經(jīng)傷椎置釘治療胸腰椎骨折的研究進(jìn)展

郭鐘義，馬 俊，黃亮亮，康 輝*

1.武漢科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院，武漢 430065

2.中國人民解放軍中部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院骨科，武漢 430070

胸腰椎骨折是脊柱骨折的常見類型，其治療方法分為非手術(shù)治療和手術(shù)治療［1-2］。隨著影像學(xué)、生物力學(xué)研究的不斷深入及椎弓根螺釘技術(shù)的不斷發(fā)展，后路椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)已成為治療胸腰椎骨折的經(jīng)典術(shù)式；其中以跨傷椎短節(jié)段固定應(yīng)用最為普遍。傳統(tǒng)的跨傷椎短節(jié)段固定是在骨折椎體的頭側(cè)和尾側(cè)2個椎體置入椎弓根螺釘，靠縱向撐開力來恢復(fù)被壓縮椎體的高度，促使骨折椎體復(fù)位。但由于螺釘承受的應(yīng)力較大，抗旋轉(zhuǎn)能力差，導(dǎo)致術(shù)后患者臥床時間長，并發(fā)癥發(fā)生率高，遠(yuǎn)期可能發(fā)生傷椎高度丟失、后凸矯正角度丟失、內(nèi)固定失敗等情況［2-4］。有學(xué)者提出延長固定節(jié)段來減少每枚螺釘?shù)膽?yīng)力，增加固定的穩(wěn)定性，但是隨著固定節(jié)段的增加，脊柱的活動單元減少，導(dǎo)致脊柱活動度降低，發(fā)生平背畸形等，加快了鄰近節(jié)段的退行性變［5-6］。以上不足使跨傷椎固定在臨床應(yīng)用受到了一定限制。為降低并發(fā)癥發(fā)生率，經(jīng)傷椎置釘技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文從經(jīng)傷椎置釘治療胸腰椎骨折的可行性、方式、適應(yīng)證等方面展開分析，并總結(jié)亟待解決的問題，綜述如下。

1 經(jīng)傷椎置釘?shù)目尚行?/h2>

1.1 解剖學(xué)及影像學(xué)

椎弓根是脊柱最堅(jiān)固的部分，其后部基本全是皮質(zhì)骨，僅中心有少量松質(zhì)骨。Pelletier等［7］的生物力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，椎弓根皮質(zhì)骨在保護(hù)松質(zhì)骨方面起著較大的作用，同時也對抗拔出力有貢獻(xiàn)。去除皮質(zhì)后，椎弓根拔出負(fù)荷減少約1 100 N，不僅降低了抗拔出強(qiáng)度，且進(jìn)一步削弱了椎弓根螺釘?shù)墓潭ㄗ饔谩＿@是椎弓根螺釘廣泛應(yīng)用于胸腰椎骨折的一個重要依據(jù)。胸腰椎損傷時常引起椎弓根骨折，吳衛(wèi)平等［8］通過分析骨折椎體的影像學(xué)資料，將胸腰椎骨折分為3型（Ⅰ型，關(guān)節(jié)突骨折涉及椎弓根；Ⅱ型，椎弓根骨折；Ⅲ型，椎弓根與椎體結(jié)合部骨折），并發(fā)現(xiàn)臨床上Ⅰ型和Ⅲ型骨折占大多數(shù)，且Ⅰ型和Ⅲ型骨折椎弓根完整，不影響置釘路線；Ⅱ型骨折為置釘禁忌證。胡海剛等［9］對56例椎弓根骨折的影像學(xué)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Ⅰ型、Ⅲ型共占96.4%，采用經(jīng)傷椎置釘治療臨床效果良好，Ⅱ型置釘風(fēng)險較大，不予置釘。綜上，大部分情況下經(jīng)傷椎置釘在臨床上可行。

1.2 生物力學(xué)

