胸腰段骨折的分型与治疗进展

周先虎，冯世庆

胸腰段(T11～L2)脊椎由于解剖结构的特殊性而使其容易发生损伤:①胸椎较为固定，胸腰段成为活动的腰椎与固定的胸椎之间的转折点，躯干活动应力集中于此。②胸椎生理后凸，腰椎生理前凸，胸腰段为两曲度的衔接点，肩背负重的应力集中部位。③关节突关节面的朝向在胸腰段移行。以上3 个特点构成胸腰段脊柱损伤发生率高的内在因素。此外，胸腰段为脊髓腰膨大部位，椎管相对容积较小，骨折多伴发不同程度的脊髓损伤，并导致截瘫、泌尿系统感染、褥疮及括约肌功能障碍等严重并发症。近年来对胸腰段骨折(thoracolumbar fracture，TLF)的分型及治疗有了突破性进展，但仍存在一定的争议。下面就其分型及治疗进展作一综述。

1 TLF 的分型

一个良好的分型系统应该能够提供有关临床、并发症、直接指导临床治疗方面的信息。理想的TLF 分型系统应该具备以下要求:①全面准确的诠释损伤的病理机制;②对临床医师为患者制定个性化治疗方案提供决策性指导;③便于统计以用于病例交流;具有良好的可重复性;便于理解、应用;④能够用来判断和预测预后。

Böhler［1］于1930 年首次结合骨折的病理解剖和损伤机制提出将TLF 分为5 型:压缩骨折，屈曲牵张型损伤，过伸型损伤，剪切损伤以及旋转型损伤。1938 年，Watson-Jones［2］在Böhler 的分型基础上引入了“稳定性”的概念，首次提出了后方韧带复合体(posterior ligamentous complex，PLC)在维持脊柱稳定性方面的作用，强调了解剖复位和维持影像学连续性的理念。有学者于1949 年报道了将166例TLF 患者分为前楔形骨折、侧方楔形骨折、骨折脱位及提出了4 个解剖结构即椎体、椎间盘、椎间关节以及棘间韧带在维持脊柱稳定性和完整性方面的重要作用［3］。Holdsworth［4］在回顾分析了1 000 例患者后提出“双柱”理论并首次提出了“爆裂骨折”的概念。他扩展了关于解剖稳定性的概念，将脊柱分为前柱(由椎体及椎间盘构成)和后柱(由关节突关节和PLC 复合体组成)。该分型以棘间韧带完整性作为后柱稳定的标志，并将TLF 分为前方压缩骨折、骨折脱位、旋转性骨折脱位、过伸型损伤、剪切损伤以及爆裂骨折。

20 世纪80 年代，随着CT 技术的发展，Denis［5］于1983 年在回顾了412 例TLF 病例后对Holdsworth 的“柱”理论加以修正，提出了著名的“三柱理论”并首次强调了TLF 后神经功能损伤与否在治疗方案选择中的重要意义。他将TLF 分为单纯压缩骨折、爆裂骨折、屈曲牵张性损伤(或称安全带损伤)、骨折脱位;同时，他还强调了中柱在维持脊柱稳定性中的重要作用，将累及前、中柱的损伤均归类于爆裂骨折。脊柱稳定性分为三度:单纯机械性失稳为一度;二度有神经损伤但无机械性不稳定;三度为机械性不稳定伴有神经功能障碍。Denis 认为累及双柱的TLF 均需行手术治疗，然而Agus 等［6］对29 例胸腰段爆裂骨折患者进行了非手术治疗，长期随访结果发现治疗效果满意，由此对Denis 分型中关于爆裂骨折稳定性的分型提出了质疑。McAfee等［7］证实了Denis 分型的局限性并对其进行了改良。他们通过对100 例TLF 病例行CT 矢状位重建的结果进行分析，肯定了中柱损伤对脊柱稳定性的影响，提出3 种损伤机制会导致中柱稳定性的丧失:轴向压缩、轴向牵拉以及横行剪切力。然而，McAfee TLF 分型并未被广泛应用，也未能经临床证实其有效性和可信度。

