非骨質疏松性胸腰椎骨折手術治療的研究進展

秦進，白登彥通訊作者，袁治國，張海軍，巴得熱力·特爾巴圖，陳紫韻

(1.西北民族大學醫學院，甘肅 蘭州；2.甘肅省第二人民醫院骨科，甘肅 蘭州)

0 引言

脊柱的胸腰段是指T11～L2，此區域由于正是胸段與腰段的移行部，不僅活動度大，而且沒有強有力附件予以保護[1]，所以當有如屈曲、軸向負荷、旋轉、過伸等或混合性暴力的作用于人體時多造成此區域的損傷。胸腰椎損傷后半數以上為不穩定性骨折，處理不當可導致嚴重的殘疾、畸形或神經功能障礙等[2]。而且，骨折后臥床時間的延長又會導致嚴重并發癥，例如尿路感染、壓瘡、腹脹、尿儲留等[3]。所以明確胸腰椎骨折分型，及時處理胸腰椎骨性結構、神經及軟組織損傷對于胸腰椎骨折的預后顯得十分重要。故本文主要就非骨質疏松性胸腰椎骨折的常用分型、手術入路和手術方式三個方面進行綜述。

1 目前胸腰椎骨折的評估分型

盡管胸腰椎骨折已經出現了多種分型方法，但仍未有一種分型成為臨床“金標準”。目前多普遍認可Denis 骨折分類[4]、AO 分類[5]、McCormack 分型/ 脊柱載荷分型(load sharing classification，LSC)[6]、胸腰椎損傷分類和嚴重度評分(Thoracolumbar Injury Classification and Severity Score，TLICS)[7]這四種評估分型。1983 年Denis[4]根據412例 胸腰椎損傷的臨床經驗提出了較此前Frank Holdsworth 的兩柱理論進一步完善的三柱理論。三柱即前、中、后三柱，前柱包含前縱韌帶、椎體前1/2，椎間盤的前部，中柱包含后縱韌帶、椎體后1/2、椎間盤的后部，后柱包含椎弓、黃韌帶、椎間小關節和棘間韌帶[4]。該理論強調了中柱的完整性對于胸腰椎穩定的重要性，并首次提出了后方韌帶復合體(posterior ligamentous complex，PLC)[4]的概念。根據骨折的形態與三柱損傷的情況，該理論將骨折分型為：壓縮性骨折、爆裂性骨折、安全帶骨折以及骨折-脫位[4]。并將脊柱不穩定性骨折分為3 度，即1 度——脊柱力學不穩定性，2 度——骨折只累及神經結構的不穩定性骨折，3度——并存脊柱力學不穩定性與神經功能損害[4]。針對中柱對于脊柱穩定性的決定性作用，Denis[4]認為三柱中只要有兩柱或兩柱以上損傷即可行手術治療。然而，James[8]等根據生物力學研究認為后柱的完整性較中柱更為重要。三柱理論對于胸腰椎骨折分型簡便，但對于臨床治療方案并未給出具體建議，臨床的可靠性不高。

1994 年Magerl[5]等對1400 多例胸腰椎骨折病例進行分析總結，根據脊柱損傷機制、影像學表現和脊柱軟組織累及情況提出了AO 分型[5]，即A、B、C 三大類，每大類含3 亞型，損傷程度隨A 到C 漸增。其對脊柱的穩定性和軟組織損傷程度均進行了評估，對臨床指導具有意義，但分類方法過于復雜，應用可靠性并不滿意，而且分型中未描述神經功能情況。由于其沒有給出明確治療建議，在對臨床治療方案選擇中缺乏指導作用。AO 分型[5]對于骨折的結構描述均十分詳細，但是臨床對于胸腰椎骨折需要一種分型判斷是否行手術治療，如何抉擇手術所采取的手術入路。

