胸腰椎骨折的臨床治療

張 巍,郭 徽,李 佳

(1.中國人民解放軍總醫(yī)院骨科醫(yī)學(xué)部，北京 100853； 2.國家骨科與運動康復(fù)臨床醫(yī)學(xué)研究中心，北京 100853)

脊柱骨折占全身骨折的5%～6%，以胸腰椎骨折最常見[1-2]。胸腰椎骨折多發(fā)生于高暴力損傷，如道路交通傷、高處墜落傷，使胸腰椎骨折多合并重要臟器損傷，給救治帶來更大的挑戰(zhàn)。不當(dāng)救治和不及時治療會造成一系列并發(fā)癥，可導(dǎo)致嚴(yán)重的殘疾、畸形和神經(jīng)功能障礙甚至死亡，所以恰當(dāng)有效的救治尤為重要。目前對于胸腰椎骨折研究眾多，本文就脊柱骨折的生物學(xué)和生物力學(xué)、胸腰椎骨折分型、非手術(shù)治療、手術(shù)治療、鄰近節(jié)段椎間盤退變等問題進行探討。

1 脊柱骨折的生物學(xué)和生物力學(xué)

在脊柱骨折中，老年人常見于低暴力損傷，年輕人則多因高暴力損傷所致。早期發(fā)現(xiàn)脊柱骨折風(fēng)險增加的危險因素至關(guān)重要，通過雙能X線吸收法測量的面骨密度被廣泛用于預(yù)測骨折的可能性[3]。Allaire等[4]通過基于CT的有限元分析估計的骨強度，認(rèn)為可以預(yù)測椎體骨折事件的發(fā)生，有助于識別排查脊柱骨折高危患者。然而，許多發(fā)生脊椎骨折的患者并非存在骨質(zhì)疏松癥，僅通過骨密度進行風(fēng)險評估是不夠的。關(guān)于胸腰椎區(qū)域脊柱負荷與椎體強度的高比率的報道提示了一種可能的生物力學(xué)解釋，Mokhtarzadeh等[5]通過分析大樣本的各種活動中整個脊柱的負荷強度比，確定了在脊柱多個區(qū)域產(chǎn)生高負荷的關(guān)鍵活動，前屈負重時L1或L2脊柱負荷強度比達峰值，單手側(cè)屈負重時T6脊柱負荷強度比達峰值，屈肘負重時T12脊柱負荷強度比達峰值。未來的研究可能會仔細檢查這些關(guān)鍵活動，特別是在動態(tài)情況下，以便更好地理解老年人椎體骨折的潛在生物力學(xué)機制。

2 胸腰椎骨折分型

胸腰椎骨折的常見分型包括Denis分型、AO分型、載荷分享評分系統(tǒng)(LSC)、胸腰椎損傷程度評分(TLICS)和AO Spine分型等。1983年Denis[6]提出了“三柱”理論，沿用至今。Denis根據(jù)胸腰椎骨折形態(tài)和致傷機制把骨折分為壓縮性骨折、爆裂性骨折、屈曲牽張性骨折以及骨折脫位4種類型。1994年Magerl等[7]根據(jù)致傷機制、骨折形態(tài)提出胸腰椎骨折的AO分型，該分型分為A、B、C三型：A型為壓縮性，B型為牽張型，C型為旋轉(zhuǎn)型，三個大型又根據(jù)骨折形態(tài)、骨折部位、移位方向及韌帶損傷情況共分為53組亞型。AO分型是目前國內(nèi)外應(yīng)用比較廣泛的脊柱骨折分型方法，但是忽略了神經(jīng)損傷情況和后方韌帶復(fù)合體損傷的嚴(yán)重程度，且分型過于繁雜，對臨床指導(dǎo)意義有限，缺乏對嚴(yán)重程度量化的指標(biāo)。Mccormack等[8]通過CT及X線片評估椎體粉碎程度、碎骨塊突入椎管的位移以及需要矯正的后凸畸形角度3個方面進行計分，提出了LSC，該分類可以預(yù)測后路短節(jié)段固定風(fēng)險。2005年Vaccaro等[9]提出TLICS，TLICS通過分析骨折形態(tài)、神經(jīng)損傷情況和后縱韌帶復(fù)合體的完整性，對不同情況賦予不同的分值。該評分能夠兼顧骨折形態(tài)、神經(jīng)損傷情況及后縱韌帶復(fù)合體完整性，綜合評估胸腰椎骨折的損傷程度，對手術(shù)有較高的指導(dǎo)意義，但對多發(fā)骨折的適應(yīng)性較差。AO胸腰椎骨折分型將AO分型和TLICS相結(jié)合，該系統(tǒng)綜合考慮骨折形態(tài)、神經(jīng)損傷及可能影響手術(shù)的既往疾病情況，為臨床規(guī)范診療提供重要參考依據(jù)。

