短節(jié)段聯(lián)合傷椎固定和植骨治療胸腰椎爆裂骨折的對比研究

陳應(yīng)超，梁道臣，趙漢平，趙成毅，張愛明，梅治，姚海燕

(中山市人民醫(yī)院脊柱外科，廣東 中山 528400)

胸腰段是脊柱最易受傷的部位，胸腰椎骨折約占脊柱骨折的90%以上，其中交通事故和高處墜落傷引起的胸腰椎骨折以爆裂骨折最為常見[1]。爆裂骨折占所有脊柱骨折的10%～20%，而眾多的文獻(xiàn)表明胸腰爆裂性骨折的治療仍存在較多的爭論[1-2]。本文對2015年1月至2018年12月我院收治的61例單體胸腰椎爆裂性骨折手術(shù)患者進(jìn)行回顧性對比分析，27例采用短節(jié)段固定聯(lián)合傷椎椎體內(nèi)自體植骨治療(傷椎植骨組)，34例采用短節(jié)段聯(lián)合傷椎置釘固定治療(傷椎置釘組)，觀察和分析評估兩種不同方法治療胸腰椎爆裂性骨折的臨床療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本組61例胸腰椎爆裂性骨折患者，男性30例，女性31例；年齡20～61歲，平均(37.4±3.3)歲。受傷至手術(shù)時間1～10 d，平均(3.4±1.2)d。按Denis分類，均為單椎體爆裂骨折。致傷原因：墜落傷27例，壓砸傷13例，車禍傷21例。損傷節(jié)段：T12骨折21例，L1骨折19例，L2骨折16例，L3骨折5例。兩組術(shù)前性別、年齡、椎體節(jié)段分布及脊髓功能損傷分級、影像學(xué)參數(shù)等各因素比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，兩組資料具有可比性(見表1)。

1.2 手術(shù)方法 采用全身麻醉，患者俯臥于脊柱外科手術(shù)支架上，以傷椎為中心行常規(guī)后正中切口，分別切開皮膚、皮下組織、深筋膜，電凝止血，分離椎旁肌，充分暴露椎板及椎間關(guān)節(jié)。參照術(shù)中C型臂定位，確定傷椎及相鄰上下椎體椎弓根位置，置入定位針。C型臂定位確認(rèn)無誤后，傷椎置釘組患者于傷椎及相鄰上下兩椎體分別擰入長度、大小合適的6枚椎弓根螺釘，椎弓根螺釘連接棒塑形滿意后予以矯形復(fù)位；傷椎植骨組患者于傷椎相鄰上下兩椎體分別擰入長度、大小合適的4枚椎弓根螺釘，根據(jù)術(shù)前CT片及術(shù)中確認(rèn)傷椎椎弓根損傷情況，經(jīng)傷椎一側(cè)椎弓根擰入1枚椎弓根螺釘。經(jīng)傷椎一側(cè)椎弓根擰入螺釘旨在為植骨建立一個通道。置釘完畢，連接棒塑形滿意后予以矯形復(fù)位。復(fù)位后再次用C型臂透視，證實傷椎復(fù)位滿意，椎弓根螺釘位置良好。予保留一側(cè)椎弓根釘棒系統(tǒng)，將傷椎一側(cè)椎弓根釘拔出，將植骨漏斗插入椎弓根通道。將已修剪好的碎骨粒經(jīng)植骨漏斗填塞入傷椎椎體內(nèi)，并用錘子適當(dāng)用力打?qū)?，邊填塞邊后退直至拔出植骨漏斗，部分骨粒植入雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)及椎板外側(cè)橫突間。對于有脊髓損傷椎管骨塊占位的患者進(jìn)行椎管減壓，并對突向椎管內(nèi)的骨塊進(jìn)行復(fù)位。將減壓切除的椎板及棘突骨去除軟組織，修整干凈后剪成碎骨粒，留待植骨用，無脊髓減壓者取髂骨修剪成碎骨粒后進(jìn)行植骨。C型臂證實復(fù)位滿意后置連接棒及安裝橫梁固定，沖洗、縫合切口。

