椎弓根钉内固定术治疗胸腰椎骨折的研究进展

韦昭勇 张 曾 孙 林 杨 渊

（1.广西中医药大学，广西 南宁 530001;2.广西骨伤医院，广西 南宁 530012）

1 解剖特点及损伤特点

脊柱胸腰段是较固定的胸椎与活动度较大的腰椎的结合部，躯干活动应力易集中于此，是生理性后凸的胸椎与生理性前凸的腰椎的衔接部，是小关节面由冠状面向矢状面转换的移行区，易遭受旋转负载的破坏，同时也是脊髓的圆锥与马尾神经的移行区，骨折后神经损伤表现多样化[1]。胸腰段脊柱的功能解剖特点，决定了该段椎体是外伤性骨折的多发部位。越来越多的研究表明，对脊柱骨折后神经的减压及骨折的固定，可以最大程度地改善脊柱骨折伴有神经损伤病人的神经功能，恢复脊柱的生理屈度，加速康复，减少并发症，缩短病人的住院时间。因此，多数骨科医师选择手术治疗不稳定型胸腰椎骨折。

2 胸腰椎骨折及脊髓损伤的分类

2.1 胸腰椎骨折分类

骨折的分类对于治疗方案的选择有很大的帮助作用。然而到目前为止，还没有一种胸腰椎骨折分类方法被世界性应用。1930年，Böhler［2］首先提出把胸腰椎骨折分为五型，随之，Nicholl［3］， Holdsworth［4］， Louis［5］， Denis［6］， Magerl［7］，McCormack［8］以及 Gertzbein［9］等都相继提出了不同的分类系统。国内张光铂［10］饶书城［11］金大地［12］等人也作了类似的工作。其中，Denis 和Magerl 分型（AO分型）为大家所熟知，并被广泛使用。Denis三柱概念的提出，将人们对脊柱的结构及其功能单位的认识进一步深化。其将胸腰椎骨折分为 4大类：（1）A类：压缩性骨折；（2）B类：爆裂性骨折；（3）C类：安全带骨折；（4）D类：骨折脱位。其下还分16个亚型。Magerl等承继AO学派长骨骨折的3-3-3制分类，将胸腰椎骨折分为3类9组27型，多达55种。主要包括：（1）A9类：椎体压缩类：①A1：挤压性骨折；②A2：劈裂骨折；③A3：爆裂骨折。（2）B类：牵张性双柱骨折：①B1：韧带为主的后柱损伤；②B2：骨性为主的后柱损伤；③B3：由前经椎间盘的损伤。（3）C类：旋转性双柱损伤：①C1：A类骨折伴旋转；②C2：B类骨折伴旋转；③C3：旋转-剪切损伤。

2.2 脊髓损伤的分级

脊髓损伤的分级对于掌握脊髓损伤的严重程度以及术后脊髓功能康复的评定起着不可磨灭的作用。目前对脊髓损伤的分型多采用Frankel分级：依据 1969年，由Frankel提出［13］。其将损伤平面以下感觉和运动存留情况分为五个级别：

A∶损伤平面以下深浅感觉完全消失，肌肉运动功能完全消失。

B∶损伤平面一下运动功能完全消失，仅存某些包括骶区感觉。

C∶损伤平面以下仅有某些肌肉运动功能，无有用功能存在。

D∶损伤平面以下肌肉功能不完全，可扶拐行走。

E∶深浅感觉、肌肉运动及大小便功能良好，可有病理反射。

胸腰椎骨折常常伴有脊髓损伤，根据临床表现及影像学检查迅速对胸腰椎骨折进行快速分类，可为临床医生选择治疗方案提供参考作用。

3 手术治疗

由于胸腰椎骨折多样化，对不同类型骨折以及是否伴有神经损伤等情况，应采取不同的治疗方式。对于神经不完全损伤的胸腰段椎体爆裂骨折，通常通过手术减压、稳定脊柱治疗。但对于无神经损伤的治疗方式，一直存在很大争议。非手术治疗是无神经损伤胸腰段椎体爆裂骨折的主要治疗方法，治疗后多数残留后凸畸形，后期出现迟发性神经损伤。手术治疗的目的是纠正畸形，为骨折愈合、植骨融合提供一个稳定的环境，防止神经损伤，尽可能的恢复病人功能，使其能尽早运动。