3 非手術(shù)治療

非手術(shù)治療的指征主要以患者是否有神經(jīng)癥狀及脊柱穩(wěn)定性是否良好為依據(jù)。TLICS涉及骨折形態(tài)、神經(jīng)損傷情況和后縱韌帶復(fù)合體的完整性，總分為10分，總分≤3分時，建議非手術(shù)治療； =4分時，可根據(jù)患者意愿選擇是否手術(shù)治療； ≥5分，建議手術(shù)治療。胸腰椎骨折的AO評分系統(tǒng)(thoracolumbar AO spine injury score,TL AOSIS評分)包含骨折形態(tài)、神經(jīng)損傷情況和病例特異性，總分為13分，總分<4分建議非手術(shù)治療； 4～5分可根據(jù)患者意愿選擇是否手術(shù)治療； >5分建議手術(shù)治療。

4 手術(shù)治療

胸腰椎骨折手術(shù)有前入路、后入路、前后聯(lián)合入路及微創(chuàng)入路。對于入路的選擇LSC建議：總分<7分可行后入路短節(jié)段固定，總分≥7分建議行前入路手術(shù)。TLICS建議：前中柱損傷、前方壓迫不完全性脊髓損傷行前入路手術(shù)，而椎體后方韌帶復(fù)合體結(jié)構(gòu)破壞，通常需要后路手術(shù)，前后方均存在損傷則行前后路聯(lián)合手術(shù)。但實際上在臨床上手術(shù)入路的選擇也不能完全取決于這些評分系統(tǒng)的指導(dǎo)，絕大多數(shù)要看術(shù)者的習(xí)慣。

4.1手術(shù)入路

4.1.1前入路手術(shù) 前入路手術(shù)可以直觀地看到椎體骨折情況，直接對骨折進行復(fù)位固定，更好地恢復(fù)脊柱序列，易于植骨融合、固定，脊柱前方得到穩(wěn)定的支撐，減少術(shù)后后凸畸形的發(fā)生，同時能夠?qū)τ材で胺綁浩冗M行直接充分減壓，不需要牽拉脊髓，避免了脊髓二次損傷的可能;但前路手術(shù)對術(shù)者技術(shù)要求比較高，入路相對復(fù)雜，容易出現(xiàn)大血管及胸腹腔臟器損傷，手術(shù)并發(fā)癥較多。

4.1.2后入路手術(shù) 后入路手術(shù)是治療胸腰椎骨折最傳統(tǒng)、最經(jīng)典的術(shù)式，具有安全簡單、創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少、容易探查脊髓等優(yōu)點。對前方椎體骨折復(fù)位通過間接牽拉實現(xiàn)，致使椎體高度恢復(fù)不足，前中柱椎體內(nèi)出現(xiàn)空殼現(xiàn)象，脊柱序列恢復(fù)不佳，造成后凸畸形，同時前方支撐不足，遠期可能出現(xiàn)內(nèi)固定斷裂、失敗等； 對神經(jīng)減壓能夠探查、減壓較長節(jié)段脊髓及神經(jīng)根，但不能直視下解除脊髓前方壓迫。

