顯著差異(P>0.05)。見表6。

表2 兩組手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)后引流量比較

表3 兩組骨折椎體高度手術(shù)前后影像學(xué)結(jié)果

表4 兩組骨折椎Cobb角手術(shù)前后影像學(xué)結(jié)果

表5 椎間盤退變的Pearce分級(jí)

表6 非融合組椎間盤退變程度比較(n=24)

4椎間盤纖維環(huán)局限性高信號(hào)區(qū)(high intensity zone，HIZ)

取內(nèi)固定時(shí)MRI示骨折椎上位或下位椎間盤纖維環(huán)新增HIZ 2例，其中1例位于骨折椎下位椎間盤纖維環(huán)的前方(圖1)，1例位于骨折椎上位椎間盤纖維環(huán)后方(圖2)，均伴有不同程度的腰痛。

圖1 患者女性，43歲，T12椎體骨折，MRI平掃T2示骨折

椎下位椎間盤纖維環(huán)前方新增HIZ(黑色箭頭)

圖2 患者男性，53歲，L2椎體骨折，MRI平掃T2示骨折

椎上位椎間盤纖維環(huán)后方HIZ(黑色箭頭)

討 論

1非融合術(shù)臨床療效分析

非融合術(shù)不需取骨及植骨床準(zhǔn)備，因此能縮短手術(shù)時(shí)間，減少術(shù)中出血量和術(shù)后引流量，而且避免了骨移植部位疼痛、感染、影響美觀等并發(fā)癥。非融合術(shù)骨折椎高度和角度均能得到很好的矯正，同時(shí)復(fù)位的高度和角度的丟失與融合術(shù)中沒有顯著差異。本研究表明，融合術(shù)并不能防止矯正高度和角度的丟失。而且有研究表明植骨組傷椎復(fù)位高度的再丟失反而高于非植骨組[6]，這可能跟椎體損傷程度有關(guān)。

非融合組術(shù)后1年1例椎弓根釘斷裂。雖然內(nèi)固定斷裂是融合術(shù)和非融合術(shù)共同的并發(fā)癥，但單純行后路短節(jié)段非融合內(nèi)固定容易導(dǎo)致后期內(nèi)固定疲勞而出現(xiàn)斷裂，這正是許多學(xué)者試圖行植骨融合以期獲得永久穩(wěn)定性，減少內(nèi)固定失敗的原因。Mannion等[7]認(rèn)為術(shù)中使用橫桿可以減少內(nèi)固定斷裂。術(shù)后配戴腰部支具、合理指導(dǎo)患者的腰部鍛煉，同樣也可以減少椎弓根螺釘內(nèi)固定失敗[8]。

2評(píng)價(jià)融合組融合率

本融合組融合率并不高，一方面后外側(cè)植骨無法象椎間植骨那樣讓植骨塊穩(wěn)定于植骨床，另一方面三維有限元模擬試驗(yàn)顯示，單純后外側(cè)植骨融合時(shí)，當(dāng)人體站立時(shí)，重力經(jīng)過固定節(jié)段椎體前、中柱時(shí)仍有微動(dòng)，長(zhǎng)期的活動(dòng)致使內(nèi)固定器松動(dòng)、斷釘?shù)目赡苄栽龃骩9]。從生物力學(xué)分析，脊柱軸向載荷負(fù)載分布[10-11]，80%通過前柱，20%通過后柱，后外側(cè)植骨時(shí)，因椎間盤損傷，幾乎沒有前柱支持，載荷通過后路內(nèi)固定裝置傳導(dǎo)易引起內(nèi)固定的失敗而導(dǎo)致椎體間不融合率增高。

3評(píng)價(jià)非融合組椎間盤退變情況

大量文獻(xiàn)表明融合內(nèi)固定術(shù)后會(huì)加速鄰近節(jié)段椎間盤的退變。本組非融合組術(shù)后1年未發(fā)現(xiàn)鄰近節(jié)段椎間盤的退變，原因是鄰近節(jié)段椎間盤并未受到損傷，一個(gè)正常的椎間盤的退變即使在活動(dòng)度和負(fù)荷增加的情況下也需要經(jīng)過數(shù)年甚至十幾年的時(shí)間。