20 世纪90 年代，随着椎弓根螺钉的广泛应用，短节段固定成为TLF 流行的治疗方式，然而早期的短阶段固定存在很高的失败率。由此，McCormack等［8］提出了旨在预测内固定失效风险的评分系统。他们总结了3 个方面的评价后路椎弓根内固定术后失效风险的评分标准:椎体的粉碎程度、骨折块的位置以及矢状面上畸形的程度。每方面1～3 分，分值越高提示骨折严重程度越高，＞7 分时提示短节段固定失败风险高。此评分标准较为简单且试图评价预期治疗效果。然而，由于缺乏对神经功能及韧带复合体损伤程度的评价，其更像是对双柱理论的支持，也未能真实描述损伤的严重程度和评价预期治疗效果。

AO 组织在长达10 年的时间里通过对1 445 例TLF 病例进行研究分析，在AO 长骨骨折分类理念的基础上提出了基于损伤严重程度的A、B、C 3型［9］。正如Ferguson 分型及Allen 分型，AO 分型充分考虑了包括机械稳定性和神经功能在内的诸多因素，A 型为压缩骨折，B 型为牵张性损伤，C 型为旋转不稳定性损伤。然而，AO 分型并没有提供关于脊柱稳定性方面真正意义上的定义，也未能对神经损伤的程度做出分级，每一骨折亚型也都存在不同程度上的内在不稳定。后续研究发现MRI 检查方面发现的与后韧带复合体相关的脊柱稳定性与AO分型之间的关联性很差［10-11］。

胸腰椎损伤分类及损伤程度评分系统(thoracolumbar injury classification and severity system，TLICS)由脊柱损伤研究小组(spine trauma study group，STSG)提出［12］。该评分系统兼顾了脊柱损伤机制、PLC 完整性及神经功能状态三方面，由以上三方面损伤严重程度评分的总分来指导临床治疗，并特别强调PLC 的重要性。①根据TLICS 的评分规则:骨折形态中评分最低的压缩性骨折为1 分;爆裂骨折为2 分;较前二者更为不稳定的横行或旋转型损伤3 分;而累及到骨性及韧带结构最不稳定的牵张性损伤为4 分。②该评分系统依据损伤严重程度及预期恢复效果将神经系统损伤分为5 类:无损伤0 分;神经根损伤2 分;脊髓或圆锥损伤，完全损伤2 分，不完全性损伤3 分;马尾神经损伤3 分。③后方韧带复合体:无损伤0 分;不确定2 分;确定断裂3 分。MRI T2 加权和T2 抑脂序列影像显示的PLC 结构相应部位高信号或连续性中断提示断裂［13-14］。根据不同情况予以不同的分值，最后将3部分的分值相加，总分作为治疗决策的选择依据。

TLICS 评分系统具有较高的可靠性、全面性、实用性，能够全面、准确地指导TLF 患者的临床治疗。但此评分系统还应接受更大样本量和更长期随访的临床试验。

2 TLF 的治疗策略

TLF 治疗目的包括缓解疼痛、纠正畸形、恢复脊柱平衡、稳定性以及正常活动度、促进神经功能的恢复、最大程度减少并发症、允许患者早期活动等［15］。基于损伤的严重程度、类型以及临床表现等其治疗决策可简单分为非手术治疗和手术治疗。

2.1 非手术治疗或手术治疗的选择策略

仅有约20%～30%的TLF 患者需要手术治疗。其余可通过卧床、俯卧位牵引复位、支具外固定或过伸位石膏外固定等非手术方法进行治疗［16］。一般情况下，对于脊柱稳定性未受影响及不伴有神经损伤的患者可非手术治疗。Tezer 等［17］认为椎体高度＞50%或脊柱后凸角＜25°时可行非手术治疗。然而，非手术治疗需要长时间卧床，可能会增加褥疮、脊柱后凸畸形、深静脉血栓及肺炎等并发症的风险。Tonbul 等［18］对43 例胸腰段压缩骨折患者进行了平均7.5 年的随访，通过对疼痛、功能评分以及X线及CT 影像学(损伤节段脊柱后凸角测量)的相关性进行分析，发现对原始损伤后后凸角＜30°的压缩骨折患者采用非手术治疗远期效果良好。

