胸腰椎爆裂性骨折分类的研究进展

何 斌1(综述)，蒋电明2(审校)

(1.重庆市璧山县人民医院骨科，重庆402760;2.重庆医科大学附属第一医院骨科，重庆市脊柱外科中心，重庆400016)

胸腰椎爆裂性骨折是胸腰椎骨折中常见的类型之一，占所有胸腰椎骨折的64%～81%[1]。胸腰椎爆裂性骨折常合并脊髓、圆锥及马尾损伤，引起神经功能障碍，给家庭和社会带来沉重的经济负担，应得到及时诊断并妥善处理以防止导致严重后果。胸腰椎爆裂性骨折的治疗有赖于分类作指导，但是目前关于胸腰椎爆裂性骨折的分类方式较多，使其治疗存在争议，临床上需要一种全面、直观、使用方便并能指导治疗的分类系统。

1 两柱理论和Holdsworth分型

最早提出爆裂性骨折的概念的是 Holdsworth[2]，认为爆裂性骨折为轴向负荷造成骨折，导致椎间盘髓核由终板上极疝出，并引起椎体由内部的破裂。Holdsworth[2]将每个节段分为前后两柱，前柱包括椎体及间盘，后柱包括横突、关节及椎体后方韧带复合体(含有棘间韧带、棘上韧带、黄韧带)。Holdsworth分类包括椎体压缩骨折、骨折脱位、旋转骨折脱位、过伸性损伤、剪切应力引起的骨折、爆裂骨折。Holdsworth[2]认为爆裂骨折和椎体压缩骨折只要后柱结构完整应属于稳定性骨折。而Kelly等[3]认为前柱为椎体部分，后柱包括椎弓及后部的结构，同时认为爆裂骨折就是不稳定骨折。

2 三柱理论和Denis分型

Denis[4]回顾性分析了412例胸腰椎损伤患者的临床资料，在双柱概念的基础上提出了著名的三柱理论，将脊柱分为前、中、后三柱，前柱包括前纵韧带、椎体及椎间盘的前半部;中柱包括后纵韧带、椎体及椎间盘的后半部;后柱包括后纵韧带后的所有结构(含骨性结构及后部韧带复合体)。Denis[4]还运用三柱理论定义爆裂性骨折:椎体前柱和中柱粉碎性骨折，造成椎体后部的爆裂性骨块突入椎管，以及X线存在爆裂性骨折的特征，即椎体高度减低及后缘骨皮质连续性中断，椎弓根间距增宽，后上缘骨折块常向后凸入椎管从而造成脊髓压迫，并可能同时伴有椎板的垂直骨折[5-7]。Denis[4]将爆裂性骨折分成5种亚型:上下终板骨折、上终板骨折、下终板骨折、爆裂旋转骨折及爆裂侧屈骨折。Denis分类的经典在于第一次明确了神经损伤在胸腰椎骨折分类的重要性，Denis[4]所阐述的三柱理论在今天可能是被广泛接受和使用的概念，但是Denis分类法过分简化的认为涉及双柱的骨折均需行手术治疗。但长时间的随访研究表明，累及双柱的爆裂骨折经保守治疗的效果良好，同时其区别稳定和不稳定骨折的方法也遭到质疑，使分类法应用的可信度大大降低[8-9]。

3 内固定研究协会分类法

随着对脊柱损伤机制和生物力学理解的深入，现有的分型系统无法充分表达脊柱损伤的独特外伤机制。内固定研究协会 (Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen，AO)分类法[10]继承了AO应用于四肢骨折的骨折分类原则，由轻到重分为ABC三种类型。①A类(椎体压缩类):包括挤压性骨折、劈裂骨折、爆裂骨折;②B类(牵张性双柱骨折):包括韧带为主的后主损伤、骨性为主的后主损伤、由前经椎间盘的损伤;③C类(旋转型双柱损伤):包括A类骨折伴旋转、B类骨折伴旋转、旋转—剪切损伤。AO分类中也是按椎体稳定性和神经损伤程度对损伤严重度进行分级。AO分类按其损伤程度分为53种，其中A1损伤程度最轻、C3损伤程度最重。优点是理论的系统性和传统的延续性好，涵盖面广，考虑损伤进展的同时，结合了损伤机制。缺点是过于纷繁复杂，过于精细的分类则丧失了临床治疗选择的指导价值。

