经伤椎植骨并椎弓根钉内固定术治疗胸腰椎骨折

李 涛，朱泽章，刘 臻，朱裕成，马 军，王 冰

短节段椎弓根螺钉内固定术是目前治疗胸腰椎不稳定性骨折的常用术式，其具有固定牢靠、手术创伤少、恢复快等优点。但是术后仍存在椎体复位不良、远期骨折椎椎体高度丢失以及内固定失败等并发症[1-2]。如何提高椎体高度的复位率，降低内固定失败率及防止椎体高度丢失仍是目前在治疗胸腰椎骨折方面需要解决及引起重视的问题。本院2008年1月～2012年12月开展经骨折椎椎弓根椎体内植骨强化加后路短节段椎弓根螺钉内固定，治疗胸腰椎不稳定性骨折患者105例，效果满意，现报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

本组患者105例，其中男68例，女37例；年龄19～58岁，平均40.6岁；车祸伤34例，压砸伤18例，坠落伤34例，跌伤19例。损伤部位： T11椎体16例，T12椎体39例，L1椎体34例，L2椎体16例。屈曲压缩型骨折56例，爆裂型骨折39例，骨折脱位型8例，旋转脱位侧方压缩型2例。其中伴脊髓或神经根损伤10例，按Frankel分级[3]， B级4例，C级2例，D级4例。合并伤：脑外伤1例，胸外伤2例，四肢骨折2例。内科疾病：高血压2例，糖尿病2例。受伤至手术时间间隔2～11 d，平均4.8 d。所有骨折椎经CT扫描排除椎弓根骨折。

1.2 手术方法

内固定选择GSS椎弓根钉棒系统。患者采用气管插管全身麻醉，俯卧于骨折复位架上, 对骨折椎处施以手法复位。以骨折椎为中心作后正中切口，显露伤椎及上下相邻各1个节段。骨折复位固定：于骨折椎邻近上下正常椎的椎弓根入钉点开孔，并锥出钉道，探测确认钉道四壁及底部完整，C形臂X线机透视确认钉道位置良好，攻丝并拧入椎弓根螺钉(长度40～45 mm，直径6.0～6.5 mm)，两侧分别放置钛棒、撑开复位、固定。经骨折椎椎弓根椎体内植骨方法为：去除一侧螺帽及固定棒，经该侧骨折椎椎弓根进针点开孔，C形臂X线机监视下用椎弓根锥子插入椎体中上部骨缺损区，依次用直径5.5 mm及6.5 mm扩张棒扩大椎弓根通道，至椎体前中1/3骨缺损区，再将直径6.5 mm植骨漏斗经椎弓根插入骨折椎体，经漏斗分次将细颗粒状或粉末状异体骨或自体骨植入骨折椎体骨缺损区，推杆将骨粒捣实。每侧植骨3～4 mL，拔出漏斗，骨腊封孔。安装钛棒，再次拧紧螺帽固定。对侧同法完成椎体内植骨、固定。后路行关节突及横突去皮质，予后外侧植骨，安装横连。本组植入异体骨78例，自体髂骨27例。对于有脊髓或神经损伤症状患者则行椎管减压，本组椎板切除减压6例(Frankel分级 B级4例，C级2例)，椎板开窗椎管探查4例(Frankel D级4例)。切口内放置引流管，术后24～48 h拔除。术后腰部制动3个月。

1.3 疗效评价方法

分别于术前及术后3、6、12个月及末次随访时拍摄正侧位X线片、CT骨折椎扫描，观测伤椎前缘压缩率、椎管狭窄率、椎体后凸Cobb角、神经功能Frankel分级恢复情况及内固定失败率。

数据处理采用SPSS 12.0统计软件单因素方差分析(One-way ANOVA)比较术前、术后及末次随访时伤椎前缘压缩率、椎管狭窄率及Cobb角角度。

2 结 果

所有患者均获随访，随访时间12～36个月，平均19个月。术前、术后及末次随访时伤椎前缘压缩率分别为(36.0±12.1)%、(3.8±2.4)%、(3.8±3.0)%；椎管狭窄率分别为(35.6±9.0)%、(10.9±3.7)%、(10.7±3.4)%；Cobb角分别为33.6°±8.7°、3.1°±2.0°、3.2°±2.5°；3项指标术后及末次随访与术前相比差异均有统计学意义(P<0.01)，术后与末次随访相比较差异无统计学意义(P>0.05, 见表1)。CT扫描示椎体内植骨平均3.5个月骨愈合，无蛋壳现象。神经功能恢复情况：4例B级恢复到C级，2例 C级、4例D级均恢复到E级。并发症：无椎弓根螺钉松动、退出或断裂，无假关节形成，无脊髓脊神经根损伤等并发症。典型病例影像学资料见图1。

