非骨质疏松性胸腰椎骨折手术治疗的研究进展

秦进，白登彦通讯作者，袁治国，张海军，巴得热力·特尔巴图，陈紫韵

(1.西北民族大学医学院，甘肃 兰州；2.甘肃省第二人民医院骨科，甘肃 兰州)

0 引言

脊柱的胸腰段是指T11～L2，此区域由于正是胸段与腰段的移行部，不仅活动度大，而且没有强有力附件予以保护[1]，所以当有如屈曲、轴向负荷、旋转、过伸等或混合性暴力的作用于人体时多造成此区域的损伤。胸腰椎损伤后半数以上为不稳定性骨折，处理不当可导致严重的残疾、畸形或神经功能障碍等[2]。而且，骨折后卧床时间的延长又会导致严重并发症，例如尿路感染、压疮、腹胀、尿储留等[3]。所以明确胸腰椎骨折分型，及时处理胸腰椎骨性结构、神经及软组织损伤对于胸腰椎骨折的预后显得十分重要。故本文主要就非骨质疏松性胸腰椎骨折的常用分型、手术入路和手术方式三个方面进行综述。

1 目前胸腰椎骨折的评估分型

尽管胸腰椎骨折已经出现了多种分型方法，但仍未有一种分型成为临床“金标准”。目前多普遍认可Denis 骨折分类[4]、AO 分类[5]、McCormack 分型/ 脊柱载荷分型(load sharing classification，LSC)[6]、胸腰椎损伤分类和严重度评分(Thoracolumbar Injury Classification and Severity Score，TLICS)[7]这四种评估分型。1983 年Denis[4]根据412例 胸腰椎损伤的临床经验提出了较此前Frank Holdsworth 的两柱理论进一步完善的三柱理论。三柱即前、中、后三柱，前柱包含前纵韧带、椎体前1/2，椎间盘的前部，中柱包含后纵韧带、椎体后1/2、椎间盘的后部，后柱包含椎弓、黄韧带、椎间小关节和棘间韧带[4]。该理论强调了中柱的完整性对于胸腰椎稳定的重要性，并首次提出了后方韧带复合体(posterior ligamentous complex，PLC)[4]的概念。根据骨折的形态与三柱损伤的情况，该理论将骨折分型为：压缩性骨折、爆裂性骨折、安全带骨折以及骨折-脱位[4]。并将脊柱不稳定性骨折分为3 度，即1 度——脊柱力学不稳定性，2 度——骨折只累及神经结构的不稳定性骨折，3度——并存脊柱力学不稳定性与神经功能损害[4]。针对中柱对于脊柱稳定性的决定性作用，Denis[4]认为三柱中只要有两柱或两柱以上损伤即可行手术治疗。然而，James[8]等根据生物力学研究认为后柱的完整性较中柱更为重要。三柱理论对于胸腰椎骨折分型简便，但对于临床治疗方案并未给出具体建议，临床的可靠性不高。

1994 年Magerl[5]等对1400 多例胸腰椎骨折病例进行分析总结，根据脊柱损伤机制、影像学表现和脊柱软组织累及情况提出了AO 分型[5]，即A、B、C 三大类，每大类含3 亚型，损伤程度随A 到C 渐增。其对脊柱的稳定性和软组织损伤程度均进行了评估，对临床指导具有意义，但分类方法过于复杂，应用可靠性并不满意，而且分型中未描述神经功能情况。由于其没有给出明确治疗建议，在对临床治疗方案选择中缺乏指导作用。AO 分型[5]对于骨折的结构描述均十分详细，但是临床对于胸腰椎骨折需要一种分型判断是否行手术治疗，如何抉择手术所采取的手术入路。

1994 年McCormack[6]等总结了后路椎弓根短节段内固定失败的病例，依据椎体粉碎程度、骨块压迫椎管的范围及后凸畸形情况提出了载荷分享评分系统(LSC)。从以上3 方面打分，每项3 分，总分为9 分。评分在3～6 分，椎体仍有较好的承载能力，采用后路椎弓根固定就能满足良好稳定的要求，且临床追溯病史固定失败率低；而当评分≥7 分时，后路短节段固定失败率高，建议采用前路手术固定[6]。LSC 有其重要的临床参考价值，但仍是根据骨折后的椎体形态选择手术方案，其最明显片面性仍是对于神经功能情况与PLC 没涉及。如何整合胸腰椎骨折后的损伤形态、PLC 的完整性、神经功能状态三方面进行评估，Vaccaro[7]等由此整改提出了胸腰椎损伤分类和严重度评分(TLICS)[7]。从以上三方面做分数判定，对于评定胸腰椎损伤程度及指导治疗具有重要作用，而且该评定具有简便性和可重复性。当然，该分型仍达不到绝对满意程度，对于没有神经损害的爆裂骨折患者指导治疗不够明确，而且缺乏多地区与多人种治疗方案多样性的考虑[9]。目前，有较多学者针对胸腰椎骨折分型进行研究，但这些分型的可靠性及可重复性均得不到临床病例量的支持，需要未来更多的研究验证。