跨傷椎與經(jīng)傷椎短節(jié)段固定相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，雖然經(jīng)傷椎短節(jié)段固定需要更長的手術(shù)時間，但在出血量和手術(shù)創(chuàng)傷方面二者無明顯差異；經(jīng)傷椎短節(jié)段固定不僅分散了椎弓根螺釘?shù)膽?yīng)力，增加了內(nèi)固定的載荷能力及穩(wěn)定性，顯著降低了內(nèi)固定的松動率、斷裂率和椎體前緣高度丟失率，且由于降低了內(nèi)固定系統(tǒng)的懸掛效應(yīng)，遲發(fā)型脊柱后凸畸形、矯正度丟失現(xiàn)象明顯減少［3，6，10-12］。與跨傷椎長節(jié)段固定相比，經(jīng)傷椎短節(jié)段固定不僅能夠獲得與長節(jié)段固定相同的穩(wěn)定性，而且保留了更多的運(yùn)動單元，減少了鄰近節(jié)段退行性變的發(fā)生［13］。Norton等［14］的體外生物力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，骨折椎體在置入2枚椎弓根螺釘后，其屈伸時的剛度增加了31%，內(nèi)固定棒的應(yīng)力也顯著增加。經(jīng)傷椎置釘具有良好的生物力學(xué)優(yōu)勢，近年來廣泛應(yīng)用于臨床，并取得了滿意的效果。

2 經(jīng)傷椎置釘技術(shù)

2.1 螺釘長度

在椎弓根螺釘長短選擇方面，各學(xué)者觀點(diǎn)不一。王俊等［15］報(bào)道，螺釘置入傷椎后，雖然起到內(nèi)固定作用，但傷椎在撐開復(fù)位時也受到了阻力，螺釘置入越深阻力越明顯。另一方面，螺釘對骨折塊產(chǎn)生向前或向四周推擠的作用，螺釘過長可引起骨折塊向后移位進(jìn)入椎管。常銳等［16］也認(rèn)為，短螺釘較長螺釘能更好地矯正椎體形態(tài)，復(fù)位效果良好，可增加內(nèi)固定的穩(wěn)定性。相反，陳德純等［17］認(rèn)為，長螺釘較短螺釘更有優(yōu)勢，長螺釘?shù)那藫茏饔媚芨玫鼗謴?fù)椎體高度，特別是對椎體前柱的撬撥作用力更強(qiáng)，同時螺釘可以填充復(fù)位后椎體松質(zhì)骨空腔，增加椎體的內(nèi)容積，減少傷椎復(fù)位后的空殼樣改變，骨折更易愈合。王海峰等［18］的研究發(fā)現(xiàn)，長螺釘在傷椎骨折復(fù)位維持方面明顯優(yōu)于短螺釘。通常來說，螺釘越長，提供的軸向抗拔出力越大，穩(wěn)定性越好。但項(xiàng)良碧等［19］發(fā)現(xiàn)，螺釘?shù)拈L度由占椎體的80%增至100%時固定強(qiáng)度的增加并不明顯，且螺釘?shù)膹澢S之增加，有造成螺釘早期疲勞甚至斷裂的可能。杜煒等［20］也證實(shí)了這個觀點(diǎn)，雖然螺釘長度由占椎體的80%增至100%時最大抗拔出力增加，但是椎體在前屈、后伸、左右側(cè)曲 4 個方向的活動度大大降低。因此，目前臨床上多認(rèn)為螺釘長度達(dá)椎體的80%較為適宜。筆者認(rèn)為，在條件允許的情況下盡可能地選擇長螺釘，提供更強(qiáng)的軸向抗拔出力和穩(wěn)定性，同時在手術(shù)過程中也應(yīng)特別注意螺釘不能過長，以免突破椎體前壁，造成椎體前方神經(jīng)、血管或臟器等重要組織的損傷；但螺釘也不能太短，否則會加大內(nèi)固定后負(fù)荷，不僅恢復(fù)不了椎體高度，還極易造成螺釘松動、滑脫、斷裂；應(yīng)結(jié)合骨折患者的影像學(xué)資料對釘?shù)肋M(jìn)行個體化設(shè)計(jì)，結(jié)合術(shù)中透視進(jìn)行個體化精準(zhǔn)置釘。

