胸腰椎爆裂骨折椎體后壁與椎弓根關系的CT觀察

·臨床研究·

胸腰椎爆裂骨折椎體后壁與椎弓根關系的CT觀察

鄧海濤,王清

作者單位:615000四川,涼山彝族自治州第二人民醫院骨科

【摘要】目的探討胸腰椎(T11～L2)爆裂骨折(thoracolumbar burst fracture,TLBF)椎體后壁與椎弓根的關系及臨床意義。方法根據CT掃描觀察傷椎椎體后壁與椎弓根的聯系并將其分為5種類型, 通過X線片測量各型椎體前緣的壓縮百分比、后凸Cobb角,CT薄層橫斷面掃描測量各種類型椎管占位程度,MRI評估各類型后方韌帶復合體的損傷情況,對各種類型的脊髓損傷程度按美國脊髓損傷協會(American spinal injury association, ASIA)標準分級,分析椎體后壁與椎弓根的關系及其與各觀察指標的相關性。結果本組患者100例,A型19例；B型9例；C型10例；D型35例；E型27例,除無連接型外完整及部分連接共73例。A～D型與E型ASIA分級比較差異有統計學意義,即椎體后壁與雙側椎弓根無聯系的患者脊髓損傷更嚴重,A～D型椎體后壁與椎弓根完全或部分相連對脊髓有較好的保護作用。椎體后壁與雙側椎弓根或單側椎弓根連接的患者椎管占位程度較輕,而椎體后壁與雙側椎弓根無連接及與椎弓根上方/下方皮質連接的患者椎管占位程度較重。結論大多數TLBF患者椎體后壁與椎弓根有完整及部分連接,椎體后壁與椎弓根有連接的患者脊柱生物力學更穩定。

【關鍵詞】胸椎; 腰椎; 脊柱骨折; 放射攝影影像解釋,計算機輔助

作者簡介:鄧海濤(1981—), 碩士,主治醫師

【中圖分類號】R 683.2

DOI【】

收稿日期：(2014-07-11)

Relationship between posterior vertebral wall and pedicles in thoracolumbar burst fracture：clinical study based on CT scans.DENGHai-tao,WANGQing.DepartmentofOrthopaedics,SecondPeople’sHospitalofLiangshanYiAutonomousPrefecture,Xichang615000,Sichuan,China

Abstract【】ObjectiveTo explore the relationship between posterior vertebral wall (PVW) and vertebral pedicle(VP) in thoracolumbar burst fracture(TLBF). MethodsInjuried vertebrae of TLBF were divided into 5 type based on the relationship between PVW and VP, according to the axial high defination CT scans and radiographic reconstruction models. Anterior vertebral compression degree and the kyphotic Cobb’s angle were measured by X-ray; the degree of spinal cord compression was evaluated based on the axial CT scans; the injury of posterior ligamentous complex (PLC) was assessed according to MRI scans, while the spinal cord injury was classified by American spinal injury association(ASIA) scores. The relationship between PVW and VP and the correlation of it with other parameters were examined. ResultsTotally, 100 patients with TLBF were recruited according to the inclusion criteria. There were 19 cases in type A;9 in type B; 10 in type C; 35 in type D (35%); 27 in type E. The existence of connection between PVW and VP was found in 73 cases. Compare with type E, type A-D displayed statistical differences in terms of ASIA score. The spinal cord injury was more serious when the VP were not connected with PVW, there was a lesser degree of spinal cord compression when PVW were connected with bilateral or unilateral VP. ConclusionIn most thoracolumbar burst fractures, the VP are connected with PVW either completely or partially. The spine biomechanics is more stable when the VP are connected with PVW.

【Key words】Thoracic vertebrae; Lumbar vertebrae; Spinal fractures; Radiographic image interpretation, computer-assisted

J Spinal Surg, 2015,13(3):167-170

1983年Denis等[1]對412例胸腰椎骨折病例觀察后提出了新的脊柱穩定概念,其認為脊柱臨床穩定性由三柱維持,而不是Holdsworth[2]提出的兩柱。Denis B型骨折在脊柱骨折中發生率高,伴神經損傷多見,影像學觀察發現神經損傷多由椎體后壁(posterior vertebral wall,PVW)骨折塊壓迫脊髓引起[3]。目前的胸腰椎骨折分類系統從Holdsworth[2]的兩柱理論到Denis等[1]的三柱理論,從McCormack等[4]提出的載荷分享評分系統到Vaccaro等[5]提出的胸腰段損傷分型及評分系統等對骨折的損傷機制、形態學,后方韌帶復合體(posterior ligamentous complex, PLC)損傷等進行了詳細的研究。本研究對Denis B型胸腰椎(T11～L2)爆裂骨折(thoracolumbar burst fracture,TLBF)的PVW與椎弓根(vertebral pedicle,VP)的關系及臨床意義作初步觀察。

