经伤椎椎弓根植骨置钉后路内固定治疗胸腰椎爆裂性骨折

张景林，高洪辉，刘晓龙，李　亮，燕树义

经伤椎椎弓根植骨置钉后路内固定治疗胸腰椎爆裂性骨折

张景林，高洪辉，刘晓龙，李亮，燕树义

【摘要】目的探讨经伤椎椎弓根植骨置钉结合后路椎弓根短节段内固定治疗胸腰椎爆裂性骨折的可行性及临床效果。方法回顾性分析东营市河口区人民医院2008年12月~2011年11月采用经伤椎椎弓根植骨置钉椎结合后路椎弓根短节段固定治疗单节段胸腰椎爆裂性骨折患者36例，男性24例，女性12例； 年龄26~62岁，平均39.2岁。损伤节段： T119例，T1213例，L110例，L23例，L31例； 致伤原因： 道路交通伤15例，高处坠落伤15例，重物砸伤6例。神经功能情况按Frankel分级： B级2例，C级13例，D级6例，E级15例。通过对术前、术后即刻以及终末随访时影像学指标、神经功能的比较分析临床疗效。结果36例均获得随访，随访时间14~60个月，平均21.6个月。术后1.5年随访时按Frankel评价标准均有1~3级不同程度恢复，腰背痛视觉模拟评分(VAS)较术前明显改善。患者均获得骨性融合，随访影像学检查示椎管狭窄率、Cobb角、伤椎楔变角、下间隙角、上间隙角、伤椎前缘压缩率、伤椎后缘压缩率较术前明显恢复，无内固定松动或断裂等并发症发生。结论经伤椎椎弓根植骨置钉结合后路椎弓根短节段固定治疗胸腰椎骨折能够较好地重建伤椎高度，有效维持伤椎的三柱稳定性，降低了内固定失败发生率，是一种安全、有效的手术方式。

【关键词】胸腰椎骨折； 植骨； 内固定

作者单位： 257200 山东,东营市河口区人民医院(张景林，刘晓龙)； 257300 山东，东营市广饶县人民医院(高洪辉)； 257091 山东，东营市人民医院(李亮，燕树义)

后路椎弓根短节段内固定术已经成为一种治疗胸腰椎骨折的可靠方法，但单纯的跨伤椎短节段固定往往出现后凸畸形复发及内固定断裂等并发症。经伤椎椎弓根植骨置钉结合后路椎弓根短节段固定术通过对伤椎椎体植骨填补伤椎椎体内的“蛋壳样”腔隙，一期重建脊柱的三柱稳定性，近年来得到越来越多学者的关注和研究。东营市河口区人民医院2008年12月~2011年11月采用该术式治疗36例胸腰椎爆裂骨折，现回顾分析治疗效果，报道如下。

临床资料

1　一般资料

本组男性24例，女性12例； 年龄26~62岁，平均39.2岁。损伤节段： T119例，T1213例，L110例，L23例，L31例。致伤原因： 道路交通伤15例，坠落伤15例，砸伤6例。神经功能情况按Frankel分级： B级2例，C级13例，D级6例，E级15例。36例均符合Denis分类中垂直爆裂型(Ⅱ型)，伤椎椎弓根至少一侧相对完整，后凸角度≥15°，骨折椎体前柱高度丢失≥50%，下肢伴或不伴有不完全性瘫痪； 排除病理性骨折、Frankel A级及不能耐受手术的患者。不包括： Denis分类为压缩型(Ⅰ型) 、屈曲牵张型(Ⅲ型)和骨折脱位型(Ⅳ型)的骨折。

2　手术方法

全身麻醉，俯卧位，后正中切口，暴露全椎板、关节突关节及横突起始部，以Weinstein法选择进钉点,在伤椎及其相邻的上、下椎体椎弓根置入椎弓根螺钉，安装预弯后的连接棒及螺钉对伤椎进行前方撑开及后凸顶点推顶初步撑开复位，根据透视情况了解伤椎高度的恢复及后凸畸形的矫正，并及时进行调整。如后凸矫形不满意，可用套筒把持椎弓根螺钉，向上下撬拨及向腹侧推挤，协助对伤椎完成复位。完成后透视证实伤椎高度和矢状曲度基本纠正，证实伤椎椎弓根螺钉到达椎体前1/2。根据脊髓受压程度或椎板损伤情况，选择半椎板或全椎板切除减压，切除骨质，并修剪成颗粒骨以备植骨用。拔出一侧伤椎椎弓根螺钉，经该椎弓根钉道对伤椎椎体内骨缺损的部位进行多方位植骨填满并使用3.0mm的克氏针压实，注意操作过程轻柔，再次固定内固定器。常规进行后外侧植骨融合。留置引流管，逐层缝合手术切口。