4.1.3前后路聯(lián)合手術(shù) 前后路聯(lián)合手術(shù)因手術(shù)時間長、創(chuàng)傷大、并發(fā)癥多，所以很少應(yīng)用，只有在單純前路或是后路不能充分減壓、復(fù)位，并且無法獲得脊柱生物力學(xué)穩(wěn)定的情況下，才考慮前后路聯(lián)合手術(shù)。

4.2微創(chuàng)手術(shù) 隨著微創(chuàng)化、數(shù)字化、精準(zhǔn)化手術(shù)理念的提出，機器人輔助、智能計算機導(dǎo)航得到了迅猛的發(fā)展，胸腰椎骨折的微創(chuàng)技術(shù)得到了長足的進步。從最早的X線透視下椎弓根螺釘置入，到后來的智能化導(dǎo)航機器人問世，大大提高了手術(shù)的精確性與安全性，減少了醫(yī)師和患者在反復(fù)透視下造成的傷害。傳統(tǒng)的微創(chuàng)手術(shù)只能實現(xiàn)置釘復(fù)位固定等，無法同開放手術(shù)一樣實現(xiàn)椎管減壓，但現(xiàn)在隨著內(nèi)窺鏡的發(fā)展，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)椎管減壓，以至椎間融合。

隨著數(shù)字化的發(fā)展以及智能化輔助設(shè)備進一步的發(fā)展，筆者相信微創(chuàng)化、精準(zhǔn)化手術(shù)還將更上一層臺階，如全息影像投影下的手術(shù)操作，可以讓醫(yī)師通過智能輔助達到透視眼一樣的功能。

4.3固定節(jié)段選擇 根據(jù)胸腰椎骨折類型的不同，后路椎弓根釘棒內(nèi)固定方式有兩種：長節(jié)段固定和短節(jié)段固定，以往人們往往認(rèn)為長節(jié)段固定比短節(jié)段固定更牢固，應(yīng)力分散更好，對骨折愈合更有利[10-12]，但越來越多的學(xué)者通過力學(xué)試驗和臨床觀察分析得出后路短節(jié)段固定有不弱于長節(jié)段固定的力學(xué)基礎(chǔ)，同時保留更多的活動節(jié)段，且創(chuàng)傷較小，因此逐步被學(xué)者們接受[13-15]。短節(jié)段固定有兩種方式，即：聯(lián)合傷椎固定和跨傷椎固定，目前就兩種短節(jié)段固定多數(shù)學(xué)者認(rèn)為聯(lián)合傷椎固定能取得更好的效果。Liao等[16]在一項有限元研究中，得出聯(lián)合傷椎平面置釘比四釘+橫聯(lián)能夠提供更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)以及更分散的應(yīng)力，分析這與內(nèi)固定失敗的發(fā)生率有關(guān)。一項對新鮮冰凍尸體生物力學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，在短節(jié)段固定中聯(lián)合傷椎平面置釘可以增加25%的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免跨節(jié)段固定的四邊形效應(yīng)、懸掛效應(yīng)，分散和減少了內(nèi)固定負荷，因此可有效降低內(nèi)固定失敗及繼發(fā)后凸的風(fēng)險，更加符合脊柱的生物力學(xué)特性[17]。Mahar等[18]在一項尸體生物力學(xué)研究中也得出一樣的結(jié)論，他們發(fā)現(xiàn)聯(lián)合傷椎平面置釘提高了生物力學(xué)穩(wěn)定性，使得骨折椎體的應(yīng)力載荷減小。El Behairy 等[19]通過對收治的32例胸腰段骨折患者研究中發(fā)現(xiàn)聯(lián)合傷椎平面置釘?shù)亩坦?jié)段固定減少了骨折的不穩(wěn)定，并能很好地矯正后凸畸形和傷椎高度。Cimatti等[20]報道32例胸腰椎骨折患者進行36個月的影像學(xué)隨訪，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合傷椎平面置釘更能糾正胸腰段骨折的后凸畸形。Saglam等[21]通過4種內(nèi)固定方式對比研究發(fā)現(xiàn)，后路短節(jié)段增加傷椎平面置釘，為胸腰段骨折提供了更好的支撐穩(wěn)定性，對防止遠期椎體高度的丟失非常有幫助。