1臨床資料

1.1一般資料

選擇瀘州醫學院附屬醫院脊柱外科2007年5月～2010年10月收治的TLBF患者157例,觀察PVW與VP的關系。納入標準：①病歷資料及影像學資料完整(胸腰椎正側位X線片,骨折部位CT平掃及三維重建,全脊柱MRI),②均為Denis B型TLBF,③受傷時間<3周。排除標準：①骨折脫位、Chance骨折及壓縮骨折,②合并脊柱其他部位骨折,引起神經功能障礙,③嚴重骨質疏松、先天性畸形、腫瘤及骨病,④病歷資料及影像資料不完整或不清晰。符合納入標準的患者100例,其中男83例,女17例。年齡17～66歲,平均年齡42歲。損傷部位：T114例,T1226例,L148例,L222例；其中車禍傷35例,高處墜落傷54例,壓砸傷11例；合并腦外傷5例,胸部外傷11例,腹部閉合性損傷4例,骨盆及四肢骨折8例；

1.2觀察方法及CT分型

TLBF影像學資料由一位放射科醫師和一位10年以上工作經驗脊柱外科醫師共同閱片,PVW定義為椎體后緣前方5～8 mm,通過CT薄層橫斷面掃描及三維重建觀察傷椎PVW與VP的關系,并將其分為5型：A型,PVW與VP解剖關系正常；B型,單側椎弓根骨折,PVW與另一側VP相連；C型,PVW與雙側VP的上方皮質相連；D型,PVW與雙側VP的下方皮質相連；E型,PVW與雙側VP均不相連(見圖1)。通過側位X線片測量椎體前緣壓縮百分比、后凸Cobb角。通過CT薄層橫斷面掃描測量椎管占位程度,通過病史及MRI評估PLC的損傷情況,PLC無損傷63例,部分損傷20例,完全斷裂17例。根據神經損害體征對脊髓損傷程度按美國脊髓損傷協會(American spinal injury association, ASIA)標準[6]分級：A級12例,B級3例,C及12例,D級15例,E及58例。分析各組椎體前緣壓縮百分比、后凸Cobb角、椎管占位程度、PLC的損傷情況及脊髓損傷程度的相關性。

a：PVW定義為椎體后緣前方5～8 mmb,c：PVW與VP解剖關系正常d,e：單側VP骨折,PVW與另一側VP相連f～h：PVW與雙側VP上方皮質相連i～k：PVW與雙側VP下方皮質相連l,m：PVW與雙側VP均不相連

a：PVW is defined as vertebral border 5-8 mm in front of posterior borderb,c：Normal view of PVW and bilateral VPd,e：Unilateral VP is fractured while the contra-lateral VP was still connected to PVWf-h：Upper half VP is intact and remaining VP is connected to PVWi-k：Lower half VP is intact and remaining VP is connected to PVWl,m：Fractures of bilateral VP result in disassociation from PVW

圖1PVW與VP關系分型

Fig.1Relationship between PVW and VP

1.3統計學方法

2結果

本組患者100例,A型19例；B型9例；C型10例；D型35例；E型27例。除E型外PVW與VP完全及部分連接共73例。A～E型與ASIA分級總體上有相關性, A～D型分別與E型比較,差異均有統計學意義(P<0.05)；而A、B、C、D型之間比較,差異均無統計學意義(P>0.05),即PVW與雙側VP無聯系的患者脊髓損傷更嚴重,PVW與VP無骨折、單側VP與PVW相連、PVW與VP的上方皮質或下方皮質相連都對脊髓有很好的保護作用(見表1)。A～E型與椎管占位程度總體上有相關性,兩兩比較發現A、B型間差異無統計學意義(P>0.05),C、D、E型間差異亦無統計學意義(P>0.05)；而A、B型分別與C、D、E型比較,差異均有統計學意義(P<0.05),即PVW與雙側或單側VP連接的患者椎管占位程度較輕,而PVW與雙側VP無連接或與VP上方或下方皮質連接的患者椎管占位程度較重(見表2)。A～E型與PLC的損傷情況、椎體前緣壓縮百分比、后凸Cobb角(見表2,3)無相關性。

