经皮椎弓根螺钉与传统入路治疗胸腰椎骨折对术后神经功能损伤的评估

吴 川，吴元勇，陆 慧

胸腰椎骨折是临床常见的骨折类型，外界暴力致胸腰椎骨折不仅破坏脊柱的解剖稳定结构从而影响脊柱稳定性，严重患者还可能合并脊髓神经损伤进而致肢体功能障碍。骨折复位后路椎弓根螺钉固定是治疗新鲜胸腰椎骨折的常用方式，该方法手术视野清楚，通过纠正后凸及撑开椎间隙前后纵韧带牵拉复位效果良好，椎弓根螺钉三柱固定有效[1-2]。后正中入路是胸腰椎骨折手术治疗的传统入路，优点在于术中暴露过程简单、术野解剖标识清楚、操作空间大，缺点在于显露骨折部位及经椎弓根置钉时需大范围剥离椎旁肌，尤其是暴露关节突时电刀的应用对关节突周围神经的损伤致椎旁肌失神经支配、暴露术野过程中对肌肉的牵拉挤压损伤等，是术后肌肉萎缩、遗留顽固性腰痛、沉重感的主要原因，且不会随着内固定装置的取出而好转[3]。微创经皮椎弓根螺钉固定术是近年来一种新的治疗胸腰椎骨折的手术方式，通过锐性穿刺进入椎弓根后采用钝性分离扩张软组织后经椎弓根置钉完成椎体骨折复位及固定，这种方式能大大减轻手术操作对椎旁肌肉组织的损伤[4]。为明确两种手术方式治疗胸腰椎骨折的效果，笔者对以上两种手术方式的术后椎体结构、肌肉组织及神经功能损伤进行了评估。

临床资料

1 一般资料

2014年4月—2017年3月间笔者医院手术治疗71例胸腰椎骨折患者，按手术方法分为两组，32例行经皮椎弓根螺钉固定术(经皮组)，39例行传统正中入路术(传统组)，患者均为单节段胸腰椎骨折(T7椎以下及腰椎)，且符合单纯椎弓根螺钉撑开复位手术指征(AO分型为A型)，患者术前均无高血压病、糖尿病等基础疾病，无颅脑损伤、胸部创伤等合并伤，也不合并其他部位骨折。经皮组男性20例，女性12例；年龄27～59岁，平均42.7岁。胸腰椎损伤分类及损伤程度评分系统(TLICS)评分4分10例、5分以上者22例。骨折部位：胸椎骨折18例，腰椎骨折14例。致伤原因：道路交通伤19例，高处坠落伤9例，重物压伤4例。传统组男性23例，女性16例；年龄31～60岁，平均41.8岁。TLICS评分4分14例，5分以上者25例。骨折部位：胸椎骨折24例，腰椎骨折15例。致伤原因：道路交通伤21例，高处坠落伤12例，重物压伤6例。两组患者的性别、年龄、TLICS评分、手术时间、骨折类型及骨折原因等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。

2 手术方法

经皮组行经皮椎弓根螺钉固定术。患者全麻后俯卧位，C臂机透视下定位骨折节段及临近椎体的椎弓根位置并于体表作标记，于椎弓根处作2cm左右纵行切口并切开腰背筋膜，穿刺针于椎弓根外缘与横突中线交点作为进钉点行经皮穿刺进入椎弓根后留置导引针，多级扩张套筒钝性扩张肌肉组织后分别于伤椎及上下邻椎椎弓根内植入椎弓根螺钉5～6枚(其中伤椎螺钉长度3.0～3.5cm)，经皮穿棒后撑开固定螺钉完成手术。

传统组行传统正中入路术。患者全麻后俯卧位，C臂机透视下定位骨折节段，以伤椎为中心作长9～10cm正中纵行切口，切开腰背筋膜，从棘突沿椎板两侧剥离椎旁肌直至关节突外缘，椎板拉钩辅助显露椎体关节突关节，以关节突中外1/3与横突中线交点作为进钉点植入椎弓根螺钉，连接钛棒撑开复位并固定。