4 胸腰椎骨折损伤严重程度评分/胸腰椎骨折损伤严重程度分类法

早期的分型系统缺乏同一观察者内和不同观察者间的可重复性，没有纳入神经功能状态，缺乏治疗指征。Vaccaro等[11]提出胸腰段损伤分型及评分系统，根据骨折形态学、后侧韧带复合体的完整性及神经功能状态确定损伤的严重程度及治疗方案的选择。Vaccaro等[11]将骨折损伤形态学分类为压缩(1分)、爆裂(2分)、平移或旋转伤(3分)、骨折脱位(4分);通过磁共振成像评估后侧韧带复合体的完整性，完整(0分)、部分损伤(2分)、完全损伤(3分);神经功能状态完整(0分)、完全损伤(2分)、部分损伤(3分)。而胸腰段损伤严重程度评分系统原本包括损伤的机制，但是该系统的一项可行性研究表明观察者间变异较大[12]。因此，改良的胸腰段损伤严重程度评分系统取消了损伤机制的评分，而改为损伤形态学评分[13]。胸腰段损伤分型及评分系统有助于量化胸腰段损伤的类型和严重程度。最终的治疗决策需要对患者进行全面评估后做出可靠的判断。胸腰段损伤分型及评分系统的一大优点在于确定最佳的手术入路。

5 载荷分享评分系统

McCormack等[14]研究胸腰椎骨折采用后路短节段椎弓根钉棒系统固定的病例认为，由于胸腰椎前柱支撑作用的丧失，增加了胸腰椎后侧器械的负荷，导致内固定器械失败及胸腰椎畸形的风险增加。McCormack等[14]纳入了以下3个因素来判断后路短节段器械失效风险:①侧位片上后凸畸形矫正的度数;②骨折粉碎的程度;③骨折块分离的程度。每种因素都按轻、中、重分别评为1、2、3分。根据这种分型，短节段固定的失败易发生在以下情况:CT矢状面上椎体粉碎＞30%;骨折块间移位＞2 mm;所需后凸矫形超过10°。这些因素的总分为3～9分。分数越高，则行前路手术的必要性越大。超过6分是行前路手术植骨支撑的手术指征。在同一观察者内和不同观察者间，评估胸腰段爆裂性骨折的有效性均显示出高度的一致性[15]。

载荷分享评分系统的优势在于它可以用于描述伤后脊柱的结构特征，并提示这种类型骨折是否适合于后路短节段固定。然而，Scholl等[16]认为载荷分享评分系统没有将韧带破坏或神经损伤纳入评估的考量，因此不能用于评估手术的指征。

6 胸腰椎爆裂骨折的综合分型

李伟等[17]根据 Denis[4，18]和 Wolter[19]的观点，纳入外伤机制、累及范围、椎管情况及椎体压缩程度，对胸膜椎爆裂骨折进行综合分型，其方法是将Denis[4，18]在三柱概念基础上把胸腰椎爆裂性骨折分为五个亚型:上下终板型、上终板型、下终板型、爆裂旋转型、爆裂侧屈型，分别以A，B，C，D，E代表;脊柱前、中、后柱分别以 a，m，p 表示;按 Wolter[19]椎管狭窄分类将椎管受压或者狭窄占椎管横断面的1/3、2/3和完全受压分别用1，2，3表示椎管受压指数，以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表椎体前缘压缩程度。例如患者女性，21岁，高处坠落伤，X线示腰1爆裂骨折，上终板损伤，骨折累及三柱，CT扫描显示椎管有1/3受压，压缩程度为Ⅱ，其综合分型以符号代表则为B，a，m，p，l，Ⅱ(L1)。

此类综合分型反映了胸腰椎爆裂骨折的机制、骨折形态学特征，如波及的范围，椎管受压程度及骨折压缩的程度，也能反映有无手术适应证，使诊断与治疗得到统一。但是未能将神经状态等纳入，诊断繁杂，有一定的局限性。

7 矢状面指数

Farcy 等[20]提出矢状面指数(sagittal index，SI)，测定损伤时净矢状面变形角度。SI是指在某个运动节段上节段性后凸的测量值，即一个椎体和一个椎间盘的变形。按照该节段在正常脊柱中标准的矢状形态矫正得出的数值，这个指数代表了某个给定节段全部的净变形。计算方法:脊柱后凸畸形－正常外形=SI。胸腰椎爆裂性骨折包含两级评价，以确定脊柱的稳定性。首先用6个成分的分级系统进行评分(将不稳定分为1～6级)。然后用SI确定局部的变形。根据这些参数得出下列分类:A型:SI＜15°，不稳定分级＜3;B型:SI为15°～25°，不稳定分级≥3。C型:SI＞25°，不稳定分级≥3。

