经伤椎固定联合椎板开窗治疗伴有椎管侵占的胸腰椎骨折

李东风，刘法敬，胡成栋，霍喜卫，李彦飞

(河北省邯郸市中心医院骨科，河北 邯郸 056001)



·论 著·

经伤椎固定联合椎板开窗治疗伴有椎管侵占的胸腰椎骨折

李东风，刘法敬，胡成栋，霍喜卫，李彦飞

(河北省邯郸市中心医院骨科，河北 邯郸 056001)

目的观察经伤椎椎弓根螺钉固定联合椎板开窗减压治疗伴有椎管侵占的胸腰椎骨折手术效果。方法选择伴有椎管侵占的单节段胸腰椎骨折患者30例，均采用经伤椎椎弓根螺钉短节段固定，单侧或双侧椎板开窗脊髓减压治疗；分别测量术前、术后及末次随访时的椎体相对高度、后凸角(Cobb角)，观察椎管占位改善情况，以美国脊髓损伤协会(American Spinal Injury Association，ASIA)分级评估手术后神经功能恢复情况。结果所有手术均顺利完成，术中因骨块损伤硬膜导致脑脊液漏5例，经严密缝合筋膜组织并行腰大池置管引流后均Ⅰ期愈合。平均随访17.2个月，未发现内固定物松动、移位、折断及骨折椎体塌陷等情况。术后1周到末次随访，伤椎平均高度有了明显提高，局部Cobb角明显变小，术后1周时椎管侵占率已明显下降，以上指标与术前比较差异均有统计学意义(P<0.01)。术前ASIA分级为A级0例、B级10例、C级11例、D级5例、E级4例，末次随访时ASIA分级为A级0例、B级1例、C级3例、D级7例、E级19例，术前与末次随访时比较差异有统计学意义(Uc=4.593，P=0.003)。结论经伤椎固定联合椎板开窗脊髓减压是治疗伴有椎管侵占的胸腰椎骨折最直接有效的方法，可促进受损神经的恢复，减小手术创伤，有效恢复并维持伤椎的高度。

脊柱骨折；椎弓根钉固定；治疗结果

随着社会工业化进程的发展，由交通事故和高处坠落所导致的胸腰椎骨折越来越多见。后路短节段撑开复位内固定术作为一种成熟的外科干预措施，临床应用较多，它可有效重建脊柱的稳定性，有效维持椎体矢状序列，且能更多地保留脊柱的运动节段[1-2]。但短节段固定存在椎体固定支撑点缺乏和前柱支撑力不足等缺点，术后易出现伤椎高度丢失、局部后凸畸形加重及内固定物松动、折断等情况[2-5]。近年来，有学者对短节段钉棒撑开复位系统进行了改进，经伤椎置入双侧或单侧椎弓根螺钉，增加了固定支撑点，并能提供更佳的前柱支撑力，从而达到更好的矫形效果[1-2,5]。部分胸腰椎骨折患者常伴有不同程度的神经功能损害，借助影像学检查多可发现有大小不等的骨块侵入椎管，压迫脊髓。后路减压复位骨折块是最行之有效的干预手段，但其手术指征及效果却充满争议。已有研究表明，对无神经损害的胸腰椎爆裂骨折及部分合并椎管侵占出现神经症状的骨折患者，单纯通过钉棒撑开及前后纵韧带张力的作用可使侵入椎管的骨块获得复位[6]。但因未先行脊髓减压而在伤椎撑开复位后出现脊髓受损症状加重的病例临床亦可见到。针对上述问题，本研究对伴有椎管侵占的胸腰椎骨折患者均采用经伤椎短节段固定联合椎板开窗脊髓减压治疗，获得了满意临床疗效，现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2010年5月—2012年10月我院手术治疗AO分型A型且有椎管侵占的胸腰椎骨折患者30例，所有患者均为单节段胸腰椎骨折，骨折部位为T61例、T72例、T83例、T92例、T106例、T115例、T125例 L14例、L21例、L31例；AO分型：A1型15例，A2型9例，A3型6例；美国脊柱损伤协会(American Spinal Injury Association,ASIA)分级：A级0例，B级10例，C级11例，D级5例，E级4例。纳入标准：①骨折椎体较为新鲜，从骨折到接受手术时间<2周；②椎管侵占率>30%，伴有不同程度神经损害；③术前CT扫描显示骨折椎体椎弓根内壁完整；④伤椎高度压缩率>30%。

