后路短节段椎弓根螺钉置入内固定并椎板植骨修复胸腰椎骨折：随访评价

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.09.009

摘要/Abstract

摘要：

背景：传统的内固定方式修复胸腰椎骨折容易出现骨折椎体复位效果欠佳的情况，且内固定后较易出现椎体高度丢失等。而采用后路短节段椎弓根螺钉内固定的方法修复胸腰椎骨折则可以有效矫正患者的后凸畸形，并维持矫正效果。
目的：探讨经后路短节段椎弓根钉系统内固定及椎板植骨修复胸腰椎骨折的临床效果。
方法：对上海交通大学附属上海第一人民医院骨科2009年3月至2013年11月收治的41例经胸腰椎后路切开复位、短节段椎弓根钉内固定及椎板植骨修复胸腰椎骨折患者的临床资料进行回顾性分析。对患者行X射线及 CT检查，观察内固定情况，其他观察指标包括腰椎功能的日本骨科协会评分、目测类比评分、脊柱侧弯情况、伤椎前后缘高度比及脊髓神经功能改善情况。
结果与结论：内固定后随访5个月-4年1个月，所有患者术后1年左右骨折愈合后取出内固定。经随访发现内固定物松动1例、断裂2例(术中发现骨折段未有效融合)，未出现继发性脊柱后凸畸形加重。内固定后5个月，患者的伤椎高度显著恢复，脊髓功能得到明显改善，表明经后路短节段椎弓根钉系统内固定及椎板植骨治疗胸腰椎骨折可以获得良好的修复效果。

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, 胸腰椎骨折, 内固定治疗, 后路, 椎弓根螺钉

Abstract:

BACKGROUND: Traditional internal fixation for treating the thoracic and lumbar vertebral fracture is prone to induce poor reduction and loss of vertebral height. While the use of posterior short-segment pedicle screw internal fixation can effectively correct the kyphosis and maintain the correcting effect in the treatment of thoracolumbar fracture.
OBJECTIVE: To explore the clinical effect of posterior short-segment pedicle screw fixation and posterolateral bone graft fusion in treatment of thoracolumbar fracture.
METHODS: A retrospective analysis was performed on the clinical data of 41 patients who underwent thoracic and lumbar posterior open reduction, internal fixation of short-segment pedicle screw system and posterolateral bone graft fusion for the treatment of thoracolumbar fractures in the First People’s Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University from March 2009 to November 2013. Patients were detected by X-ray and CT examination, to observe internal fixation effect. In addition, lumbar function improvement (Japanese Orthopaedic Association Scores, Visual Analog Score, scoliosis, vertebral edge height ratio, and spinal nerve function) was also assessed.
RESULTS AND CONCLUSION: Patients were followed up for 5 months to 4 years and 1 month after internal fixation. All patients achieved fracture healing and the internal fixators were removed 1 year after surgery. Follow-up results showed that, 1 case appeared the loosening and 2 cases appeared the fracture (fracture ends were not effectively fused during operation), no cases appeared secondary spinal kyphotic deformity aggravation. Height of injured vertebra was significantly recovered and the spinal nerve function was obviously improved at 5 months after surgery. Posterior short-segment pedicle screw fixation and posterolateral bone graft fusion can obtain good clinical curative effect in treatment of thoracolumbar fracture.

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Key words: Thoracic Vertebrae, Lumbar Vertebrae, Fractures, Bone, Internal Fixators, Fracture Healing

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 2

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引言

在暴力的作用下，人体上下椎体会发生剧烈的挤压，导致椎体出现压缩性骨折等^[1]。胸腰椎骨折即为一种常见的脊柱损伤，且大多会合并脊髓损伤及其他系统并发症等，严重影响到患者的工作和生活^[2]。临床对胸腰椎骨折患者进行治疗的时候，需要结合患者的实际情况，采取合适的方式进行治疗。如果患者未出现神经损伤等症状，且属于稳定型骨折，则可以先选择保守治疗。指导患者平卧硬板床，使用一定的药物治疗，并进行科学的腰背肌功能锻炼，以避免各种远期并发症的出现^[3-4]。不能进行手术治疗的患者必须绝对卧床、家属配合做适当功能锻炼、使用消炎镇痛药减轻患者痛苦，同时还需进行骨质疏松治疗。无手术禁忌的患者可选择椎弓根钉内固定、经皮椎体成形和经皮椎体后凸成形进行治疗。