1994 年McCormack[6]等總結了后路椎弓根短節段內固定失敗的病例，依據椎體粉碎程度、骨塊壓迫椎管的范圍及后凸畸形情況提出了載荷分享評分系統(LSC)。從以上3 方面打分，每項3 分，總分為9 分。評分在3～6 分，椎體仍有較好的承載能力，采用后路椎弓根固定就能滿足良好穩定的要求，且臨床追溯病史固定失敗率低；而當評分≥7 分時，后路短節段固定失敗率高，建議采用前路手術固定[6]。LSC 有其重要的臨床參考價值，但仍是根據骨折后的椎體形態選擇手術方案，其最明顯片面性仍是對于神經功能情況與PLC 沒涉及。如何整合胸腰椎骨折后的損傷形態、PLC 的完整性、神經功能狀態三方面進行評估，Vaccaro[7]等由此整改提出了胸腰椎損傷分類和嚴重度評分(TLICS)[7]。從以上三方面做分數判定，對于評定胸腰椎損傷程度及指導治療具有重要作用，而且該評定具有簡便性和可重復性。當然，該分型仍達不到絕對滿意程度，對于沒有神經損害的爆裂骨折患者指導治療不夠明確，而且缺乏多地區與多人種治療方案多樣性的考慮[9]。目前，有較多學者針對胸腰椎骨折分型進行研究，但這些分型的可靠性及可重復性均得不到臨床病例量的支持，需要未來更多的研究驗證。

2 手術治療

2.1 手術適應癥及手術原則

研究表明，對于早期無脊髓神經損害的單純性胸腰椎骨折，合適的支具固定、鎮痛等非手術治療可以獲得比較滿意的臨床效果，但非手術治療需要長期臥床制動，且長期臥床有繼發壓瘡、骨質疏松、肌肉萎縮、感染等并發癥，最終臨床效果未必達到預期，不符合現今高效治療理念[10]。非骨質疏松性胸腰椎骨折多因高能量暴力導致，多為不穩定性骨折[2]，為了達到盡早恢復脊柱的生物力學穩定性及神經功能，大多數需要手術干預。胸腰椎骨折的主要治療原則：①恢復脊柱序列，糾正畸形，獲得生物力學穩定性；②解除脊髓和神經壓迫，緩解疼痛，創造神經功能恢復條件；③預防各種并發癥，縮短臥床時間并降低病死率[11]。

2.2 手術入路

胸腰椎骨折的手術入路包括前入路、后入路與前后聯合入路[12]。手術入路設計的基本原則應包括入路有利于術中重建脊柱的正常序列、解除脊髓與或神經的被壓迫、減少術后并發癥的發生、利于早期患者康復等[13]。Vaccaro[14]等研究發現，除了胸腰椎骨折后所表現的形態學特點外，PLC 的完整以及神經功能仍是選擇手術入路的重要因素。如按McCormack[6]等所研究的LSC 評分抉擇入路，從椎體粉碎程度、骨塊進入椎管的范圍及后凸畸形程度三方面進行打分，3～6 分選擇后路手術，≥ 7 分選擇前路手術。三種入路方式都有其優缺點，入路的選擇應該細節化分析胸腰椎骨折類型及患者個體情況，配合手術方式衡量入路的優良，從而選擇達到最優化治療并最少損傷的入路的原則。