本研究获得医院伦理委员会批准，且患者均签署知情同意书。

1.2临床症状及影像学检查 腰背部疼痛剧烈，平卧位疼痛略减轻但不能彻底缓解，相应椎体棘突有压痛和叩击痛。10例椎体压缩较重患者，出现脊柱后凸畸形。所有患者均常规行脊柱X线、CT及MRI检查。CT扫描可确定侵入椎管骨折块的大小、形态、部位，通过软件测算椎管侵占率，同时明确伤椎椎弓根内侧壁的完整性；MRI检查应用高分辨率1.5TMR成像仪(美国GE公司)，矢状面成像T1加权像采用自旋回波序列，T2加权像采用快速自旋回波序列，根据椎体内骨髓信号变化确定骨折部位，同时除外椎体病理性骨折。

1.3手术方法 麻醉成功后取俯卧位，垫软垫使腹部悬空，以骨折椎体为中心行后正中切口，分离两侧肌肉，显露伤椎及毗邻上下椎体的椎板及关节突关节，C臂X线机定位准确后，于伤椎及上下椎体椎弓根分别置入椎弓根螺钉6枚，根据椎管内骨块侵入情况行单侧或双侧椎板开窗，以神经剥离子沿开窗区的椎管壁边缘探查，明确骨折块对脊髓压迫的具体情况，利于远端带弧度的平头打入器绕到脊髓前方将骨块夯入椎体。选取长度合适的钛棒预弯弧度，连接双侧椎弓根螺钉，先将头尾端椎弓根钉撑开并锁定，再根据塌陷位于上/下终板而行伤椎与头端钉或与尾端钉撑开固定(上下终板均塌陷者伤椎可先与头端钉撑开固定，待松开尾端钉后再与尾端钉撑开锁定)，神经剥离子再次探查脊髓通畅情况，生理盐水冲洗切口，内置负压引流管，逐层缝合切口。术后切口引流管保留时间24～48 h，给予24 h内给予抗生素预防感染，2周后戴胸腰支具下床活动，支具佩戴8～12周。所有患者于术后1年后将内固定物取出。

1.4观测指标

1.4.1X线检查 术前、术后1周及末次随访时行X线检查，应用Photoshop 8.0测量软件在侧位X线片测量患者Cobb角、伤椎前缘、后缘及中线高度。以椎体前缘、后缘和中线高度的平均值作为骨折椎体的平均高度进行对比分析。伤椎高度压缩率=术前椎体高度/估算的原椎体高度，其中估算的原椎体高度为伤椎相邻的上下椎体的平均高度值[2]。Cobb角测量为从伤椎相邻上位椎体的上终板垂线与相邻下位椎体的下终板垂线所成的夹角[7]。在CT轴位片上测量椎管侵占率，椎管侵占率由椎管正中矢状径变化的比值表示=1-伤椎椎管正中矢状径/伤椎上下椎管正中矢状径平均值×100%[6]。

1.4.2神经功能恢复评估 分别于术前、末次随访时以ASIA分级来评估神经功能恢复情况。记录患者的手术时间、术中出血量。

1.5统计学方法 应用SPSS 16.0统计软件分析数据。计量资料比较分别采用t检验、单因素方差分析和SNK-q检验；等级资料比较采用Wilcoxon秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1伤椎平均高度、局部Cobb角和椎管侵占率变化 所有手术均顺利完成，手术时间95～220 min，平均(138.5±35.1) min，术中出血量210～520 mL，平均(290.7±56.9) mL。术中发现骨折块扎破硬膜导致脑脊液漏者5例，给予严密缝合筋膜层后Ⅰ期愈合3例，破损较大者行腰大池置管引流2例，14～21 d后完全愈合。从术后1周到末次随访，伤椎平均高度有了明显增加，局部Cobb角明显变小，术后1周时椎管侵占率已明显下降，以上指标与术前比较差异均有统计学意义(P<0.01)。见表1。