该分类方法可以用来判断胸腰椎爆裂性骨折加重的危险性和作为手术指征的参考。由SI反映的矢状轮廓变形似乎是和破坏的骨小梁数量直接相关，并且反映了损伤能量。这个分类有助于确定哪类爆裂骨折在后路复位和固定后会引起“蛋壳样椎体”，而需要做随后的前路植骨。

8 小结

关于胸腰椎爆裂性骨折的分类，最初的分类依据为解剖部位和影像学定位，其对应的治疗方法主要为闭合复位及外固定。随着医学科学的发展及脊柱外科手术技术的进步，分类法也不断的向前发展和更新，确定了脊柱分柱和受损机制在胸腰椎爆裂性骨折分类中的重要作用。但是，大多数的胸腰椎爆裂性骨折分类方法依据的病例数不多，因此其可信度较差，可能还需要临床多中心大样本资料的研究或者循证医学的有力支持，发现一种更好的、能够正确指导胸腰椎爆裂性骨折治疗的、简便的分类方法。还有更多的相关工作有待继续努力。

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

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

[3]Kelly RP，Whitesides TE Jr.Treatment of lumbodorsal fracture dislocations[J].Ann Surg，1968，167(5):705-717.

[4]Denis F.The three column spine and its significance in the classification of acute thoracolumbar spinal injures[J].Spine(Phila Pa 1976)，1983，8(8):817-831.

[5]Atlas SW，Regenbogen V，Rogers LF，et al.The radiographic characterization of burst fractures of the spine[J].Am J Roentgenol，1986，147(3):575-582.

[6]Dai LY.Remodeling of the spinal canal after thoracolumbar burst fractures[J].Clin Orthop，2001，382:119-123.

[7]Meves R，Avanzi O.Correlation between neurological deficit and spinal canal compromise in 198 patients with thoracolumbar and lumbar fractures[J].Spine(Phila Pa 1976)，2005，30(7):787-791.

[8]Agus H，Kayali C，Arslantas M.Nonoperative treatment of burst type thoracolumbar vertebra fractures:clinical and radiological results of 29 patients[J].Eur Spine J，2005，14(6):536-540.

[9]Wood KB，Khanna G，Vaccaro AR，et al.Assessment of two thoracolumbar fracture classification systems as used by multiple surgeons[J].J Bone Joint Surg Am，2005，87(7):1423-1429.

[10]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.

[11]Vaccaro AR，Zeiller SC，Hulbert RJ，et al.The thoracolumbar injury severity score:a proposed treatment algorithm[J].J Spinal Disord Tech，2005，18(3):209-215.

[12]Vaccaro AR，Baron EM，Sanfilippo J，et al.Reliability of a novel classification system for thoracolumbar injuries:the Thoracolumbar Injury Severity Score[J].Spine(Phila Pa 1976)，2006，31(11 Suppl):s62-s69;discussion S104.

[13]Vaccaro AR，Lehman RA Jr，Hurlbert RJ，et al.A new classification of thoracolumbar injuries:the importance of injury morphology，the integrity of the posterior ligamentous complex，and neurologic status[J].Spine(Phila Pa 1976)，2005，30(20):2325-2333.

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

[15]Dai LY，Jin WJ.Interobserver and intraobserver reliability in the load sharing classification of the assessment of thoracolumbar burst fractures[J].Spine(Phila Pa 1976)，2005，30(3):354-358.

[16]Scholl BM，Theiss SM，Kirkpatrick JS.Short segment fixation of thoracolumbar burst fractures[J].Orthopedics，2006，29(8):703-708.

[17]李伟，王雷，丛杰，等.胸腰椎爆裂骨折的综合分型与治疗[J].中国矫形外科杂志，2000，7(6):538-540.

[18]Denis F.Spinal instability as defined by the three column spine concept in acute spinal trauma[J].Clin Orthop Relat Res，1984(189):65-76.

[19]Wolter D.对脊柱损伤分类的建议[J].德国医学，1986，3:190-194.

[20]Farcy JP，Weidenbaum M，Glassman SD.Sagittal index in management of thoracolumbar burst fractures[J].Spine(Phila Pa 1976)，1990，15(9):958-965.