2.2.1 后路手術

在胸腰椎骨折的手術設計中，后路手術仍舊是首先考慮的。這種現狀要歸結于胸腰椎后路解剖基礎優點：①有良好的手術視野，利于椎管減壓、骨贅清除與韌帶松解；②撐開牽引后能達到間接復位的效果，配合釘棒系統可以對傷椎起到可靠的固定；③手術創傷相對于前路損傷小，術中波及周圍重要血管、神經等組織或器官的風險小[15,16]。趙志明[15]等回顧性分析，通過對照胸腰椎骨折后55 例采用前路融合固定術與觀察組55 例采用后路融合固定術，兩組在術中出血量、手術時間、術后VAS 及ODI 評分上，均是觀察組優于對照組，差異有統計學意義(P＜0.05)。但是后路手術仍存在很多問題，由于后柱的解剖遮擋，解除脊髓前方的壓迫成為了后路手術的難題，術中需借助C 臂透視觀察進釘深度與角度，不僅輻射風險，而且有誤入椎管風險[17]。后路沒法給前柱提供穩定的支撐固定，術后易產生后凸畸形、椎體高度丟失、疼痛等問題[18]；Wiltse[19]等于1968 年首次提出了經多裂肌與最長肌之間的間隙到達關節突和橫突，實現腰椎后外側的植骨融合，臨床上稱這一手術入路“椎旁肌間隙入路(Wiltse 入路)”。經過近半個世紀的發展，該手術入路已在臨床上應用廣泛，其與傳統后正中入路相比，更容易達到關節突關節外側和橫突根部，具有手術創傷小、操作簡單、出血(包括隱形出血)少、恢復快、術后腰背部疼痛明顯緩解等特點[20]，許廣達[21]等回顧性分析65 例無神經癥狀胸腰椎患者按不同手術入路治療效果，發現在術后傷椎椎體高度比值、矢狀面Cobb 角、并發癥發生率、VAS 以及ODI 評分上，wiltse 入路均優于經皮釘與傳統后正中入路。Wiltse 入路無需廣泛剝離椎旁肌肉，減少手術創傷，符合微創觀念，但其手術區域較局限，主要適用于無神經損傷且無需椎管減壓的胸腰椎骨折。

2.2.2 前路手術

對于胸腰椎骨折導致脊髓前方的壓迫實施后路手術，往往減壓效果不理想。然而，前路手術則相反，在沒有后椎板的操作遮擋，前路可以在相對寬闊的視野下對脊髓前方壓迫行徹底解壓。尤其是對于后柱穩定伴不完全神經損傷的胸腰椎爆裂性骨折，前路手術的徹底減壓、固定融合后可以達到良好的矯正畸形及椎體穩定固定的目標[22]。彭磊[23]等認為胸腰椎骨折合并脊髓神經損傷患者實施前路手術減壓治療效果有效可行。趙曉明[24]等通過Pubmed、Cochrance 檢索11 篇相關文獻，通過Meta 分析得出前路手術方案對于胸腰椎骨折脊髓損傷患者神經功能恢復效果更好。然而，前路手術仍有不足的方面，前路手術經胸腹部有造成重要臟器、血管等損傷可能，手術風險較大、對手術者技術要求較高、手術耗時長[25]。所以，在選擇前路手術時應該滿足其適應證。一般認為，前路手術適應癥包括：①胸腰椎陳舊性骨折后＞2 周，脊髓前方壓迫；②嚴重骨折脫位椎管侵占＞50%，椎體高度丟失＞70%，后凸＞20～30°；③后路內固定失敗或術后效果不佳，脊髓前方壓迫未解除；④陳舊性胸腰椎骨折后凸畸形并遲發性截癱[26]。

2.2.3 前后聯合入路

前后聯合入路綜合了前路和后路優點，但也由于增加了一個入路導致手術所造成的損傷更大，手術風險也是成倍增加。劉峰[27]等認為前后聯合入路較單純前入路治療單節段不穩定性骨折能明顯提高復位效果并改善其神經功能。但前路手術無法對PLC 有損傷的胸腰椎骨折提供有效固定和可靠支撐。姜勇強[28]等將66 例胸腰椎骨折伴PLC 損傷合并脊髓損傷的患者分成后路手術組合前后聯合入路組，平均隨訪時間6—24 個月，發現在 ASIA 神經功能評分、VAS 評分、傷椎高度改善及椎管占位情況上，聯合入路組均優于后路組，同時，聯合入路組的手術時間及術中出血量也相較后路組更甚。前后聯合入路組確實能提供良好的三維結構穩定，彌補了單純前路、后路的不足，但是其手術創傷大且并發癥發生率高，臨床中并沒得到廣泛應用[13]。近年有學者認為對前路進行改良，采用小切口或胸腔鏡的方式聯合后路能夠取得較為滿意的臨床效果[29,30]。綜合三種入路，臨床中應該根據胸腰椎骨折類型及是否合并神經、PLC 等損傷進行入路的選擇，權重優缺點以及遠期并發癥。