2.2 置釘角度

正常椎體椎弓根螺釘?shù)闹萌敕较蛟谑笭蠲嬗兴?、斜上及斜?種選擇。但在傷椎則不同，張亮等［21］對18例Denis B型胸腰椎爆裂性骨折患者進(jìn)行影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，傷椎椎體下半部、下終板多完整，且傷椎下位椎間盤無明顯損傷，形態(tài)完整；傷椎椎體上緣壓縮，斜上進(jìn)釘時易影響骨折塊復(fù)位，因此，臨床上多采取水平置釘。Su等［22］對56例胸腰椎骨折患者的影像學(xué)資料研究發(fā)現(xiàn)，傷椎上終板骨折比下終板骨折更為常見，椎弓根位于椎體中上部，平行終板水平置釘螺釘會進(jìn)入骨折區(qū)域，可能會影響椎管內(nèi)骨折塊復(fù)位或出現(xiàn)固定強(qiáng)度不足等，影響骨折愈合。為了避免螺釘進(jìn)入骨折區(qū)，多采用短螺釘，但螺釘太短又會導(dǎo)致螺釘松動、斷裂、滑脫等并發(fā)癥。為了避免上述矛盾，近年來，有了經(jīng)椎弓根斜向下置釘?shù)膱?bào)道?？递x等［23］根據(jù)Denis B型胸腰椎骨折特點(diǎn)，采用經(jīng)傷椎斜向下長螺釘置釘，避開骨折區(qū)域，將螺釘斜向下置入椎體相對完好的區(qū)域，并取得了滿意的臨床效果。譚磊等［24］通過生物力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，斜向置釘在前屈、后伸時的應(yīng)力明顯小于水平置釘，提示經(jīng)傷椎斜向下置釘較水平置釘能更均勻地分擔(dān)載荷，避免應(yīng)力集中，有效預(yù)防斷釘、退釘?shù)葍?nèi)固定失效的發(fā)生。在臨床實(shí)踐中，平行終板置釘多見于經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)，因?yàn)榇诵g(shù)式通道較小，不能在直視下進(jìn)釘，導(dǎo)致頭傾、尾傾角度范圍變化不能太大，限制了進(jìn)釘方向。而有骨折塊突入椎管、神經(jīng)受壓損傷的胸腰椎爆裂性骨折，需要進(jìn)行切開復(fù)位內(nèi)固定，開放手術(shù)全程在直視下操作，斜向置釘相對容易可行。胸腰椎骨折的類型較多，制訂手術(shù)方案時應(yīng)仔細(xì)分析患者影像學(xué)資料，根據(jù)骨折具體情況個體化設(shè)計(jì)，置釘時避開傷椎骨折區(qū)域，以免螺釘影響骨折塊復(fù)位，同時盡可能采用長螺釘以增加生物力學(xué)強(qiáng)度。

3 適應(yīng)證

不論長螺釘還是短螺釘，水平置釘還是斜向置釘，應(yīng)嚴(yán)格把握經(jīng)傷椎置釘?shù)倪m應(yīng)證，對傷椎進(jìn)行影像學(xué)分析，明確骨折情況，特別是要對椎弓根的完整性進(jìn)行評估。根據(jù)載荷分享評分（LSC）和胸腰椎損傷分類及嚴(yán)重程度評分系統(tǒng)（TLICS），后路內(nèi)固定手術(shù)應(yīng)滿足LSC≤6分及TLICS≥5分。對于僅一側(cè)椎弓根完整的患者，單側(cè)經(jīng)傷椎置釘仍有積極的意義［25-26］。

