CT骨性影像学参数于胸腰椎骨折后方韧带复合体损伤诊断中价值及危险因素分析

朱思光，孙 涛

1.上海宝山区仁和医院/华山医院宝山分院放射科，上海 200431;2.江苏省人民医院放射科，江苏 南京 210029

胸腰椎骨折常导致脊柱不稳，后方韧带复合体(posterior ligamentous complex，PLC)被认为是评估脊柱稳定性的关键因素[1，2]。李斌等[3]研究认为，完整的PLC在维持脊柱的稳定性、合理选择手术入路、手术指征及预防继发性后凸畸形等方面可能具有关键性作用。如何早期识别PLC损伤的危险因素并准确诊断损伤情况，是为胸腰椎骨折患者临床选择个体化治疗方案的关键。MRI检查虽是PLC损伤诊断的金标准，但其检查速度相对较慢，无法满足急诊患者检查需求，故作为胸腰椎骨折患者首诊检查方式尚不合适[4，5]，而CT骨性影像学检查，具有骨折形态显示清晰、扫描速度快等优势，可成为胸腰椎骨折患者首诊检查方式[6]。曾有报道，椎体楔变角(SIEA)、局部后凸角(LK)、棘突间距增加值(IISD)等影像学参数可提示脊柱不稳，但对胸腰椎骨折PLC损伤诊断、预后评估及危险因素的相关探讨并不多见[7，8]。本研究尝试分析CT骨性影像学有关参数对胸腰椎骨折PLC损伤的诊断、预后评估及危险因素评价意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

取2015年3月至2020年4月江苏省人民医院380例胸腰椎骨折患者作为研究对象，根据患者是否存在PLC损伤分组，其中168例胸腰椎骨折PLC损伤为观察组，212例非PLC损伤患者为对照组。纳入标准：明确外伤史；背痛、胸腰椎活动受限；经X线检查、MRI检查确诊，骨折部位为T11～L2；无心血管及内分泌系统疾病。排除标准：有既往腰部手术史；骨质疏松压缩性骨折；病理性骨折；骨折涉及多个椎体，且椎管内多节段发生骨折块占位；先天性椎管狭窄者；合并肿瘤、结核等其他病理干扰因素者；伴全身性感染者；受伤前存在神经功能缺陷；具有精神性疾病、不配合检查者。本研究经本院医学伦理委员会批准，入组者均知情同意。

1.2 方法

资料收集：收集整理两组患者一般资料和载荷分享评分系统(LCS)评分、胸腰椎损伤分类及严重程度(TLICS)评分、Cobb角度、椎管内占位率、SIEA、LK、IISD等临床资料用于进一步分析。

CT骨性影像学检查：分别于术前、术后3 d进行CT骨性影像学检查。选用Toshiba Aquilion 64层螺旋CT 扫描仪，设置扫描参数：层厚5 mm、Z轴120 mm、400 mA、120 kV，多平面重建(MPR)测量参数Cobb角度、SIEA、LK、IISD。由2名具有丰富影像学经验的放射科医师采用盲法对参数测量结果进行读判，若存在争议商讨后达成一致。

LCS评分[9]：包括椎体粉碎程度、后凸畸形、碎骨块突入椎管的位移3个部分。其中，椎体粉碎程度分为碎裂程度<30%(1分)、30%～60%(2分)、>60%(3分)；后凸畸形分为后凸角≤3°(1分)、4°～9°(2分)、≥10°(3分)；碎骨块突入椎管的位移分为移位0～1 cm(1分)、移位≥2 cm且面积<50%(2分)、移位>2 cm且面积≥50%(3分)。

TLICS评分[10]：包括骨折特点、神经功能状态、后方韧带复合体3个部分。其中，骨折特点分为压缩(1分)、爆裂(2分)、移位/旋转(3分)、牵张(4分)；神经功能状态分为无损伤(0分)、神经根损伤或脊髓/圆锥完全性损伤(2分)、脊髓/圆锥不完全性损伤或马尾神经损伤(3分)；后方韧带复合体分为无损伤(0分)、可疑/不确定(2分)、损伤(断裂)(3分)。

预后评估：术后6个月，根据NEER百分评定系统[11]评价患者腰胸椎功能恢复情况，优为90～100分、良为80～89分、可为70～79分、差为≤69分，其中优、良为预后良好，可、差为预后不良，分组进行分析。

1.3 观察指标

(1)两组患者CT骨性影像学参数比较。

(2)胸腰椎骨折PLC损伤影响因素分析。

(3)术前CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤的诊断价值。

(4)不同预后患者，术前及术后3 d CT骨性影像学参数比较。

由于当人员以不同的速度前进时其步频会发生变化,即使人员以相同的速度前进,其每一步的持续时间也会发生变化[16]。为了保证人员以不同的速度前进时能够获得相同维度的特征以表征其速度特性,该方法需要从每一单步中提取指定维度的统计特征。