表1 兩組術(shù)前一般資料比較

1.3 術(shù)后處理 術(shù)后常規(guī)使用抗生素24 h，根據(jù)引流量于術(shù)后24～72 h拔出引流管，術(shù)后3～6 d患者配戴胸腰椎支具開始下床活動至術(shù)后3個月，3個月后囑患者在進(jìn)行腰背肌功能鍛煉的同時逐漸去除支具，根據(jù)骨折愈合情況于術(shù)后1年半后取出內(nèi)固定物。

1.4 臨床觀察及評價指標(biāo) 記錄術(shù)中及術(shù)后并發(fā)癥情況。所有患者術(shù)前行正側(cè)位X線片、CT及MRI檢查，術(shù)后及隨訪時行X線片檢查，部分患者行CT檢查。在側(cè)位X線片上測量術(shù)前、術(shù)后以及末次隨訪時傷椎前緣高度、Cobb角及椎體平移率。脊髓神經(jīng)恢復(fù)情況按照美國脊髓損傷協(xié)會(American Spinal Injury Association，ASIA)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。按照Denis疼痛分級[3](Denis pain scale，DPS)對所有隨訪患者進(jìn)行術(shù)后疼痛情況評定。根據(jù)患者術(shù)后疼痛情況DPS分為五個級別，P1：無痛；P2：偶爾有輕度疼痛，但無需服用止痛藥治療；P3：中度疼痛，有時需服用藥物治療，但對日常生活和工作無明顯影響；P4：中到重度疼痛，有時不能工作，日常生活受到影響；P5：持續(xù)的嚴(yán)重疼痛，需服用止痛藥物治療。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 運(yùn)用SPSS25.0統(tǒng)計軟件對以上測量數(shù)值分組進(jìn)行分析比較，率采用χ2檢驗，兩組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗，同組間不同時間段比較采用重復(fù)測量的方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗，P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

本組患者全部獲得隨訪，隨訪時間13～27個月，平均(19.3±2.4)個月。術(shù)后有1例患者出現(xiàn)傷口表淺感染，無一例內(nèi)固定松脫、斷裂及繼發(fā)神經(jīng)損傷。術(shù)后X線片復(fù)查兩組骨折椎體復(fù)位滿意，傷椎植骨組見高密度植骨粒于傷椎前中柱。兩組術(shù)后Cobb角與術(shù)前相比差異有明顯統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，術(shù)后兩組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；末次隨訪時兩組間Cobb角矯正復(fù)位丟失度差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表2)。兩組間術(shù)前椎體前緣高度比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，術(shù)后椎體前緣高度與術(shù)前相比差異有明顯統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，術(shù)后兩組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，末次隨訪時兩組間椎體前緣復(fù)位丟失度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，見表3)。椎體平移率由Ruan等[4]提出，是基底椎后緣和移位椎體后緣之間的距離與移位椎體前后緣距離的比值，即椎體平移率=A/B(見圖1)，這一指標(biāo)可以用來分析爆裂骨折水平面上的前后移位程度。術(shù)前兩組間椎體平移率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，術(shù)后椎體平移率與術(shù)前相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；兩組間比較傷椎固定組椎體復(fù)位要優(yōu)于傷椎植骨組，但組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，術(shù)后末次隨訪時兩組間椎體平移率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表4)。手術(shù)前后神經(jīng)功能按ASIA分級評定，術(shù)后1年神經(jīng)功能平均恢復(fù)1.5級以上，兩組間神經(jīng)功能恢復(fù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。所有患者術(shù)后疼痛恢復(fù)等級按DPS分級評定，術(shù)后兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(>0.05，見表5)。

圖1 椎體平移率測量示意圖

表2 兩組椎體手術(shù)前后Cobb角比較

表3 兩組椎體手術(shù)前后前緣高度比較

表4 兩組椎體手術(shù)前后平移率比較

表5 術(shù)后DPS分級評定情況(例)

典型病例一為52歲男性患者，高處墜落致腰痛伴活動受限6 h入院。入院時患者下肢感覺和肌力正常，診斷為L1椎體爆裂骨折，椎體壓縮約1/2。入院后第3天行后路短節(jié)段聯(lián)合傷椎雙側(cè)置釘固定，術(shù)后L1椎體復(fù)位滿意，椎體形態(tài)基本完全恢復(fù)。術(shù)后患者癥狀恢復(fù)滿意，第4天可佩戴支具下地活動。手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖2～3。