3 讨 论

胸腰椎骨折的外科治疗包括前路和/或后路减压、 固定、 融合。后路短节段椎弓根螺钉撑开复位内固定辅助后外侧植骨融合手术适用于大多数胸腰椎骨折，是最常用的治疗方式。该术式椎弓根钉内固定可以为胸腰椎骨折提供早期的稳定性，而植骨融合为其提供后期稳定性，临床上获得了较好效果。但该术式仍存在内固定失败、远期矫正度丢失等并发症。张英泽等[2]报道胸腰椎骨折行单纯后路固定融合失败率达3.36%，翁习生等[4]报道失败率为6.4%，其认为失败的主要原因包括：①骨折椎前柱和中柱结构破坏未得到良好及切实的恢复,椎体内存在蛋壳现象，骨折椎终板破碎疝入椎体未得到切实的恢复，远期椎间隙狭窄塌陷。②后外侧植骨未能达到坚固融合或假关节形成。费宝国等[5]报道单纯后路短节段椎弓根螺钉治疗胸腰椎椎体骨折,椎体压缩程度由术前的59%恢复至10%,Cobb角由术前的35°恢复至术后8°。相比较经椎弓根骨折椎椎体内植骨结合后路短节段固定对椎体前缘高度及椎体Cobb角恢复效果更好。而且术后CT扫描显示椎体内植骨充填满意，无蛋壳现象，终板复位好。术后愈合时间短(3.5个月)，无椎体高度丢失及内固定失效或断裂等并发症。也有学者报道经伤椎置钉治疗胸腰椎骨折较4钉2棒在稳定性方面有明显的优势，但也不能解决骨折椎蛋壳现象及远期椎体塌陷的问题[6]。

表1不同时期患者伤椎前缘压缩率、椎管狭窄率及Cobb角角度

Tab.1 Compression ratio of vertebral anterior edge, ratio of spinal stenosis and vertebral Cobb’s angle atdifferent time point

项目Items术前Pre-operation术后Post-operation末次随访Final follow-up伤椎前缘压缩率/(%)Compression ratio of vertebral anterior edge/(%)36.0±12.13.8±2.4∗3.8±3.0∗∗椎管狭窄率/(%)Ratio of spinal stenosis/(%)35.6±9.010.9±3.7∗10.7±3.4∗∗Cobb角/(°)Cobb’s angle(°)33.6±8.73.1±2.0∗3.2±2.5∗∗

注：*与术前相比，P<0.01；**与术前相比，P>0.05.

Note: * Compare with pre-operation,P<0.01; **Compare with pre-operation,P>0.05.

a:术前X线片示L1椎体爆裂性骨折，Coobb角28°，椎体前缘压缩率52% b: 术前CT示L1椎体前部空虚，碎骨块侵入椎管，椎管狭窄率15% c: 术后X线片示骨折椎椎体Cobb角已恢复为0°，椎体前缘完全复位 d: 术后CT示椎管内骨折块已复位，伤椎体内植骨充填良好，无空隙，椎管狭窄率8% e: 术后CT示椎体高度复位好，终板塌陷恢复 f: 术后1年CT示椎体内骨愈合好，无蛋壳现象，椎管塑形良好 g: 术后1年X线片示椎体高度无丢失，椎间盘无狭窄，无内固定物松动断裂

a:Preoperative roentgenograph shows L1burst vertebral fracture. Cobb’s angle is 28° and compression ratio of vertebral anterior edge is 52% b: Preoperative CT shows vacurity on anterior vertebra. Intrusion broken bone into vertebral cannal and spinal stenos ratio is 15% c: Postoperative roentgenograph shows Cobb’s angle is 0°. And fracture vertebra is complete reduction d: Postoperative CT shows fracture vacurity full of bone graft and spinal stenosis ratio is 8% e: Postoperative CT shows good reduction of sink fracture vertebra f: Postoperative 1 year CT shows good healing in vertebra without egg-shell phenomenon and fine shape of vertebral cannal g: Postoperative 1 year roentgenograph shows vertebra height without lose-up and no internal fixation failure

