胸腰椎骨折闭合复位经皮椎弓根螺钉内固定术后早期椎体高度丢失原因分析

韩松 李红卫 李宇卫 沈晓峰 王宇铖

（南京中医药大学附属苏州市中医医院 江苏苏州215009）

胸腰椎骨折是脊柱外科常见疾病，发生率约占整个脊柱骨折的75%[1]。目前多数医师选用后路短节段固定治疗此类疾病，其中闭合复位经皮椎弓根螺钉内固定由于与传统后路切开复位内固定比较具有创伤小、出血少、术后疼痛缓解较快等优势，已经成为治疗此类骨折的主流手段[2]。但是笔者团队发现，此手术后短期内椎体高度丢失是一种常见现象。为此，本研究对38 例胸腰椎骨折后接受经皮椎弓根螺钉内固定治疗患者进行随访，以分析胸腰椎骨折闭合复位经皮椎弓根螺钉内固定术后早期椎体高度丢失的相关因素。现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院2017 年6 月～2019 年9月收治的胸腰椎骨折闭合复位经皮椎弓根螺钉内固定治疗患者38 例为研究对象。其中男25 例，女13例；平均年龄（53.71±7.82）岁；T11骨折 4 例，T12骨折 5 例，L1骨折 17 例，L2骨折 12 例。本研究通过医院医学伦理委员会审核批准。纳入标准：因胸腰椎骨折于我院行闭合复位经皮椎弓根螺钉内固定患者；T11～L2单节段骨折者；TLICS 评分 4～6 分者；获得完整6 个月随访者。排除标准：多节段骨折者；T11～L2节段以外节段骨折者；TLICS 评分 6 分以上或是有明显神经症状需要减压融合治疗者；因各种原因无法完成随访者。

1.2 治疗方法 全麻，消毒铺巾后，透视下定位伤椎及上下椎椎弓根，行邻椎两侧椎弓根穿刺，伤椎视术中情况决定是否行穿刺。插入标记杆，插入工作套筒，攻丝后分别旋入椎弓根螺钉，双侧插入钛棒，撑开复位伤椎高度后锁紧螺帽，透视下确认内固定在位情况及伤椎高度恢复情况。

1.3 观察指标 所有患者于术后2 周拆线出院，均于术后 4～6 周下地；术后 48 h、1 个月、3 个月、6 个月摄脊柱正侧位片。计算术后1 个月、3 个月、6 个月椎体绝对高度与丢失率。椎体绝对高度取椎体前方和椎体中部高度的平均值，术后各阶段椎体丢失率计算方法如下：（术后48 h 椎体绝对高度-术后椎体绝对高度）/术后48 h 椎体绝对高度×100%。统计患者年龄、性别、伤椎置钉情况、体质量指数（BMI）、术前骨密度、TLICS 评分及术前伤椎周围椎旁肌体积（核磁共振测算）。分析年龄、性别、伤椎是否置钉、BMI、骨密度、TLICS 评分与椎体高度丢失率相关性；采用Spearman 相关性分析分析胸腰段骨折闭合复位经皮椎弓根螺钉内固定术后早期椎体高度丢失的相关因素。

1.4 伤椎周围椎旁肌体积测算方法 椎旁肌主要测量多裂肌和最长肌的体积，髂肋肌不在测量范围内。采用我院通用2.0T 核磁共振成像仪，对胸腰段脊柱进行矢状位及横断面扫描。首先于矢状位图像用医学影像信息系统（PACS）测算，矢状位伤椎上位椎体上终板中点至下位椎体下终板中点直线距离为伤椎周围椎旁肌高度。然后测算伤椎周围椎旁肌平均面积，测算方法如下：取横断面伤椎及上下相邻节段矢状位中线水平横断面图像，在PACS 影像学系统上手动描绘出两侧椎旁肌轮廓，由系统自行直接计算出横断面面积，再由此计算出平均伤椎周围椎旁肌面积。以L1骨折为例，计算方法如下：伤椎周围平均椎旁肌面积=（T12水平椎旁肌面积+L1水平椎旁肌面积+L2水平椎旁肌面积）/3。伤椎周围椎旁肌体积=伤椎周围平均椎旁肌面积×伤椎周围椎旁肌高度。具体面积测算方式如图1～图2 所示。

