经伤椎椎弓根植骨和单纯后外侧植骨治疗胸腰椎骨折的疗效对比研究

孙立山，冯艳红，王丽国，彭宁宁

临床研究

经伤椎椎弓根植骨和单纯后外侧植骨治疗胸腰椎骨折的疗效对比研究

孙立山，冯艳红，王丽国，彭宁宁

目的比较经伤椎椎弓根行椎体内植骨与单纯后外侧植骨两种方法在椎弓根内固定系统复位固定治疗胸腰椎骨折疗效方面的差异。方法对2004年7月至2007年7月沧州市中心医院采用椎弓根内固定系统复位固定治疗的186例胸腰椎骨折患者的临床资料进行回顾性分析，其中经伤椎椎弓根椎体内植骨（经椎弓根植骨组）100例，单纯后外侧植骨（单纯植骨组）86例。对两组患者术后椎体压缩率、临床症状改善情况、并发症等方面进行比较。结果两组患者均获随访。经椎弓根植骨组随访时间24～30个月，平均随访时间28.4个月；单纯植骨组随访时间24～38个月，平均随访时间28.0个月。经椎弓根植骨组患者术前、术后即刻和术后18个月随访时的椎体压缩率分别为（38.2±16.1）%、（2.4±1.7）%和（3.7±1.6）%，3个时相点比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；单纯植骨组患者术前、术后即刻和术后18个月随访时的椎体压缩率分别为（37.3±13.8）%、（9.8 ±5.3）%和（18.4±8.7）%，3个时相点比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。两组患者术前椎体压缩率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；经椎弓根植骨组患者在术后即刻、术后随访18个月时椎体压缩率均小于单纯植骨组（P＜0.05）。两组术前有神经症状的患者术后腰部疼痛均明显缓解。术后18个月随访时经椎弓根植骨组未出现断钉、断棒或松动；单纯植骨组有2例出现内固定断裂。同期的CT扫描显示，经椎弓根植骨组椎体内植骨未吸收，填充确实，有4例伤椎椎弓根破裂增粗，但未出现明显根性症状；单纯植骨组均可见椎体内空洞。结论经伤椎椎弓根行椎体内植骨结合椎弓根内固定治疗胸腰椎骨折可即时恢复并长期维持椎体高度，降低内固定松动、断裂等并发症的发生率，临床效果理想。

脊柱骨折；胸椎；腰椎；骨移植；骨折固定术，内

胸腰椎骨折是骨科临床的多发病，后路椎弓根内固定系统治疗胸腰椎骨折具有手术解剖简单、操作较容易、近期疗效满意等优点[1-2]。然而，单纯的后路椎弓根内固定并不能为胸腰椎骨折患者提供足够的稳定性[3]；同时，尽管椎体高度获得大部分恢复，但椎体内骨小梁支架结构并未同时恢复，致使椎体呈空壳样变，失去支撑能力，远期可能会发生内固定松动断裂[4]，椎体在内固定取出后将出现塌陷和矫正度丢失、椎体后凸畸形、神经压迫等一系列并发症，给患者带来二次痛苦[5]。

为此，我们采用经伤椎椎弓根行椎体内植骨辅助椎体成形术，结合椎弓根内固定系统治疗胸腰椎骨折，目的在于填充椎体内空洞，增强前柱的支撑能力，预防椎体塌陷。2004年7月至2007年7月我科共治疗100例单节段胸腰椎骨折患者（经椎弓根植骨组），并与同期采用椎弓根内固定系统复位固定结合后外侧植骨治疗的86例患者（单纯植骨组）进行疗效对比，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：（1）单椎体骨折；（2）采用后路椎弓根钉（atlas fixation，AF）内固定系统进行复位固定；（3）新鲜骨折，即受伤至手术时间＜3 d。排除标准：（1）患者昏迷或有异常精神症状等评价手术效果存在困难者；（2）严重骨质疏松。

本组患者共186例，根据治疗方式的不同分为两组：（1）经椎弓根植骨组患者100例，男54例，女46例；年龄17～48岁，平均年龄（31.3±8.2）岁；随访时间：术后24～30个月（平均28.4个月）。（2）单纯植骨组患者86例，男50例，女36例；年龄18～50岁，平均年龄（31.1±7.9）岁；随访时间：术后24～38个月（平均28.0个月）。如表1所示，两组患者年龄、性别及骨折节段等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 术前检查

