后路短节段固定结合经伤椎椎弓根植骨治疗胸腰椎骨折

陈农　周海林　周凯华　高如峰　刘佐庆

(复旦大学附属中山医院青浦分院骨科，上海　201700)



·论著·

后路短节段固定结合经伤椎椎弓根植骨治疗胸腰椎骨折

陈农周海林周凯华高如峰刘佐庆

(复旦大学附属中山医院青浦分院骨科，上海201700)

摘要目的： 探讨后路短节段固定结合经伤椎椎弓根植骨治疗胸腰椎骨折的临床疗效。方法： 回顾分析2011年6月—2013年6月收治的30例胸腰椎骨折患者的临床资料，均采用后路短节段固定结合经伤椎椎弓根植骨治疗。记录手术时间，术中出血量，术前及术后疼痛视觉模拟评分，伤椎前、后缘高度比值，Cobb角，神经功能恢复(Frankel分级)及并发症情况。结果： 术后所有患者随访6～23个月，平均14.6个月。末次随访时视觉模拟评分与术前比较差异有统计学意义(P<0.05)。术后3 d及末次随访时伤椎前、后缘高度比值和Cobb角与术前比较均有明显改善(P<0.05)，术后3 d伤椎前、后缘高度比值和Cobb角和末次随访时比较差异均无统计学意义(P>0.05)。神经功能损伤的患者术后Frankel分级均有明显改善。末次随访时无内固定松动、断裂和脱出。结论： 后路短节段固定结合经伤椎椎弓根植骨能充分恢复伤椎的高度，更好地重建椎体解剖形态、矫正后凸畸形、维持矫正效果和避免长期腰背疼痛发生，该手术方法安全有效。

关键词胸腰椎骨折;椎弓根固定;椎弓根植骨

Posterior Short Segment Pedicle Screw Fixation Combined with Transpedicular Intracorporeal Grafting in Treatment of Thoracolumbar Fractures

CHENNongZHOUHailinZHOUKaihuaGAORufengLIUZuoqing

DepartmentofOrthopedics,QingpuBranchofZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai201700,China

AbstractObjective： To evaluate the clinical efficacy of posterior short segment pedicle screw fixation combined with transpedicular intracorporeal grafing in the treatment of thoracolumbar fractures.Methods： The clinical data of 30 patients with thoracolumbar fractures, who were admitted and treated with posterior short segment pedicle screw fixation combined with transpedicular intracorporeal grafting during June 2011 and June 2013, were retrospectively analyzed.The operation time,intra-operational bleeding amount, preoperative and postoperative visual analogue scale(VAS) score,the ratio of anterior and posterior vertebral height, Cobb angle, neurological function(Frankel grade) and complications were recorded. Results： All the cases had been followed up for 14.6 months averagely(range from 6 to 23 months).There was significant difference between the VAS score at the last follow-up and the preoperative one (P<0.05).The ratio of anterior and posterior vertebral height as well as the Cobb angle improved significantly at the 3rdday after operation and the last follow-up as compared with preoperative ones(P<0.05). The ratio of anterior and posterior vertebral height as well as Cobb angle at the 3rdday after operation was not significantly different from that at the last follow-up(P>0.05).The postoperative Frankel grade in patients with neurological function damage improved significantly.There was no breakage or loosening happened with the internal fixation.Conclusions： The posterior short segment pedicle screw fixation combined with transpedicular intracorporeal grafting can reconstruct vertebral body height, rebuild anatomic form of vertebra, obtain better kyphosis correction,maintain the correction effect and avoid the long term lumbago and back pain.This surgical method is safe and effective.

