胸腰椎骨折的临床治疗

张 巍,郭 徽,李 佳

(1.中国人民解放军总医院骨科医学部，北京 100853； 2.国家骨科与运动康复临床医学研究中心，北京 100853)

脊柱骨折占全身骨折的5%～6%，以胸腰椎骨折最常见[1-2]。胸腰椎骨折多发生于高暴力损伤，如道路交通伤、高处坠落伤，使胸腰椎骨折多合并重要脏器损伤，给救治带来更大的挑战。不当救治和不及时治疗会造成一系列并发症，可导致严重的残疾、畸形和神经功能障碍甚至死亡，所以恰当有效的救治尤为重要。目前对于胸腰椎骨折研究众多，本文就脊柱骨折的生物学和生物力学、胸腰椎骨折分型、非手术治疗、手术治疗、邻近节段椎间盘退变等问题进行探讨。

1 脊柱骨折的生物学和生物力学

在脊柱骨折中，老年人常见于低暴力损伤，年轻人则多因高暴力损伤所致。早期发现脊柱骨折风险增加的危险因素至关重要，通过双能X线吸收法测量的面骨密度被广泛用于预测骨折的可能性[3]。Allaire等[4]通过基于CT的有限元分析估计的骨强度，认为可以预测椎体骨折事件的发生，有助于识别排查脊柱骨折高危患者。然而，许多发生脊椎骨折的患者并非存在骨质疏松症，仅通过骨密度进行风险评估是不够的。关于胸腰椎区域脊柱负荷与椎体强度的高比率的报道提示了一种可能的生物力学解释，Mokhtarzadeh等[5]通过分析大样本的各种活动中整个脊柱的负荷强度比，确定了在脊柱多个区域产生高负荷的关键活动，前屈负重时L1或L2脊柱负荷强度比达峰值，单手侧屈负重时T6脊柱负荷强度比达峰值，屈肘负重时T12脊柱负荷强度比达峰值。未来的研究可能会仔细检查这些关键活动，特别是在动态情况下，以便更好地理解老年人椎体骨折的潜在生物力学机制。

2 胸腰椎骨折分型

胸腰椎骨折的常见分型包括Denis分型、AO分型、载荷分享评分系统(LSC)、胸腰椎损伤程度评分(TLICS)和AO Spine分型等。1983年Denis[6]提出了“三柱”理论，沿用至今。Denis根据胸腰椎骨折形态和致伤机制把骨折分为压缩性骨折、爆裂性骨折、屈曲牵张性骨折以及骨折脱位4种类型。1994年Magerl等[7]根据致伤机制、骨折形态提出胸腰椎骨折的AO分型，该分型分为A、B、C三型：A型为压缩性，B型为牵张型，C型为旋转型，三个大型又根据骨折形态、骨折部位、移位方向及韧带损伤情况共分为53组亚型。AO分型是目前国内外应用比较广泛的脊柱骨折分型方法，但是忽略了神经损伤情况和后方韧带复合体损伤的严重程度，且分型过于繁杂，对临床指导意义有限，缺乏对严重程度量化的指标。Mccormack等[8]通过CT及X线片评估椎体粉碎程度、碎骨块突入椎管的位移以及需要矫正的后凸畸形角度3个方面进行计分，提出了LSC，该分类可以预测后路短节段固定风险。2005年Vaccaro等[9]提出TLICS，TLICS通过分析骨折形态、神经损伤情况和后纵韧带复合体的完整性，对不同情况赋予不同的分值。该评分能够兼顾骨折形态、神经损伤情况及后纵韧带复合体完整性，综合评估胸腰椎骨折的损伤程度，对手术有较高的指导意义，但对多发骨折的适应性较差。AO胸腰椎骨折分型将AO分型和TLICS相结合，该系统综合考虑骨折形态、神经损伤及可能影响手术的既往疾病情况，为临床规范诊疗提供重要参考依据。

3 非手术治疗

非手术治疗的指征主要以患者是否有神经症状及脊柱稳定性是否良好为依据。TLICS涉及骨折形态、神经损伤情况和后纵韧带复合体的完整性，总分为10分，总分≤3分时，建议非手术治疗； =4分时，可根据患者意愿选择是否手术治疗； ≥5分，建议手术治疗。胸腰椎骨折的AO评分系统(thoracolumbar AO spine injury score,TL AOSIS评分)包含骨折形态、神经损伤情况和病例特异性，总分为13分，总分<4分建议非手术治疗； 4～5分可根据患者意愿选择是否手术治疗； >5分建议手术治疗。

4 手术治疗

胸腰椎骨折手术有前入路、后入路、前后联合入路及微创入路。对于入路的选择LSC建议：总分<7分可行后入路短节段固定，总分≥7分建议行前入路手术。TLICS建议：前中柱损伤、前方压迫不完全性脊髓损伤行前入路手术，而椎体后方韧带复合体结构破坏，通常需要后路手术，前后方均存在损伤则行前后路联合手术。但实际上在临床上手术入路的选择也不能完全取决于这些评分系统的指导，绝大多数要看术者的习惯。