2 手术治疗

2.1 手术适应症及手术原则

研究表明，对于早期无脊髓神经损害的单纯性胸腰椎骨折，合适的支具固定、镇痛等非手术治疗可以获得比较满意的临床效果，但非手术治疗需要长期卧床制动，且长期卧床有继发压疮、骨质疏松、肌肉萎缩、感染等并发症，最终临床效果未必达到预期，不符合现今高效治疗理念[10]。非骨质疏松性胸腰椎骨折多因高能量暴力导致，多为不稳定性骨折[2]，为了达到尽早恢复脊柱的生物力学稳定性及神经功能，大多数需要手术干预。胸腰椎骨折的主要治疗原则：①恢复脊柱序列，纠正畸形，获得生物力学稳定性；②解除脊髓和神经压迫，缓解疼痛，创造神经功能恢复条件；③预防各种并发症，缩短卧床时间并降低病死率[11]。

2.2 手术入路

胸腰椎骨折的手术入路包括前入路、后入路与前后联合入路[12]。手术入路设计的基本原则应包括入路有利于术中重建脊柱的正常序列、解除脊髓与或神经的被压迫、减少术后并发症的发生、利于早期患者康复等[13]。Vaccaro[14]等研究发现，除了胸腰椎骨折后所表现的形态学特点外，PLC 的完整以及神经功能仍是选择手术入路的重要因素。如按McCormack[6]等所研究的LSC 评分抉择入路，从椎体粉碎程度、骨块进入椎管的范围及后凸畸形程度三方面进行打分，3～6 分选择后路手术，≥ 7 分选择前路手术。三种入路方式都有其优缺点，入路的选择应该细节化分析胸腰椎骨折类型及患者个体情况，配合手术方式衡量入路的优良，从而选择达到最优化治疗并最少损伤的入路的原则。

2.2.1 后路手术

在胸腰椎骨折的手术设计中，后路手术仍旧是首先考虑的。这种现状要归结于胸腰椎后路解剖基础优点：①有良好的手术视野，利于椎管减压、骨赘清除与韧带松解；②撑开牵引后能达到间接复位的效果，配合钉棒系统可以对伤椎起到可靠的固定；③手术创伤相对于前路损伤小，术中波及周围重要血管、神经等组织或器官的风险小[15,16]。赵志明[15]等回顾性分析，通过对照胸腰椎骨折后55 例采用前路融合固定术与观察组55 例采用后路融合固定术，两组在术中出血量、手术时间、术后VAS 及ODI 评分上，均是观察组优于对照组，差异有统计学意义(P＜0.05)。但是后路手术仍存在很多问题，由于后柱的解剖遮挡，解除脊髓前方的压迫成为了后路手术的难题，术中需借助C 臂透视观察进钉深度与角度，不仅辐射风险，而且有误入椎管风险[17]。后路没法给前柱提供稳定的支撑固定，术后易产生后凸畸形、椎体高度丢失、疼痛等问题[18]；Wiltse[19]等于1968 年首次提出了经多裂肌与最长肌之间的间隙到达关节突和横突，实现腰椎后外侧的植骨融合，临床上称这一手术入路“椎旁肌间隙入路(Wiltse 入路)”。经过近半个世纪的发展，该手术入路已在临床上应用广泛，其与传统后正中入路相比，更容易达到关节突关节外侧和横突根部，具有手术创伤小、操作简单、出血(包括隐形出血)少、恢复快、术后腰背部疼痛明显缓解等特点[20]，许广达[21]等回顾性分析65 例无神经症状胸腰椎患者按不同手术入路治疗效果，发现在术后伤椎椎体高度比值、矢状面Cobb 角、并发症发生率、VAS 以及ODI 评分上，wiltse 入路均优于经皮钉与传统后正中入路。Wiltse 入路无需广泛剥离椎旁肌肉，减少手术创伤，符合微创观念，但其手术区域较局限，主要适用于无神经损伤且无需椎管减压的胸腰椎骨折。