(5)术前、术后3 d，CT骨性影像学各参数对胸腰椎骨折PLC损伤患者预后的预测价值。

1.4 统计学分析

采用统计学软件SPSS 19.0处理数据，计数资料以例数描述，计量资料采取Bartlett方差齐性检验与Kolmogorov-Smirnov正态性检验，均确认具备方差齐性且近似服从正态布，以平均数±标准差描述，两组间比较采用独立样本t检验；预测效能分析采用受试者操作特征(ROC)曲线；不同预测方案间曲线下面积比较采用DeLong 检验，联合诊断实施Logistic二元回归拟合，返回预测概率logit(p)，将其作为独立检验变量。均采用双侧检验，α=0.05。

2 结果

2.1 两组患者基线资料、CT骨性影像学参数

两组患者性别、年龄、体质量指数、骨折椎体、受伤原因比较，差异无统计学意义(P>0.05)；LCS评分、TLICS评分、Cobb角度、SIEA、LK、IISD相比，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组基线资料、CT骨性影像学参数对比

2.2 胸腰椎骨折PLC损伤影响因素分析

以腰胸椎骨折患者是否发生PLC损伤作为因变量(未发生赋值为0，发生赋值为1)，分析发现，TLICS评分、Cobb角度、SIEA、LK、IISD均为胸腰椎骨折PLC损伤的危险影响因素(P<0.05)。见表2。

表2 胸腰椎骨折PLC损伤影响因素分析

2.3 CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤的诊断价值

从表3可知，SIEA、LK、IISD术前联合诊断胸腰椎骨折PLC损伤的AUC最大，为0.870，大于单一指标，诊断敏感度为72.41%、特异度为87.33%。

表3 CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤的诊断价值

2.4 不同预后患者CT骨性影像学参数比较

观察组患者预后良好147例、预后不良21例。预后不良患者术前及术后3 d的 SIEA、LK、IISD均高于预后良好患者(P<0.05)。见表4。

表4 不同预后患者CT骨性影像学参数对比

2.5 CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤患者预后的预测价值

表5 CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤患者预后的预测价值

3 讨论

本研究比较胸腰椎骨折是否存在PLC损伤患者有关资料，发现二者LCS评分、TLICS评分、Cobb角度、SIEA、LK、IISD相比，有统计学差异，说明胸腰椎骨折是否存在PLC损伤可通过LCS评分、TLICS评分及骨性影像学有关参数提示，但关于上述异常影像学参数、LCS评分、TLICS评分与PLC损伤之间关系，是否为PLC损伤影响因素，尚缺乏足够临床证据支持。本研究通过测量相关异常影像学指标并设定部分指标相应阈值，建立Logistic回归模型，分析PLC损伤影响因素，发现LCS评分为胸腰椎骨折PLC损伤保护因素，TLICS评分、Cobb角度、SIEA、LK、IISD均为胸腰椎骨折PLC损伤危险因素，分析认为，TLICS评分根据骨折形态、PLC损伤及神经功能情况3个方面进行综合评估，TLICS评分>5分建议采取手术[13]；LCS评分由椎体粉碎程度、骨折移位程度和后凸畸形3个方面评估，LCS评分>7分推荐行前路手术[14]。胡霖霖等[15]的生物力学研究发现，后凸角>20°暗示PLC损伤，后凸继续增大，则PLC断裂可能性增加。李强[16]研究表明，棘上韧带间距>7 mm，预示棘上韧带断裂，后方张力带结构损伤。Mi等[17]研究显示，SIEA>30°、IISD>2.2 mm、LK>14°、椎体压缩率>50% 常提示脊柱不稳定，需实施手术治疗。本研究将CT骨性影像学参数SIEA、LK、IISD用于胸腰椎骨折PLC损伤的诊断中，发现SIEA、LK、IISD均有一定的诊断价值，联合诊断具有较高诊断敏感度和特异度。

骨结构受损较重，损伤能量多聚集在骨结构中，骨周围的韧带等软组织结构可得以幸免。反之，若损伤更多地造成椎体间平移、旋转，而非椎体压缩粉碎，可引起PLC损伤，PLC损伤程度不同，预后亦存在较大差异[18]。大多数骨折损伤原因为坠落伤、车祸伤等造成，垂直力对受损椎体椎面位移值及棘突间位移值影响较大，椎面受力导致椎体发生形变，即宏观上SIEA、LK测量形成的原因，棘突间受力导致IISD改变[19]。目前，国内关于CT骨性影像学参数与胸腰椎骨折PLC患者预后关系的研究不多，本研究对不同预后胸腰椎骨折PLC患者SIEA、LK、IISD进行比较，发现预后不良患者术前、术后3 d SIEA、LK、IISD高于预后良好患者，可见，上述SIEA、LK、IISD与胸腰椎骨折PLC患者预后具有相关性。本研究还发现，SIEA、LK、IISD术后3 d AUC均明显高于术前，联合预测胸腰椎骨折PLC损伤患者预后AUC值最大，可为临床预测胸腰椎骨折PLC患者预后效果提供更准确的信息。

总之，在CT骨性影像学有关参数中，SIEA、LK、IISD均为胸腰椎骨折PLC损伤危险因素，三者联合检查在胸腰椎骨折PLC损伤诊断及预测预后方面具有良好价值。