Shen 等［19］对38 例无神经系统症状的胸腰段爆裂骨折患者行非手术治疗并平均随访4.1 年，结果发现患者均无神经症状出现;8 例患者无背部疼痛症状，24 例轻度疼痛，4 例中度疼痛，2 例重度疼痛;76%患者可回到原工作岗位;平均脊柱后凸角由20°(10°～35°)变为24°(12°～38°)，最大脊柱后凸角增加6°;可观察到35 例患者椎管内骨折块有不同程度的吸收。他们认为对胸腰椎爆裂骨折患者非手术治疗的适应证选择非常重要;椎板纵行骨折、棘突骨折、横突骨折等不能作为相对禁忌证;而伴有关节突关节脱位或椎弓根骨折时应该选择手术治疗。

Siebenga 等［20］通过对无神经损伤、AO 分型为A 型的TLF 进行非手术治疗及后路短节段固定的多中心随机对照研究，对患者治疗后的功能评分［包括疼痛视觉模拟量表(visual analog scale，VAS)评分和罗兰多-莫里斯腰背痛/腿痛问卷-24(Roland-Morris disability questionnaire-24，RMDQ-24)评分］及影像学脊柱后凸角测量进行了平均4.3年的随访对照分析，发现手术治疗组患者返回工作岗位率、功能评分及影像学评价均优于非手术治疗组;并认为对无神经损伤的AO-A3 型TLF 患者应采取短节段后路固定手术治疗。

神经症状的进行性加重是早期手术治疗的绝对适应证［21］。其他手术适应证包括:①不完全神经损伤;②椎管容积＜50 %;椎体高度丢失 ＞50%;③脊柱后凸角＞ 25°～35°;④多节段不连续脊柱骨折［22］。相对适应证包括创伤晚期脊柱后凸畸形及肌肉软组织疲劳性疼痛。脊柱损伤研究小组认为TLICS 评分＜3 分建议行非手术治疗，而≥5 分建议手术治疗［23］。

2.2 手术方式的选择

手术目的是为了复位并固定骨折从而恢复脊柱稳定性、减压以恢复椎管容积从而促进神经功能恢复、允许早期活动从而避免长期卧床的潜在并发症，如褥疮、肺炎等。手术方式的选择决定于骨折类型、神经损伤的程度、患者所住医院条件及外科医师经验等诸多方面。

近十几年来，后路椎弓根钉内固定系统的应用越来越广泛。该系统可恢复脊柱的三维稳定性并允许短节段固定从而缩短了手术时间、保证了邻近节段的活动度［24］。Leduc 等［25］应用后路椎弓根钉短节段联合椎板钩内固定治疗并随访了25 例胸腰段爆裂骨折患者，发现椎体高度丢失2%，后凸角丢失4°，然而未发现内固定失效及假关节形成等的发生。Kim 等［26］通过后路椎板切除及部分关节突切除、通过硬膜外间隙向前推挤复位突入椎管的骨折或软组织块并行椎弓根钉内固定的方法治疗了45 例椎管容积减少30%～40%的胸腰段爆裂骨折患者，平均随访12 个月，椎管容积及椎体高度均有明显改善。

然而，单纯后路短节段固定具有发生内固定失效、继发脊柱后凸畸形、脊柱失稳、神经功能障碍等潜在风险［27］。TLF 主要累及前中柱结构，故有专家认为前路内固定手术可对椎管进行充分减压、对骨折进行更好的复位、为脊柱稳定提供更为可靠的固定从而允许早期康复训练、尽早返回工作岗位。前路手术存在技术要求高、手术和麻醉时间长、出血量多，易影响排尿功能等问题［28］。前路手术可以直接从前方取出后突入椎管内的骨折或软组织块从而对脊髓或马尾进行充分减压从而为神经功能最大程度的恢复提供机会，前方压迫造成的神经功能不全损伤是其最佳适应证［29］。

Gertzbein［30］报导了前路手术相对于后路手术更有助于膀胱功能的恢复，Hitchon 等［31］认为虽然前后路手术后早期均可改善脊柱后凸畸形，但远期随访发现后路术后矫正角度的丢失远远高于前路手术。Zahra 等［32］对22 例胸腰段爆裂骨折患者进行了前路Cage 置入、侧前方钉棒系统固定，并随访47.4 个月，结果未发现有神经症状加重及内固定失败者，脊柱后凸角由术前平均15°减小为9.6°。认为此手术方式提供了良好的治疗效果。Kaneda等［33］对150 例患者进行了前路手术治疗，无医源性神经损伤的发生;术后平均随访8 年影像学评价骨融合率达93%，95%病例Frankle 分级提高1 级以上，96%恢复正常工作，认为前路减压植骨内固定手术可获得良好的治疗效果。