表1 手术前后相关指标比较Table 1 Comparison of relative index at pre- and post-operation

2.2ASIA分级变化 术前ASIA分级为A级0例，B级10例，C级11例，D级5例，E级4例，末次随访时ASIA分级为A级0例，B级1例，C级3例，D级7例，E级19例，术前与末次随访时比较差异有统计学意义(Uc=4.593，P=0.003)。见表2，图1，2。

表2 术前、术后ASIA分级Table 1 ASIA classification at pre- and post-operation (例)

2.3随访 术后随访13～29个月，平均17.2个月，随访过程中未发现内固定物松动、移位及折断等情况，内固定物拆除后未出现骨折椎体塌陷(图3)。

图1 术后1周X线正位片：已行左侧椎板开窗减压Figure 1 Postoperative X-ray film 1 week after operation. The left side of fendstration decompression was done of vertebral body significantly recovered

图2 术后1周 X线侧位片示：伤椎高度明显恢复Figure 2 Postoperative X-ray film 1 week after operation. The height of vertebral body significantly recovered

图3 术后1年时X线片：腰2椎体高度维持好，局部Cobb角无明显增大，内固定物稳定存在Figure 3 X-ray film 1 year after operation:the vertebral body height maintain well without significant increase in local Cobb angle, and the internal fixation at stable situation

3 讨 论

对于轻中度胸腰椎压缩骨折，后路短节段两椎4枚钉固定撑开复位被认为是行之有效的治疗方法，可以获得较满意的临床评价，同时能避免长节段固定导致的平背畸形[8]。但经过长期临床随访发现矫形丢失和内固定失败的比率较高，分析原因有以下几方面[4,9-10]：①椎体骨折后，前后纵韧带及椎间盘纤维环的牵拉作用减弱，仅仅依靠4枚椎弓根螺钉所提供的张力很难使椎体高度恢复到最佳；②伤椎及邻近节段的稳定性主要靠上下位椎体内螺钉的支撑力来维持，当上半身负荷全部加载到内置物上时，椎弓根螺钉在反复作用力下易发生疲劳性折断及松动；③椎体固定支撑点的缺乏和前柱支撑力不足也是导致失败的主要因素。本研究采用伤椎置钉的方法来增加固定支撑点，这样6枚螺钉所形成的三维固定可明显降低悬挂效应和四边形效应，能减少椎弓根钉的应力，同时也增加了内固定抗屈能力、抗旋转能力及轴向承载能力，从而极大地提高了手术节段稳定性[1,11]。随访过程中所有患者均未出现内固定物的松动、移位及折断现象，这足可以显示出经伤椎置钉方案的优越性。有文献报道，胸腰椎骨折可以通过前方减压内骨术[3]、后方跨伤椎撑开内固定术[1,4-5]、经伤椎撑开复位内固定术[1,5]来治疗，但前方减压手术创伤大，术中出血多，不便于对椎管内脊髓进行充分减压，且术后一旦发生血气胸后往往较难处理[3]。后方经伤椎复位术较跨伤椎置钉在矫正后凸畸形及恢复椎体前缘高度上更具有优势[1]。因此，本研究所采用的经伤椎置钉撑开复位内固定的方法治疗胸腰椎骨折，兼顾了手术创伤小及矫形效果好等优点。