3.1 无神经损伤的胸腰椎爆裂性骨折的手术治疗

任东风等［14］对 22例无神经损伤的胸腰段爆裂骨折，采用短节段椎弓根内固定器复位固定、经椎弓根椎体内植骨治疗，结果显示术后伤椎前、后缘平均高度ABC百分比，分别由63%、82%恢复到 95.5%、99%，伤椎局部平均后凸由 21.4°矫正到1.6°(P＜0·05)；术后1年伤椎前、后缘平均高度为94%、98.6% (P＞0.05)，局部后凸矫正度数则平均丢失 14.6°(P＜0·05)。未发现感染、椎弓根螺钉断裂、损伤神经等并发症。由此他认为后路短节段椎弓根内固定是治疗无神经损伤胸腰段爆裂骨折的一种理想方法，经椎弓根椎体内植骨不能阻止后凸矫正度数的丢失。王勤业等［15］对12例应用AF经椎弓根内固定系统治疗的胸腰椎骨折患者手术前后的临床体征、X线片和CT进行回顾性分析。其12例患者骨折按Denis分型，爆裂型3例，压缩型9例，不稳定性骨折10例占83%。均无脊髓神经功能损伤。结果发现12例患者椎体前缘高度由术前56%恢复至93 %，椎体后缘高度由术前70 %恢复至97 %，Cobb′s角由术前平均17.1°恢复至术后2.0°。椎管内移位骨块复位率达90%。基于以上结果，他认为AF椎弓根内固定系统能达到精确复位固定且手术操作简便，是一种治疗胸腰椎骨折的有效方法。刘洪涛等[16]通过使用丹历·枢法模公司生产的Cotrel2DuboussetHorizon (CDH)椎弓根内固定系统治疗26例单节段椎体不稳定性骨折，其中骨折波及前、中二柱23侧，骨折波及前、中、后三柱3例。均无脊神经及马尾损伤，其中椎管无变形、狭窄12例，椎体轻度爆裂、椎管轻度狭窄(椎管横截面减小1/4以内即Worter指数Ⅰ度) 14例。与单用传统切开复位、内固定治疗的32例进行对照观察。结果显示经皮微创组的手术时间为45±4.96min，明显短于传统手术所用时间 45±4.96min；经皮微创组手术出血量为 80±20.69ml，出血量明显少于传统手术组230±54.17ml，具有显著差异性（P＜0.01）；经皮微创组的术后离床和住院时间分别为 10±2.17d，10±2.11d，与对照组相比，具有显著差异性（P＜0.01）。术后骨折愈合后测定：术后骨折椎体高度丢失20%～10% 1例，丢失10%以内5例，无明显高度丢失20例。术后遗留腰背部轻度疼痛7例，未遗留腰背部疼痛19例。术后无脊神经或马尾神经损伤并发症，未发生伤口感染及内固定断裂、松动等并发症。他认为经皮椎弓根内固定技术可使不稳定胸腰椎骨折获得坚强固定，手术操作简单安全，创伤轻、痛苦小，患者康复快。于明昌等[17]采用单纯后路切开复位、椎弓根螺钉系统内固定治疗胸、腰椎爆裂型骨折共48例，结果术后椎体高度恢复至正常椎体的75.2～97.4%，骨折愈合良好，所有患者均恢复日常生活能力，90%以上患者恢复劳动工作能力。患者局部感觉障碍均有不同程度的缓解，无 1例发生脊髓损伤加重。Cobb′s角及椎体高度的测量与术前比较，术后、拆除内植物前及末次随访时的 Cobb′s角及椎体高度均有显著性差异(P＜0.01)，而术后与末次随访之间的差异无统计学意义(P＞0.05)。因此他认为后路切开复位内固定治疗无明显神经症状的胸腰椎爆裂型骨折患者，无需减压即可有效恢复椎体高度、Cobb′s角和椎管容积，是临床治疗胸腰椎爆裂型骨折的首选方案。