对于胸椎、腰椎压缩性骨折，如果不进行复位治疗，远期会出现脊柱畸形、顽固性腰背痛等并发症。只要是没有神经损伤症状的胸腰椎骨折患者(包括骨质疏松性骨折及外伤性骨折)，都可以采用这种悬吊背伸的方法复位。治疗时患者只需平躺在病床上，用悬吊复位装置，将腰部轻轻抬离床面进行悬吊。通过逆损伤机制，利用自身质量，依靠前纵韧带张力复位治疗。

近年来国内外一些学者均通过研究报道证实，后路短节段椎弓根螺钉置入内固定修复胸腰椎骨折可以获得良好的效果^[5-8]。文章对上海市交通大学附属上海第一人民医院2009年3月至2013年11月收治的41例经胸腰椎后路切开复位、短节段椎弓根钉内固定及椎板植骨修复胸腰椎骨折患者的临床资料进行回顾性分析，探讨经后路短节段椎弓根钉内固定椎板植骨修复胸腰椎骨折的效果。

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材料方法

设计：对比观察试验。

时间及地点：于2009年3月至2013年11月在上海市交通大学附属上海第一人民医院骨科完成。

对象：纳入经胸腰椎后路切开复位、短节段椎弓根钉内固定及椎板植骨修复胸腰椎骨折患者41例。所有患者在入院之后均接受影像学检查，其中男29例，女12例；年龄26-66岁，平均45.74岁。受伤原因统计：25例为高处坠落伤，8例为压砸伤，车祸伤7例，其他伤1例。按TLISS/TLICS分型方法，评分达10分者1例，9分2例，8分3例，7分9例， 6分12例，5分10例，4分4例。

纳入标准：①符合胸腰椎骨折的诊断标准。②所有患者均接受常规正侧位X射线及CT扫描重建，确定骨折椎的两侧椎弓根结构完整，且经评估椎弓根螺钉可以通过骨折椎的正常骨性结构。③患者对治疗及试验方案知情同意，且得到医院伦理委员会批准。

排除标准：涉及多椎体骨折或严重骨折脱位者；病理性骨折患者；前路及前后路联合手术者；翻修手术者；有胸腰椎手术史者。

材料：本研究中所使用的内固定椎弓根螺钉系统由武汉德骼拜尔外科植进物有限公司提供，其材质为钛合金。该产品由椎弓根钉、椎体钉(或角度钉)、螺纹棒(或调节套筒)、钩、连接棒组成。材料为Ti6Al4V钛合金，具有良好的生物相容性。

方法：全部患者治疗前均行正侧位X射线、三维CT和MRI扫描检查，治疗后摄X射线片，内固定取出前行三维CT检查(图1)。

对患者实施常规全身麻醉，在G臂机荧光屏引导下定位病椎，以克氏针及金属小贴片标记损伤节段椎体和其上位下位椎的椎弓根体表投影并做标记，以减少透视时间和保证进针的安全准确。于后正中进行手术入路，从伤椎棘突为中心作切口，暴露骨折椎及相邻头尾侧正常椎的椎板上关节突和横突。椎弓根定位：腰椎按照上关节突外缘垂线与横突水平线中线交点以及人字嵴顶点对进钉点予以确定。胸椎切除横突之后，沿横断面内上象限进针。经左侧椎弓根，利用开口器向上位、伤椎和下位椎体各攻入30 mm；再用开口器经右侧椎弓根向上位、伤椎和下位椎体各攻入30 mm，然后分别插入克氏针。透视了解针的方向和位置、深度，达到满意效果之后拔除。伤椎椎体直接拧入30 mm短椎弓根钉螺钉，后分别将上位、下位椎体经椎弓根螺钉攻入至45-50 mm，一般女性45 mm，男性50 mm。分别拧入相应深度螺钉。然后配置内固定装置，进行撑开、内固定。经G形臂影像增强器透视确定定位无误，证实螺钉位置理想。再次进行透视，确定达到满意定位效果之后，按照患者的实际情况进行椎板切除减压，并进行纵向撑开和角度复位，恢复伤椎的正常的高度和脊柱生理曲度。