前后路联合手术的适应证包括完全的后纵韧带损伤及部分神经功能障碍、超过2 周的陈旧性的严重脊柱后凸畸形等。前后路联合手术的优点在于可以最大程度恢复椎体高度、复位骨折脱位及脊柱畸形;对椎管进行充分减压从而为神经功能恢复提供良好机会［34］。Payer［35］对20 例不稳定型TLF 患者进行了分期手术治疗(首先行后路双节段内固定，7～10 d 后行前路钛网植骨)，随访2 年后12 例伴有神经损伤的患者ASIA 分级平均提高1.5 级，无内固定失效发生，平均脊柱后凸角丢失3°。Danisa等［36］回顾性分析了49 例经3 种不同手术方式治疗的不稳定型TLF 患者，患者在性别、年龄、损伤节段、椎管容积、神经功能及脊柱后凸畸形等方面无统计学差异，在后凸畸形的矫正程度、神经功能恢复、疼痛评分及返回工作岗位等方面的随访结果无差异。但后路手术在手术出血量、手术时间、治疗费用等方面要优于其他2 种治疗方式。

综上所述，由于TLF 的多样性和复杂性，目前尚没有任何一种分型可以全面兼顾其损伤机制、解剖形态特点、脊柱稳定性对其临床治疗和预后提供建设性建议。对TLF 治疗方案的选择方面，如固定节段的选择、对伤椎的固定与否、微创与传统手术等，仍然存在许多争议。其远期的疗效评价也有待进一步严格的长期临床随访观察。

［1］Böhler L.Die Techniek der Knochenbruchbehandlung im Grieden und im Kriege［M］.Vienna:Verlag von Wilheim Maudrich，1930:9-11.

［2］Watson-Jones R.The results of postural reduction of fractures of the spine［J］.J Bone Joint Surg Am，1938，20(3):567-586.

［3］Singh K，Kim D，Vaccaro AR.Thoracic and lumbar spinal injuries［M］//Herkowitz HN，Garfin SR，Eismont FJ，et al.Rothman-Simenone the spine.5th ed.Philadelphia，PA:Saunders Elsevier，2006:1132-1156.

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

［5］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.

［7］McAfee PC，Yuan HA，Fredrickson BE，et al.The value of computed tomography in thoracolumbar fractures.An analysis of one hundred consecutive cases and a new classification［J］.J Bone Joint Surg Am，1983，65(4):461-473.

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

［9］Magerl F，Aebi M，Gertzbein SD，et al.A comprehensive classification of thoracic and lumbar injuries［J］.Eur Spine J，1994，3(4):184-201.

［10］Blauth M，Bastian L，Knop C，et al.Inter-observer reliability in the classification of thoraco-lumbar spinal injuries［J］.Orthopade，1999，28(8):662-681.

［11］Oner FC，van Gils AP，Dhert WJ，et al.MRI findings of thoracolumbar spine fractures:a categorisation based on MRI examinations of 100 fractures［J］.Skeletal Radiol，1999，28(8):433-443.

［12］Haba H，Taneichi H，Kotani Y，et al.Diagnostic accuracy of magnetic resonance imaging for detecting posterior ligamentous complex injury associated with thoracic and lumbar fractures［J］.J Neurosurg，2003，99(1 Suppl):20-26.

［13］Lee HM，Kim HS，Kim DJ，et al.Reliability of magnetic resonance imaging in detecting posterior ligament complex injury in thoracolumbar spinal fractures［J］.Spine (Phila Pa 1976)，2000，25(16):2079-2084.

［14］Williams RL，Hardman JA，Lyons K.MR imaging of suspected acute spinal instability［J］.Injury，1998，29(2):109-113.

［15］Eskenazi MS，Bendo JA，Spivak JM.Thoracolumbar spine trauma:evaluation and management［J］.Curr Opin Orthop，2000，11(3):176-185.

［16］McLain RF.The biomechanics of long versus short fixation for thoracolumbar spine fractures［J］.Spine (Phila Pa 1976)，2006，31(11 Suppl):S70-79.

［17］Tezer M，Erturer RE，Ozturk C，et al.Conservative treatment of fractures of the thoracolumbar spine［J］.Int Orthop，2005，29(2):78-82.