4.4融合與非融合 對于胸腰椎骨折是否需要行椎間融合術(shù)，根據(jù)椎間盤的損傷情況分為三種：(1)椎間盤完整則不需要行椎間融合術(shù)； (2)椎間盤完全損傷建議行椎間融合術(shù)； (3)椎間盤部分損傷目前還無統(tǒng)一定論，有些學(xué)者認(rèn)為椎間盤是維持脊柱穩(wěn)定性的重要組成部分，如椎間盤損傷，后期會出現(xiàn)椎間盤退變，影響脊柱穩(wěn)定性。還有學(xué)者認(rèn)為椎間融合術(shù)手術(shù)操作增加了手術(shù)時間、出血量、手術(shù)難度，對患者的損傷較大。

4.5傷椎重建 傷椎重建包括恢復(fù)傷椎高度以及復(fù)位后高度如何維持，后路椎弓釘棒系統(tǒng)是目前治療胸腰椎骨折最好的外科技術(shù)，但仍有部分失敗率。研究表明椎弓根釘棒系統(tǒng)主要存在兩點不足：(1)骨折復(fù)位不足； (2)前方支撐不足[22-24]。如何做到更好的復(fù)位以及術(shù)后長時間椎體高度的維持是目前大多數(shù)學(xué)者研究的方向。椎體復(fù)位通過間接牽拉對骨折椎體進行復(fù)位，雖然骨折椎體四周受椎間盤纖維環(huán)牽拉能夠有效復(fù)位，但前中柱中央骨塊無法受到牽拉而復(fù)位，形成中央部塌陷缺損[25-26]。為解決骨折椎體中央塌陷、復(fù)位不足的問題，一些學(xué)者嘗試采用骨折內(nèi)復(fù)位的方法。Verlaan等[27]對20例胸腰椎骨折患者在椎弓根釘棒的基礎(chǔ)上應(yīng)用球囊輔助復(fù)位塌陷骨塊，隨后用磷酸鈣骨水泥強化，術(shù)后至少6年的隨訪中得出球囊輔助復(fù)位以及磷酸鈣骨水泥強化可以更大限度地減小后凸畸形的角度。為改進球囊復(fù)位的不足，Rotter等[28]研制了新型椎體內(nèi)植入支架，他們通過對24具新鮮尸體胸腰椎壓縮骨折的復(fù)位研究得出新型椎體內(nèi)植入支架比球囊復(fù)位效果更好。另外，骨折椎體復(fù)位后雖然高度及外形基本恢復(fù)，但椎體內(nèi)的骨小梁結(jié)構(gòu)難以復(fù)原，椎體內(nèi)出現(xiàn)空腔[29]，造成前方支撐不足。對于前方支撐不足的問題，Alanay等[30]進行了椎體內(nèi)松質(zhì)骨填充，研究表明松質(zhì)骨并不能阻止椎體的高度丟失，不能改變內(nèi)固定失敗率。Shen等[31]通過對45例無神經(jīng)功能障礙的胸腰椎爆裂骨折患者采用椎弓根螺釘固定加硫酸鈣椎體成形術(shù)進行治療，得出這種技術(shù)可明顯恢復(fù)椎體高度，并能夠有效維持至少2年。De Gendt等[32]進行了長達13年的隨訪研究，得出短節(jié)段椎弓根螺釘球囊輔助終板復(fù)位加骨水泥強化是一種安全、可行、有效的方法。