2.3 非骨質疏松性胸腰椎骨折的手術治療

2.3.1 椎弓根螺釘固定

對于胸腰椎骨折，從后路實施椎弓根置釘時采用長節段還是短節段仍無統一標準或指南。研究表明，兩種術式均能有效改善胸腰椎骨折后傷椎前緣高度、Cobb 角、后凸畸形。雖然兩組術式螺釘固定的應力集中于椎弓根兩側及太棒間，但是長節段固定椎體節數多，避免應力過于集中，能夠有效地抗屈曲及扭轉，使得固定更加牢靠，長節段的強效固定犧牲了胸腰椎的活動度，而且材料的增加使得手術費用也相應提高。短節段保存了椎體間活動度，但是以往研究發現，在三柱均損傷或椎體爆裂骨折或合并有脫位患者中短節段固定力量明顯不足，國外曾有學者報道過，短節段內固定系統在治療胸腰段椎體骨折，術后內固定失敗比率可達到9%～54%，后凸畸形矯正度丟失度可達到8%～14%[31,32]。傳統后路跨傷椎短節段螺釘固定由于承載應力過大，且受懸邊效應或四邊形屬性的影響，術后多發生釘棒系統的斷裂、松動或者矯正失敗等問題[33]。通過傷椎置釘6 釘內固定是借傷椎為支點，延長前柱、壓縮后柱，維持椎體的連續性，提高胸腰椎生物力學穩定，從而有效糾正后凸畸形，減少椎體高度丟失[34]。

2.3.2 傷椎植骨融合

多項研究表明，對于后路椎體置釘固定，即使傷椎撐開復位可以恢復椎體外形結構，但是椎體內部骨小梁本身的破壞會導致術后發生蛋殼樣變化，后期易發生內固定松動、斷裂甚至傷椎因此再次骨折。目前對于是否椎體植骨仍有爭議。國外學者認為，經傷椎椎弓根向椎體內植骨可以增加椎體前中柱的穩定性，早期維持傷椎的高度和穩定性，降低術后遠期并發癥[35]。常用的植骨方式有經椎弓根植骨、經橫突間植骨以及經椎管椎體內植骨[36]。劉進南[36]等對36 例AO 分型B 型胸腰椎骨折進行經椎管內椎體內植骨并椎弓根釘固定治療，平均20.1 個月，隨訪顯示，CT 檢查證實傷椎體內植骨均勻，無明顯畸形和失穩，傷椎前緣高度和平均后凸角相較術前明顯改善，差異有統計學意義(P＜0.05)，骨折愈合良好，無斷釘、斷棒及內固定松動發生。但也有研究表明，并不能明確植骨對于減少后凸畸形和降低內固定失敗率的效果[37]。所以臨床應根據胸腰椎骨折的分型再抉擇是否植骨及植骨方式。鄭笑臣[38]等對根據骨折分型系統，提出了不同的植骨融合治療方式：1 型骨折未累及上下終板及椎間盤，無需植骨融合；2 型由于骨折累及上終板與上位椎間盤，采用傷椎上關節突、椎板及橫突間行植骨融合；3 型由于骨折累及下終板與下位椎間盤，采用傷椎下關節突、椎板及橫突間行植骨融合；4 型上下終板及椎間盤均累及，將傷椎上下關節突、椎板及橫突間行植骨融合。研究表明：通過各型骨折患者手術時間、手術出血量、術后引流量比較有統計學意義(P＜0.05)[38]。此種分型價值在于既保留了胸腰椎活動度，又保證了脊柱穩定性的重建，但是此分型需要更長的隨訪時間及更多前瞻性研究。對于胸腰椎骨折的植骨與否、植骨方式仍沒有形成統一觀點，少有對椎體單側與雙側植骨研究，仍然需要更多前瞻性對照研究。