以自身未受傷椎間盤為參照標(biāo)準(zhǔn)，骨折椎上、下位椎間盤因受到不同程度的損傷出現(xiàn)了Pearce分級(jí)從Ⅲ級(jí)Ⅴ級(jí)等不同程度的退變，與未受傷椎間盤Pearce分級(jí)有差異(P<0.01)。各個(gè)級(jí)別的退變?cè)谛g(shù)后1年取出內(nèi)固定時(shí)未發(fā)生顯著改變(圖3、4)，與術(shù)前相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，也未引發(fā)脊髓神經(jīng)癥狀。因此筆者認(rèn)為，TLICS≥4分、載荷分享評(píng)分≤6分、脊柱骨折AO分類屬于A型、CT示椎管內(nèi)骨塊完整、無碎裂翻轉(zhuǎn)、不伴脊髓神經(jīng)癥狀的胸腰椎骨折均可以采用非融合內(nèi)固定術(shù)治療，術(shù)后1年取出內(nèi)固定，恢復(fù)固定節(jié)段的活動(dòng)度，避免鄰近節(jié)段椎間盤的退變。當(dāng)然，這需要更長(zhǎng)期的臨床和實(shí)驗(yàn)研究支持。

圖3 患者男性，36歲，T11椎體骨折，MRI平掃T2示取內(nèi)固定時(shí)骨折椎上、下位椎間盤未退變

圖4 患者男性，61歲，T12椎體骨折，MRI平掃T2示取內(nèi)固定時(shí)骨折椎上、下位椎間盤Pearce分級(jí)Ⅲ級(jí)

4探討非融合術(shù)后椎間盤纖維環(huán)HIZ

椎間盤纖維環(huán)局限性HIZ最初由Aprill等[12]描述為MRI T2加權(quán)矢狀位圖像中椎間盤小而圓的局限性高信號(hào)區(qū)，代表纖維環(huán)破裂，是診斷椎間盤源性腰痛的重要MRI征象。Ricketson等[13]和Ross等[14]分別提出和證明了HIZ是肉芽組織和新生的血管，而且是由炎癥引起的。Peng等[15]通過對(duì)腰椎退行性疾病患者手術(shù)標(biāo)本HIZ的病理切片研究，得出了同樣的結(jié)論。1例患者取內(nèi)固定術(shù)后1個(gè)月HIZ消失。臧加成等[16]認(rèn)為HIZ的產(chǎn)生過程為退變的纖維環(huán)產(chǎn)生裂隙，髓核液沿裂隙流出，作為自身抗原物質(zhì)誘發(fā)周圍免疫反應(yīng)，從而誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)。炎癥修復(fù)周圍形成肉芽組織，隨著肉芽組織的不斷成熟，血管會(huì)逐漸減少，在纖維環(huán)破裂晚期，肉芽組織已經(jīng)成熟，在MRI上可能見不到HIZ。

王子軒和胡有谷[17]表明HIZ發(fā)生率為34.97%，與年齡相關(guān)，與性別無關(guān)。本組骨折椎上、下位椎間盤HIZ術(shù)后發(fā)生率為8.33%，原因可能是長(zhǎng)期處于靜息狀態(tài)的椎間盤變得比較脆弱，突然增加活動(dòng)度容易造成纖維環(huán)的撕裂，也有可能這本來就是處于正常發(fā)生發(fā)展的過程剛好被筆者發(fā)現(xiàn)，這有待于進(jìn)一步探討。2例均伴有不同程度的腰痛，本組引起腰痛的原因很多，包括術(shù)后切口疼痛、術(shù)中廣泛剝離肌肉引起、小關(guān)節(jié)退變引起的疼痛等，因此無法辨別患者腰痛的確切原因。但Endean等[18]通過系統(tǒng)評(píng)價(jià)得出HIZ與下腰痛之間存在較強(qiáng)關(guān)聯(lián)的結(jié)論。

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