3　术后处理

术后平卧，24~72h拔除引流，术后第2d开始行关节主动、被动屈伸锻炼，1周后逐步开始腰背肌功能锻炼，腰围保护时间为3个月。

4　统计学方法

采用SPSS13.0统计软件(SPSS公司，美国)进行统计学分析，计量资料采用t检验，计数资料采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

5　评价方法

对术前、术后即刻和末次随访时的神经功能、疼痛评分及影像学指标进行比较。神经功能评价采用Frankel分级标准评定。腰背部疼痛评分采用疼痛视觉模拟评分(visual analog scale，VAS)标准评定。影像学评价包括X线片或CT测量计算椎管狭窄率、Cobb角、伤椎楔变角、下间隙角、上间隙角、伤椎前缘压缩率及伤椎后缘压缩率，综合X线片及CT矢状位重建片判断伤椎椎体内“蛋壳”样改变的填充、椎体内植骨融合情况，同时观察椎弓根螺钉系统是否存在弯曲、松动或断裂现象，并根据Alanay的内固定失败评估标准(即术后出现内固定物松动、断裂以及后凸畸形角度增加10°以上之一者即为内固定失败)进行评估。在胸腰椎侧位片上采用Cobb法测量伤椎体Cobb角，即伤椎体上、下终板的两条平行直线的夹角。

结果

所有患者均获得随访，随访时间14~60个月，平均21.6个月。患者术后即刻、术后2年与术前比较，差异有统计学意义(P<0．05)； 术后即刻与术后两年比较，差异无统计学意义(P>0．05)。影像学观测指标结果见表1。

表1　36例手术前后影像学指标比较

腰背部VAS疼痛评分方面术前为8.23±2.42，术后即刻为3.16±2.04，术后2年随访为2.34±1.78，术后即刻、术后2年与术前比较，差异有统计学意义(P<0．05)； 术后即刻与术后2年比较，差异无统计学意义(P>0．05)。Frankel评价方面末次随访时均有1~3级不同程度的恢复，见表2。末次随访时植骨完全融合，未发生断钉、断棒、内固定松动。典型病例见图1。

表2　36例术后神经功能恢复情况统计

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图1患者男性，52 岁，高处坠落伤，L2椎体爆裂性骨折。a.术前腰椎侧位X线片示L2椎体前缘压缩高度丢失约50%; b.CT示L2椎体水平椎管内骨性占位; c.将切除的椎板修剪成骨粒以备椎体植骨用; d.术后腰椎侧位X线示L2椎体高度恢复，L2椎体内可见椎弓根钉以及植入的骨粒

讨论

1　胸腰椎爆裂性骨折手术入路的选择

胸腰椎爆裂性骨折常常累及脊柱三柱，而且破碎椎体的骨折块突入椎管会压迫相应节段的脊髓或神经。胸腰椎骨折爆裂性骨折手术治疗的目的是恢复伤椎的高度和椎管的容积，解除脊髓及神经的压迫，并促进神经的恢复； 通过有效的内固定重建脊柱的正常序列及生物力学稳定性，使患者早起下地康复训练。传统的手术入路包括后路椎管减压椎弓钉复位固定术，前路椎管减压椎体间融合内固定术，前后路联合椎管减压重建术，前路手术虽能即刻重建脊柱前中柱的稳定性，达到良好的减压效果，但此术式对技术操作要求较高，相关的血管神经副损伤以及交感神经损伤的风险也相对较高，出血往往较多，创伤较大，因此推广受到限制。后路手术因其解剖清晰、操作简单、术中出血较少等优点，目前已成为国内外采用较多的手术方法。后路椎弓根螺钉可提供三维矫正并恢复脊柱的正常排列，起到坚强的内固定稳定的作用，可最大限度保留脊柱的运动功能，目前已成为脊柱后路手术最常用的内固定方法之一。本研究中使用后路椎弓根螺钉系统，一方面是通过椎弓根螺钉系统撑开伤椎的上下椎体，使得伤椎与邻椎间的前纵韧带和纤维环拉紧，进而恢复整个椎体的高度[1]，通过内固定技术恢复脊柱的稳定性； 另一方面结合椎管减压技术解除椎管内占位，从而解除后凸的骨折块或破裂的椎间盘对脊髓或马尾的压迫。术后伤椎塌陷及腰后凸畸形基本纠正，椎管减压彻底，患者的脊髓神经功能得到较好的恢复。结合伤椎椎弓根植骨可有效维持椎体高度的稳定，减少内固定并发症的发生[2]。本研究中经伤椎椎弓根植骨置钉手术23例，经椎弓根植骨置钉既可以填补伤椎椎体内的“蛋壳”样改变，促进椎体的骨性愈合，又可以充分纠正椎体高度并防止其丢失，有利于保持固定部位的生理曲度并避免对正常椎间盘的过度牵张。经随访脊柱矫正度及伤椎前柱高度无明显丢失，无一例椎弓根螺钉松动、断裂等并发症发生。