2.3.3 微創技術

目前，胸腰椎手術正在通過手術切口的選擇、經皮椎弓根螺釘技術、通道系統以及機器人輔助系統等的應用，從以往損傷嚴重的開放性手術向損傷小、出血少、恢復快的微創手術轉變。自2001 年Sextant 系統的出現，經皮椎弓根螺釘內固定(PPSF)便開始散播它的影響力。相比傳統開放性椎弓根置釘而言，PPSF 具有創傷小、出血少、術后并發癥發生率低等優點。韓東方[39]研究證明，在210 例無神經損傷的胸腰椎骨折患者中，對照組(n=102 例)接受開放椎弓根螺釘內固定治療，觀察組(n=108)經皮椎弓根螺釘內固定治療，兩組均能達到良好治療效果，而觀察組在手術時間短、住院時間短、術中出血量少均優于對照組，差異有統計學意義。但是PPSF 有其明顯弊端，單純的PPSF 不能對椎管有占位的胸腰椎骨折進行充分減壓，術中定位困難，不僅增加手術難度，而且會增加C臂透視次數。陳嘯[40]等回顧性分析，通過對照A 組20 例采用無通道輔助傳統經皮內固定術和B 組20 例采用通道輔助經皮椎弓根螺釘內固定術，B 組手術時間及術中透視時間均較A 組降低，差異有統計學意義(P＜0.05)，而兩組術中出血量比較，差異無統計學意義(P＞0.05)，提示通道輔助經皮置釘在縮短手術時間和減少輻射暴露方面具有明顯優勢，且不會因通道器械的采用造成更多失血[40]。徐峰[41]等研究發現，后路椎間盤鏡減壓、椎體植骨結合經皮椎弓根螺釘固定不僅可以達到滿意復位，還可以對椎管及神經根有效減壓，但是椎間盤鏡視野有限且學習曲線復雜，普及開展手術難度大。以往胸腰椎手術即使手術方式多樣，但是手術效果以操作醫生技術為主導。隨著機器人與醫學的結合，骨科機器人輔助系統便應運而生。Lin S[42]等回顧性分析了52 例無神經損傷的胸腰椎骨折的患者，微創組(24 例，機器人輔助經皮微創椎弓根螺釘內固定治療)和開放組(28 例，傳統開放內固定治療)，發現微創組的手術時間明顯長于開放組，但術中失血量和住院時間明顯少于開放組，微創組的優越性表現在術中失血，住院時間短，術后早期有效等方面，而在椎弓根置釘的準確率上的差異無統計學意義(P＞0.05)。但也有研究表明骨科機器人輔助手術時間穩定。目前的骨科機器人是通過通過在患者身上安裝示蹤器，C 臂術中掃描獲得數據后傳輸到機器人輔助系統上，從而進行置釘規劃，置釘定位準確是其最明顯的優勢，但仍是人為進行術中操作，其主要作用是精確定位，并不改變原本手術方式。未來隨著人功能智能的投入研究，自動化骨科手術應該是主要發展方向。

3 結語

非骨質疏松性胸腰椎骨折作為骨科常見骨折，各種骨折分型的提出皆是為了治療服務。無論是手術入路還是手術方式，都是為了盡可能最小傷害達到最滿意的臨床效果。盡管前路和前后聯合入路表現出了滿意的臨床效果，但后路仍是最經典的入路。經傷椎植骨可以有益于預防術后后凸畸形發生，但對于植骨方式需要進一步研究證明。隨著影像學技術和機器人輔助系統的發展，未來胸腰椎骨折手術治療會追求更加精準、微創。目前，臨床上應該對于非骨質疏松性胸腰椎骨折通過多種分型方法進行評估，綜合評估骨折類型與手術技術情況，衡量手術所達效果的優缺點，從而盡可能達到最佳臨床治療效果。