图1典型病例影像学资料

Fig.1Radiologic data of a typical patient

大多数胸腰椎骨折是前柱和中柱承受过度的、突然的轴向载荷所致，常发生上终板轴向压缩，终板骨折，椎间盘组织疝入椎体内，椎体内稀疏的松质骨压缩、破坏严重。杨春等[7]证实术前CT检查可见伤椎椎体内“空壳”样空隙。当后路椎弓根钉撑开复位恢复椎体前缘高度时，骨小梁支架结构不能同时恢复，椎体内产生更大空隙。术后伤椎CT扫描，在爆裂椎体的内部，特别是椎弓根层面的椎体前中部依然存在着骨缺损区。如果单纯后路固定而没有伤椎体内植骨，椎弓根钉长时间承受过度应力，最终可能造成椎弓根螺钉松动、退出或断裂；或者造成骨折椎体的再次塌陷和后凸角矫正度的丢失等并发症。文献[8]表明，如伤椎体前中柱结构不完整，则应力100%通过后路内固定器械；前中柱结构完整则应力80%通过前中柱，后柱通过应力的20%。因此恢复伤椎前中柱的稳定性是防止术后内固定失败的重要措施[9]。

为进一步恢复脊柱前中柱的稳定性，有学者提出经伤椎椎弓根向椎体内植入自体骨、异体骨移植替代品或骨水泥等，此技术被称之为 “伤椎强化术”[10-11]，以减少内固定物的松动、断裂及椎体高度的再丢失等并发症。杨飞等[12]采用经椎弓根自体骨混合人工骨植骨椎体成形结合椎弓根钉固定治疗胸腰椎骨折，优良率达87%。其是通过植骨将抬起终板，其复位的力量较小而不确定，本研究是通过由细到粗逐步扩张抬起塌陷的终板，力量直接作用于终板，效果来的更确实可靠。

对于不稳定性胸腰椎骨折，往往骨折侵及椎体后壁，注入骨水泥容易渗漏至椎管导致灾难性后果。本研究采用自体骨或异体骨碾碎呈细碎骨粒或粉末状，经伤椎椎弓根植骨。结果表明，术后及末次随访时伤椎体高度、椎管狭窄率及后凸Cobb角均较术前显著改善。大多数胸腰椎骨折表现为椎体上终板的压缩、塌陷，传统的后路椎弓根螺钉内固定系统及体位复位过程通过间接牵张力使塌陷的上终板抬高，一方面难以使伤椎体高度充分恢复；另一方面由于椎体复位产生的终板下空隙未得到有效的植骨填充，后方内固定所承受的应力较大，易于造成内固定螺钉松动、断裂及伤椎椎体复位高度丢失的并发症。本研究采用骨折椎体内植骨的方法，在椎弓根螺钉系统间接复位的基础上进一步采用扩张棒经伤椎椎弓根插入上终板下方，直接推顶上终板复位，椎体复位效果好。椎体内植骨亦有利于减少骨生长所需的爬行替代时间，促进骨愈合，缩短骨折愈合时间。

本组患者年龄为19～58岁，不合并骨质疏松症，效果良好。对于骨质疏松合并胸腰椎骨折的老年患者是否适应短节段椎弓根螺钉固定有些学者做了一些尝试，陈飞等[13]采用短节段内固定并椎体成形术治疗重度椎体骨质疏松性骨折取得良好的效果；窦以宝等[14]采用经伤椎椎弓根植骨结合膨胀型椎弓根固定治疗老年骨质疏松性胸腰椎骨折也取得同样的效果，但短节段椎弓根钉内固定结合椎体内植骨术是否完全适用于骨质疏松性胸腰椎骨折尚需进一步研究。

综上所述，利用后路短节段椎弓根螺钉固定加伤椎椎内植骨，既增强后柱的固定、融合，维持固定节段长期稳定，又解决了前柱骨缺损的问题。针对椎体骨折撑开复位后椎体内存在空洞现象，椎体内植骨能够起到骨性支撑作用，促进骨折愈合，同时对椎体复位很有帮助，能够避免远期椎体塌陷，内固定物松动断裂等并发症。

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