2.2.2 前路手术

对于胸腰椎骨折导致脊髓前方的压迫实施后路手术，往往减压效果不理想。然而，前路手术则相反，在没有后椎板的操作遮挡，前路可以在相对宽阔的视野下对脊髓前方压迫行彻底解压。尤其是对于后柱稳定伴不完全神经损伤的胸腰椎爆裂性骨折，前路手术的彻底减压、固定融合后可以达到良好的矫正畸形及椎体稳定固定的目标[22]。彭磊[23]等认为胸腰椎骨折合并脊髓神经损伤患者实施前路手术减压治疗效果有效可行。赵晓明[24]等通过Pubmed、Cochrance 检索11 篇相关文献，通过Meta 分析得出前路手术方案对于胸腰椎骨折脊髓损伤患者神经功能恢复效果更好。然而，前路手术仍有不足的方面，前路手术经胸腹部有造成重要脏器、血管等损伤可能，手术风险较大、对手术者技术要求较高、手术耗时长[25]。所以，在选择前路手术时应该满足其适应证。一般认为，前路手术适应症包括：①胸腰椎陈旧性骨折后＞2 周，脊髓前方压迫；②严重骨折脱位椎管侵占＞50%，椎体高度丢失＞70%，后凸＞20～30°；③后路内固定失败或术后效果不佳，脊髓前方压迫未解除；④陈旧性胸腰椎骨折后凸畸形并迟发性截瘫[26]。

2.2.3 前后联合入路

前后联合入路综合了前路和后路优点，但也由于增加了一个入路导致手术所造成的损伤更大，手术风险也是成倍增加。刘峰[27]等认为前后联合入路较单纯前入路治疗单节段不稳定性骨折能明显提高复位效果并改善其神经功能。但前路手术无法对PLC 有损伤的胸腰椎骨折提供有效固定和可靠支撑。姜勇强[28]等将66 例胸腰椎骨折伴PLC 损伤合并脊髓损伤的患者分成后路手术组合前后联合入路组，平均随访时间6—24 个月，发现在 ASIA 神经功能评分、VAS 评分、伤椎高度改善及椎管占位情况上，联合入路组均优于后路组，同时，联合入路组的手术时间及术中出血量也相较后路组更甚。前后联合入路组确实能提供良好的三维结构稳定，弥补了单纯前路、后路的不足，但是其手术创伤大且并发症发生率高，临床中并没得到广泛应用[13]。近年有学者认为对前路进行改良，采用小切口或胸腔镜的方式联合后路能够取得较为满意的临床效果[29,30]。综合三种入路，临床中应该根据胸腰椎骨折类型及是否合并神经、PLC 等损伤进行入路的选择，权重优缺点以及远期并发症。

2.3 非骨质疏松性胸腰椎骨折的手术治疗

2.3.1 椎弓根螺钉固定

对于胸腰椎骨折，从后路实施椎弓根置钉时采用长节段还是短节段仍无统一标准或指南。研究表明，两种术式均能有效改善胸腰椎骨折后伤椎前缘高度、Cobb 角、后凸畸形。虽然两组术式螺钉固定的应力集中于椎弓根两侧及太棒间，但是长节段固定椎体节数多，避免应力过于集中，能够有效地抗屈曲及扭转，使得固定更加牢靠，长节段的强效固定牺牲了胸腰椎的活动度，而且材料的增加使得手术费用也相应提高。短节段保存了椎体间活动度，但是以往研究发现，在三柱均损伤或椎体爆裂骨折或合并有脱位患者中短节段固定力量明显不足，国外曾有学者报道过，短节段内固定系统在治疗胸腰段椎体骨折，术后内固定失败比率可达到9%～54%，后凸畸形矫正度丢失度可达到8%～14%[31,32]。传统后路跨伤椎短节段螺钉固定由于承载应力过大，且受悬边效应或四边形属性的影响，术后多发生钉棒系统的断裂、松动或者矫正失败等问题[33]。通过伤椎置钉6 钉内固定是借伤椎为支点，延长前柱、压缩后柱，维持椎体的连续性，提高胸腰椎生物力学稳定，从而有效纠正后凸畸形，减少椎体高度丢失[34]。

2.3.2 伤椎植骨融合

多项研究表明，对于后路椎体置钉固定，即使伤椎撑开复位可以恢复椎体外形结构，但是椎体内部骨小梁本身的破坏会导致术后发生蛋壳样变化，后期易发生内固定松动、断裂甚至伤椎因此再次骨折。目前对于是否椎体植骨仍有争议。国外学者认为，经伤椎椎弓根向椎体内植骨可以增加椎体前中柱的稳定性，早期维持伤椎的高度和稳定性，降低术后远期并发症[35]。常用的植骨方式有经椎弓根植骨、经横突间植骨以及经椎管椎体内植骨[36]。刘进南[36]等对36 例AO 分型B 型胸腰椎骨折进行经椎管内椎体内植骨并椎弓根钉固定治疗，平均20.1 个月，随访显示，CT 检查证实伤椎体内植骨均匀，无明显畸形和失稳，伤椎前缘高度和平均后凸角相较术前明显改善，差异有统计学意义(P＜0.05)，骨折愈合良好，无断钉、断棒及内固定松动发生。但也有研究表明，并不能明确植骨对于减少后凸畸形和降低内固定失败率的效果[37]。所以临床应根据胸腰椎骨折的分型再抉择是否植骨及植骨方式。郑笑臣[38]等对根据骨折分型系统，提出了不同的植骨融合治疗方式：1 型骨折未累及上下终板及椎间盘，无需植骨融合；2 型由于骨折累及上终板与上位椎间盘，采用伤椎上关节突、椎板及横突间行植骨融合；3 型由于骨折累及下终板与下位椎间盘，采用伤椎下关节突、椎板及横突间行植骨融合；4 型上下终板及椎间盘均累及，将伤椎上下关节突、椎板及横突间行植骨融合。研究表明：通过各型骨折患者手术时间、手术出血量、术后引流量比较有统计学意义(P＜0.05)[38]。此种分型价值在于既保留了胸腰椎活动度，又保证了脊柱稳定性的重建，但是此分型需要更长的随访时间及更多前瞻性研究。对于胸腰椎骨折的植骨与否、植骨方式仍没有形成统一观点，少有对椎体单侧与双侧植骨研究，仍然需要更多前瞻性对照研究。