5 鄰近節(jié)段椎間盤退變

胸腰椎骨折遠期鄰近節(jié)段間盤退變已被證實[33]，對于鄰近節(jié)段間盤的致傷機制仍存在爭議，目前學(xué)者們提出有細胞學(xué)改變、椎間盤營養(yǎng)供應(yīng)破壞、椎間盤內(nèi)壓力改變等學(xué)說。Tschoeke等[34]通過研究創(chuàng)傷后椎間盤與退變的椎間盤細胞凋亡因子的表達，分析得出創(chuàng)傷后椎間盤的變化與典型退變的椎間盤均具有典型的細胞凋亡跡像，這在一定程度上可以解釋遠期椎間盤退變的原因。

部分學(xué)者認(rèn)為胸椎骨折后，鄰近節(jié)段椎間盤內(nèi)壓力改變是造成椎間盤遠期退變的原因。Ananthakrishnan等[35]通過新鮮尸體標(biāo)本對胸腰椎骨折鄰近節(jié)段椎間盤的壓力進行研究，得出骨折后椎間盤內(nèi)壓力明顯降低，隨著髓核壓力的喪失，纖維環(huán)不能產(chǎn)生生理上的環(huán)向應(yīng)力，嚴(yán)重破壞了椎間盤的承載能力，異常的負荷可能會使鄰近節(jié)段椎間盤加速退變。Wilson等[36]也通過尸體生物力學(xué)證實，終板損傷鄰近節(jié)段髓核壓力可降低高達25%。

多數(shù)學(xué)者認(rèn)為終板營養(yǎng)供應(yīng)受損是造成遠期間盤退變的原因，因為椎間盤的營養(yǎng)通過軟骨終板擴散而來，即終板損傷會影響椎間盤營養(yǎng)的獲得。Wang等[37]通過對26例AO分型A3型的胸腰椎骨折患者進行研究，發(fā)現(xiàn)其中24例患者在后期的隨訪中出現(xiàn)鄰近節(jié)段間盤退變，而這24例均有終板損傷，他們認(rèn)為終板損傷與椎間盤退變密切相關(guān)，尤其是上終板損傷。這一發(fā)現(xiàn)也被Lee等[38]證實，他們發(fā)現(xiàn)椎間盤退變與上終板損傷直接相關(guān)。Przybyla等[39]發(fā)現(xiàn)與終板骨折相比纖維環(huán)撕裂對椎間盤內(nèi)壓應(yīng)力的影響較小，并得出相比纖維環(huán)撕裂終板骨折對椎間盤退變的刺激更大的結(jié)論。

6 骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折(OVCF)

OVCF成為一種常見的老年人疼痛和致殘原因。截止目前，經(jīng)皮椎體成形術(shù)(PVP)和經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(PKP)被認(rèn)為是治療OVCF的經(jīng)典手術(shù)方式。椎體成形術(shù)有許多優(yōu)點，如手術(shù)時間短、在局部麻醉下表現(xiàn)良好、疼痛迅速緩解，然而也存在一定的問題，如椎體高度丟失、骨水泥滲漏和相鄰椎體再次骨折。因此，近年來對OVCF的治療有所改變。在應(yīng)用了Osseofix系統(tǒng)、SpineJack系統(tǒng)、椎體射頻后凸成形術(shù)和KIVA系統(tǒng)后，普遍取得了令人滿意的臨床結(jié)果。

7 結(jié)論

胸腰椎骨折治療的研究從未停止過，從最初的簡單骨折固定、神經(jīng)減壓，到后來的如何堅強固定、徹底解除椎管內(nèi)壓迫，再到現(xiàn)在學(xué)者們關(guān)注的能否完全恢復(fù)椎體高度、前方得到足夠支撐、神經(jīng)功能挽救、遠期高度維持的方法。目前的研究雖然能夠初步解決椎體高度、前方支撐等問題，但還有其弊端，希望未來在這些方面的研究可以取得跨越式的進步。