椎弓根螺钉经后路置入修复多节段胸椎骨折：随访验证椎体高度恢复

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.48.010

摘要/Abstract

摘要：

背景：多节段胸椎骨折的发病率逐渐上升，如何有效恢复椎体正常形态及损伤的神经功能，是目前研究的主要方向。
目的：观察24例经后路椎弓根螺钉置入内固定修复多节段胸椎骨折的临床疗效。
方法：选择2009年1月至2013年12月收治的多节段胸椎骨折患者28例，其中24例得到有效随访，男19例，女5例；年龄20-64岁；均有外伤史；受伤至入院时间为1 h-4 d；均急诊行全脊柱正侧位X射线片和CT平扫+冠矢状位重建，患者在入院后4 d内行全脊柱MRI检查；骨折节段2个节段19例，3个节段3例，4个节段1例，6个节段1例；脊髓功能按ASIA分级：A级10例，B级9例，C级2例，D级2例，E级1例；合并脑损伤3例，肋骨骨折4例，血气胸3例，肺挫伤4例，脾破裂2例，四肢骨折4例。
结果与结论：24例患者随访9-37个月，无内固定失败、植骨不融合、神经症状加重。末次随访椎体高度无明显丢失，伤椎愈合良好。末次随访脊髓功能按ASIA分级：A级10例，B级5例，C级2例，D级5例，E级2例。手术节段矢状面Cobb角从内固定前平均26.8°，恢复到内固定后平均5.5°，末次随访平均5.9°。提示多节段胸椎骨折需明确关键损伤部位和神经损伤平面，经后路椎弓根螺钉置入内固定修复多节段胸椎骨折可有效恢复椎体高度，神经减压充分，固定牢靠，可取得良好的疗效。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 脊柱植入物, 多节段, 胸椎骨折, 后路手术, 内固定, 随访, 椎体高度

Abstract:

BACKGROUND: The incidence of multi-segmental thoracic fractures gradually increased. How to restore normal vertebral morphology and neurological injury is the main direction of the present study.
OBJECTIVE: To observe the clinical therapeutic effects of posterior pedicle screw fixation for repair of multi-segmental thoracic fractures in 24 cases.
METHODS: A total of 28 patients with multi-segmental thoracic fractures, who were treated from January 2009 to December 2013, were enrolled in this study. Of them, 24 were followed up, including 19 males and 5 females, with an age of 20-64 years old. They all had a history of trauma. The time taking for transporting to the hospital was between 1 hour and 4 days. All the patients had taken CT plain scan and coronal and sagittal reconstruction and whole-spine lateral X-ray examination in emergency. Whole-spine MRI examination was conducted within 4 days after hospitalization. There were 19 cases of 2-levels thoracic fractures, 3 cases of 3-levels thoracic fractures, 1 case of 4-levels thoracic fractures and 1 case of 6-levels thoracic fractures. There were 10 cases of Grade A, 9 cases of Grade B, 2 cases of Grade C, 2 cases of Grade D and 1 case of Grade E according to ASIA
system. Three cases combined with brain injury, four cases with rib fractures, three cases with hemopneumothorax, four cases of pulmonary contusion, two cases of rupture of spleen, and four cases of limb fractures.
RESULTS AND CONCLUSION: 24 patients were followed up for 9 to 37 months. No implant failure, nonunion, or neurological deterioration were noted during the follow up. No significant loss of vertebral height was found during the final follow-up, and the vertebrae were healed well. There were 10 cases of Grade A, 5 cases of Grade B, 2 cases of Grade C, 5 cases of Grade D and 2 cases of Grade E according to ASIA system at final follow-up. The Cobb angle improved from 26.8° preoperatively to 5.5° postoperatively, and 5.9° at final follow-up. These data suggested that it is very important to clarify the key injury site and the level of spinal cord during multi-segmental thoracic fractures. The pedicle screw fixation by posterior approach can restore the height of thoracic spine effectively, get full decompression and reliable fixation, finally obtained good curative effects.