2　伤椎椎弓根植骨治疗胸腰椎爆裂性骨折的可行性及合理性

随着对脊柱生物力学及损伤机制特点的深入认识，学者们对胸腰椎爆裂性骨折手术恢复脊柱正常序列、有效的椎体前中柱及脊柱稳定性的重建以及彻底的椎管神经减压的目标获得了高度的统一。后路短节段内固定术在胸腰椎骨折的治疗中获得了较好发展及改进，并取得了不错的早期效果。胡海刚等{3]和印飞等[4]建议大多数不稳定型的爆裂骨折患者行短节段固定时都需要进行前中柱的重建。再坚强的内固定也只能起到临时支撑固定的作用，要想维持脊柱的长久稳定，必须建立椎体本身的生物稳定[5]。经伤椎椎弓根椎体内植骨可将塌陷的椎体终板复位，解决了椎体“蛋壳样”缺损问题，重建并恢复脊柱生物力学稳定性，增加前、中柱的抗压稳定性，降低钉棒系统内固定物的应力负荷，有效地减少了固定断裂、脱出、后凸角增加、椎体高度丢失等并发症的发生[6]。赵瑞林等[7]认为伤椎内植骨，增加了骨量，产生容积效应，能较好地改善骨折椎体的力学性能，恢复其刚度及强度。经伤椎椎弓根椎体内植骨可以填充骨缺损，使塌陷的终板通过挤压抬升复位。随着伤椎前、中柱生理结构逐渐愈合，增加了承受能力，使伤椎椎体自身的生物力学稳定性得以恢复，降低了伤椎椎体塌陷等远期并发症的发生。

3　伤椎椎弓根置钉治疗胸腰椎爆裂性骨折的可行性及合理性

伤椎置钉后通过对伤椎直接施加固定应力，提供三点固定，使脊柱较好地获得纵向复位，分担传导上下椎体的挤压力，并增加了脊柱旋转稳定性，降低了悬挂效应。伤椎置钉后分散了应力，改善了应力分布，降低了单纯跨伤椎固定所致的平行四边形应力效应，降低了内固定失败的发生率。Baaj等[8]研究也发现短节段联合伤椎椎弓根螺钉固定证实了伤椎椎弓根螺钉在垂直应力传导上的确切作用。曾至立等[9]也尝试通过伤椎置钉固定获得了较好的疗效。生物力学试验结果也表明，伤椎置钉螺钉固定较单纯跨伤椎固定在轴向载荷、屈曲负荷、抗扭转载荷能力方面明显增加，同时伤椎置钉固定后有效地避免了撑开复位导致的腰椎前凸角度的减小，可有效维持固定部位的生理曲度，避免了远期伤椎医源性不稳导致脊髓及神经再次损伤的可能[10]。

4　伤椎椎弓根植骨置钉术中注意事项

(1)术前体位复位可使伤椎椎体的高度得到不同程度的恢复，为伤椎螺钉的置入提供了更大的空间，因此我们强调术前对伤椎的体位复位。(2) 术中椎管减压后咬除的椎板及棘突骨块要去净附着的软组织，制成碎骨粒，以备植骨时使用，如植骨需求量较多，可选取髂骨作为备用植骨材料。(3) 伤椎置钉时置钉点应稍偏上，角度应适当向下终板倾斜，置入的深度较上、下椎螺钉浅约2个螺纹，使得安装连接棒时可将伤椎向腹部推顶，协助复位，再经另一侧椎弓根通道植骨，这样既避免了植骨过程中伤椎不必要的活动可能发生的对脊髓及神经的压迫，又有利于对伤椎终板的复位[11]。(4) 术中将植骨颗粒沿椎弓根通道推至椎体前中2/3处，使用克氏针边填塞碎骨粒边进行植骨，伤椎内植骨充分，尽量不留空隙，操作过程中动作轻柔，避免发生因脊髓震荡造成的医源性神经损伤。(5) 先拧紧伤椎及尾侧椎体螺钉，然后下压伤椎螺钉并提拉头侧螺钉，以实现对伤椎更好的复位，避免伤椎过撑造成内固定松动、断裂和后突畸形的发生。