术后给予患者并抗感染、激素及脱水等治疗，术前有神经压迫症状者可适当给予营养神经治疗，拆线后1周指导患者开始序贯性腰背肌锻炼，4周后在胸腰支具保护下下床活动。

主要观察指标：治疗前后对患者行 X 射线片及CT检查，观察内固定情况。其他观察指标如下：

腰椎功能改善的日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association Scores，JOA)评分：治疗前后对患者进行JOA 评分评估，满分29分。其中：①优：25-29分。②良好：16-24分。③中度：10-15分。④差： < 10分。

疼痛目测类比评分：利用目测类比评分对患者的疼痛情况进行评定，满分10分，其中：①7-10分：有渐强烈的疼痛，难以忍受。②4-6分：疼痛并影响睡眠，尚且能够忍受。③< 3分：有轻微的疼痛，可以忍受。④0分：无疼痛感觉。

脊柱侧弯情况：对患者的后凸畸形Cobb’s角进行评定，了解患者脊柱的侧弯情况，角度越小，治疗效果越好。

伤椎前后缘高度比。

脊髓神经功能：参照美国脊髓损伤协会(ASIA)的相关标准，对患者治疗前后的脊髓神经功能情况进行分级，分别为A-E级，其中，级别越高说明Frankel脊髓神经功能越好。

统计学分析：研究中得到的所有数据均完整导入表格中，并利用SPSS 16.0软件予以统一处理。计数资料予以χ²检验，计量资料予以t 检验，并以x(_)±s表示。如果经过比较两组数据之间P < 0.05的时候，即认为差异有显著性意义。

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讨论

胸腰椎骨折是一种常见的骨折类型，且容易受到暴力的影响，导致、马尾功能性损害等合并损伤的出现，对人体产生严重的影响^[9-10]。

保守治疗大多无法获得满意的效果，因此临床大多采用手术方式进行治疗。手术治疗的目的是恢复椎管容积、解除脊髓压迫、纠正畸形，并重建脊柱稳定等。临床治疗可以采用内固定的方式，其中后路椎弓根螺钉内固定是一种常用的治疗胸腰椎骨折的方式。后路椎弓根螺钉内固定操作步骤简单，可以按照患者的损伤节段的具体情况，选用合适的椎弓根螺钉系统对骨折部位予以固定^[11-12]。并对伤椎椎体前方高度予以有效的恢复，矫正椎体冠状面等的畸形情况，保证固定的稳定性^[13]。近年来在脊柱创伤研究组(STSG)努力下，由Vaccaro提出的胸腰椎损伤分型及评分系统(TLICS)根据后侧韧带复合体的形态学及完整性以及神经功能情况进行分类。通过鉴别胸腰椎骨折各种显著特征以指导处理这些复杂的骨折类型。按TLICS分型要求，分型达5分及以上的均需手术治疗，4分的根据情况决定治疗方案，3分以下不需手术。本研究中，入组的41例患者中，按TLISS/TLICS分型方法，评分达10分的1例，9分2例，8分3例，7分9例，6分12例，5分10例，4分5例，因此均接受手术治疗。

但以往采用传统后路短节段椎弓根螺钉内固定方式对胸腰椎骨折进行治疗是利用相邻椎体跨椎体间关节后路撑开间接复位及固定，对骨折后凸畸形的矫正，椎管内占位骨块的复位及骨折椎高度的恢复等均无法获得理想的效果。由于固定的节段较长，易产生悬挂效应，长期有可能出现椎体高度丢失，节段性后凸及内固定断裂。且容易导致各种不良后果的出现，例如椎间盘高度增加和固定节段偏长而引发的悬挂效应^[14-16]。因此长期下去患者有可能会出现椎体高度丢失的现象，甚至出现内固定断裂和节段性后凸等。且容易导致平行四边形效应的出现，无法很好的控制骨折椎体的稳定，容易导致侧向不稳^[17-18]。但椎弓根对螺钉把持发挥着主要作用，只要保证椎弓根的完整性，螺钉便可以维持良好的生物力学稳定性^[19-20]。而且，胸腰椎骨折患者的骨折椎体中下部大多处于相对完整的状态，而螺钉长度较短，只要保证钉道周围骨质结构的完整性，即可为螺钉提供足够牵引强度，达到满意的内固定效果^[21-25]。

