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院骨科醫學部，北京 100853； 2.國家骨科與運動康復臨床醫學研究中心，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。不當救治和不及時治療會造成一系列并發癥，可導致嚴重的殘疾、畸形和神經功能障礙甚至死亡，所以恰當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和生物力學、胸腰椎骨折分型、非手術治療、手術治療、鄰近節段椎間盤退變等問題進行探討。

1 脊柱骨折的生物學和生物力學

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。早期發現脊柱骨折風險增加的危險因素至關重要，通過雙能X線吸收法測量的面骨密度被廣泛用于預測骨折的可能性[3]。Allaire等[4]通過基于CT的有限元分析估計的骨強度，認為可以預測椎體骨折事件的發生，有助于識別排查脊柱骨折高危患者。然而，許多發生脊椎骨折的患者并非存在骨質疏松癥，僅通過骨密度進行風險評估是不夠的。關于胸腰椎區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域產生高負荷的關鍵活動，前屈負重時L1或L2脊柱負荷強度比達峰值，單手側屈負重時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鍵活動，特別是在動態情況下，以便更好地理解老年人椎體骨折的潛在生物力學機制。

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(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根據胸腰椎骨折形態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]根據致傷機制、骨折形態提出胸腰椎骨折的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型為旋轉型，三個大型又根據骨折形態、骨折部位、移位方向及韌帶損傷情況共分為53組亞型。AO分型是目前國內外應用比較廣泛的脊柱骨折分型方法，但是忽略了神經損傷情況和后方韌帶復合體損傷的嚴重程度，且分型過于繁雜，對臨床指導意義有限，缺乏對嚴重程度量化的指標。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，該分類可以預測后路短節段固定風險。2005年Vaccaro等[9]提出TLICS，TLICS通過分析骨折形態、神經損傷情況和后縱韌帶復合體的完整性，對不同情況賦予不同的分值。該評分能夠兼顧骨折形態、神經損傷情況及后縱韌帶復合體完整性，綜合評估胸腰椎骨折的損傷程度，對手術有較高的指導意義，但對多發骨折的適應性較差。AO胸腰椎骨折分型將AO分型和TLICS相結合，該系統綜合考慮骨折形態、神經損傷及可能影響手術的既往疾病情況，為臨床規范診療提供重要參考依據。

3 非手術治療

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

4 手術治療

胸腰椎骨折手術有前入路、后入路、前后聯合入路及微創入路。對于入路的選擇LSC建議：總分<7分可行后入路短節段固定，總分≥7分建議行前入路手術。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，而椎體后方韌帶復合體結構破壞，通常需要后路手術，前后方均存在損傷則行前后路聯合手術。但實際上在臨床上手術入路的選擇也不能完全取決于這些評分系統的指導，絕大多數要看術者的習慣。

4.1手術入路

4.1.1前入路手術 前入路手術可以直觀地看到椎體骨折情況，直接對骨折進行復位固定，更好地恢復脊柱序列，易于植骨融合、固定，脊柱前方得到穩定的支撐，減少術后后凸畸形的發生，同時能夠對硬膜前方壓迫進行直接充分減壓，不需要牽拉脊髓，避免了脊髓二次損傷的可能;但前路手術對術者技術要求比較高，入路相對復雜，容易出現大血管及胸腹腔臟器損傷，手術并發癥較多。

4.1.2后入路手術 后入路手術是治療胸腰椎骨折最傳統、最經典的術式，具有安全簡單、創傷小、并發癥少、容易探查脊髓等優點。對前方椎體骨折復位通過間接牽拉實現，致使椎體高度恢復不足，前中柱椎體內出現空殼現象，脊柱序列恢復不佳，造成后凸畸形，同時前方支撐不足，遠期可能出現內固定斷裂、失敗等； 對神經減壓能夠探查、減壓較長節段脊髓及神經根，但不能直視下解除脊髓前方壓迫。

4.1.3前后路聯合手術 前后路聯合手術因手術時間長、創傷大、并發癥多，所以很少應用，只有在單純前路或是后路不能充分減壓、復位，并且無法獲得脊柱生物力學穩定的情況下，才考慮前后路聯合手術。

4.2微創手術 隨著微創化、數字化、精準化手術理念的提出，機器人輔助、智能計算機導航得到了迅猛的發展，胸腰椎骨折的微創技術得到了長足的進步。從最早的X線透視下椎弓根螺釘置入，到后來的智能化導航機器人問世，大大提高了手術的精確性與安全性，減少了醫師和患者在反復透視下造成的傷害。傳統的微創手術只能實現置釘復位固定等，無法同開放手術一樣實現椎管減壓，但現在隨著內窺鏡的發展，已經能夠實現椎管減壓，以至椎間融合。

隨著數字化的發展以及智能化輔助設備進一步的發展，筆者相信微創化、精準化手術還將更上一層臺階，如全息影像投影下的手術操作，可以讓醫師通過智能輔助達到透視眼一樣的功能。