Key WordsThoracolumbar fractures;Pedicle screw fixation;Transpedicular intracorporeal grafting

胸腰段骨折在脊柱骨折中最常见，占脊柱骨折的50%以上。后路椎弓根螺钉内固定是最常用的手术方法，但短节段跨伤椎四钉固定术后常出现内固定失败与矫正度丢失等并发症，明显影响临床疗效[1-3]，而长节段固定虽可明显提高固定疗效，但由于术中固定了更多的脊柱功能单位，现主要用于胸腰椎安全带损伤或骨折脱位型损伤[4]。为减少短节段固定的失败率，复旦大学附属中山医院青浦分院采用后路短节段固定结合经伤椎椎弓根植骨治疗胸腰椎骨折30例，取得良好疗效，现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料选择2011年6月—2013年6月在复旦大学附属中山医院青浦分院采用后路短节段固定结合经伤椎椎弓根植骨治疗的胸腰椎骨折患者30例，其中男性18例，女性12例；年龄21～68岁，平均年龄(44.6±12.8)岁。致伤原因：高处坠落伤16例，交通伤9例，压砸伤5例。入院后所有患者常规行X线、CT平扫和三维重建，部分患者行MRI检查。本组病例均为单椎体骨折，骨折累及节段：T11椎体2例，T12椎体11例，L1椎体10例，L2椎体7例。按Denis分类，压缩骨折11例，爆裂骨折19例。术前脊髓神经损伤按Frankel分级：C级3例，D级6例，E级21例。所有患者手术距受伤时间1～9 d，平均4.2 d。排除标准：(1)Denis分类中屈曲牵张型和骨折脱位型；(2)椎管内骨块占位大于50%，伴有神经压迫症状；(3)脊髓神经功能严重受损Frankel分级为A级和B级。

1.2手术方法均采用全身麻醉，取俯卧位后，胸部及骨盆处分别用垫枕垫高，使腹部悬空，采用体位复位来复位伤椎，C形臂X线透视下确认，若伤椎复位欠佳，则同时牵引肩部和足部，进一步复位；复位满意后，以伤椎为中心取后正中入路，显露伤椎及上、下各一椎体的椎板、关节突及横突基底部。胸椎进针点位于横突中线偏上与上关节突中1/3处交界处，腰椎进针点位于“人字嵴”顶点。对伤椎的上、下椎体行椎弓根螺钉固定。在进针点用开孔器开孔后，沿椎弓根轴向挺入，放置定位针在C形臂X线透视下判断进钉点及进针角度，透视位置满意后，用探棒探查准确后，拧入直径与长度合适的椎弓根钉。放置好连接棒后，利用器械撑开复位伤椎前中柱，对于有神经压迫症状并且椎管内有明显占位的患者，应行椎管减压。减压时可探查前方压迫骨块是否复位，用“L”型嵌入器可将未复位的骨块砸入椎体。将减压所得的骨块，包括棘突、椎板、关节突等，去除软组织后，修剪成碎粒状，以备植骨用。术中C形臂X线透视椎体复位良好后，定位伤椎椎弓根螺钉进钉点，拧入椎弓根钉，形成植骨通道。伤椎上终板骨折处常下陷，可通过该通道插入角度刮匙直达骨折处，C形臂X线透视下撬拔复位下陷的终板，复位满意后将植骨漏斗插入该通道至椎体骨缺损处，用顶棒将同种异体骨或减压碎骨推入伤椎椎体内，为确保骨块填入椎体内，宜慢慢逐颗推入，务求每次将顶棒插到底，并用锤子适当用力打实，最后骨腊封闭钉孔。同法行对侧椎弓根植骨后，冲洗伤口并缝合。椎弓根固定系统采用美国枢法模公司Tenor系统，同种异体骨为山西奥瑞有限公司产品。

1.3术后处理术后伤口放置引流管，术后24～48 h拔除，应用抗生素24～48 h，有硬膜损伤患者适当延长抗生素应用时间。术后12 d拆线，术后2周后行腰背肌功能锻炼。术后3周可佩戴支具下床活动。

1.4疗效观察比较术前、术后疼痛程度，伤椎前、后缘高度比值，Cobb角、Frankel分级。伤椎前(后)缘高度比值=伤椎前(后)缘高度/正常椎体前(后)缘高度[相邻上、下椎体前(后)缘高度之和的平均值]。Cobb角测量：X线侧位片伤椎上位椎体的上终板延长线与伤椎下位椎体的下终板延长线的交角。