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Key words: thoracic vertebrae, fractures, bone, internal fixators, follow-up studies

中图分类号:

R318

王羿萌，皮斌，朱晓宇，钱忠来，杨惠林. 椎弓根螺钉经后路置入修复多节段胸椎骨折：随访验证椎体高度恢复[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(48): 7763-7768.

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图/表（结果） 2

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引言

多节段脊柱骨折是指脊柱骨节段(除棘突和横突外)发生多处骨折，发生在胸椎的多节段骨折称之为多节段胸椎骨折^[1]。胸椎椎体后外侧和横突前面都有肋凹，关节突的关节面几乎呈冠状位，棘突向后下方倾斜，呈叠瓦状排列，胸椎的稳定性明显高于其他脊柱节段^[2-3]，相比于其他脊柱节段，胸椎骨折尤其是多节段胸椎骨折发病率较低，不同文献报道差异较大^[4-6]。Müller等^[4]统计分析33 015例交通事故乘客，其中颈椎骨折占0.38%。腰椎骨折占0.30%，胸椎骨折占0.24%。Magerl等^[6]研究分析126例胸椎骨折患者，仅有9例为多节段胸椎骨折。虽然多节段胸椎骨折患者所占创伤患者总数的比例较小，病例较少，但是由于其特殊解剖结构，胸椎骨折多为强暴力骨折，为高能量损伤，常可合并胸廓及肺部组织损伤，加之胸椎管较为狭窄、固定，脊髓血液供应相对薄弱，因此当骨折时脊髓损伤发生率也相对较高，损伤程度重，故恢复困难^[7-9]。由于近年来交通事故伤的逐渐增多，此类患者也逐渐增多。

多节段胸椎骨折的治疗，应同时考虑到脊柱的稳定性、脊髓损伤的程度以及其他损伤的程度^[10-11]。稳定性骨折非手术治疗一般可取得满意疗效，但对于椎体压缩程度超过50%、成角超过30°的骨折，保守治疗后可能发生进行性胸椎后凸畸形及不稳定。大多数学者认为，和单发性脊柱骨折相比，多节段脊柱骨折的手术适应证应适当放宽，对于不稳定型脊柱骨折或伴有脊髓损伤的病例，手术治疗的疗效优于非手术治疗^[12-15]。手术的目的是及时给脊髓减压，恢复稳定脊柱，最大限度的恢复残余脊髓功能及稳定脊柱^[14]。

脊柱后路经椎弓根螺钉固定技术能够提供良好的三维固定，是脊柱外科中发展最迅速的内固定技术之一，同时由于后路损伤小。因此，新鲜的多节段胸椎骨折一般以后方减压椎弓根螺钉固定为主。椎弓根是螺钉的惟一通道，有较大的个体化差异和节段性差异。周方等^[16]报道了28例胸椎骨折患者，多节段骨折17例，14例采取后路固定，所有患者在术后2周可在支具保护下坐立或者在轮椅上活动。Cheng等^[17]统计分析了448例胸椎、腰椎脊柱骨折患者，后路椎弓根螺钉可获得良好的结果。由于多节段胸椎骨折发病率较低，单独报道经后路椎弓根螺钉固定治疗多节段胸椎骨折的文献较少，文章总结随访了2009年1月至2013年12月苏州大学附属第一医院收治的多节段胸椎骨折患者24例，明确后路椎弓根螺钉置入内固定修复多节段胸椎骨折的疗效，以期为合理选择治疗方式提供临床参考。

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材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：于2009年1月至2013年12月在苏州大学附属第一医院骨科完成。

对象：本组24例患者，男19例，女5例；年龄20-64岁, 平均40.8岁。所有患者均有外伤史，致伤原因包括：高处坠落伤12例，交通事故9例，重物砸伤3例，均为新鲜损伤，受伤至入院时间为3 h-3 d。所有患者均常规接受详细的神经学查体，急诊行全脊柱正侧位X射线片和CT平扫+冠矢状位重建，所有患者均在入院4 d内行全脊柱MRI检查。骨折节段2个节段19例，3个节段3例，4个节段1例，6个节段1例。按Denis分类15例为爆裂骨折，9例为压缩性骨折，2例为骨折合并脱位。骨折节段分布情况：T₄：1例，T₅：5例，T₆：10例，T₇：11例， T₈：11例，T₉：6例，T₁₀：5例，T₁₁：5例，T₁₂：3 例，共52个节段，损伤节段主要集中在T₆-T₈。术前伤椎节段矢状面Cobb角平均为26.8°。脊髓功能按ASIA分级：A级10例，B级9例，C级2例，D级2例，E级1例。合并脑损伤3例，肋骨骨折4例，血气胸3例，肺挫伤4例，脾破裂2例，四肢骨折4例。