图1 伤椎周围椎旁肌高度测量

图2 椎旁肌横断面积测量

1.5 统计学方法 数据采用SPSS26.0 统计学软件分析。椎体高度丢失比值符合正态分布以（）表示，各月份椎体高度丢失率采用配对样本t检验；相关因素分析采用单因素方差分析；两个连续变量相关性分析采用Spearman 相关性分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 椎体高度丢失率比较 38 例患者均获得完整6 个月随访。配对样本t检验提示，术后3 个月、6 个月与术后1 个月比较，均存在椎体高度丢失率明显增高现象；术后6 个月与术后3 个月相比，也存在丢失率继续增加现象，即患者术后6 个月、3 个月椎体高度丢失率均大于术后1 个月，术后6 个月椎体高度丢失率大于术后3 个月，差异均有统计学意义（P＜0.01）。术后1～3 个月内，丢失程度明显高于术后 3～6 个月。见表 1。

表1 各阶段椎体高度丢失率比较（%，）

表1 各阶段椎体高度丢失率比较（%，）

注：*，与术后 1 个月比较，t=5.433，P=0.000；△，与术后 3 个月比较，t=4.944，P=0.000；▲，与术后 1 个月比较，t=5.684，P=0.000。

术后1 个月丢失率 术后3 个月丢失率 术后6 个月丢失率6.88±4.46 12.51±8.39* 14.38±10.01△▲

2.2 年龄、 性别、 伤椎是否置钉、BMI、 骨密度、TLICS 评分与椎体高度丢失率相关性分析 根据单因素方差分析结果提示，年龄、性别、伤椎是否置钉与术后6 个月最终随访时测得的椎体高度丢失率无明显相关性。BMI、骨密度、TLICS 评分与术后6 个月最终随访时测得的椎体高度丢失率明显相关。见表2。

表2 不同分组情况下6 个月椎体高度丢失率比较（%，）

表2 不同分组情况下6 个月椎体高度丢失率比较（%，）

相关因素 n 术后6 月椎体丢失率 F P年龄性别伤椎置钉与否BMI＜60 岁≥60 岁男女是否2.514 1.018 0.159 0.357 0.122 0.320 0.693 0.028骨密度5.9640.006 TLICS＜24 kg/m2 24 27.9 kg/m2≥28 kg/m2＞-1-1～-2.5＜-2.5 4 分5 分6 分26 12 25 13 7 31 22 11 5 22 12 4 14 21 3 17.37±9.79 12.27±7.75 16.87±10.42 13.61±6.92 14.47±9.78 16.05±9.46 12.54±7.34 17.21±7.35 26.76±13.64 11.79±7.23 20.80±8.53 22.50±13.44 11.01±6.46 17.25±9.45 27.53±9.07 5.4640.009

2.3 椎体高度丢失率与TLICS 评分、BMI 指数、骨密度、 术前肌容积的相关性分析 随访6 个月，椎体高度丢失率与TLICS 评分、BMI 指数呈正相关，与骨密度和术前肌容积呈负相关。见表3。

表3 术后6 个月椎体高度丢失率Spearman 相关性分析

3 讨论

胸腰椎骨折目前治疗仍然以椎弓根螺钉内固定为主流手段。对于多数TLICS 评分4～6 分，不需要减压融合的病例来说，体外复位经皮椎弓根螺钉内固定是首选。但是目前的经皮椎弓根螺钉内固定系统在设计之初是专门针对腰椎退行性疾病的[3]，所以其运用于胸腰椎骨折治疗时，在复位、维持椎体高度方面存在不足[4]。为了改善经皮螺钉内固定系统的复位矫形能力，国内学者王彪等[5]已经研制出了经皮自撑开复位系统，临床取得了良好疗效。但是在维持术后椎体高度方面，现仍无绝对有效的方法。临床研究发现，无论是采用切开复位内固定还是闭合复位经皮螺钉内固定治疗胸腰椎骨折，手术后均会出现椎体高度丢失现象。缪标烈等[6]发现，此类骨折手术内固定物取出后，由于各种原因仍会出现椎体高度不同程度的丢失。梁钟鸣等[7]则通过观察23例切开复位内固定治疗患者后发现，术后12 个月随访期内，在未拆除内固定物的情况下，伤椎前缘压缩率较术后3 d 内平均增加9.64%。本研究发现，术后椎体高度丢失现象在术后1 个月已经开始出现，该现象在术后1～6 个月存在不同程度持续发生的过程，但是根据研究数据，认为相较术后3～6 个月时间区间而言，术后1～3 个月时间区间内椎体高度丢失更为严重。究其原因，认为该时间段内患者由绝对卧床向下地负重功能锻炼逐步转变，伤椎周围承受负重载荷出现较大变化，所以椎体的高度丢失尤为明显。

