腰椎骨折行后路短节段钉棒内固定术后矫正度丢失的影像学因素分析

林雪林，郑兆云，安有志，张振

(山东第一医科大学附属聊城二院脊柱外科，山东聊城 252600)

生物力学特征和解剖特征的不同，导致腰椎骨折在治疗及预后方面与临床常见的胸腰段(T11-L2)骨折也有所差异。例如，胸腰段T11-L2呈1.7°左右的前凸，而腰椎呈20～40°的生理性前凸，胸腰段对后凸畸形的耐受性明显高于腰椎。研究表明，胸腰段即使后凸达20°，患者也可无腰背痛；而腰椎若出现平背畸形则可能引起脊柱矢状位失衡，患者出现明显的腰背痛症状[1-2]。因此，总结分析腰椎骨折术后矫正度丢失的相关因素，具有重要的临床意义。本研究以我科2017年3月～2020年3月采用后路短节段钉棒内固定手术治疗的61例腰椎(L2-L4)骨折患者作为研究对象，总结分析其手术情况及术后矫正度丢失的影像学相关因素，为临床提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

61例中，男39例，女22例；年龄27～63岁，平均(46.2±7.5)岁；骨折部位：L234例，L319例，L48例；ASIA神经功能分级[3]：A级0例，B级1例，C级5例，D级14例，E级41例；另有马尾损伤3例；合并伤：伴四肢骨折7例，颅脑损伤2例。

纳入标准：①腰段L2-L4骨折，单椎体骨折；②年龄18～60岁，不伴骨质疏松症；③有完整的术前、术后随访X线片和CT、MRI等影像学资料可供查阅。排除标准：①伴骨质疏松症，或既往有脊柱损伤、手术史；②术后发生内植物松动、断裂者；③非后路短节段钉棒内固定手术者。

1.2 治疗方案

所有患者均由同一手术团队开展后路短节段钉棒内固定手术。患者行全身麻醉，俯卧位，取后正中入路，自伤椎的上、下邻椎的双侧椎弓根共拧入4枚螺钉，安装连接棒作撑开复位。透视确认椎体高度恢复情况，若终板复位或椎体高度恢复不佳，则另加伤椎单侧或双侧椎弓根钉进行辅助复位。对于ASIA分级为B-D级或骨块侵入椎管占50%以上者，均予以椎管内减压处理。卧床3周后，可在胸腰支具保护下逐渐下地活动，佩戴支具的时间为3个月。

1.3 观察指标

对所有患者术前、术后1周和内固定取出后(即骨折愈合且取出内固定之后1周)的影像学参数进行测量。具体包括：①伤椎楔形角(vertebral wedge angle,VWA)：即伤椎上、下终板的夹角；②伤椎前缘相对高度(anterior vertebrae height,AVH)：即伤椎前缘高度/上下邻椎前缘高度的平均值×100%；③局部后凸角(local kyphosis angle,LKA)：即伤椎的上邻椎上终板与下邻椎下终板延长线的夹角。其中，LKA和VWA以成角的顶点位于后方为正值，位于前方为负值。

基于术前影像学检查资料，对患者术前的下述指标进行评分：①脊柱骨折载荷分享评分(load sharing scores,LSS)[4]；②脊柱脊髓损伤分类及严重程度评分(thoracolumbar injury classification and Severity,TLICS)[5]；③邻近椎间盘损伤评分(intervertebral disc injuries，IDIs)[6]。

1.4 研究方法

①对所有患者术前、术后1周和内固定取出后的VWA、AVH、LKA变化情况进行分析，并计算各指标的矫正度丢失数据。矫正度丢失值=内固定取出后-术后，以“△”表示，如△VWA、△AVH、△LKA等。②采用Pearson检验分析上述影像学指标的矫正度丢失值与患者年龄和IDIs、TLICS、LSS等指标的相关性；③采用多因素Logistic回归分析筛选术后矫正度丢失的风险因素。

1.5 统计学分析

2 结果

所有患者均完成手术，获随访16～21个月、平均(18.7±5.6)个月，截止末次随访，所有骨折均愈合且已顺利取出内固定。表1显示，所有患者术后1周和内固定取出后的VWA、AVH、LKA均获得显著的矫正，手术前后差异有统计学意义(P<0.05)；但内固定取出后的AVH与LKA值均有所丢失(P<0.05)，其中△AVH为2～8(4.36±2.18)%，△LKA为3～9(5.68±2.71)°；而VWA未见明显丢失现象(P>0.05)，△VWA为1～2(1.13±0.84)°。

表1 所有患者手术前后的伤椎矫正度及矫正度丢失情况

经Pearson相关性分析，表2数可见，△LKA与LSS评分、IDIs评分、TLICS评分之间均呈显著的正相关性(P<0.05)；△AVH与LSS评分、TLICS评分均呈正相关性(P<0.05)；而△VWA与其他因素均无明显的相关性。多因素Logistic回归分析显示：LSS评分为△AVH(OR=1.872)和△LKA(OR=2.876)的独立预测因素(均为P<0.05)，见表3-4。