典型病例二為27歲女性患者，車禍傷致腰痛伴活動受限8h入院。入院時患者下肢感覺和肌力正常，診斷為L1椎體爆裂骨折，伴有椎管內(nèi)骨折塊占位。入院后第4天行后路短節(jié)段聯(lián)合經(jīng)傷椎椎體內(nèi)植骨治療，術(shù)后患者爆裂椎體復(fù)位滿意，椎體前方可見高密度植骨顆粒。術(shù)后1周患者佩戴支具下地活動，腰痛癥狀恢復(fù)滿意。患者術(shù)后3年在外院行內(nèi)固定拆除術(shù)，拆除內(nèi)固定1年后隨訪骨折椎體形態(tài)仍保持良好，椎體內(nèi)仍可見高密度植骨顆粒，傷椎椎體上位間隙變窄，患者并無不適癥狀。手術(shù)前后及隨訪時影像學(xué)資料見圖4～6。

圖2 術(shù)前X線片及MRI示L1椎體爆裂性骨折 圖3 術(shù)后X線片示L1椎體內(nèi)固定后復(fù)位滿意

圖4 術(shù)前X線片及CT示L1椎體爆裂性骨折 圖5 術(shù)后X線片示椎體復(fù)位滿意，椎體前方可見高密度植骨顆粒 圖6 拆除內(nèi)固定術(shù)后1年X線片示傷椎體形態(tài)保持完好

3 討 論

1983年Denis[5]以三柱理論重新把爆裂骨折定義為椎體前中柱壓縮骨折，椎體后緣骨折碎塊向后突入椎管內(nèi)，放射學(xué)顯示骨折呈爆裂性。胸腰段是胸椎和腰椎的交匯點(diǎn)，幾乎90%的脊柱骨折發(fā)生在胸腰段，而胸腰椎爆裂骨折占此類骨折的10%～20%，且常導(dǎo)致神經(jīng)損傷和后凸畸形等情況發(fā)生[1]。手術(shù)治療主要是對于不穩(wěn)定型和伴有脊髓、神經(jīng)損傷的爆裂骨折患者[6]。按照生物力學(xué)及臨床結(jié)論更好的保留脊柱節(jié)段運(yùn)動功能的觀點(diǎn)，短節(jié)段固定已成為目前脊柱骨折治療的主要方法。隨著臨床應(yīng)用的增多及隨訪時間的延長，后路短節(jié)段固定的缺點(diǎn)也逐漸顯露出來。國內(nèi)外較多文獻(xiàn)都表明其固定后因椎體前柱缺乏有效的結(jié)構(gòu)支撐，或雖然通過器械復(fù)位后椎體高度得到恢復(fù)，但高度恢復(fù)后椎體內(nèi)骨質(zhì)缺損得不到補(bǔ)償，椎體前柱骨缺損易致術(shù)后內(nèi)固定松脫、斷裂、后凸角增加、椎體高度丟失及其所致的慢性腰背痛等并發(fā)癥發(fā)生[2，7-8]。同時筆者通過臨床隨訪發(fā)現(xiàn)在患者拆除內(nèi)固定后，椎體的后凸畸形愈發(fā)明顯，尤其在胸腰段骨折，拆除內(nèi)固定后其后凸畸形逐漸加重，部分患者可能需要再次截骨矯形手術(shù)治療。為了減少胸腰椎骨折短節(jié)段固定術(shù)后失敗率的發(fā)生，前路手術(shù)、前后路聯(lián)合手術(shù)及短節(jié)段聯(lián)合各種傷椎骨水泥椎體成形、異體骨及自體骨等重建前柱的方法應(yīng)用于臨床，但臨床療效報道各不相同，因此，治療胸腰椎爆裂骨折的理想方法仍存在較多爭論。