表1　A～E型與脊髓損傷ASIA評分的關系

表2　各型椎管占位程度、椎體壓縮程度及后凸角測量

注：* 與A型相比,P<0.05；▲與B型相比,P<0.05

Note：* Compared with type A,P<0.05; ▲Compared with type B,P<0.05

表3　各型PLC損傷觀察

3討論

3.1TLBF中PVW與VP關系的流行病學調查

TLBF是脊柱骨折中一種常見的類型,約占54.7%[7],按Denis分型所述,中柱的破壞導致骨折塊向椎管內突出壓迫脊髓使神經功能受損,隨著多層螺旋CT及其后處理技術的發展進步,許多學者對突入椎管骨塊的形態、大小、椎管占位程度、神經壓迫來源等有了一定認識[8],這對手術入路、減壓方式選擇提供了重要參考,也為本研究觀察TLBF中PVW與VP的關系提供了技術支持。在胸腰椎骨折中,壓縮骨折、骨折脫位及Chance骨折的PVW與VP大都保持完整或部分連接,而新鮮的TLBF中

PVW與VP的關系目前仍缺乏臨床觀察。本研究通過100例TLBF患者骨折椎體的CT薄層掃描及三維重建觀察到傷椎PVW與VP之間無骨折占19%；單側VP與PVW之間骨折,PVW與另一側VP相連占9%；PVW與VP的上方皮質相連占10%；PVW與VP的下方皮質相連占35%；PVW與VP無連接占27%。亦即73%患者VP與PVW完全或部分連接,且PVW與VP下方皮質連接最常見。也就是說大多數TLBF患者作為后柱的VP與作為中柱的傷椎殘余椎體有力學行為,統計分析也顯示VP與椎體無連接的患者椎管占位更多、脊髓損傷更重。

3.2PVW與VP的完整性對脊柱生物力學的影響

脊柱胸腰段的生物力學行為主要表現在應力的傳導,完成脊柱在三維空間的生理活動及對脊髓神經根的保護[9],胸腰椎骨折分類系統從Holdsworth[2]的兩柱理論到Denis等[1]的三柱理論,從McCormack等[4]提出的載荷分享評分系統到Vaccaro等[5]提出的TLICS都對脊柱的生物力學穩定性做了詳細的研究[10],分別強調了前柱、中柱及后柱結構對脊柱穩定性的重要作用,其都是將三柱看成獨立單元分別闡述其對脊柱穩定性的影響,而未將中后柱聯系起來,早在Denis[3]前Decoulx等[11]就提出PVW對維持脊柱穩定具有重要意義,而脊柱胸腰段PVW與VP是聯系椎體中后柱的橋梁,也是TLBF中受力的薄弱區[12],因此PVW與VP的完整性對維持脊柱的機械及神經穩定有重要意義。本研究提示PVW與VP有完整及部分鏈接的患者脊髓損傷更輕,椎管占位程度更小,說明受傷瞬間完整的PVW與VP連接對脊髓、神經根具有良好保護作用,脊柱更穩定。因此對于TLBF中PVW與VP有聯系的患者來說,無論前后路手術都應該保留PVW與VP的聯系,提高術后脊柱的穩定性,張俊杰等[13]的生物力學研究提示保留PVW的頸椎椎體次全切除減壓術后頸椎生物力學穩定性較不保留后壁為高, Groff等[14]認為保留PVW可以增加術后頸椎的穩定性,劉浩等[15]、王清等[16-17]等采用保留PVW的前路技術治療TLBF也保留了PVW與VP的連接,增加了脊椎中后柱的穩定性,因此可以看出手術保留未破壞的PVW與VP完整性同樣可提高術后脊柱的穩定性。

參 考 文 獻

[1] Denis F. The three column spine and its significance in the classification of acute thoracolumbar spinal injuries[J].Spine (Phila Pa 1976), 1983, 8(8)：817-831.

[2] Holdsworth F. Fractures, dislocations, and fracture-dislocations of the spine[J].J Bone Joint Surg Am, 1970, 52(8)：1534-1551.

[3] Denis F. Spinal instability as defined by the three-column spine concept in acute spinal trauma[J].Clin Orthop Relat Res, 1984, (189)：65-76.

[4] McCormack T, Karaikovic E, Gaines RW.The load sharing classification of spine fractures[J]. Spine (Phila Pa 1976), 1994, 19(15)：1741-1744.