总之，经伤椎椎弓根植骨置钉治疗胸腰椎爆裂性骨折，在矫正后凸畸形、增加固定节段负重载荷、恢复及维持脊柱生物力学稳定性，减少内固定松动、断裂的发生率等方面均令人满意。本文系回顾性研究，手术开展的时间有限，病例数量相对较少，其远期效果仍需进一步观察和研究。

参考文献：

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[4] 印飞，张绍东，吴小涛，等．短节段椎弓根螺钉复位固定伤椎内植骨治疗Denis B型胸腰椎骨折的影像学观察[J]．中国脊柱脊髓杂志，2013，23(4)：341-346．

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[8] Baaj AA，Reyes PM，Yaqoobi AS，et al．Biomechanical advantage of the index-level pedicle screw in unstable thoracolumbar junction fractures[J]．J Neurosurg Spine，2011，14(2)：192-197．

[9] 曾至立，程黎明，李山珠，等．伤椎置钉结合短节段椎弓根螺钉固定治疗胸腰椎骨折[J]．中华医学杂志，2013，93(27)：2117-2121．

[10] Wang HW，Li CQ，Zhou Y，et al.Percutaneous pedicle screw fixation through the pedicle of fractured vertebra in the treatment of type A thoracolumbar fractures using Sextant system：an analysis of 38 cases[J]．Chin J Traumatol，2010，13(3)：137-145．

[11] 李钦亮，刘艺，储照明,等.经伤椎椎弓根椎体内植骨并植钉治疗胸腰椎骨折[J].中国修复重建外科杂志,2011,25(8):956-959.

(本文编辑： 郭卫)

·论著·

Treatment of burst thoracolumbar fractures with pedicle screws fixation and transpedicular intervertebral bone graft in injured vertebrae

ZHANGJing-lin1,GAOHong-hui2,LIUXiao-long1,LILiang3,YANShu-yi3

(1.Hekou People’s Hospital of Dongying,Dongying257200,China; 2.Guangrao People’s Hospital,Guangrao257300; 3.Dongying People’s Hospital,Dongying257091,China)

【Abstract】ObjectiveTo study the effectiveness of pedicle screws fixation and transpedicular intervertebral bone graft in injured vertebrae for the treatment of thoracolumbar fractures. MethodsThirty six cases of burst thoracolumbar fractures from Dec.2008 to Nov.2011 were analyzed retrospectively. All patients were cured by pedicle screws fixation and transpedicular intervertebral bone graft in injured vertebrae. Among them 24 were male and 12 female and the average age was 39.2 years(26-62 years)． The injured segments were T11in 9 cases,T12in 13 cases，L1in 10 cases,L2in 3cases and L3in 1 case. Fifteen cases were resulted from traffic accidents,15 from falls and 6 from crushing. Based on Frankel classification,2 cases were rated as grade B,13 cases as grade C,6 cases as grade D and 15 cases as grade E. The X-ray film and Frankel classification were conducted to evaluate the function recovery effectiveness. ResultsAll the patients were followed up for 14-60 months(mean,21.6 months). The neural function in 36 cases improved 1-3 grades 1.5 years after operation. There was clear relief of pain after surgery(VAS scores improved obviously). Films showed good bone graft healing and no loosening or breakage of screws and rods. Radiographic index showed significant differences before and after the operation(P<0.01). ConclusionTreatment of burst thoracolumbar fractures with pedicle screws fixation and transpedicular intervertebral bone graft in injured vertebrae has satisfactory effectiveness. It can reconstruct vertebral body height,increase the stability of three columns of the injured vertebrae and prevent loosening. Pedicle screws fixation and transpedicular intervertebral bone graft in injured vertebrae for the treatment of thoracolumbar fractures is worth widely promoting in clinical application．

【Key words】thoracolumbar fractures； bone graft; internal fixation

收稿日期：( 2014-04-20； 修回日期： 2014-07-07)

【中图分类号】R 683.2

【文献标识码】A

文章编号：1009-4237(2015)01-0039-04