3.2 伴有神经损伤的胸腰椎骨折的手术治疗

胸腰椎部位对应的是脊髓圆锥，当其发生骨折时常常伴有脊髓神经的损伤，因此对于胸腰段椎体骨折的治疗在稳定脊柱的情况下极可能的恢复脊髓神经功能才是治疗的重点。郭伟等[18]使用 AF系统内固定手术治疗胸腰椎爆裂型骨折 36例。其36例患者骨折按Denis分级∶爆裂型27例，压缩型7例，骨折错位2例。术前脊髓神经损伤按Frankel分级：A2例， B6例，C6例，D10例，E12例。结果发现椎体平均高度分别由术前的前缘 34.5%和后缘 76.5%恢复到术后的前缘91.0%和后缘的 97.5%，平均 94.0%。Cobb’s角由术前平均16.2°恢复至术后平均1.8°，经统计学检验两项指标术前后差异有显著性(P＜0.01)。术前后有CT片对比的24例中，椎后缘骨块突入椎管的程度明显减轻或消失，复位率达 93%以上。神经功能恢复∶A级2例均无明显恢复。B级6例无恢复2例，恢复至C级3例，恢复至D级1例。C级6例，无恢复1例，5例恢复至D级。D级10例均恢复至E级。E级12例均无变化。对脊髓损伤的患者按Frankel分级平均提高1.5级。由此可见AF内固定系统在脊柱内固定器械中具有较明显的优越性，是胸腰椎爆裂型骨折的一种有效治疗方法。王瑞等[19]应用短节段椎弓根内固定加 X线透视下经伤椎椎弓根注射磷酸钙骨水泥行椎体成形术治疗胸腰椎骨折22例，其入选病例按Denis分型：压缩型13例，爆裂型9例。术前神经功能按Frankel分级∶A级2例，B级2例，C级3例，D级10例，E级5例，其中6例有小便困难。结果22例手术前伤椎椎体前、后缘高度、Cobb角及椎管狭窄率分别为49.4%、83.1%、22.8°、36.2%，手术后分别为 92.5%、95.7%、3.6°、12.4%(P＜0.05)。术后无新的神经症状出现；椎管内及椎间孔无明显渗漏。随访5～16个月，除2例神经功能A级脊髓神经症状无改善外，其余均有1～3级恢复；无内固定失败及伤椎高度明显丢失者。他们认为短节段椎弓根内固定加椎体成形术治疗胸腰骨折是一种安全有效的治疗方法。史金辉等[20]分析了47例应用椎弓根内固定治疗合并脊髓损伤胸腰椎骨折并获完整随访的病例资料，结果发现47例患者伤椎前、后缘高度压缩率术前平均43.6%、71.4%，术后平均恢复至92.2%、96.4%，至末次随访时为88.3%、93.1%；Cobb′s角术前平均23.5°，术后矫正至4.3°，末次随访时为8.8°。椎管占位率术前、术后、随访时分别为∶ 62.8%、11.4%、6.2%。经配对t检验，各项指标术后与术前相比有统计学差异(P＜0.05)，随访数据与术后相比无统计学差异(P＞0.05)。脊髓不完全损伤的患者神经功能均有FrankeⅡ级以上的改善， 61.7%的患者可继续从事伤前的社会工作。由此得出的结论是椎弓根内固定治疗合并脊髓损伤的胸腰椎骨折可重建脊柱稳定性，恢复脊柱正常序列，有利于神经功能恢复和植骨融合。杨伟光等[21]应用经椎弓根螺钉内固定系统单节段固定术治疗胸腰椎不稳定骨折 6例，进行后路减压、植骨融合，比较神经功能及骨折愈合情况。结果发现全部伤椎体复位良好，后突角由术前平均27°（10°～39°）矫正到术后平均 5°（0°～8°），椎体前缘高度由术前平均 56.6%（平均 30%～78%）恢复到术后平均97.2%(88%～100%)，随访椎体高度无再丢失。神经功能按Frankel分级：损伤均有1～3级的恢复。由此可见椎弓根钉单节段内固定术治疗胸腰椎不稳定骨折，可有效重建脊柱稳定性，脊柱融合率高，临床效果满意。