术前对手术可能涉及的胸腰椎椎体及椎弓根行胸腰椎CT扫描，测量伤椎椎弓根内径，以防止盲目扩大伤椎经椎弓根钉道，造成椎弓根骨折。

1.3 手术方法

所有患者采用全麻，俯卧位，伤椎正对手术台腰桥，以Weinstein法[6]定位，后方正中入路显露伤椎及上下相邻椎体。

经椎弓根植骨组先行体位复位法复位，然后经伤椎两侧椎弓根置入椎弓根钉并随即取出，反复扩张钉道至最大内径。经钉道向椎体内植自体骨粒。自体骨来自减压时咬除的棘突及椎板，由助手将软组织剔除，修剪成0.3 cm×0.3 cm大小，以镊子夹持，经椎弓根钉道逐个放入，用内六角改锥打压填实，至填满整个椎体。植骨量4～10 cm3（平均6 cm3），亦可根据术前椎体CT扫描所示的空洞大小粗略估计所需骨量。安放连接杆，两侧交替撑开以继续恢复椎体高度。如进一步复位后椎体高度改变较大，则取下连接杆，再经伤椎椎弓根行椎体内植骨并打压。

单纯植骨组复位内固定方法同上，自体骨粒制备完成后置于一侧横突间，植骨前需妥善处理植骨床，以利于融合。

两组均依是否有神经症状、椎管容积改变及间盘损伤情况来决定是否行椎板减压、间盘摘除、椎间融合等。术毕常规冲洗切口，放置负压引流管，缝合切口。术后卧床4～6周，腰围保护3～6个月，术后第三天开始行腰背肌背伸功能锻炼。

1.4 临床疗效指标

根据侧位X线片结果分别测量术前、术后即刻、术后18个月随访时的椎体前缘高度H1、H2a、H2b，同时测量相应伤椎上、下位椎体的前缘高度HA和HB。记录伤椎未压缩前原始高度[H=（HA+ HB）/2]，计算术前椎体压缩率[α=(H-H1)/H× 100%]、术后即刻椎体压缩率[β1=(H-H2a)/H× 100%]和术后18个月随访时的椎体压缩率[β2= (H-H2b)/H×100%]）。记录随访期间并发症发生情况以及临床症状改善情况；CT扫描观察术后18个月时椎体内的植骨吸收情况。

1.5 统计学处理

应用SPSS 13.0统计软件进行处理。计量资料以均数±标准差（χ-±s）表示，采用t检验比较两组患者年龄、受伤距手术时间及椎体压缩率等，术前、术后即刻和术后18个月随访时椎体压缩率比较采用单因素方差分析，组内两两比较采用LSD法；计数资料以相对数表示，采用χ2检验比较两组患者性别、骨折节段、骨折类型、神经症状等资料。P＜0.05为差异有统计学意义。

表1 经椎弓根植骨组与单纯植骨组患者一般资料的比较结果（χ-±s，例）

2 结果

经椎弓根植骨组患者术前、术后即刻和术后18个月随访时椎体压缩率比较，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。两两比较结果显示，术后即刻与术前比较、术后18个月与术前比较，差异均有统计学意义（t=-35.770、-34.500，P=0.000）；而术后即刻和术后18个月比较，差异无统计学意义（t=-1.270，P=0.339）。

单纯植骨组患者术前、术后即刻和术后18个月随访时椎体压缩率比较，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。两两比较结果显示，术后即刻与术前比较、术后18个月与术前比较、术后即刻和术后18个月比较，差异均有统计学意义（t=-27.628、-19.000、-8.628，P=0.000）。

如表2所示，两组患者术前椎体压缩率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；两组患者术后即刻及术后18个月随访时椎体压缩率比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。

经椎弓根植骨组41例术前有神经症状的患者腰部疼痛缓解，但仍有8例存在不同程度的腰部疼痛；未出现断钉、断棒或松动，无继发脊髓和马尾神经损伤及脊柱畸形等并发症。术后18个月CT扫描示椎体内植骨未吸收，填充确实；4例伤椎椎弓根破裂增粗，考虑为打压植骨所致，但均未出现根性症状。单纯植骨组35例术前有神经症状的患者腰部疼痛缓解，但仍有12例存在不同程度的腰部疼痛；内固定断裂2例。术后18个月CT扫描示椎体内空洞存在，但无根性症状。两组典型病例分别如图1，2所示。