3 椎体结构影像学评估和脊髓功能评估方法

术前和术后3、6个月时行伤椎部位正侧位X线检查，测量伤椎椎体前缘高度、矢状面指数以及Cobb角。Cobb角的测量方法为在矢状位上绘制伤椎上位椎体上终板的垂直线、下位椎体下终板的垂直线，得到两垂直线的夹角即为Cobb角。采用Frankel脊髓损伤分级对手术前后患者脊髓功能进行评价[5]。

4 血清学指标检测方法

于术前及术后1、3d时采集患者5mL外周静脉血，室温下静置待其自然凝血后以3 000r/min离心10min分离血清，采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血清中乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、肌红蛋白(Myo)、去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)、皮质醇(Cor)、胰岛素(Ins)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、S100B蛋白(S100B)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)含量，所用ELISA试剂盒由上海生工生物工程有限公司提供。

5 统计学分析

应用SPSS 19.0统计学软件进行分析，性别、骨折类型、骨折原因等构成比资料采用χ2检验，有序分类变量用Ridit分析，伤椎椎体前缘高度、矢状面指数、Cobb角以及血清学指标等计量数据采用重复测量设计的方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1 手术前后椎体结构影像学参数比较

经皮组和传统组患者术后3、6个月时伤椎椎体前缘高度、矢状面指数以及Cobb角相比于术前均显著改善(P<0.05)；经皮组与传统组患者术后3、6个月时的伤椎椎体前缘高度、矢状面指数以及Cobb角比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2 手术前后Frankel脊髓损伤分级比较

手术前两组患者Frankel分级比较差异无统计学意义(P>0.05)，手术后经皮组患者Frankel分级显著优于传统组患者，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

3 手术前后血清肌酶含量比较

经皮组和传统组患者术后1、3d血清LDH、CK、Myo含量相比于术前均显著升高，经皮组患者术后1、3d血清LDH、CK、Myo含量低于传统组，组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

4 手术前后血清应激分子含量比较

经皮组和传统组患者术后1、3d血清NE、E、Cor、Ins含量相比于术前均显著升高，经皮组患者术后1、3d血清NE、E、Cor、Ins含量低于传统组，组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

5 手术前后血清神经损伤分子比较

经皮组和传统组患者术后1、3d血清神经元特异性烯醇化酶(NSE)、S100B蛋白(S100B)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)含量相比于术前均显著升高，经皮组患者术后1、3d血清NSE、S100B、GFAP含量低于传统组，组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表5。

表1 两组患者手术前后椎体结构影像学参数比较

表2 两组患者手术前后Frankel脊髓损伤分级比较(n)

表3 两组患者手术前后血清肌酶含量比较

表4 两组患者手术前后血清应激分子含量比较

表5 两组手术前后血清神经损伤分子含量比较

讨 论

传统正中入路手术和经皮椎弓根螺钉固定术均为临床中常用的治疗胸腰椎骨折的手术方法。传统正中入路需将椎旁肌肉从椎板上广泛剥离，因此会造成肌肉组织及深部腰神经后内侧支细小分支的损伤(关节突周围、椎旁肌)、术中暴露术野及关节突置钉对肌肉的牵拉致肌纤维产生不可逆损伤(肌细胞破坏)，导致术后椎旁肌严重的纤维瘢痕增生、残留肌肉的失神经支配而萎缩，不利于术后恢复[6]。经皮穿刺椎弓根螺钉内固定方式通过C臂机监视下细小穿刺针锐性穿刺至适当位置后采用钝性扩张的方式建立隧道植入椎弓根螺钉，皮肤切口为分散小切口，后方肌肉组织除置钉时钝性分离造成少许损伤外无其他损伤，完整地保留椎旁肌的同时也保留了后方韧带复合体的完整性。国内研究显示，经皮椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎骨折安全可靠，在改善患者椎体解剖结构、减轻椎体疼痛以及促进椎体功能恢复方面效果显著[7-8]。在本文中，笔者比较了传统正中入路手术和经皮椎弓根螺钉固定术治疗胸椎体骨折的临床效果，结果显示两组患者术后3、6个月时的伤椎椎体前缘高度、矢状面指数明显增加，Cobb角明显降低，提示两种手术方法均能有效改善胸椎体骨折患者胸椎体结构，并保持胸椎体的结构稳定，与国内外研究结果类似[9-10]。