1.5统计学处理采用SPSS 11.5统计软件进行统计学分析，计量资料组间比较采用配对t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

30例患者均获得随访，时间6～23个月，平均14.6个月。手术时间为90～150 min，平均(112±12.50)min；术中出血量为150～350 mL，平均(265±55.63)mL。术前视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)5～9分，平均(7.03±1.07)分；末次随访时VAS评分0～3分，平均(1.97±0.56)分；末次随访时VAS评分与术前比较差异有统计学意义(P<0.05)。术后3 d和末次随访时伤椎前、后缘高度比值和Cobb角与术前比较差异均有统计学意义(P<0.05)。术后3 d和末次随访时伤椎前、后缘高度比值和Cobb角差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。脊髓神经损伤患者术后均有不同程度的恢复，术前Frankel分级为C级的3例病例，末次随访时2例恢复至D级，1例为E级。6例术前Frankel分级为D级的病例，末次随访时全部恢复至E级。仅1例切口浅表感染，经换药后伤口愈合；无术后神经损伤加重病例；随访期间无内固定松动和断裂。

典型病例：患者男性，42岁，高处坠伤致L1骨折，Denis分型为爆裂型，Frankel分级为D级，伤后4 d行后路短节段固定结合经伤椎椎弓根植骨治疗，术后半年骨折愈合良好，Frankel分级恢复为E级，术前、术中及术后影像学表现见图1，术中植骨漏斗置入，见图2。

注：与术前比较，*P<0.05

A：术前正位X线片；B：术前侧位X线片；C：术前二维CT矢状位片；D：术前CT横断位片；E：术中植骨X线片；F：术后3 d正位X线片；G：术后3 d侧位X线片；H：术后半年正位X线片；I：术后半年侧位X线片图1　腰椎骨折患者术前、术中及术后影像学表现

图2　术中植骨漏斗置入

3讨论

3.1伤椎植骨的必要性和优点后路短节段椎弓根螺钉固定是胸腰椎骨折最常用的手术方法，但在随访中发现有50%～80%患者出现内固定失败、矫正度丢失或遗留腰背疼痛等问题[1-3]。后路复位固定后虽伤椎高度恢复，但若行CT检查会发现压缩破坏的骨小梁常没有达到良好复位，伤椎椎体内呈空壳状，形成“蛋壳”样椎体[5-7]。“蛋壳”样变化的伤椎愈合常呈纤维连接，不能达到真正的骨性愈合，因此无法承受正常纵向压缩负荷。在这种情况下，大部分应力负荷只能由后方内固定承载，再坚强的内固定物也无法长时间独立承载持续存在的负荷从而出现伤椎椎体再次塌陷和矫正角度的丢失，严重者出现内固定松动和断裂等。对于“蛋壳”样椎体是否植骨以及如何植骨的问题一直有争议，以往常采用后外侧植骨融合术来实现维持骨折复位和预防矫正丢失，但由于后外侧融合存在不确切及加速邻近节段退变的缺点，并不能有效提高临床疗效[8-10]。Van Herck等[11]采用后路固定结合伤椎椎弓根植骨治疗31例胸腰段骨折，认为植骨能更好地重建前柱和维持矫形角度。内固定可以维持脊柱骨折早期的稳定性，伤椎本身骨性愈合是长期维持脊柱稳定性的关键。因此，我们建议，胸腰段骨折术中应积极植骨，填补“蛋壳”样缺损，以重建伤椎的前中柱。本组病例随访中未发现伤椎高度和矫正角度的丢失，手术疗效满意。我们认为经伤椎椎弓根植骨具有如下优点：(1)填充了骨缺损，重建了伤椎的解剖形态，促进了骨性愈合；(2)将塌陷的椎体终板和椎间盘髓核组织复位，防止椎间盘陷入椎体；(3)未行后路融合，保留了脊柱运动节段，不增加邻近节段退变；(4)间接的脊柱神经减压。

