胸腰椎爆裂性骨折治疗
2018-03-19梁朝革于荣华
梁朝革,于荣华
胸腰段是发生脊柱脊髓损伤的最常见部位[1],这种损伤多见于年轻男性,多由高能量损伤导致,其中以T11~L1节段最为常见。目前国内外对于胸腰椎爆裂性骨折手术治疗方式的选择仍不统一,笔者回顾国内外相关文献结合自身经验探讨胸腰椎爆裂性骨折治疗,供大家参考。
1 胸腰段解剖结构特点
胸腰段在临床上一般指T11~L2,该区域为相对固定的胸椎和活动度较大的腰椎移行区,脊柱的应力集中于此。同时在生理性弧度上胸椎的后凸和腰椎的前凸相交于此,胸椎的后凸使其易发生屈曲-压缩性损伤。胸椎椎管径较小,脊髓在椎管内活动空间小,在该段产生爆裂性骨折下骨块侵入椎管易发生神经损伤。该节段损伤部位不同会产生不同神经损害表现,胸腰段上半部分是脊髓的圆锥,损伤系上神经单位损伤,下半部分是马尾神经,损伤系下神经单位损伤。
2 胸腰段爆裂性骨折的分型
Holdsworth[2]于1963年最早提出爆裂性骨折的概念,认为爆裂性骨折的损伤机制是椎间盘的髓核通过骨折的上终板进入椎体内,导致椎体粉碎性骨折并伴有椎管内占位骨折块。Holdsworh于1970年提出二柱理论,他将每个脊柱节段分为前后两柱,前柱包括椎体及椎间盘, 后柱包括横突、关节及椎体后方韧带复合体。1983年Denis[3]在Holdsworh二柱理论基础上提出了三柱理论,其根据损伤部位不同将胸腰椎爆裂性骨折分为5型。A型: 指严重的完全纵向垂直应力所致的上、下终板均破裂的骨折,一般不引起后凸成角;B型:为不完全纵向垂直或略带前屈应力所致的上终板损伤,能导致急性或晚期向后成角,为最常见的一种类型;C型:为下终板损伤,作用机制与B型相似,但比B型少见; D型: 是轴向应力伴有旋转暴力所致,多见于腰椎,该型极不稳定,可造成骨折脱位;E型:为轴向应力伴有侧向屈曲所致,该型除椎弓根间距增宽外,压缩侧可有骨块挤入椎管。Denis认为胸腰椎爆裂性骨折累及三柱为不稳定性骨折。Magerl等[4]等于1994年在Holdsworth的双柱理论基础上,根据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。其中爆裂性骨折为A3型,其中A3.1为不完全爆裂性骨折,A3.2为爆裂-劈裂骨折,A3.3为完全爆裂骨折。上述分类没有纳入神经功能评价,对治疗方法缺乏指导意义。Vaccaro等[5]提出TLICS评分系统,根据后方韧带复合体的形态学及完整性以及神经功能情况进行分类评分,以确定脊柱损伤程度并指导治疗方案。损伤分类形态学为压缩(1 分)、爆裂(2 分)、平移或旋转伤(3 分)、骨折脱位(4 分)。通过 MRI 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)。该系统建议≥5分者应考虑手术治疗,≤3分者考虑非手术治疗,4分者可选择手术或非手术治疗。2013年Vaccaro等[6]对AO Magerl分型进行更新,提出了AO spine 胸腰椎损伤分类系统,该分类方法是基于对三种基本参数的评估:骨折的形态学分类、神经功能状态、临床修正参数。形态学分型与AO Magerl分类系统相似,A型:压缩骨折;B 型:前方或后方张力带破坏,但前或后柱无分离;C型:所有结构的破坏导致脱位或移位,或者骨折无分离但附着软组织结构完全离断。