［18］Tonbul M，Yilmaz MR，Ozbaydar MU，et al.Long-term results of conservative treatment for thoracolumbar compression fractures［J］.Acta Orthop Traumatol Turc，2008，42(2):80-83.

［19］Shen WJ，Shen YS.Nonsurgical treatment of three-column thoracolumbar junction burst fractures without neurologic deficit［J］.Spine (Phila Pa 1976)，1999，24(4):412-415.

［20］Siebenga J，Leferink VJ，Segers MJ，et al.Treatment of traumatic thoracolumbar spine fractures:a multicenter prospective randomized study of operative versus nonsurgical treatment［J］.Spine (Phila Pa 1976)，2006，31(25):2881-2890.

［21］Ferguson RL，Allen BL Jr.An algorithm for the treatment of unstable thoracolumbar fractures［J］.Orthop Clin North Am，1986，17(1):105-112.

［22］Benson DR，Burkus JK，Montesano PX，et al.Unstable thoracolumbar and lumbar burst fractures treated with the AO fixateur interne［J］.J Spinal Disord，1992，5(3):335-343.

［23］Lee JY，Vaccaro AR，Lim MR，et al.Thoracolumbar injury classification and severity score:a new paradigm for the treatment of thoracolumbar spine trauma［J］.J Orthop Sci，2005，10(6):671-675.

［24］McKinley TO，McLain RF，Yerby SA，et al.The effect of pedicle morphometry on pedicle screw loading.A synthetic model［J］.Spine (Phila Pa 1976)，1997，22(3):246-252.

［25］Leduc S，Mac-Thiong JM，Maurais G，et al.Posterior pedicle screw fixation with supplemental laminar hook fixation for the treatment of thoracolumbar burst fractures［J］.Can J Surg，2008，51(1):35-40.

［26］Kim MS，Eun JP，Park JS.Radiological and clinical results of laminectomy and posterior stabilization for severe thoracolumbar burst fracture :surgical technique for one-stage operation［J］.J Korean Neurosurg Soc，2011，50(3):224-230.

［27］McLain RF，Sparling E，Benson DR.Early failure of short-segment pedicle instrumentation for thoracolumbar fractures.A preliminary report［J］.J Bone Joint Surg Am，1993，75(2):162-167.

［28］Okuyama K，Abe E，Chiba M，et al.Outcome of anterior decompression and stabilization for thoracolumbar unstable burst fractures in the absence of neurologic deficits［J］.Spine (Phila Pa 1976)，1996，21(5):620-625.

［29］Kaneda K，Abumi K，Fujiya M.Burst fractures with neurologic deficits of the thoracolumbar-lumbar spine.Results of anterior decompression and stabilization with anterior instrumentation［J］.Spine (Phila Pa 1976)，1984，9(8):788-795.

［30］Gertzbein SD.Scoliosis Research Society.Multicenter spine fracture study［J］.Spine(Phila Pa 1976)，1992，17(5):528-540.

［31］Hitchon PW，Torner J，Eichholz KM，et al.Comparison of anterolateral and posterior approaches in the management of thoracolumbar burst fractures［J］.J Neurosurg Spine，2006，5(2):117-125.

［32］Zahra B，Jodoin A，Maurais G，et al.Treatment of thoracolumbar burst fractures by means of anterior fusion and cage［J］.J Spinal Disord Tech，2012，25(1):30-37.

［33］Kaneda K，Taneichi H，Abumi K，et al.Anterior decompression and stabilization with the Kaneda device for thoracolumbar burst fractures associated with neurological deficits［J］.J Bone Joint Surg Am，1997，79(1):69-83.

［34］Wilke HJ，Kemmerich V，Claes LE，et al.Combined anteroposterior spinal fixation provides superior stabilisation to a single anterior or posterior procedure［J］.J Bone Joint Surg Br，2001，83(4):609-617.

［35］Payer M.Unstable burst fractures of the thoraco-lumbar junction:treatment by posterior bisegmental correction/fixation and staged anterior corpectomy and titanium cage implantation［J］.Acta Neurochir (Wien)，2006，148(3):299-306.

［36］Danisa OA，Shaffrey CI，Jane JA，et al.Surgical approaches for the correction of unstable thoracolumbar burst fractures:a retrospective analysis of treatment outcomes［J］.J Neurosurg，1995，83(6):977-983.