椎体高度的恢复主要借助钉棒系统的轴向牵引完成，其主要机制是轴向撑开力促使前后纵韧带拉伸，再联合附着在椎体上的纤维环和周围软组织的牵引力完成伤椎高度恢复及骨折块的复位，临床上称其为韧带整复作用[12]。因此，完整的前后纵韧带和椎间盘纤维环在复位过程中起到关键的作用。本研究采用先撑开头尾端椎弓根钉并锁定，再根据塌陷位于上/下终板而行伤椎与头端钉或与尾端钉的二次撑开，上下终板均塌陷者伤椎可先与头端钉撑开固定，待松开尾端钉后再与尾端钉撑开锁定。此撑开策略是在遵循韧带整复作用的理念下进行的，撑开头尾端螺钉可以拉伸前后纵韧带，增加周围组织张力，从而恢复椎体高度并改善椎管侵占率；之后再根据终板塌陷情况行伤椎与头端钉或与尾端钉撑开固定，借助椎间盘纤维环的张力复位塌陷的椎板，进而实现伤椎的综合复位。借助这种组合式的撑开方法可有效恢复伤椎的高度，术后伤椎平均高度和局部Cobb角均有明显改善，且维持至末次随访时手术疗效仍十分确切。

对伴有椎管侵占的胸腰椎骨折是否应先行减压术目前仍存在争议。已有研究证实，单纯通过器械的撑开及韧带复合体的张力作用可以使侵入椎管内的骨块复位，可以应用于椎管侵占率在20%～50%的胸腰椎爆裂骨折患者[13]。孙兆云等[6]认为，只要是后纵韧带连续，高侵占率患者(椎管侵占率≥50%)亦可采用单纯撑开法复位骨折块。Javadi等[14]则认为，对后纵韧带完整的任何类型胸腰椎骨折均应行后路撑开间接减压术。但在临床工作中经常发现，对椎管侵占程度稍重的患者，单纯行后路撑开虽可恢复椎体高度，但骨折块有时不能很好地回纳到椎体内，且伴随着脊髓张力的增加，这些突出的骨块有损伤脊髓导致神经症状加重的风险[15]。因此，针对纳入本研究的平均椎管侵占率达到46.3%的患者，先采用直接减压的方法解除脊髓压迫，切除部分椎板可以缓解脊髓背侧挤压，而借助打入器将骨块直接夯实到椎体内可解除脊髓前方压迫，从而完成联合减压的目的，使椎管侵占率由46.3%显著降低至11.8%，且术后无1例神经症状加重者。因此，对伴有椎管侵占的胸腰椎骨折患者，先减压后复位的操作顺序是安全、有效的。

[1] 王树海,付国权,纪福利,等.后路短节段应用与不应用伤椎椎弓根钉治疗胸腰椎骨折的疗效比较[J].河北医科大学学报,2011,32(11):1278-1282，封三.

[2] 王雪,马信龙,张晓林,等.节段性固定+伤椎强化治疗Denis B型胸腰椎爆裂骨折[J].中华创伤杂志,2014,30(9):898-902.

[3] Zhu Q,Shi F,Cai W，et al. Comparison of anterior versus posterior approach in the treatment of thoracolumbar fractures:a systematic review[J]. Int Surg，2015,100(6):1124-1133.

[4] 张宇宸,刘文宣,王健,等.伤椎椎板植骨结合短节段内固定治疗脊柱胸腰段爆裂骨折的短期随访研究[J].河北医科大学学报,2015,36(2):144-147.

[5] 印飞,孙振中,殷渠东,等.伤椎植骨植钉与跨节段椎弓根螺钉内固定术治疗胸腰椎骨折的比较研究[J].中国修复重建外科杂志,2014,28(2):227-232.

[6] 孙兆云,陈伯华,郭新银,等.后路间接减压治疗不同椎管侵占率的胸腰椎爆裂骨折的效果观察[J].中华骨与关节外科杂志,2015,8(2):135-139.

[7] Ee GW,Lei J,Guo CM,et al. Comparison of clinical outcomes and radiographic measurements in 4 different treatment modalities for osteoporotic compression fractures:retrospective analysis[J]. J Spinal Disord Tech,2015,28(6):E328-335.