神经功能状态分为5级:N0神经功能正常;N1短暂的神经功能障碍;N2存在神经根损伤的症状或体征;N3不完全的脊髓或马尾神经损伤;N4完全性脊髓损伤(ASIA分级中的A级)。 NX用来表示一些特殊患者,他们因为颅脑损伤、中毒、多发伤、气管插管或镇静而无法完成神经系统检查。该分类另外增加了2个临床修正参数,M1表示骨折伴有影像学检查(如 MRI)或临床检查发现的不确定的张力带损伤情况。该修正指数对骨结构稳定,而软组织损伤患者是否脊柱稳定需要选择手术治疗有指导意义。M2表示患者特异的合并症,这些合并症可能会对患者的手术决策造成影响。M2修正参数包括强直性脊柱炎、弥漫特异性骨骼肥大症、风湿性关节炎、骨质疏松等。2016年Vaccaro等[7]提出了胸腰椎损伤AO Spine评分 (TL AOSIS),将胸腰椎骨折病例发至各个AO区域骨科医生,被访问的医生中如果低于30%医生建议手术,为3分以下,采取非手术治疗;如果70%以上医生建议手术治疗,为7分以上,采取手术治疗,4~6分可采取非手术治疗或手术治疗。但是上述分类未考虑骨质疏松及椎间盘损伤,有学者提出了骨质疏松性胸腰椎骨折(OF)分类系统[8],并对骨折的形态和患者情况(行动能力、疼痛、骨密度)进行评分。
3 胸腰椎爆裂性骨折治疗争议
3.1非手术治疗与手术治疗争议 胸腰椎爆裂性骨折多为不稳定骨折,原则上以手术治疗为主,有些患者无手术条件,只能行非手术治疗,通常为体位复位、卧床休息、支具固定和康复功能锻炼。但有些学者通过长期随访发现对于无神经症状胸腰椎爆裂性骨折非手术治疗与手术治疗无明显区别。2003年Wood 等[9]等通过随机对照研究将47例稳定且无神经症状胸腰椎爆裂性骨折患者分为非手术治疗组和手术治疗组,经过4年随访发现两组病例在后凸角度、疼痛评分及恢复工作能力上无明显差异。2015年Wood等[10]等对该组病例经过16年以上的随访发现对于稳定的胸腰椎爆裂性骨折非手术治疗组疼痛减轻更明显,胸腰椎功能恢复更好。一些学者对于无神经症状胸腰椎爆裂性骨折,Cobb角<30°,椎管占位率<20%的患者采用非手术治疗也取得了一定的效果[11-13]。Gnanenthiran等[14]将79例胸腰椎爆裂性骨折患者随机分为手术治疗组和非手术治疗组,通过2~10年的随访,发现手术治疗可以改善脊柱后凸畸形,但疼痛减轻与功能恢复与非手术治疗无明显区别,反而手术组经济费用更高,更容易发生并发症。虽然非手术治疗对有些病例有较好的治疗效果,但对于绝大部分胸腰椎爆裂性骨折患者会发生脊柱后凸畸形加重,迟发性神经损伤,长期卧床会产生一系列并发症[15-16]。Siebenga等[17]通过多中心随机对照研究比较非手术治疗和手术治疗胸腰椎爆裂性骨折,通过2年随访发现非手术治疗组有明显脊柱后凸畸形,疼痛评分和功能丧失评分更高。
3.2手术入路争议:后路、前路还是前后联合入路 开放手术治疗有神经症状胸腰椎爆裂性骨折已经被广泛医师接受,手术不仅能立刻恢复脊柱的稳定性、椎体高度,进行椎管减压还可以早期功能锻炼[18]。胸腰椎爆裂骨折手术治疗的目的:(1)恢复脊柱正常的解剖结构和稳定性;(2)恢复椎管空间,神经减压。对于无神经症状胸腰椎爆裂性骨折,目前手术治疗方式仍有争议。现在胸腰椎爆裂骨折的手术入路主要分3类:即前方入路、后方入路和前后方联合入路。后方入路治疗胸腰椎爆裂性骨折是目前最常用的手术方法,其优点是解剖简单、暴露充分、出血少,不易伤及重要脏器及大血管,三维固定稳定可靠,对技术要求相对较低,安全性高。