Guven等[8]認(rèn)為短節(jié)段聯(lián)合傷椎置釘固定后可以較好地糾正脊柱后凸畸形，并可提供良好的穩(wěn)定性，在臨床應(yīng)用后取得了滿意的療效。而Liao等[2]采用短節(jié)段聯(lián)合椎體內(nèi)自體骨植入治療31例胸腰椎骨折患者，對其進(jìn)行至少2年的隨訪分析，結(jié)果顯示椎體內(nèi)植骨是避免單純短節(jié)段固定后漸進(jìn)的椎體高度丟失和內(nèi)固定失敗的較好方法。我們對短節(jié)段聯(lián)合傷椎固定和植骨兩種不同的手術(shù)方法在臨床應(yīng)用后對比分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)短節(jié)段固定聯(lián)合傷椎椎體內(nèi)自體顆粒骨植入，術(shù)后椎體前緣高度、Cobb角、椎體平移率與術(shù)前相比明顯改善，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；而與傷椎椎體置釘相比，術(shù)后兩組之間椎體前緣高度、Cobb角相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。說明兩種手術(shù)方式在術(shù)后改善椎體前緣高度、后凸角方面有著相當(dāng)?shù)男Ч?。而在對其進(jìn)行1年后的隨訪中發(fā)現(xiàn)，傷椎植骨組的部分患者后凸角加大并出現(xiàn)傷椎椎體的平移，末次隨訪時兩組間椎體平移率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，部分患者還出現(xiàn)了腰背部慢性疼痛的發(fā)生，這與患者椎體平移、部分螺釘松動、力線分布不均等所致的后凸畸形等都有一定的關(guān)系。而傷椎置釘組并未發(fā)現(xiàn)有明顯類似情況發(fā)生，這說明傷椎置釘固定后螺釘可分散傷椎椎體前柱的應(yīng)力，應(yīng)力分布由兩點(diǎn)分散為三點(diǎn)，減少了傷椎前柱的承受負(fù)荷，并且在傷椎復(fù)位后螺釘?shù)陌殉至^好的維持了傷椎的穩(wěn)定性。Elmasry等[9]通過生物力學(xué)研究表明，后路短節(jié)段聯(lián)合骨折椎體置釘增加了胸腰交界處的剛度和相鄰節(jié)段椎間盤的壓力，因此，可以為脊柱提供更大的穩(wěn)定性，并為前柱提供更多支撐。而且骨折椎體置釘有助于更均勻的分散連接桿的應(yīng)力，延長了內(nèi)固定的使用壽命。然而對于嚴(yán)重的爆裂性骨折，長節(jié)段固定明顯優(yōu)于短節(jié)段。

傷椎何時植骨和固定或者對于不同的患者如何去選擇傷椎固定和植骨，目前尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。這也是目前學(xué)術(shù)界探討的主要問題，不同的作者報道治療結(jié)果和手術(shù)方式也各不相同。從我們的臨床治療結(jié)果及查閱相關(guān)的文獻(xiàn)來看，傷椎置釘固定可以較好地對脫位的椎體進(jìn)行復(fù)位固定并可以維持傷椎的穩(wěn)定性，在術(shù)后內(nèi)固定拆除前可以有效的防止椎體的平移及其可能對脊髓及神經(jīng)的壓迫損傷。Denis生物力學(xué)研究表明在三柱完整的情況下，椎體前柱承受脊柱負(fù)荷的80%[5]，而對于椎體前中柱呈現(xiàn)骨缺損的患者來說其承受脊柱負(fù)荷的能力明顯降低，當(dāng)椎體前柱嚴(yán)重?fù)p傷后，椎體前柱所承受的力量劇減到10%，后柱和植入的內(nèi)固定承受脊柱負(fù)荷的90%。因此，在拆除短節(jié)段內(nèi)固定后容易發(fā)生漸進(jìn)的后凸畸形及慢性腰背痛，或在拆除內(nèi)固定前出現(xiàn)內(nèi)固定失敗。筆者發(fā)現(xiàn)在拆除內(nèi)固定前已存在高度丟失及后凸的患者，術(shù)中拆除內(nèi)固定時大多數(shù)皆存在螺釘松動。Liao等[10]采用短節(jié)段聯(lián)合傷椎固定及短節(jié)段聯(lián)合傷椎注入磷酸鈣或碳酸鈣骨水泥重建的研究表明，當(dāng)載荷分擔(dān)分類標(biāo)準(zhǔn)(load sharing classification，LSC)≤6分時，兩種方法都可以安全的使用；當(dāng)LSC≥7分時，兩種方法都有較高的內(nèi)固定失敗和后凸畸形的發(fā)生率，特別是短節(jié)段傷椎植骨組失敗率更高。