表2 各指标矫正度丢失与其他因素的相关性分析(r值)

表3 术后△AVH相关的多因素Logistic回归分析

表4 术后△LKA相关的多因素Logistic回归分析

3 讨论

目前，关于腰椎骨折行后路短节段内固定手术后的矫正度丢失情况以及与之相关的影响因素，临床关注不多。本次研究发现，L2-L4椎体骨折患者术后随访期间的AVH与LKA值有明显丢失，而VWA丢失不明显；经Pearson相关性分析证实，LSS评分、IDIs评分、TLICS评分与之存在相关性；经Logistic回归模型验证，LSS评分是术后△AVH和△LKA变化的独立预测因素。

LKA是由上邻椎上终板与下邻椎下终板延长线的夹角所构成，在本研究中，由于椎体楔形角(即VWA)在术后无明显变化，而△LKA有明显的矫正度丢失，说明△LKA的变化并非源于椎体部位所致，而主要是受到了伤椎上、下椎间盘层面变化的影响。腰椎骨折术后的邻近椎间盘变化，可能源于以下途径：①由于腰椎活动度大，腰椎骨折后，邻近椎间盘容易发生水肿或破裂等损伤，导致或加速椎间盘退变。②当椎体终板骨折后，终板软骨发生钙化，使得椎间盘的营养通路受阻，易加速椎间盘退变。③Choi等[7]研究表明，当伤椎接受短节段椎弓根钉棒固定后，在应力遮挡作用下，可加速节段内椎间盘的退变过程。邻近椎间盘退变后，易发生椎间隙高度下降等变化，对△LKA产生不利影响。IDIs评分主要用于对邻近椎间盘的损伤情况进行评估，在本研究的Pearson分析中，△LKA与IDIs评分呈显著正相关性(r=0.518)，结果证实，△LKA与邻近椎间盘的损伤程度呈正相关。Kanezaki等[8]的研究指出，术前MRI评估的椎间盘损伤程度可用于预测胸腰椎骨折经后路固定后的后凸畸形；Lee等[9]也认为，上终板损伤和上椎间盘-终板复合体损伤均是术后LKA丢失的相关因素，且后者的相关性更为显著。本研究的结论与上述研究相对一致。

本研究中，TLICS评分在△AVH和△LKA也显示出较显著的相关性(P<0.05)，提示TLICS评分越高则术后△LKA和△AVH越明显。Chen等[10]对胸腰椎爆裂性骨折行内固定取出后的后凸畸形复发情况进行分析，复发组患者的术前TLICS评分高于未复发组，也证实了这一点。后方韧带复合体(posterior ligamentous complex,PLC)完整性是TLICS评分的主要强调内容，TLICS评分≥4分往往提示存在PCL损伤，需手术干预。李玉伟等[11]认为，在腰椎融合术中保留PCL完整性可有效维持腰椎前凸角；陈锋等[12]也证实，在胸腰椎爆裂骨折并脊髓损伤手术中保留PCL的完整性，可较好地保持脊柱稳定性，减少12个月的矫正度丢失。上述研究均证实，PCL的完整性对于维持脊柱手术后矫正度具有重要意义，同时也间接地证实了TLICS评分与术后矫正度丢失方面的相关性。

本研究中，LSS评分与△LKA和△AVH均呈正相关性(P<0.05)，且多因素Logistic回归模型证实，LSS评分为△AVH(OR=1.872)和△LKA(OR=2.876)的独立预测因素(均为P<0.05)，说明LSS评分在预测△LKA和△AVH方面更具可靠性。LSS评分主要反映了椎体碎裂程度、骨折块位移情况和后凸角，评分越高则上述情况越严重。McCormack等[13]指出，当LSS评分≥7分时，若采用后路内固定进行伤椎矫正，由于载荷传递不良将导致术后矫正度明显丢失甚至内固定失效。Kim等[14]也证实，当LSS评分>6分时，将显著增加胸腰椎爆裂骨折行后路短节段钉棒固定术后再发后凸畸形的风险。在腰椎，由于机体的中心集中于椎体的中后部分，其轴向压力较明显；此外，腰椎处于机体的最下段，轴向的生物力学负荷也明显高于胸腰段椎体。上述因素均导致腰椎骨折行内固定矫正后，骨折椎将面临较大的轴向负荷，易发生AVH和LKA方面的矫正度丢失。尤其是在粉碎严重、明显移位的腰椎骨折术后，其影响更为明显。

综上所述，后路短节段内固定治疗腰椎骨折可起到较好的矫正效果，但术后随访期间存在一定程度的AVH和LKA丢失现象，且与LSS评分、IDIs评分、TLICS评分存在一定的相关性，其中LSS评分可作为术后△LKA和△AVH的独立预测因素。