胸腰椎后方韧带复合体损伤的影像学评估

姜助国 赵建民 刘瑞 李强

脊柱的三柱理论中指出后柱主要由软组织中的后方韧带复合体以及骨性结构组成，后方韧带复合体（posterior ligamentous complex,PLC）包括小关节囊、黄韧带、棘间韧带和棘上韧带，这一概念首先由Vaccaro、Holdsworth 等[1]在20 世纪60 年代提出。PLC 位于脊柱的后方，有限制脊柱过度屈曲、旋转、移位和分离的作用，当脊柱弯曲至90°以上时，骶棘肌松弛，由上述结构维持脊柱姿势，尤其当膝关节处于伸直位并且弯腰时，骨盆被拉紧的腘绳肌固定在旋后位，PLC 受到高度牵拉，再受到外力作用，极易损伤或断裂，比如胸腰椎屈曲旋转型损伤。而PLC 自身修复能力差，往往需要手术进行干预，才能达到稳定脊柱的目的。据医学研究资料显示，因创伤所致的胸腰椎骨折的患者，其中相当一部分骨折累及脊柱后方的韧带复合体[2、3]。

1 PLC 对维持脊柱稳定性的重要性

以往胸腰椎骨折的AO、Denis 分型主要强调了对脊柱稳定性的评估，但忽视了脊柱不稳定所导致神经损伤可能性的评估，这往往是决定后续治疗的重要因素之一，而对软组织损伤仅仅进行了初步的评估，并没有明确PLC 在治疗胸腰椎骨折中的意义。Nagel[4]等通过研究证明脊柱的前柱或中柱损伤伴随后柱骨折或者PLC 损伤也属于不稳定性损伤。Shaffrey[5]等报道脊柱的不稳定骨折是由后柱韧带复合体或者是骨性结构破坏所导致。McAfee 等[6]通过对胸腰椎骨折患者的CT检查结果进行分析，结果显示脊柱骨折后可能会出现进行性后凸畸形和神经症状的加重，所以将伴有后柱损伤的胸腰椎骨折归类为不稳定性骨折。生物力学的研究也证实了PLC 对维持脊柱的稳定性具有重要作用。Panjabi[7]等研究显示在屈曲状态下，小关节囊、棘上韧带、棘间韧带和黄韧带对脊柱起不容忽视的作用，并将PLC称之为“内源性的韧带稳定系统”。James[8]等在脊柱骨折模型的研究中发现，胸腰椎前、中柱骨折，但是后方韧带结构完整，此类骨折也属于稳定性骨折，进一步发现在胸腰椎爆裂骨折的稳定性评价中，对后柱的损伤评价比中柱的损伤更具有临床意义。Asano[9]等研究发现棘间韧带和棘上韧带做为PLC 的组成部分，对保持脊柱的张力有重要作用。所以PLC 的紊乱是确定脊柱的稳定型或者不稳定型损伤的一个重要指标。

由国外脊柱损伤研究机构提出的胸腰椎损伤严重程度评分（thoracolumbar injury severity score,TLISS）和胸腰椎损伤分类及损伤程度评分（thoracolumbar injury classification and severity score,TLICS）[10]对于软组织损伤影响脊柱的稳定性有了更加充分的认识，认为PLC的意义在于防止椎体的过度屈曲、旋转、移位和分离。TLISS 评分系统主要依据3 个方面：①骨折形态；②神经功能；③PLC 的状态。将上述各项指标评分后相加得到TLISS 总评分，用以制定最终治疗策略[11]，因此通过术前影像学表现明确PLC 的损伤，有利于确定胸腰椎椎体骨折之后脊柱稳定程度、临床治疗的方案制定及愈后的判断。

近年来随着我国交通快速发展及城市建设的发展，以胸腰椎骨折合并软组织损伤为主要表现的胸腰椎屈曲旋转型损伤逐年增多，造成的PLC 损伤会引起一系列问题和并发，如出血、神经损伤、腰背部慢性疼痛、胸腰椎退变加速等，通过术前确定骨折损伤程度及PLC的状态，对于选择合适的治疗方案，最大程度减轻患者痛苦及获得最佳的愈后有重要意义。国内文献关于影像学资料对胸腰椎骨折的患者进行术前判断PLC 状态的相关方面研究报道还处于起步阶段。

2 PLC 损伤的影像学评估

目前国内影像学成像设备已经十分接近国际水平，PLC损伤的诊断有赖于影像学相关方面提供的依据，主要包括：X光片、超声、CT 及CT 三维重建、MRI，通过全面的、系统的评估来分析PLC 损伤的可能性。