表2 经椎弓根植骨组与单纯植骨组患者不同时相点椎体压缩率的比较结果（χ-±s，%）

图1 经伤椎椎弓根植骨+椎弓根内固定治疗L1骨折（男，34岁）1A术前X线片 1B术后即刻X线片 1C术后即刻CT检查示椎体内植骨 1D术后即刻CT 3D检查 1E术后18个月X线片示椎体高度无明显丢失1F术后18个月CT检查

图2 单纯后路植骨+椎弓根内固定治疗L1骨折（男，32岁）2A术前X线片 2B术后即刻X线片2C术后即刻CT3D检查示椎体内空洞 2D术后18个月X线片示椎体高度明显丢失 2E术后18个月CT平扫示椎体内空洞

3 讨论

3.1 经伤椎椎弓根植骨在胸腰椎骨折手术的应用价值

手术治疗胸腰椎骨折的目的是恢复受伤椎管管径，解除脊髓神经压迫，恢复伤椎高度，维持脊柱的正常序列和生理曲度，通过复位、内固定、植骨融合来重建脊柱的稳定性[7]，使患者能够早期活动，为康复训练创造条件。就脊柱稳定性而言，前中柱起80%的作用，后柱仅起20%的作用，因此恢复脊柱前中柱的稳定性是防止术后内固定失败的重要措施[8-9]。但在进行后路撑开复位手术时，由于椎体内骨小梁支架结构已被破坏且不可恢复，故会形成椎体内腔隙，且腔隙内形成的较大血肿很难骨化，仅表现为部分纤维连接。因此对于胸腰椎骨折患者，在实施复位内固定术的同时如不能有效地进行椎体内植骨，则晚期往往会发生椎体塌陷或矫正度数的丢失，进而导致内固定疲劳折断并引发相应症状[10]。

目前研究者们多主张对胸腰椎不稳定骨折进行椎体内植骨融合[11-12]，但笔者认为，对于椎体前、中柱高度丢失者，单纯行后外侧植骨并不能改善前中柱的椎体内空洞，脊柱稳定性仍然不足，后期仍可导致内固定断裂等并发症的发生。而如若采用经伤椎椎弓根行椎体内植骨技术，则可增强前柱的支撑能力，有效消除伤椎的“蛋壳”效应，即时增加椎体骨容量和脊柱前柱的抗压稳定性，起到对椎体的部分机械撑开作用；还可明显降低内固定物因应力过大造成的断钉、断棒、椎体再压缩等并发症的发生率；此外，待骨性愈合后还能进一步维持椎体前柱高度及脊柱的生理曲度，远期疗效优异。

Toyone等[13]的临床研究结果显示，采取后路复位、经患椎椎弓根植骨结合椎弓根螺钉固定治疗伴不全性神经损伤的爆裂性骨折，术后神经功能可以获得可靠改善，不需融合椎体节段，保留了腰段活动度，同时还能预防继发性后凸的发生。Van-Herck等[14]将经椎弓根植骨作为后路椎弓根钉固定的补充，对30例急性爆裂性创伤性胸腰椎骨折（D12～L5）进行手术，平均Cobb’s角由7.16°（SD 12.44）改善到术后即刻的-5.48°（SD 11.44），术后2年平均Cobb’s角矫正丢失量为1.00°（SD3.04 ），结果显示，经椎弓根植骨有效维持前柱稳定性，同时能够在骨折愈合之前防止术后后凸矫正角度的丢失。

本研究利用后路经伤椎椎弓根行椎体内植骨联合内固定复位手术，既加强后柱的稳定性，又解决前柱骨缺损（椎体骨折撑开复位后椎体内出现空洞）的问题，起到了骨性支撑作用，避免了远期椎体塌陷带来的一系列并发症，减少患者痛苦，避免二次医疗费用的支出。随访结果显示未出现断钉、松动等内固定失效以及晚期椎体高度明显丢失、Cobb角变小等并发症，术后随访18个月CT检查示伤椎无椎体内骨密度低、瘢痕充填的现象发生，全部患者获骨性愈合。与单纯植骨的对比结果亦提示，经椎弓根植骨可以很好地恢复伤椎高度，并能长期有效地维持术后伤椎高度，减少椎体高度丢失，疗效满意。