纳入标准：①有外伤史。②新鲜骨折，伴或不伴有神经损伤症状。③X射线片为基本检查，CT平扫+冠矢状重建明确骨折，MRI评估神经损伤情况。④患者在充分了解治疗方案的前提下签署“知情同意书”；干预及治疗方案获医院伦理委员会批准。

排除标准：单节段椎体骨折合并多节段附件骨折；骨质疏松性脊柱骨折；多节段骨折累积腰椎或者颈椎，治疗应同时考虑腰椎和颈椎损伤情况。

材料：Vertex脊柱内固定系统，美国Medtronic Sofamor Danek USA生产。本系统由钛合金(TC4)制成的螺钉、螺塞、连接头、横连接、夹头、钩、棒等组成。可在T₁-T₃后路放置椎弓根螺钉。

Pioneer Quantum®脊柱固定系统，Pioneer Surgical Technology U.S.A.生产。该系统是以钛6AL4V合金为原材料，由椎弓根螺钉、螺帽、矫形棒和横向连接组成。特点：凸轮帽设计，低切迹，一致扭距，清晰坚固的阻止器，灵活的中间上锁系统，清楚稳固的锁定，机械锁定。

方法：

合并伤的处理：优先抢救生命，控制损伤，处理危及生命的损伤，6例入院时出现休克症状予抗休克治疗，3例合并脑损伤者行急诊开颅手术，4例合并血气胸患者急诊行胸腔闭式引流术，4例合并肋骨骨折行胸带包扎固定，2例合并脾破裂者急诊行脾切除术，4例合并四肢骨折者急诊行石膏或牵引固定。

脊柱骨折的修复：患者受伤至手术时间为4-9 d，平均6.4 d。气管内插管，全身麻醉，患者取俯卧位，采用后正中切口暴露伤椎及其相邻的上下各一至两个椎体，如存在脱位则利用撬拨复位交锁的关节突或切除骨折的关节突。于上下椎体两侧椎弓根打孔，椎弓根进针点一般在T₂_-₄，T₁₁，T₁₂位于横突中部的中上1/3，T₅_-₁₀位于横突根部上缘与椎板交界处，进针方向向中线倾斜7°-10°，从上到下内倾角逐渐减小，具体角度需综合考虑术前影像学资料和患者术中体位，拧入长度合适的螺钉。上连接棒、转棒、撑开，将骨折复位固定。探查椎管，解除脊髓压迫，使椎管恢复原有的宽度。对髓内有活动性出血或血肿压迫者，切开病变节段硬膜囊探查脊髓损伤情况并去除血肿及坏死组织，缝合硬膜囊。将减压所得的碎骨块板剪成骨条或骨粒，于椎弓根后外侧植骨，促进骨折愈合和椎体的稳定。用加压钳加压后拧紧螺帽，彻底止血，逐层缝合伤口。

术后常规静脉滴注地塞米松、甘露醇和抗生素，负压引流管放置24-48 h，术后四肢轮流充气加压防止深静脉血栓，条件允许情况下3 d后尽早开始进行康复训练。

主要观察指标：内固定置入后神经功能、手术节段矢状面Cobb角。

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讨论

3.1 多发性胸椎骨折的影像学诊断和骨折分类胸椎多发骨折为高能量损伤，可能合并其他脊柱节段骨折，尤其是截瘫患者截瘫平面下的其他节段骨折容易漏诊。因此，所有患者在仔细体格检查基础上，行颈胸腰椎X射线检查，避免漏诊。由于胸廓组织阻挡导致胸椎显示不清，同时胸椎骨折畸形不明显，需要进一步进行CT冠矢状重建和MRI检查。本组随访中，有9例患者行MRI检查后才确诊为多节段胸椎骨折，所有患者术前行CT检查，明确骨折块对椎管内的压迫程度以及椎弓根完整情况。