3.2植骨材料的选择和植骨量的计算目前植骨材料种类繁多，有自体骨、异体骨、珊瑚羟基磷灰石和磷酸钙骨水泥等，均广泛应用于临床[12-14]。自体骨不仅具有良好的骨诱导性、成骨和骨传导性，愈合过程快，明显优于其他骨移植材料，而且不引起免疫排斥反应，也不会传播疾病，因此自体骨一直被认为是植骨材料中的金标准。由于自体骨获取有限，并且延长了手术时间，增加了手术出血量，有时甚至出现取骨处感染和局部慢性疼痛等并发症，使其在临床使用中受到较大的限制。同种异体骨有良好的骨传导性，来源丰富，可根据需要制成不同形状，储存和使用方便。珊瑚羟基磷灰石和磷酸钙骨水泥是人工合成骨。可注射用的磷酸钙骨水泥是由磷酸三钙、碳酸钙及磷酸钙混合而成，可以微创植入，主要用于填充骨的空腔，注入后数分钟发生硬化，无发热反应，固化的显微结构与骨组织相似，抗压能力比松质骨强，比皮质骨弱。本组植骨材料使用同种异体骨、减压碎骨或二者混合，随访发现骨愈合良好。

Knop等[15]报道经伤椎维弓根椎体内植骨并不能维持椎体高度和防止内固定失败，并且明显增加了手术时间和术中出血量。我们认为椎体内植骨效果差可能与植骨量不足和充填不充分有关。如何确定植骨量较为困难，植骨量与椎体的体积、椎体的压缩程度、复位情况及遗留空腔等均有关。有学者[16]报道后路伤椎经椎弓根植骨用量的计算方式：把椎体近似看成梯形，根据伤椎上、下椎体体积推算出伤椎伤前体积，再减去伤椎现体积而得出丢失骨量，再根据此量来指导术中的植骨量。本组患者植骨量均达3～5 g，由于植骨充分，恢复了前中柱结构稳定性，术后随访VAS评分较术前差异有统计学意义(P<0.05)。术后3 d伤椎前、后缘高度比值和Cobb角与术前相比均有明显改善(P<0.05)。术后3 d和末次随访时伤椎前、后缘高度比值和Cobb角比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，临床疗效满意。

3.3手术注意事项经伤椎椎弓根椎体内植骨可直接填充椎体内骨缺损，有助于促进骨折愈合，可明显提高手术疗效[17-20]。植骨时若术中操作不当植骨块易掉出椎体外，甚至突向椎管内，造成医源性神经或血管损伤。若手术中充填不充分，就难以达到满意效果。因此，我们认为经伤椎椎弓根植骨应注意如下事项：(1)植骨前应先用器械撑开复位伤椎，在椎体内形成空腔；(2)先拧入椎弓根螺钉，扩大并形成植骨通道，可用角度刮匙撬拔复位塌陷的终板；(3)将植骨漏斗插入椎体前半，植骨时宜慢慢逐颗将骨块推入，每次将顶棒推到底，以确保骨块填入椎体内并可避免通道阻塞；(4)在透视下进行，以避免植骨块掉到椎体外，甚至突向椎管；(5)植骨块尽量选用松质骨，通过锤子轻轻打压植骨块，尽量填满椎体内空隙。

综上所述，采用后路短节段固定结合经伤椎椎弓根植骨治疗胸腰段骨折，在恢复脊柱生理结构时，通过伤椎椎弓根植骨充填骨缺损，能更好地重建并维持伤椎高度和Cobb角度，减少内固定失效、伤椎椎体高度丢失和术后疼痛等相关并发症。该手术方法安全有效，值得推荐。

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中图分类号R683.2

文献标志码A

通讯作者周海林，E-mail: zhou.hailin@qphospital.com

基金项目：上海市卫生和计划生育委员会资助项目(编号：20124304)；复旦大学附属中山医院青浦分院项目(编号：QYM2012-12)；上海市医学重点专科建设资助项目(编号：ZK2012A36)；上海市青浦区卫生和计划生育委员会学科带头人项目(编号：WD2015-08)