4.1手术入路

4.1.1前入路手术 前入路手术可以直观地看到椎体骨折情况，直接对骨折进行复位固定，更好地恢复脊柱序列，易于植骨融合、固定，脊柱前方得到稳定的支撑，减少术后后凸畸形的发生，同时能够对硬膜前方压迫进行直接充分减压，不需要牵拉脊髓，避免了脊髓二次损伤的可能;但前路手术对术者技术要求比较高，入路相对复杂，容易出现大血管及胸腹腔脏器损伤，手术并发症较多。

4.1.2后入路手术 后入路手术是治疗胸腰椎骨折最传统、最经典的术式，具有安全简单、创伤小、并发症少、容易探查脊髓等优点。对前方椎体骨折复位通过间接牵拉实现，致使椎体高度恢复不足，前中柱椎体内出现空壳现象，脊柱序列恢复不佳，造成后凸畸形，同时前方支撑不足，远期可能出现内固定断裂、失败等； 对神经减压能够探查、减压较长节段脊髓及神经根，但不能直视下解除脊髓前方压迫。

4.1.3前后路联合手术 前后路联合手术因手术时间长、创伤大、并发症多，所以很少应用，只有在单纯前路或是后路不能充分减压、复位，并且无法获得脊柱生物力学稳定的情况下，才考虑前后路联合手术。

4.2微创手术 随着微创化、数字化、精准化手术理念的提出，机器人辅助、智能计算机导航得到了迅猛的发展，胸腰椎骨折的微创技术得到了长足的进步。从最早的X线透视下椎弓根螺钉置入，到后来的智能化导航机器人问世，大大提高了手术的精确性与安全性，减少了医师和患者在反复透视下造成的伤害。传统的微创手术只能实现置钉复位固定等，无法同开放手术一样实现椎管减压，但现在随着内窥镜的发展，已经能够实现椎管减压，以至椎间融合。

随着数字化的发展以及智能化辅助设备进一步的发展，笔者相信微创化、精准化手术还将更上一层台阶，如全息影像投影下的手术操作，可以让医师通过智能辅助达到透视眼一样的功能。

4.3固定节段选择 根据胸腰椎骨折类型的不同，后路椎弓根钉棒内固定方式有两种：长节段固定和短节段固定，以往人们往往认为长节段固定比短节段固定更牢固，应力分散更好，对骨折愈合更有利[10-12]，但越来越多的学者通过力学试验和临床观察分析得出后路短节段固定有不弱于长节段固定的力学基础，同时保留更多的活动节段，且创伤较小，因此逐步被学者们接受[13-15]。短节段固定有两种方式，即：联合伤椎固定和跨伤椎固定，目前就两种短节段固定多数学者认为联合伤椎固定能取得更好的效果。Liao等[16]在一项有限元研究中，得出联合伤椎平面置钉比四钉+横联能够提供更稳定的结构以及更分散的应力，分析这与内固定失败的发生率有关。一项对新鲜冰冻尸体生物力学的研究发现，在短节段固定中联合伤椎平面置钉可以增加25%的结构稳定性，避免跨节段固定的四边形效应、悬挂效应，分散和减少了内固定负荷，因此可有效降低内固定失败及继发后凸的风险，更加符合脊柱的生物力学特性[17]。Mahar等[18]在一项尸体生物力学研究中也得出一样的结论，他们发现联合伤椎平面置钉提高了生物力学稳定性，使得骨折椎体的应力载荷减小。El Behairy 等[19]通过对收治的32例胸腰段骨折患者研究中发现联合伤椎平面置钉的短节段固定减少了骨折的不稳定，并能很好地矫正后凸畸形和伤椎高度。Cimatti等[20]报道32例胸腰椎骨折患者进行36个月的影像学随访，发现联合伤椎平面置钉更能纠正胸腰段骨折的后凸畸形。Saglam等[21]通过4种内固定方式对比研究发现，后路短节段增加伤椎平面置钉，为胸腰段骨折提供了更好的支撑稳定性，对防止远期椎体高度的丢失非常有帮助。

4.4融合与非融合 对于胸腰椎骨折是否需要行椎间融合术，根据椎间盘的损伤情况分为三种：(1)椎间盘完整则不需要行椎间融合术； (2)椎间盘完全损伤建议行椎间融合术； (3)椎间盘部分损伤目前还无统一定论，有些学者认为椎间盘是维持脊柱稳定性的重要组成部分，如椎间盘损伤，后期会出现椎间盘退变，影响脊柱稳定性。还有学者认为椎间融合术手术操作增加了手术时间、出血量、手术难度，对患者的损伤较大。