傷椎椎體內(nèi)植骨重建前柱支撐負(fù)荷目前在臨床上已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用和推廣，但仍有多數(shù)作者認(rèn)為因植骨后骨粒纖維化、骨吸收等原因，并不能減少術(shù)后內(nèi)固定失敗及拆釘后遠(yuǎn)期后凸畸形和腰背疼痛發(fā)生的可能性。根據(jù)本組病例的臨床研究結(jié)果，我們認(rèn)為患者的手術(shù)效果與患者受傷椎體骨缺損壓縮程度和手術(shù)時植骨量的多少有著密切的關(guān)系，手術(shù)時應(yīng)用漏斗打壓夯實植骨可以較好的恢復(fù)塌陷的椎體前柱，并保證植骨效果，當(dāng)然術(shù)中植骨粒軟組織去除的完整與否也有著重要的關(guān)系。對于伴有脊髓損傷且椎管內(nèi)骨折塊占位的患者行椎板部分切除椎管減壓，并復(fù)位突入椎管內(nèi)的骨折塊，將減壓切除的椎板骨修剪成碎骨粒后植入傷椎體內(nèi)，這樣也進(jìn)一步保證了術(shù)中植骨量；對于沒有脊髓損傷的椎管內(nèi)骨折塊占位，若骨折塊占位不超過椎管內(nèi)50%，一般可通過術(shù)中器械矯形復(fù)位恢復(fù)脊柱力線，可部分或全部復(fù)位骨折塊，無需行椎管減壓，必要時可行椎板開窗椎管探查了解骨折復(fù)位情況?？傊?，對于何時選擇傷椎植骨和固定，需根據(jù)骨折椎的類型和患者的經(jīng)濟(jì)狀況來進(jìn)行決定，畢竟傷椎固定后多增加了2枚螺釘，治療費(fèi)用明顯增加，患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)也大大提高。趙成毅等[11]報道采用短節(jié)段聯(lián)合傷椎一側(cè)置釘、另一側(cè)椎弓根植骨取得了良好療效，認(rèn)為此術(shù)式能促進(jìn)傷椎愈合及降低內(nèi)固定的失敗率，是一種有效可靠的治療方案?；蛟S在某種情況下采取短節(jié)段經(jīng)傷椎椎弓根一側(cè)植骨和一側(cè)固定是治療胸腰椎爆裂骨折一種折中而又有效的方法，既節(jié)省了一部分費(fèi)用，又相對保證了術(shù)后效果，然而實際情況還需要手術(shù)醫(yī)生根據(jù)手術(shù)技巧及病情需要做出抉擇。

綜上所述，短節(jié)段聯(lián)合傷椎固定和短節(jié)段聯(lián)合傷椎椎體內(nèi)自體顆粒骨植骨治療胸腰椎爆裂性骨折，術(shù)后都可以有效地恢復(fù)傷椎椎體高度和重建前中柱的穩(wěn)定性，增加了椎體載荷強(qiáng)度，有利于椎弓根釘棒系統(tǒng)的穩(wěn)定。而傷椎置釘固定后可以較好的對脫位的骨折椎體進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位后可部分或全部恢復(fù)椎體的高度，并維持其穩(wěn)定性和椎體的形態(tài)，減少了椎管減壓后傷椎椎體潛在不穩(wěn)定所致的神經(jīng)及脊髓損傷發(fā)生的可能性，對于短節(jié)段固定后內(nèi)固定松脫、斷裂、椎體復(fù)位高度丟失及遠(yuǎn)期腰背部疼痛等起到了很好的預(yù)防作用。筆者發(fā)現(xiàn)，在拆除傷椎螺釘時傷椎椎體的釘?shù)烙捎诼葆數(shù)膽?yīng)力作用而硬化，硬化的釘?shù)酪脖苊饬说皻幼刁w發(fā)生的可能，仍然可保持強(qiáng)有力的支撐，可有效的預(yù)防內(nèi)固定拆除術(shù)后的傷椎塌陷及局部后凸的發(fā)生，從而也降低了拆除內(nèi)固定后遠(yuǎn)期慢性腰背痛及后凸畸形的發(fā)生率。而對于嚴(yán)重的爆裂性骨折，LSC≥7分時采取長節(jié)段固定或者前后路聯(lián)合手術(shù)，或許可以更好的避免內(nèi)固定失敗的發(fā)生率。