后路手术经历了从最简单的单纯后柱固定发展到三柱固定,由长节段固定发展到短节段固定。后路内固定所使用的器械中,最早出现的是以Harrington为代表的长节段内固定系统,随后以Dick、RF/AF等螺杆椎弓根钉系统受到广大医生的欢迎,直到现在流行的AF、RF、GSS等内固定系统。前方入路优点是可以在直视下对神经结构进行减压,并可重建椎体前柱的稳定性,同时前路手术可以保留脊柱后柱结构的稳定性。但前路手术创伤和风险较后路明显增大,学习曲线较长,对技术和经验要求较高。部分研究表明在临床上前路治疗胸腰椎爆裂性骨折疗效与后路相比无明显优势。Zhu等[19]比较前入路与后入路手术治疗胸腰椎爆裂性骨折后各项参数,其中Cobb角、Frankel评分、并发症无明显差异,而术中出血量、手术时间、椎管减压效果后路优于前路。Xu等[20]总结4个随机临床研究,其中152 例后入路手术,179例胸腰椎爆裂性骨折实施前入路手术,结论与Zhu相近,其中Cobb角、神经康复及并发症无明显差异,而后路手术创伤小,治疗费用更经济。对于累及三柱合并脱位胸腰椎爆裂性骨折,单纯前路及后路均无法兼顾恢复脊柱稳定性及神经椎管减压。有一些学者认为对于存在侧方脱位、脱位伴有小关节绞索、累及三柱的严重骨折、伴有椎板骨折并塌陷者需要采用前路减压植骨、后路内固定的前后路联合术式。理论上前后路联合术式有以下优点:对骨折椎体360度全方位的干预,椎管直接减压,前柱支撑重建以及后路坚强内固定。但Oprel等[21]对755例病例分析认为联合入路相对于后路在椎体高度恢复及后凸畸形矫正有轻度的优势,但其在手术时间、术中出血、治疗费用及其并发症的发生有明显的劣势。Scholz等[22]准备做多中心随机对照实验比较前后联合入路与单纯后路治疗不完全胸腰椎爆裂性骨折,2017年预实验结果提示前后联合入路对于骨折矢状位复位明显优于单纯后路手术,患者功能恢复更好。但目前无证据表明联合入路明显优于单纯前路或后路手术,所以临床应用较少。
3.3短节段和长节段内固定争议、融合和非融合争议 对于不稳定胸腰椎爆裂性骨折手术治疗,内固定使用短节段还是长节段;融合还是非融合也一直有争议,笔者查阅了近2年文献,经过长时间随访研究目前学者观点趋于一致,即经伤椎短节段内固定治疗不稳定胸腰椎爆裂性骨折与长节段内固定无明显差异。融合组和非融合组治疗效果无明显区别。
2017年Ahsan等[23]通过回顾性研究将88例不稳定胸腰椎爆裂性骨折分为后路短节段手术组和长节段手术组,经过11年随访发现两组在腰部疼痛、功能恢复、神经损伤恢复、影像学参数无明显区别。2016年Dobran等[24]自2009年—2014年将60例胸腰椎不稳定爆裂性骨折分为经伤椎短节段后路内固定与传统长节段内固定,随访发现两组在后凸角恢复及矢状面高度维持无明显区别。2017年Ozdemir等[25]也回顾性研究比较经伤椎内固定与长节段内固定治疗效果,得到相同的结论,两组在后凸角、Cobb角恢复无明显区别,同时经伤椎短节段内固定对于前柱复位及维持作用更好。