3.2 植骨材料的选择

目前临床应用的植骨材料包括自体骨、同种异体骨以及人工合成的骨移植替代材料等。同种异体骨可提供骨支架，是很好的骨传导性材料，但植入后新骨的爬行替代过程缓慢，骨不愈合率较高，存在传播疾病的风险，易导致免疫排斥反应。人工骨来源充足，灭菌方便，吸收速度同新骨生长速度相当，是治疗骨缺损的良好材料[15-17]，但成骨方式单一，存在修复不彻底、吸收不完全等潜在风险。近年来对自体骨移植的临床研究结果表明，自体骨移植效果最为可靠。一项脊柱后凸畸形10年临床随访的结果验证，自体骨移植骨融合率为95%以上，且长期随访效果好[18]。笔者在实践中发现，利用减压所形成的副产品作为植骨材料，基本能够满足植骨所需要的量；当需要量较多时，也可以取自体髂骨补充。本组手术采用的植骨材料均为自体骨，由减压时取下来的棘突及椎板修剪而成，既节省患者的医疗费用，又避免因使用异体骨及人工骨带来的并发症。

3.3 注意事项

经椎弓根植骨组中有4例患者术后18个月CT扫描显示伤椎椎弓根增粗破裂，考虑为打压植骨所致。尽管患者未出现明显根性症状，但仍然提示我们在手术操作中应极力避免在椎弓根内强力打压，谨防椎弓根破裂进而引发神经症状。正确的操作是边植骨边打压，防止骨块因堆积而进入椎弓根，从而真正做到是在椎体内而非在椎弓根内打压。

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A comparative study on the treatmentofthoracolumbar fractures between transpedicular intracorporeal grafting and transposterolateral grafting

SUN Lishan,FENG Yanhong,WANG Liguo,PENG Ningning.The First Department of Orthopaedics, Cangzhou Central Hospital,Hebei 061001,China

Objective To compare the clinical effects of two methods of transpedicular intracorporeal grafting and transposterolateral grafting in the treatment of thoracolumbar fractures with pedicle screw fixationsystem.Methods From July 2004 to July 2007,186 patients of thoracolumbar fractures were underwent open reduction and pedicle screw fixation at Cangzhou Central Hospital.Among them,100 patients treated with transpedicular intracorporeal grafting(A group),and 86 treated with transposterolateral grafting(B group).The vertebral compression rate,the improvement of clinical symptoms and postoperative complications were compared between two groups.Results In A group,patients were followed up from 24 to 30 months,with the average of 28.4 months;in B group,patients were followed up from 24 to 38 months with the average of 28.0 months.The vertebral compression rate at preoperation,postoperation and 18 months after operation was(38.2± 16.1)%,(2.4±1.7)%,and(3.7±1.6)%respectively in A group,the differences among them had statistical significance(P＜0.05);the vertebral compression rate at preoperation,postoperation and 18 months after operation was(37.3±13.8)%,(9.8±5.3)%and(18.4±8.7)%respectively in B group,the differences among them had statistical significance(P＜0.05).Between A and B groups,the preoperative vertebral compression rate was similar(P＞0.05),while the vertebral compression rate at postoperation as well as 18 months after the surgery in A group were lower than those in B group(P＜0.05).During the follow-up,all patients who had neurological symptoms before the surgery got relieved obviously.At 18 months after the surgery,there was no screw or rod broken,and no fixation loosening in A group,while in B group,there had internal fixation broken in 2 cases.At the same time,CT scan results showed that intracorporeal graft had stuffed completely,and not been absorbed in A group,with 4 cases of pedicular broken and thicken but none of them had obvious radicular symptoms;In B group,we could see vertebral cavity in all patients.Conclusion For thoracolumbar fractures, transpedicular intracoporeal grafting based on pedicle fixation can get ideal clinical effects because it can restore vertebral height instantly and maintain the height during a long term,and it also can decrease the incidence of complications such as internal fixation loosening or rupture.

Spinal fractures;Thoracic vertebrae;Lumbar vertebrae;Bone transplantation;Fracture fixation,internal

R683.2，R687.34

A

1674-666X(2012)01-0011-07

2011-12-15；

2012-01-12）

（本文编辑 白朝晖）

10.3969/j.issn.1674-666X.2012.01.002

061001河北省沧州市中心医院骨一科

E-mail：15903175126@139.com