4.3固定節段選擇 根據胸腰椎骨折類型的不同，后路椎弓根釘棒內固定方式有兩種：長節段固定和短節段固定，以往人們往往認為長節段固定比短節段固定更牢固，應力分散更好，對骨折愈合更有利[10-12]，但越來越多的學者通過力學試驗和臨床觀察分析得出后路短節段固定有不弱于長節段固定的力學基礎，同時保留更多的活動節段，且創傷較小，因此逐步被學者們接受[13-15]。短節段固定有兩種方式，即：聯合傷椎固定和跨傷椎固定，目前就兩種短節段固定多數學者認為聯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，得出聯合傷椎平面置釘比四釘+橫聯能夠提供更穩定的結構以及更分散的應力，分析這與內固定失敗的發生率有關。一項對新鮮冰凍尸體生物力學的研究發現，在短節段固定中聯合傷椎平面置釘可以增加25%的結構穩定性，避免跨節段固定的四邊形效應、懸掛效應，分散和減少了內固定負荷，因此可有效降低內固定失敗及繼發后凸的風險，更加符合脊柱的生物力學特性[17]。Mahar等[18]在一項尸體生物力學研究中也得出一樣的結論，他們發現聯合傷椎平面置釘提高了生物力學穩定性，使得骨折椎體的應力載荷減小。El Behairy 等[19]通過對收治的32例胸腰段骨折患者研究中發現聯合傷椎平面置釘的短節段固定減少了骨折的不穩定，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個月的影像學隨訪，發現聯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種內固定方式對比研究發現，后路短節段增加傷椎平面置釘，為胸腰段骨折提供了更好的支撐穩定性，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，根據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； (2)椎間盤完全損傷建議行椎間融合術； (3)椎間盤部分損傷目前還無統一定論，有些學者認為椎間盤是維持脊柱穩定性的重要組成部分，如椎間盤損傷，后期會出現椎間盤退變，影響脊柱穩定性。還有學者認為椎間融合術手術操作增加了手術時間、出血量、手術難度，對患者的損傷較大。

4.5傷椎重建 傷椎重建包括恢復傷椎高度以及復位后高度如何維持，后路椎弓釘棒系統是目前治療胸腰椎骨折最好的外科技術，但仍有部分失敗率。研究表明椎弓根釘棒系統主要存在兩點不足：(1)骨折復位不足； (2)前方支撐不足[22-24]。如何做到更好的復位以及術后長時間椎體高度的維持是目前大多數學者研究的方向。椎體復位通過間接牽拉對骨折椎體進行復位，雖然骨折椎體四周受椎間盤纖維環牽拉能夠有效復位，但前中柱中央骨塊無法受到牽拉而復位，形成中央部塌陷缺損[25-26]。為解決骨折椎體中央塌陷、復位不足的問題，一些學者嘗試采用骨折內復位的方法。Verlaan等[27]對20例胸腰椎骨折患者在椎弓根釘棒的基礎上應用球囊輔助復位塌陷骨塊，隨后用磷酸鈣骨水泥強化，術后至少6年的隨訪中得出球囊輔助復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。為改進球囊復位的不足，Rotter等[28]研制了新型椎體內植入支架，他們通過對24具新鮮尸體胸腰椎壓縮骨折的復位研究得出新型椎體內植入支架比球囊復位效果更好。另外，骨折椎體復位后雖然高度及外形基本恢復，但椎體內的骨小梁結構難以復原，椎體內出現空腔[29]，造成前方支撐不足。對于前方支撐不足的問題，Alanay等[30]進行了椎體內松質骨填充，研究表明松質骨并不能阻止椎體的高度丟失，不能改變內固定失敗率。Shen等[31]通過對45例無神經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進行治療，得出這種技術可明顯恢復椎體高度，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，得出短節段椎弓根螺釘球囊輔助終板復位加骨水泥強化是一種安全、可行、有效的方法。

5 鄰近節段椎間盤退變

胸腰椎骨折遠期鄰近節段間盤退變已被證實[33]，對于鄰近節段間盤的致傷機制仍存在爭議，目前學者們提出有細胞學改變、椎間盤營養供應破壞、椎間盤內壓力改變等學說。Tschoeke等[34]通過研究創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。

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

多數學者認為終板營養供應受損是造成遠期間盤退變的原因，因為椎間盤的營養通過軟骨終板擴散而來，即終板損傷會影響椎間盤營養的獲得。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，發現其中24例患者在后期的隨訪中出現鄰近節段間盤退變，而這24例均有終板損傷，他們認為終板損傷與椎間盤退變密切相關，尤其是上終板損傷。這一發現也被Lee等[38]證實，他們發現椎間盤退變與上終板損傷直接相關。Przybyla等[39]發現與終板骨折相比纖維環撕裂對椎間盤內壓應力的影響較小，并得出相比纖維環撕裂終板骨折對椎間盤退變的刺激更大的結論。

6 骨質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，經皮椎體成形術(PVP)和經皮椎體后凸成形術(PKP)被認為是治療OVCF的經典手術方式。椎體成形術有許多優點，如手術時間短、在局部麻醉下表現良好、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。在應用了Osseofix系統、SpineJack系統、椎體射頻后凸成形術和KIVA系統后，普遍取得了令人滿意的臨床結果。

7 結論

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、神經減壓，到后來的如何堅強固定、徹底解除椎管內壓迫，再到現在學者們關注的能否完全恢復椎體高度、前方得到足夠支撐、神經功能挽救、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。