[8] 苏伟坤,叶少腾.短节段与长节段椎弓根螺钉置入修复胸腰椎骨折比较：椎体压缩率1年随访[J].中国组织工程研究,2015,19(13):2040-2044.

[9] 范里,马永刚,陈家禄,等.胸腰椎骨折内固定术后椎弓根螺钉断裂的原因分析[J].河北医科大学学报,2009,30(9):899-901.

[10] 张英泽,申勇,李宝俊,等.三维动态四柱平衡理论与椎弓根螺钉断裂及腰腿疼痛关系的研究[J].河北医科大学学报,2009,30(1):71-72，插6.

[11] 申海波,张宏志.伤椎置钉短节段固定治疗B型胸腰段骨折分析[J].中国矫形外科杂志,2015,23(16):1521-1523.

[12] Jeong WJ,Kim JW,Seo DK,et al. Efficiency of ligamentotaxis using PLL for thoracic and lumbar burst fractures in the load-sharing classification[J]. Orthopedics,2013,36(5):e567-574.

[13] Dai J,Lin H,Niu S,et al. Correlation of bone fragments reposition and related parameters in thoracolumbar burst fractures patients[J]. Int J Clin Exp Med, 2015,8(7):11125-11131.

[14] Javadi SA,Naderi F. The long-term efficacy of pedicular screw fixation at patients suffering from thoracolumbar burst fractures without neurological deficit[J]. Asian J Neurosurg, 2015,10(4):286-289.

[15] 周茂生,谢加兵,丁国正,等.后路短节段固定结合潜行减压治疗上腰椎爆裂性骨折[J].中国骨伤,2015,28(12):1132-1136.

(本文编辑：许卓文)

Vertebral fixation combined with fenestration in the treatment of thoracolumbar vertebral fractures with spinal canal invasion

LI Dong-feng, LIU Fa-jing, HU Cheng-dong, HUO Xi-wei, LI Yan-fei

(Department of Orthopedics, Central Hospital of Handan City, Hebei Province, Handan 056001, China)

ObjectiveTo investigate the clinical effect of vertebral pedicle screw fixation combined with fenestration in the treatment of thoracolumbar vertebral fractures with spinal canal invasion.MethodsThirty cases of thoracolumbar vertebral fractures with spinal canal invasion patients accepted the procedure of vertebral fixation combined with fenestration treatment. The recovery of vertebral body height, improvement of Cobb angle and neurological function improvement were recorded and analyzed.ResultsAll operations were successful. Five cases of cerebrospinal fluid leakage encountered, and they healed well after suitable treatment. The average postoperative follow up were 17.2 months. There was no internal fixation loosening, displacement, fracture and vertebral collapse happened. One week after surgery, the average height of the injured vertebra was significantly increased. Local Cobb angle was decreased obviously. At 1 week after operation, the spinal canal invasion rate was decreased significantly. There were statistically significant differences for the above indexes compared to the pre-operation(P<0.01). Based on the ASIA score system, there was grade A with 0 cases, grade B with 10 cases, grade C with 11 cases, grade D with 5 cases, grade E with 4 cases before the operation. There was grade A with 0 cases, grade B with 1 cases, grade C with 3 cases, grade D with 7 cases, grade E with 19 cases before the operation for last follow-up. There were statistically significant differences for the above indexes compared to the pre-operation (Uc=4.593，P=0.003).ConclusionAs an effective method to treat thoracolumbar vertebral fractures with spinal canal invasion, vertebral pedicle screw fixation combined with fenestration had the characteristic of improve the neurological recovery, sustain vertebral height and avoid the spinal deformity occurred.

spinal fractures; pedicle screw fixation； treatment outcome

2016-03-22；

2016-04-01

邯郸市科学技术研究与发展计划(1123108080-2)

李东风(1972-)，男，河北邯郸人，河北省邯郸市中心医院副主任医师，医学硕士，从事骨科疾病诊治研究。

R683.2

A

1007-3205(2016)12-1420-05

10.3969/j.issn.1007-3205.2016.12.014