2.3.3 微创技术

目前，胸腰椎手术正在通过手术切口的选择、经皮椎弓根螺钉技术、通道系统以及机器人辅助系统等的应用，从以往损伤严重的开放性手术向损伤小、出血少、恢复快的微创手术转变。自2001 年Sextant 系统的出现，经皮椎弓根螺钉内固定(PPSF)便开始散播它的影响力。相比传统开放性椎弓根置钉而言，PPSF 具有创伤小、出血少、术后并发症发生率低等优点。韩东方[39]研究证明，在210 例无神经损伤的胸腰椎骨折患者中，对照组(n=102 例)接受开放椎弓根螺钉内固定治疗，观察组(n=108)经皮椎弓根螺钉内固定治疗，两组均能达到良好治疗效果，而观察组在手术时间短、住院时间短、术中出血量少均优于对照组，差异有统计学意义。但是PPSF 有其明显弊端，单纯的PPSF 不能对椎管有占位的胸腰椎骨折进行充分减压，术中定位困难，不仅增加手术难度，而且会增加C臂透视次数。陈啸[40]等回顾性分析，通过对照A 组20 例采用无通道辅助传统经皮内固定术和B 组20 例采用通道辅助经皮椎弓根螺钉内固定术，B 组手术时间及术中透视时间均较A 组降低，差异有统计学意义(P＜0.05)，而两组术中出血量比较，差异无统计学意义(P＞0.05)，提示通道辅助经皮置钉在缩短手术时间和减少辐射暴露方面具有明显优势，且不会因通道器械的采用造成更多失血[40]。徐峰[41]等研究发现，后路椎间盘镜减压、椎体植骨结合经皮椎弓根螺钉固定不仅可以达到满意复位，还可以对椎管及神经根有效减压，但是椎间盘镜视野有限且学习曲线复杂，普及开展手术难度大。以往胸腰椎手术即使手术方式多样，但是手术效果以操作医生技术为主导。随着机器人与医学的结合，骨科机器人辅助系统便应运而生。Lin S[42]等回顾性分析了52 例无神经损伤的胸腰椎骨折的患者，微创组(24 例，机器人辅助经皮微创椎弓根螺钉内固定治疗)和开放组(28 例，传统开放内固定治疗)，发现微创组的手术时间明显长于开放组，但术中失血量和住院时间明显少于开放组，微创组的优越性表现在术中失血，住院时间短，术后早期有效等方面，而在椎弓根置钉的准确率上的差异无统计学意义(P＞0.05)。但也有研究表明骨科机器人辅助手术时间稳定。目前的骨科机器人是通过通过在患者身上安装示踪器，C 臂术中扫描获得数据后传输到机器人辅助系统上，从而进行置钉规划，置钉定位准确是其最明显的优势，但仍是人为进行术中操作，其主要作用是精确定位，并不改变原本手术方式。未来随着人功能智能的投入研究，自动化骨科手术应该是主要发展方向。

3 结语

非骨质疏松性胸腰椎骨折作为骨科常见骨折，各种骨折分型的提出皆是为了治疗服务。无论是手术入路还是手术方式，都是为了尽可能最小伤害达到最满意的临床效果。尽管前路和前后联合入路表现出了满意的临床效果，但后路仍是最经典的入路。经伤椎植骨可以有益于预防术后后凸畸形发生，但对于植骨方式需要进一步研究证明。随着影像学技术和机器人辅助系统的发展，未来胸腰椎骨折手术治疗会追求更加精准、微创。目前，临床上应该对于非骨质疏松性胸腰椎骨折通过多种分型方法进行评估，综合评估骨折类型与手术技术情况，衡量手术所达效果的优缺点，从而尽可能达到最佳临床治疗效果。