唐三元等^[18]从解剖学角度出发将多节段脊柱骨折分为2类5个亚型：Ⅰ型骨折(相邻型)：指骨折节段之间无正常节段相隔，其中Ⅰa为相邻2个节段骨折，Ⅰb为相邻3个或3个以上节段骨折；Ⅱ型骨折(非相邻型)：指骨折的脊柱节段之间至少有一个正常节段相隔，其中Ⅱa为中间隔1个正常节段且为2处骨折，Ⅱb为中间隔2个或2个以上正常节段且为2处骨折，Ⅱc为中间间隔1个或1个以上正常节段但为3处或3处以上骨折。李利等^[19]在此基础上，进一步引入骨折关键损伤部位的概念。在多发骨折中，对脊柱脊髓造成较重损伤的部位称为关键部位。明确描述多节段骨折的关键部位、骨折的性质以及神经受累情况，如T₈爆裂骨折T₉压缩骨折，应完整表述为：脊柱多节段骨折Ⅰa型，T₈爆裂骨折T₉压缩骨折，ASIA分级B级。大多数患者的脊髓损伤往往由一个关键损伤部位决定，在诊断上按照关键部位的重要程度来排序，可以清晰了解患者骨折情况。季承等^[20]研究发现在某些出现神经损伤的多节段脊柱骨折中神经损伤平面与损伤最严重的骨折节段不一致。由于脊柱骨折治疗的主要目的是解除神经受压恢复神经功能，有必要明确脊髓神经损伤的部位。因此手术治疗应该同时结合关键损伤部位以及神经损伤平面。在关键损伤部位与神经损伤平面不一致时，应以神经损伤平面为主要考虑方面^[21]。

3.2 多发胸椎骨折的手术治疗

手术时机：本组24例患者中20例伴有其他部位损伤，6例入院时出现休克症状予抗休克治疗，3例合并脑外伤者行急诊开颅手术，4例合并血气胸患者急诊行胸腔闭式引流治疗，3例合并脾破裂者急诊行脾切除，大部分患者无条件进行急诊手术。刘志勇等^[22]认为对合并胸部外伤，如闭式引流减少，无进一步出血，可早期行手术固定，无需等待拔除引流管。Boerger等^[23]提出，神经损伤主要是受伤即刻造成，而与伤后骨折块的位置无关，对脊髓完全性损伤的患者，无论脊髓是否受到压迫，就脊髓减压而言，手术意义不大。杨海林等^[24]认为，在胸外科允许手术，手术时机以尽快后路减压为佳，早期进行修复有利于重建脊柱稳定性，恢复椎管管径，解除脊髓受压。因此，多发性胸椎骨折合并神经损伤伴有其他重要器官损伤, 治疗时机的选择不但要根据患者神经损伤程度，而且要综合考虑患者全身综合情况，优先处理致命性损伤。
手术入路：对于合并神经损伤的多节段胸椎骨折而言，理想的修复方式应该提供稳定的内固定、充分的神经组织减压和恢复脊柱畸形^[22-26]。后路手术具有操作相对简单、安全、出血量较少、并发症相对较少且易于处理等优点。其椎弓根固定切实可靠，矫形复位效果良好，可有效恢复胸椎正常冠状面和矢状面曲度^[17]。对主要位于脊髓前方的压迫可考虑前路手术，但前路手术对术者要求高，对前路解剖要熟悉，要求大量、可靠的支撑植骨，创伤较大，尤其不好处理硬膜囊撕裂，术中出血多等缺点。有学者认为，对于压迫主要来自前方的病例，尤其骨折块突入椎管超过50%时，一般后纵韧带已断裂，宜选用前路减压，固定前中柱，椎体融合达到脊柱稳定的目的^[27]。Wu等^[28]对比前路及后路治疗胸腰椎爆裂性骨折的疗效，两种入路方式在后凸畸形矫正、神经功能改善等方面差异无显著性意义, 而后路手术在操作的便利程度、熟练程度和手术时间、术中失血量等方面占有一定的优势。