4.5伤椎重建 伤椎重建包括恢复伤椎高度以及复位后高度如何维持，后路椎弓钉棒系统是目前治疗胸腰椎骨折最好的外科技术，但仍有部分失败率。研究表明椎弓根钉棒系统主要存在两点不足：(1)骨折复位不足； (2)前方支撑不足[22-24]。如何做到更好的复位以及术后长时间椎体高度的维持是目前大多数学者研究的方向。椎体复位通过间接牵拉对骨折椎体进行复位，虽然骨折椎体四周受椎间盘纤维环牵拉能够有效复位，但前中柱中央骨块无法受到牵拉而复位，形成中央部塌陷缺损[25-26]。为解决骨折椎体中央塌陷、复位不足的问题，一些学者尝试采用骨折内复位的方法。Verlaan等[27]对20例胸腰椎骨折患者在椎弓根钉棒的基础上应用球囊辅助复位塌陷骨块，随后用磷酸钙骨水泥强化，术后至少6年的随访中得出球囊辅助复位以及磷酸钙骨水泥强化可以更大限度地减小后凸畸形的角度。为改进球囊复位的不足，Rotter等[28]研制了新型椎体内植入支架，他们通过对24具新鲜尸体胸腰椎压缩骨折的复位研究得出新型椎体内植入支架比球囊复位效果更好。另外，骨折椎体复位后虽然高度及外形基本恢复，但椎体内的骨小梁结构难以复原，椎体内出现空腔[29]，造成前方支撑不足。对于前方支撑不足的问题，Alanay等[30]进行了椎体内松质骨填充，研究表明松质骨并不能阻止椎体的高度丢失，不能改变内固定失败率。Shen等[31]通过对45例无神经功能障碍的胸腰椎爆裂骨折患者采用椎弓根螺钉固定加硫酸钙椎体成形术进行治疗，得出这种技术可明显恢复椎体高度，并能够有效维持至少2年。De Gendt等[32]进行了长达13年的随访研究，得出短节段椎弓根螺钉球囊辅助终板复位加骨水泥强化是一种安全、可行、有效的方法。

5 邻近节段椎间盘退变

胸腰椎骨折远期邻近节段间盘退变已被证实[33]，对于邻近节段间盘的致伤机制仍存在争议，目前学者们提出有细胞学改变、椎间盘营养供应破坏、椎间盘内压力改变等学说。Tschoeke等[34]通过研究创伤后椎间盘与退变的椎间盘细胞凋亡因子的表达，分析得出创伤后椎间盘的变化与典型退变的椎间盘均具有典型的细胞凋亡迹像，这在一定程度上可以解释远期椎间盘退变的原因。

部分学者认为胸椎骨折后，邻近节段椎间盘内压力改变是造成椎间盘远期退变的原因。Ananthakrishnan等[35]通过新鲜尸体标本对胸腰椎骨折邻近节段椎间盘的压力进行研究，得出骨折后椎间盘内压力明显降低，随着髓核压力的丧失，纤维环不能产生生理上的环向应力，严重破坏了椎间盘的承载能力，异常的负荷可能会使邻近节段椎间盘加速退变。Wilson等[36]也通过尸体生物力学证实，终板损伤邻近节段髓核压力可降低高达25%。

多数学者认为终板营养供应受损是造成远期间盘退变的原因，因为椎间盘的营养通过软骨终板扩散而来，即终板损伤会影响椎间盘营养的获得。Wang等[37]通过对26例AO分型A3型的胸腰椎骨折患者进行研究，发现其中24例患者在后期的随访中出现邻近节段间盘退变，而这24例均有终板损伤，他们认为终板损伤与椎间盘退变密切相关，尤其是上终板损伤。这一发现也被Lee等[38]证实，他们发现椎间盘退变与上终板损伤直接相关。Przybyla等[39]发现与终板骨折相比纤维环撕裂对椎间盘内压应力的影响较小，并得出相比纤维环撕裂终板骨折对椎间盘退变的刺激更大的结论。

6 骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)

OVCF成为一种常见的老年人疼痛和致残原因。截止目前，经皮椎体成形术(PVP)和经皮椎体后凸成形术(PKP)被认为是治疗OVCF的经典手术方式。椎体成形术有许多优点，如手术时间短、在局部麻醉下表现良好、疼痛迅速缓解，然而也存在一定的问题，如椎体高度丢失、骨水泥渗漏和相邻椎体再次骨折。因此，近年来对OVCF的治疗有所改变。在应用了Osseofix系统、SpineJack系统、椎体射频后凸成形术和KIVA系统后，普遍取得了令人满意的临床结果。

7 结论

胸腰椎骨折治疗的研究从未停止过，从最初的简单骨折固定、神经减压，到后来的如何坚强固定、彻底解除椎管内压迫，再到现在学者们关注的能否完全恢复椎体高度、前方得到足够支撑、神经功能挽救、远期高度维持的方法。目前的研究虽然能够初步解决椎体高度、前方支撑等问题，但还有其弊端，希望未来在这些方面的研究可以取得跨越式的进步。