有學(xué)者采用附加經(jīng)傷椎固定的后路4釘單節(jié)段固定治療胸腰椎骨折，該方式在復(fù)位及固定效果方面與短節(jié)段固定無明顯差異，但手術(shù)時間短，出血量少，最大限度地保留了脊柱運(yùn)動節(jié)段，降低了長節(jié)段固定導(dǎo)致的頑固性腰痛、相鄰節(jié)段退行性變及脊柱不穩(wěn)的發(fā)生率，有利于骨折愈合［27］。目前，臨床上對此方式的報(bào)道較少，可能與其嚴(yán)格的適應(yīng)證有關(guān)。經(jīng)傷椎置釘適應(yīng)證［27-28］：①單椎體損傷且傷椎椎弓根完好；②傷椎至少一側(cè)終板完整；③椎體壓縮比不超過2/3；④椎管內(nèi)占位少，無需椎板減壓。骨質(zhì)疏松患者的椎弓根達(dá)不到固定所需的握持力和剛度，為此術(shù)式的禁忌證；Ⅱ型椎弓根骨折移位的骨折亦不適合經(jīng)傷椎置釘。

4 問題及應(yīng)對

4.1 空殼現(xiàn)象

前中柱壓縮較重的胸腰椎骨折復(fù)位后，雖然傷椎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)空虛而出現(xiàn)腔隙及骨缺損區(qū)域，即為空殼現(xiàn)象。有研究報(bào)道，經(jīng)傷椎置釘與空殼現(xiàn)象無明顯相關(guān)性，但術(shù)中過度撐開復(fù)位會加重空殼現(xiàn)象的程度，而術(shù)前椎體壓縮率是空殼現(xiàn)象發(fā)生的主要影響因素［29］。另一方面，合并骨質(zhì)疏松癥是術(shù)后出現(xiàn)空殼現(xiàn)象的獨(dú)立危險因素（OR=2.723）［30］。有效處理胸腰椎骨折復(fù)位后的椎體空殼現(xiàn)象，是保證遠(yuǎn)期效果的重要環(huán)節(jié)。鐘澤蒞等［31］運(yùn)用Mimics軟件計(jì)算術(shù)后空殼體積與傷椎體積比值發(fā)現(xiàn)，當(dāng)比值超過10%時，空殼不愈合率高，遠(yuǎn)期易出現(xiàn)椎體復(fù)位高度丟失，殘留慢性腰背痛。為了減少空殼現(xiàn)象的發(fā)生，胡海剛等［32］選擇短節(jié)段釘棒固定聯(lián)合傷椎椎體成形術(shù)或傷椎植骨來治療胸腰椎骨折，該術(shù)式相對簡單，同樣能減少空殼現(xiàn)象的發(fā)生，降低遲發(fā)性后凸畸形的發(fā)生率。目前，臨床上多采用經(jīng)椎弓根植骨，植骨材料為自體骨、異體骨或人工骨等。葉晶華等［33］通過一期后路內(nèi)固定術(shù)、二期前路骨折椎體次全切除術(shù)并鈦網(wǎng)植骨解決骨折復(fù)位后的空殼現(xiàn)象，療效良好，但此方式復(fù)雜，不便于臨床實(shí)施。對于年齡較大的患者，尤其是老年女性患者，由于骨質(zhì)疏松、骨脆性增加、成骨細(xì)胞量降低及內(nèi)固定術(shù)后的骨重建過程中骨生成與骨流失呈負(fù)平衡，導(dǎo)致骨小梁疏松、骨皮質(zhì)變薄，骨修復(fù)能力明顯減弱，即使植骨也難以提供良好的生物力學(xué)穩(wěn)定性。對于此類情況，有學(xué)者建議在進(jìn)行短節(jié)段內(nèi)固定的同時，輔助椎體后凸成形術(shù)，采用骨水泥填充復(fù)位后形成的空殼，維持脊柱的穩(wěn)定性［33-34］?？諝がF(xiàn)象影響了脊柱的穩(wěn)定性，增加了后期椎體高度丟失、后凸畸形、內(nèi)固定失敗及骨折不愈合等風(fēng)險。術(shù)前椎體壓縮程度、骨密度及術(shù)中撐開復(fù)位情況是空殼現(xiàn)象產(chǎn)生的影響因素，術(shù)前應(yīng)充分評估上述指標(biāo)，制訂相應(yīng)治療策略，降低手術(shù)失敗率。