近年来，一些学者通过大量的生物力学研究和分析发现，在前屈、后伸、侧屈状态下的运动范围内，较之传统的后路短节段椎弓根螺钉固定，后路短节段结合骨折椎椎弓根螺钉固定均出现明显偏小的情况^[26-29]。因此，临床可以积极的利用后路短节段结合骨折椎椎弓根螺钉固定方式治疗胸腰椎骨折患者。沈卫星^[30]回顾性分析50例胸腰椎爆裂型骨折患者行后路椎弓根螺钉复位固定的临床资料，发现患者脊柱后凸畸形明显得到纠正，椎体前后缘高度基本恢复正常，术后CT扫描显示减压满意，且患者的Frankel分级均得到不同程度的改善。胡力丰等^[31]也通过研究报道，对胸腰椎骨折应用伤椎椎弓根螺钉固定有利于矫正后凸畸形和恢复伤椎前缘高度，并且能增加后路短节段内固定系统的稳定性和减少远期矫正度的丢失。张立新等^[32]也通过研究发现，采用经伤椎后路短节段椎弓根螺钉内固定、选择性适度椎板减压、椎板、横突间或椎间植骨修复胸腰椎脊柱骨折可以取得良好的效果。

与传统的后路短节段椎弓根螺钉内固定通过脊柱的后方器械撑开使骨折椎复位的原理不同，本研究中对入组的41例胸腰椎骨折患者，实施经胸腰椎后路切开复位、短节段椎弓根钉内固定及椎板植骨治疗。以骨折椎椎弓根螺钉作为支点，通过器械的提拉作用，利用前后纵韧带、膈肌脚及腰大肌纤维紧张，使塌陷的椎体高度复位，恢复原有的椎体高度，同时避免了对正常椎间盘的牵拉；连杆前凸，在连接钉杆时，以骨折椎椎弓根螺钉为支点，将骨折椎向前推顶，纠正骨折椎后凸畸形；在大部分病例中，椎弓根与突入椎管的骨折块靠后纵韧带或椎间盘相连，通过从后向前拧入椎弓根螺钉，可以使椎管内骨折块向前复位。本次研究结果显示，术后随访5个月-4年1个月，所有患者术后1年左右骨折愈合后取出内固定。经随访发现内固定物松动1例、断裂2例(术中发现骨折段未有效融合)，未出现继发性脊柱后凸畸形加重。且随访发现，患者的伤椎高度得到恢复。治疗后未出现完全神经损伤病例以及脊髓神经功能损伤加重病例。所有患者较之术前，脊髓神经功能障碍分级均得到一定的改善，即表明经后路短节段椎弓根钉内固定及椎板植骨治疗胸腰椎骨折可以获得良好的修复效果。

总体来看，后路短节段结合骨折椎椎弓根螺钉复位内固定修复胸腰椎骨折具有以下优势^[33-37]：首先，椎弓根螺钉直接对骨折椎撬拨及推顶复位，有利于恢复骨折椎体高度、后凸畸形及椎管内骨块，而且减少对正常椎间盘牵拉；其次，避免出现平行四边形效应和悬挂效应，增加内固定的稳定性。有利于术后维持骨折复位，减少椎体高度丢失和节段性后凸畸形；另外，增加2枚椎弓根螺钉，分散了螺钉和连接杆的应力，从而有效降低了术后出现内固定松动断裂的风险。同时，考虑到胸腰椎椎弓根螺钉置入技术要求很高，手术风险较大，需要术前术中非常周密的计划和精细的定位、操作技术。术前要注意按照患者的影像资料(CT、X射线片、MRI片等)进行精确地测量和定位，麻醉后需要在C型臂X射线机透视监视下定位椎弓根的位置，并需要术者具有娴熟的经皮椎弓根穿刺技术。

综上所述，后路短节段椎弓根系统内固定结合椎板植骨是修复胸腰椎骨折的有效方法。椎弓根螺钉系统修复胸腰椎不稳定性骨折具有操作相对简单、创伤小、复位效果好、固定可靠等特点。同时，椎板植骨可有效减少单纯短节段椎弓根螺钉内固定修复胸腰椎骨折后螺钉断裂、椎体高度丢失等并发症的发生率。

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