对于胸腰椎爆裂性骨折是否要行融合也有争议。Wang等[26]将58例胸腰椎爆裂性骨折手术治疗分为2组,均行后路短节段内固定融合或非融合,经过41个月短期随访发现两组在后凸角恢复、腰疼恢复方面无区别,反而非融合组减少了取自体骨导致的并发症,并手术时间更短、出血更少。Chou等[27]经过长达10年的随访,发现胸腰椎爆裂性骨折短节段内固定融合与非融合无明显区别。2017年Diniz和Botelho[28]对5个临床随机对照试验,包括220例胸腰椎爆裂性骨折患者,分为融合和非融合组,进行平均6年随访,经过系统回顾和Meta分析发现融合组并没有提高临床效果和影像学结果,反而术中出血更多,手术时间更长。
3.4微创与开放手术争议 传统后正中入路椎弓根螺钉内同定术需广泛剥离双侧椎旁肌,术中牵拉也可致椎旁肌缺血和失神经支配,术后可能残留有腰背痛及运动节段退变等并发症。部分学者对于无神经症状胸腰椎爆裂性骨折,采用闭合复位经皮椎弓根螺钉技术,其有手术时间短、术中出血少、住院时间短等优势[29]。Phan等[30]对12个相关临床研究回顾,279例经皮椎弓根螺钉内固定与340例开放手术进行比较,Meta分析发现两种手术对椎体高度、Cobb角恢复无显著差异。经皮内固定组有VAS评分好、住院时间短、手术时间短、术中出血量少等优势。 2017年Wang等[31]对105例患者进行回顾性研究,分为开放性手术和经皮内固定2组,经过2年随访发现,经皮内固定组与开方手术组相比Cobb角、椎体前后高度恢复、矢状位指数无明显区别,但在VAS、ODI指数、术中出血量、恢复时间、并发症方面经皮内固定组明显优于开放手术组。目前从短期随访发现胸腰椎爆裂性骨折微创治疗在治疗上与开放性手术相同,但在住院时间、出血量、VAS评分有优势,其还需更多数据及长时间随访来证实。
4 手术治疗进展
学者发现经过长期随访发现,椎弓根螺钉内固定术治疗的胸腰椎爆裂性骨折患者存在远期椎体高度丢失,并逐渐加重趋势[32]。Dahdaleh等[33]研究发现经皮椎弓根螺钉撑开复位虽能恢复椎体高度,但复位后伤椎内“蛋壳”样改变,术后容易发生椎体高度丢失及内固定失败。随着微创技术的发展,有学者通过伤椎椎体骨水泥结合短节段的经皮椎弓根螺钉治疗无神经症状胸腰椎爆裂性骨折,发现这两种微创固定方式有力学互补作用,临床疗效良好,随访结果显示Cobb角恢复好,矫正度丢失少[34]。前几年这项技术只用于老年或骨质疏松患者[35-37]。目前也有学者对更年轻的患者进行了该项手术,Korovessis等[38]对36例42岁以上胸腰椎爆裂性骨折患者行短节段经皮钉结合椎体成形术治疗,经过3年左右随访,该治疗明显降低脊柱畸形和患者疼痛,无明显并发症。
目前机器人辅助脊柱椎弓根螺钉置入已在临床上应用,它能自动识别螺钉置入过程,并能防止穿透椎体前缘皮质[39]。Wang等[40]在动物试验中用机器人置入经皮椎弓根螺钉。对牛各椎体进行术前计算机断层扫描(L1~L5),并对螺钉的入路点和轨迹进行术前规划。术中平均每个螺钉置入时间为90秒,透视3次,准确性达到85%。该实验证实手术中机器人置入经皮椎弓根螺钉内固定是可行的,但需要进一步提高其准确性。
因胸腰椎爆裂性骨折类型复杂,目前尚无任何一种能适合所有胸腰椎爆裂性骨折的定式手术,每种手术各有其优缺点。在临床治疗中应从多方面考虑来选择手术方式,如骨折损伤程度、分型及胸腰椎损伤分类及损伤程度评分(TLICS)、损伤时间、患者年龄及经济条件以及医生对何种技术掌握熟练。治疗原则是尽量用最小的代价使患者获得最满意的结果。
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