椎弓根螺钉置入技巧：和腰椎不同，胸椎椎弓根较细，胸段椎管内脊髓饱满充盈，且完全为白质、灰质等神经细胞，胸椎前方为降主动脉，与脊柱前柱伴行，如置入螺钉不当，易引起较为严重后果。同时胸椎椎弓根有较大的个体化差异和节段性差异，因而胸椎椎弓根螺钉置入较腰椎困难，导致严重的并发症可能性也较大。从本次随访来看，如何加强胸椎椎弓根置钉准确性和安全性，作者总结出如下经验：①内固定前详细体检，了解患者神经损伤平面，明确置钉椎节。内固定前患者进行俯卧位薄层CT扫描，根据CT扫描结果，明确置钉节段的椎弓根的大小、走形和长度，详细计划置钉方案。②内固定前调整好患者体位，保持背部水平，与术前CT时体位一致，使得术前计划得以正确实施。术中切开皮肤前，根据C臂机透视明确手术节段，避免因切口位置不当浪费手术时间。③术中仔细暴露剥离椎板后软组织，尤其是关节突上软组织，充分暴露进针点。根据胸椎解剖结构^[29-30]，胸椎进针点位于上关节突外缘垂线、上关节突中点垂线和横突上1/3水平线、上关节突基底部水平线所围成的区域内，由于胸椎椎弓根形态不是完全水平的，水平面上T₃-T₁₁内倾15°-25°，T₁₂内倾10°。具体进针方向应综合考虑患者术前影像学资料和术中体位，对于椎弓根较细的病例，本着“宁上勿下”，“宁外勿内”的原则，适当减少螺钉的内倾角度，即使通过椎弓根-肋骨结合体进入椎体，仍可获得牢靠的固定。④术中C臂机透视应是标准的正侧位既正位棘突处于椎体正中，侧位椎体上下缘呈“一线影”。置入导针后透视确认导针位于椎弓根内，拔除导针后球探探触应触及通道的四壁与底壁均为骨质，若触及软组织或缺口，则应重新定位。

后路减压固定同神经功能恢复的关系：本组中所有患者均采用后路椎弓根钉固定，术前通过对置钉部位的椎弓根CT平扫，了解胸椎椎弓根的形态，明确置钉部位和方向以便于术中正确置钉^[31]。置钉及连接杆后，纵向牵引撑开，通过“韧带整复”作用使椎体后缘突入椎管的骨块复，5 mm的纵向牵伸结合6°的角度变化可达到解剖复位要求^[32-34]，所有患者未出现复位过程中神经损伤加重的情况。是否行椎板切除减压由术中透视结果来决定，手术撑开复位后C臂机下透视。如果见标准侧位片上损伤椎体后缘同上下邻近节段呈“一线影”，则说明突入椎管的骨块已经复位，则不再行椎板切除扩大减压。如果术中透视见骨块回位不良，行椎板切除减压，撑开同时以“ L ”形推杆将其推压复位，同时探查脊髓损伤情况。

在本研究中，未出现断钉及内固定失败病例，椎弓根螺钉均牢靠在位。尽管受压脊髓均得到有效减压，但神经功能恢复同神经解压无明显正相关。Boerger等^[23]提出，神经损伤发生在受伤即刻，而与伤后影像学上的骨折块位置无关，脊髓损伤严重程度主要取决于骨折瞬间所产生的能量。但许多学者认为，重建脊柱的稳定，恢复椎管正常形态对于神经功能恢复具有重要意义。同时，固定脊柱序列，可避免骨折后胸廓畸形，对患者的康复也有重要意义。本组研究末次随访中，大多截瘫患者截瘫水平下移，部分患者术后神经功能得到恢复。

只要内固定前明确损伤平面，充分了解各节段椎弓根的形态，详细完善术前计划，术中正确置钉、复位，根据具体情况决定是否行椎板切除减压+椎管探查，经后路胸椎椎弓根钉置入内固定是修复多节段胸椎骨折安全可靠的方法。

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