Bironneau等[11]研究发现，胸腰椎体骨折患者行开放手术后多裂肌横切面积显著减少，而行经皮手术后患者多裂肌横切面积变化与术前相比不明显，且发现经皮手术治疗的患者术后躯干肌肉力量显著优于开放手术的患者。这可能是由于开放手术广泛的剥离容易造成支配肌肉的腰神经分支功能缺损，从而导致肌肉力量下降[12]。而经皮椎弓根螺钉固定术在操作中不需要广泛切开椎旁肌，尽最大可能地避免了牵拉和剥离对肌肉的损伤，较好地保护了患者肌肉功能的完整性[13]。包括乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、肌红蛋白(Myo)等在内的肌酶广泛存在于人体肌肉细胞中，创伤导致的肌肉损伤会使LDH、CK、Myo等大量分泌释放至血液[14]。本研究结果显示，经皮组和传统组患者术后LDH、CK、Myo含量相比于术前均升高，提示经皮椎弓根螺钉固定与传统入路手术操作均会对患者肌肉产生一定的牵拉，导致肌酶大量分泌，但经皮组相对于传统组其术后1、3d的LDH、CK、Myo含量较低，提示经皮椎弓根螺钉固定对肌肉组织造成牵拉程度和损伤程度更轻，这与前人研究结果相似[15]。分析认为传统入路手术时间较经皮弓根螺钉手术时间长，这可能是导致对患者神经功能损伤更严重的一个重要原因[16]。

胸腰椎骨折手术对机体的创伤除了表现为肌肉组织损伤，也体现在对患者全身应激反应的影响上[17]。包括去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)、皮质醇(Cor)和胰岛素(Ins)在内的内分泌激素对人体能量代谢、脏器血流灌注和机体抵御伤害性刺激具有重要影响，它们的变化直接反映了外部创伤对患者应激水平的影响[18]。本研究结果显示，经皮组和传统组患者术后NE、E、Cor和Ins含量相比于术前均升高，但经皮组患者术后1、3d的NE，E，Cor和Ins含量低于传统组，提示两种手术均具有一定的人体应激反应激活作用，但经皮椎弓根螺钉固定对应激反应的激活程度弱于传统正中入路手术。

胸腰椎骨折手术有助于恢复患者脊柱解剖结构，恢复椎体稳定性，避免骨折导致脊髓受压而引起的神经功能损害[19]。血清神经损伤分子神经元特异性NSE、S100B和GFAP等位于神经元和神经胶质细胞的大分子在血清中的含量，直观反映了神经阻滞损伤程度的严重程度，受损后的脊髓NSE、S100B和GFAP在血液中的分泌显著增加[20-21]。笔者的研究结果显示，经皮组和传统组患者术后NSE、S100B和GFAP在血清中的含量均明显上升，但经皮组患者术后1、3d时的NSE、S100B和GFAP含量显著低于传统组患者，提示经皮椎弓根螺钉固定解除胸腰椎骨折患者脊髓压迫效果更优，对患者神经损伤程度更轻。

综上所述，经皮椎弓钉入路和传统入路治疗胸腰椎骨折效果相当，但经皮椎弓根螺钉固定对患者神经功能的损伤程度更轻。