[5] Vaccaro AR, Zeiller SC, Hulbert RJ, et al.The thoracolumbar injury severity score：a proposed treatment algorithm[J].J Spinal Disord Tech, 2005, 18(3)：209-215.

[6] American Spinal Injury Association. Standards for neurological classification of spinal injury patients[M]. Chicago：American Spinal Injury Association, 1992.

[7] 張亮, 靳安民, 閔少雄, 等．單節段融合雙節段置入物固定B型胸腰椎爆裂性骨折的生物力學研究[J]．中國組織工程研究與臨床康復, 2009, 13(39)：7639-7642．

[8] 印飛, 張紹東, 吳小濤, 等．短節段椎弓根螺釘復位固定傷椎內植骨治療Denis B型胸腰椎骨折的影像學觀察[J]．中國脊柱脊髓雜志, 2013, 23(4)：341-346．

[9] Fakurnejad S, Scheer JK, Patwardhan AG, et al.Biomechanics of thoracolumbar burst fractures：methods of induction and treatments[J].J Clin Neurosci, 2014, 21(12)：2059-2064. F. The three column spine and its significance in the classification of acute thoracolumbar spinal injuries[J].Spine (Phila Pa 1976), 1983, 8(8)：817-831.

[2] Holdsworth F. Fractures, dislocations, and fracture-dislocations of the spine[J].J Bone Joint Surg Am, 1970, 52(8)：1534-1551.

[3] Denis F. Spinal instability as defined by the three-column spine concept in acute spinal trauma[J].Clin Orthop Relat Res, 1984, (189)：65-76.

[4] McCormack T, Karaikovic E, Gaines RW.The load sharing classification of spine fractures[J]. Spine (Phila Pa 1976), 1994, 19(15)：1741-1744.

[5] Vaccaro AR, Zeiller SC, Hulbert RJ, et al.The thoracolumbar injury severity score：a proposed treatment algorithm[J].J Spinal Disord Tech, 2005, 18(3)：209-215.

[6] American Spinal Injury Association. Standards for neurological classification of spinal injury patients[M]. Chicago：American Spinal Injury Association, 1992.

[7] 張亮, 靳安民, 閔少雄, 等．單節段融合雙節段置入物固定B型胸腰椎爆裂性骨折的生物力學研究[J]．中國組織工程研究與臨床康復, 2009, 13(39)：7639-7642．

[8] 印飛, 張紹東, 吳小濤, 等．短節段椎弓根螺釘復位固定傷椎內植骨治療Denis B型胸腰椎骨折的影像學觀察[J]．中國脊柱脊髓雜志, 2013, 23(4)：341-346．

[9] Fakurnejad S, Scheer JK, Patwardhan AG, et al.Biomechanics of thoracolumbar burst fractures：methods of induction and treatments[J].J Clin Neurosci, 2014, 21(12)：2059-2064.

[10]任大江, 孫天勝, 張志成.胸腰椎損傷的分型進展[J].脊柱外科雜志, 2011, 9(1)：62-64.

[11]Decoulx P, Rieunau G.Fractures of the dorsolumbar spine without neurological disorders[J].Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot, 1958, 44(3-4)：254-322.

[12]賈連順．現代脊柱外科學[M]．北京：人民軍醫出版社, 2007：6-10．

[13]張俊杰, 袁文, 張競, 等．保留后壁的頸椎椎體次全切除術的生物力學研究[J]．中國脊柱脊髓雜志, 2006, 16(5)：377-379．

[14]Groff MW, Sriharan S, Lee SM, et al.Partial corpectomy for cervical spondylosis[J].Spine (Phila Pa 1976), 2003, 28(1)：14-20.

[15]劉浩, 石銳, 龔全, 等．前路骨折椎體后上角切除椎管減壓單節段固定融合治療腰椎爆裂骨折的初期臨床結果[J]．中國修復重建外科雜志, 2007, 21(10)：1080-1083．

[16]王清, 王松, 王高舉, 等．保留椎體后壁的前路技術治療胸腰椎爆裂骨折[J]．中華創傷雜志, 2011, 27(5)：413-417．

[17]Wang Q, Xiu P, Zhong D, et al.Simultaneous posterior and anterior approaches with posterior vertebral wall preserved for rigid post-traumatic kyphosis in thoracolumbar spine[J].Spine (Phila Pa 1976), 2012, 37(17)：E1085-1091.

(本文編輯于倩)