4 结语

胸腰椎骨折是胸椎与腰椎结合部位的骨折，因其解剖特点，骨折损伤后常常导致脊柱失稳及脊髓损伤，给患者带来极大的伤害。目前对其研究主要集中在脊柱的生物力学，损伤机制，外固定器材的研究等。脊柱三柱理论的提出为脊柱损伤特别是胸腰椎骨折的治疗提供了理论支柱。胸腰椎椎体骨折的治疗目的是尽早恢复脊柱的稳定性、脊髓减压以及最大限度地恢复肢体的剩余功能，尽早使患者离床下地活动。椎弓根内固定系统具有三维矫正和三柱固定作用，能使压缩的脊柱高度和矢状面成角获得良好恢复。无论是传统的开放式手术还是微创手术，极大多数都是在椎弓根内固定的基础上实现的。为达到脊柱的强有力固定，很多脊柱外科医生选择在椎弓根内固定的基础上植入自体骨或异体骨，或是行椎体融合术。随着微创脊柱外科的发展，因其具有切口小、创伤小、失血少、组织损伤小、住院时间短、护理更简明的优点，已成为许多医生和患者治疗胸腰椎骨折的治疗方式。但其治疗都是椎弓根内固定术的延续。因此在将来的一段时间内，椎弓根内固定术仍然是治疗胸腰椎骨折的首选治疗方式。随着微创外科技术的发展，相信随着现代生物科学、网络信息科学、纳米材料科学、计算机智能科学的深入发展，脊柱外科操作的微创化、无创化的理想也必定能实现。

[1] 孙宏慧,邹宏恩,崔宏恩,等.脊柱胸腰段不稳定骨折的手术治疗[J].第四军医大学学报,1999,20(12):1091-93.

[2] Böhler L. Die techniek deknochenbruchbehandlung imgrieden und im kreigen [in German]. Verlag von Wilhelm Maudrich:1930.

[3] Nicholl I. Fractures of the dorsolumbar spine. J Bone Joint Surg Br 1949,31:376-394.

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

[5] Louis R. Instability theories [in French]. Rev Chir Orthop 1977,63:423-425.

[6] Denis F. The three column spine and its significance in the classification of acute thoracolumbar spinal injuries. Spine 1983,8:817-831.

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

[8] McCormack T,Karaikovic E,Gaines RW. The load sharing classification of spine fractures. Spine 1994,19:1741-1744.

[9] Gertzbein SD. Classification of thoracic and lumbar fractrues.Spine,1994,19:626-628.

[10] 张光铂,李子荣,张雪哲.胸腰椎损伤的综合分类与治疗[J].中华外科杂志,1989,27:71-74.

[11] 饶书城.胸腰椎损伤的主要类型.脊柱外科手术学[M].第 1版.北京:人民卫生出版社,1993:202-206.

[12] 金大地,杨守铭,于娜沙,等.胸腰椎骨折分类及病理形态特点[J].中华外科杂志,2000,38(9):811-814.

[13]Iwamoto J， Takeda T， Ichimura S,et al. Effects of 5-year treatment with elcatonin and alfacalcidol on lumbar bone mineral density and the incidence of vertebral fractures in postmen opausal women with osteoporosis: a retrospectives study.J Orthop Sci,2002,7:637-643.

[14] 任东风,史亚民,侯树勋,等.后路短节段椎弓根内固定治疗无神经损伤胸腰段爆裂骨折[J].中国骨与关节损伤杂志,2005,20(2):86-87.

[15] 王勤业,罗亚平,管志海,等.AF系统椎弓根内固定治疗胸腰椎骨折[J].实用骨科杂志,2004,10(1):56-58 .

[16] 刘洪涛,镇万新,朱杰诚,等.经皮椎弓根内固定术在胸腰椎骨折中的应用[J].中国矫形外科杂志,2005,13(16):1227-1229.

[17] 于明昌,陈卫东.后路切开复位内固定治疗胸腰椎爆裂型骨折[J].实用临床医药杂志,2011,15(5):58-59.

[18] 郭伟,王胜利.AF系统内固定治疗胸腰椎爆裂性骨折[J].中国骨肿瘤骨病,2005,4(3):146-147.

[19] 王瑞,靳安民,张辉,等.短节段椎弓根内固定与椎体成形术联合治疗胸腰椎骨折[J].新乡医学院学报,2005,20(2):112-114.

[20] 史金辉,杨慧林,王根林,等.椎弓根内固定治疗合并脊髓损伤的胸腰椎骨折[J].国矫形外科杂志,2007,15(20):1531-1532.

[21] 杨伟光,翁永前,欧志峰,等.椎弓根钉单节段固定术治疗胸腰椎不稳定骨折[J].当代医学,2010,16(24):89-90.