4.2 胸腰椎骨折合并椎間盤損傷

胸腰椎骨折伴椎間盤損傷十分常見，但目前沒有關(guān)于椎間盤損傷的專門分型，Sander等［35］基于MRI確定相鄰椎間盤的形態(tài)學(xué)變化和信號改變將其分為4個損傷類別：0級，完好無損；1級，水腫；2級，椎間盤破裂并椎間盤內(nèi)出血；3級，椎間盤進(jìn)入椎體、環(huán)狀撕裂或突出到終板。有學(xué)者分析，如果不處理損傷椎間盤，其自身有恢復(fù)、退行性變及自發(fā)融合3種轉(zhuǎn)歸可能，大多數(shù)損傷椎間盤都發(fā)生了退行性變，這是導(dǎo)致脊柱不穩(wěn)的重要原因之一［36］。目前，胸腰椎骨折伴椎間盤損傷的治療存在爭議，大部分學(xué)者選擇不處理椎間盤，少部分學(xué)者選擇椎間盤切除并植骨融合，但對于什么情況下處理損傷的椎間盤，目前尚無統(tǒng)一定論。Fürdere等［37］的臨床研究顯示，在椎間盤完整的情況下，即使MRI信號改變也不需要切除椎間盤和椎間融合；對于輕度的信號及形態(tài)改變，如引起后凸畸形，應(yīng)及時行椎間融合；對于明顯的信號及形態(tài)改變，是椎間融合的明確指征。有研究［37-38］報(bào)道，胸腰椎骨折在短節(jié)段內(nèi)固定治療后存在進(jìn)行性椎間盤退行性變和爬行現(xiàn)象，且遠(yuǎn)期后凸畸形主要發(fā)生在椎間盤水平，而不是椎體。故客觀評價椎間盤損傷程度，積極治療非常重要。目前，國內(nèi)外在經(jīng)傷椎置釘與椎間盤損傷相關(guān)性方面的報(bào)道較少，尚琦松等［39-40］的研究發(fā)現(xiàn)，在椎間盤損傷分級低于3級時，經(jīng)傷椎置釘并椎體內(nèi)植骨可通過撐開復(fù)位恢復(fù)椎間隙高度，使受損椎間盤通過自身修復(fù)恢復(fù)其原有功能。Verlaan等［40］的一項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)傷椎置釘后椎間盤損傷未繼續(xù)加重，說明經(jīng)傷椎置釘對受損椎間盤的恢復(fù)有一定的幫助。胸腰椎骨折合并椎間盤損傷在臨床上并未受到充分重視，椎間盤高度丟失、椎間隙變窄是造成胸腰椎骨折術(shù)后后凸畸形的重要原因，術(shù)前結(jié)合MRI檢查明確椎間盤是否損傷十分必要，對于椎間盤MRI信號明顯改變的患者行椎間盤切除并植骨融合可防止遠(yuǎn)期后凸畸形的發(fā)生。

5 小 結(jié)

綜上所述，經(jīng)傷椎置釘很大程度上解決了跨傷椎固定存在的問題，為胸腰椎骨折的修復(fù)提供了良好的生物力學(xué)環(huán)境，降低了內(nèi)固定失敗的發(fā)生率，可良好地維持傷椎高度、避免發(fā)生遲發(fā)型后凸畸形，最大程度保留運(yùn)動節(jié)段，減少頑固性腰背痛的發(fā)生率。術(shù)前應(yīng)充分研究患者影像學(xué)資料和骨折實(shí)際情況，對釘?shù)婪较騻€體化設(shè)計(jì)，確定螺釘長度，進(jìn)行個體化精準(zhǔn)置釘，以保證椎體的活動度，獲得最佳的固定強(qiáng)度 。對于合并椎間盤損傷及術(shù)后出現(xiàn)的空殼現(xiàn)象，雖然目前沒有統(tǒng)一的處理標(biāo)準(zhǔn)，但術(shù)前影像學(xué)評估椎間盤是否損傷、椎體壓縮程度及骨質(zhì)疏松程度，術(shù)中適當(dāng)撐開，合理復(fù)位，術(shù)后對癥支持治療是十分必要的，同時更需要臨床工作者進(jìn)一步探討以不斷完善對其的治療方式。