2.1 X 光片评估

可以通过分析胸腰椎骨折的形态及椎体间的相对关系来间接判断PLC 是否存在损伤。例如棘突间距是否增宽，关节突关节有无脱位或分离，相邻椎体间是否存在骨折脱位以及脊柱的后凸角有无增大等[12、13]。正位片上主要根据关节突关节、椎弓根和棘突的相对位置关系来判断脊柱是否存在旋转损伤；通过测量相邻棘突间距的平均值，棘突间距大于正常平均值，初步判断棘间、棘上韧带有损伤；侧位片同样可以观察到上述影像学形态，并且测量后凸角变化，相关研究显示胸腰椎后凸角大于30°，PLC 损伤可能性明显增加。但是目前测量后凸角度方法非常多、评定标准不一，因此后凸角度变化对于PLC损伤只具有提示意义，而不能作为明确的诊断指标。

2.2 超声

超声是一种具有短期内可重复检查、快速、无创等特点影像学检查，随着其在韧带损伤的诊断上应用，超声检查也逐步应用于评估胸腰椎PLC 的状态。在超声中韧带损伤通常表现为软组织回声不均匀、形态异常、回声连续性中断，而回声连续性中断则提示着韧带的断裂[14]。Vordemvenne[15]等的研究发现存在MRI相对禁忌证的患者，超声的无创能体现出明显优势，并迅速做出诊断。Von Scotti[16]等前瞻性的研究分析了超声检查对PLC 损伤的诊断价值。

2.3 CT 及三维重建的评估

作为一种常规的检查方式，在脊柱的横断面上常常可以发现小的骨折及椎管的完整性，有无骨折碎块突入椎管压迫脊髓，同时棘突、关节突关节等后柱骨性结构显露清晰，比X光片更具有优势，CT三维重建能够更清晰的显示胸腰椎骨折的形态，甚至骨性结构之间相对关系的细微变化，来间接判断PLC 的情况。CT 可以很好的显示骨折是否存在旋转、脱位、成角，关节突关节骨折、脱位、分离和棘突间距的变化，对于X光片上显示椎体压缩超过1/2，而且CT上明确椎体后壁没有骨折时，也要考虑到可能合并PLC 的损伤，同时PLC 的损伤情况可以通过CT 三维重建观察附着PLC 的棘突上下两面是否存在撕脱骨折来证实[17]。

2.4 MRI

MRI 对软组织及韧带损伤评估有明显的优势[18]，后方韧带复合体在MRI 的T1 及T2 像均显示为低信号，近似黑色信号，若PLC表现为点状、条索状信号增高或者连续性中断，初步考虑为PLC的断裂，但脊柱后方局部的出血、水肿，也会造成损伤部位信号增高或连续性中断，这都会影响诊断PLC损伤的准确率，通常MRI 的T2 抑脂像可以有效的解决上述干扰，能够更准确的反应PLC 损伤的真实情况。根据TLICS系统，MRI 中PLC 的信号异常也可定义为损伤[19]。

MRI 评价PLC 韧带损伤也存在假阳性率和假阴性率，棘突旁和皮下出血、水肿较严重的情况下或者骨性结构骨折引起继发出血以及椎管内出血等导致T2 加权像上PLC 信号改变可能是出现假阳性的主要原因。假阴性的原因有可能是：①MRI 并未扫描到损伤区，漏检PLC；②如果外伤时间超过72h后，一部分血肿被吸收，也可以出现假阴性[20]；③PLC分离、断裂不明显，综合评定各序列的信息可以提高诊断的准确性；④设定正确的MRI 扫描平面、层厚，伤后应尽快行MRI 检查。

3 PLC 损伤的最终评定

以手术中探查直视下明确有无PLC损伤为金标准，胸腰椎骨折术式通常选择传统的后路切开复位内固定术，手术中如果见到棘突骨折、相邻棘突呈台阶状或棘上韧带淤青、出血，即可认定存在棘上韧带、棘间韧带损伤或断裂；如果出现棘间韧带出血、淤青或断裂、棘突间距增宽，可以考虑存在损伤或断裂；向两侧剥离棘突旁的肌肉等软组织充分显露关节突关节，能清楚的看到关节突关节脱位、骨折、分离、旋转，小关节囊是否连续性中断、结构紊乱、撕裂或出血，黄韧带主要通过椎板切除减压后，观察其是否存在出血、撕裂。

PLC 对于维持脊柱稳定的重要性不言而喻，即使单纯椎体压缩骨折也常常合并PLC 损伤，特别是对术后的康复训练、负重时机以及预防及治疗一些胸腰椎骨折患者PLC损伤所导致的腰背部慢性疼痛、僵硬、无力等并发症具有指导意义。综上所述，术前通过借助临床及影像等多种方法进行综合判断PLC 的状态，对于胸腰椎骨折的分型、稳定性评价和治疗方法的选择都具有非常重要的临床意义。

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