针对胸腰椎骨折经皮螺钉撑开复位内固定术后椎体高度丢失现象，认为主要原因为以下几点：（1）骨密度因素。本研究发现，骨密度＜-1 的患者术后6个月随访时椎体高度丢失明显，而骨密度＜-2.5 的患者丢失率最高。根据Spearman 相关性分析结果提示，骨密度与高度丢失呈负相关，即骨密度越低，丢失率越高。本研究观点与国内桂终山等[8]的观点一致，即胸腰椎椎体除上下终板外，均为松质骨构成，骨密度越低骨小梁的数量越少，骨质量越差，伤后骨折愈合越慢，在负重条件下椎体高度越难维持。针对骨质疏松性压缩性骨折，周武等[9]使用伤椎植骨结合短节段固定方法治疗此类骨折，随访发现术后一年伤椎高度丢失率仅为3%。（2）骨折类型因素。本研究选取TLICS 评分4～6 分内的患者，主要考虑TLICS 大于6 分的患者多数存在神经症状甚至是马尾症状，此类患者需要进行减压融合内固定，与单纯复位固定的患者在术式、置入螺钉数量上存在较大差异，不具备同质性，所以我们将TLICS 大于6 分的患者排除在外。本研究发现，在TLICS 评分4～6分区间内，评分越高，椎体高度丢失率越高，这可能与后方复合体受损有关。后方复合体对于维持整个脊柱系统的稳定性极为重要，在其明显受损的情况下，术后早期的脊柱稳定性只能是依靠钉棒系统的支撑，而如果其未明显受损，则可以帮助钉棒系统维持一个较好的脊柱稳定性。（3）体质量因素。本研究发现，高度丢失率与BMI 呈正相关，即BMI 越高，丢失率越高。在BMI 较高的情况下，脊柱承重较大，而伤椎撑开复位后椎体内存在空壳效应[10～11]，在上有压力，下有空腔的情况下，椎体终板出现塌陷，高度自然逐步丢失。（4）椎旁肌容积因素。脊柱椎旁肌包括多裂肌、最长肌、髂肋肌等。其中多裂肌和最长肌直接依附于椎体横突，对于维持脊柱的平衡与稳定至关重要[12]。由于椎旁肌的体积大小目前尚无一个共识范围，所以本研究只是初步对椎体的高度丢失率与伤椎周围椎旁肌的体积进行相关性分析，得出的结论是肌容积与丢失率呈明显负相关。原因可能在于椎旁肌体积越大可提供的张力越大，对于脊柱的提拉支撑作用越大，加之伤椎周围存在坚强的内固定系统，椎体的高度自然不易丢失。我们将之命名为“斜拉索效应”，该结论可能存在一定争议，在后续的研究中我们将继续探索。（5）其他因素。伤椎术后高度持续丢失，原因多种多样，除外以上原因外，还有学者提出，术中是否存在多次修正螺钉位置也是原因之一[4]，但是术中修正置钉的次数、数量对于椎弓根的破坏程度很难进行判定，所以本研究未将其作为观察指标。另外，也有学者认为严格控制术后3 个月及内固定取出后3 个月内患者负重时间、次数，可以有效降低椎体高度丢失程度[13]，但是究竟此类骨折手术后需要在多长时间内下地进行负重功能锻炼，目前也存在一定争议。

胸腰椎骨折经皮椎弓根螺钉撑开复位内固定术后椎体高度丢失是一个普遍现象，尤其在术后早期开始进行负重功能锻炼的阶段尤为明显，其出现与骨密度较低、BMI 较高、骨折损害程度严重及椎旁肌肌力较差有关。因此，术后加强抗骨质疏松治疗，积极卧床进行腰背肌锻炼等措施有助于减少椎体高度的丢失，减少后期腰椎后凸、腰背痛等后遗症，提高患者生活质量。至于是否需要经伤椎置钉国内外学者尚未完全达成一致，国内苗小军[14]通过2 年随访发现，伤椎置钉对于减少后期椎体高度丢失率存在明显帮助。本研究发现，是否对伤椎进行置钉对于维护早期伤椎高度并没有帮助。椎弓根螺钉置于伤椎中，周围骨小梁组织密度稀疏，结构不完整，把持力与支撑力有限，难以阻止终板的塌陷，也难以维持椎体的高度。所以我们认为术中是否需要经伤椎置钉仍然值得商榷。