经伤椎椎弓根复位植骨内固定术治疗胸腰椎陈旧性骨折*

张军军，张艳，周钱宏，赵冰，程潭，范宁建，卢占斌，王立功

（河北省唐山市第二医院脊柱三科，河北唐山063000）



经伤椎椎弓根复位植骨内固定术治疗胸腰椎陈旧性骨折*

张军军，张艳，周钱宏，赵冰，程潭，范宁建，卢占斌，王立功

（河北省唐山市第二医院脊柱三科，河北唐山063000）

摘要：目的探讨经伤椎椎弓根复位植骨结合后路内固定术治疗胸腰椎陈旧性骨折的临床疗效。方法选择2013年1月-2014年6月河北省唐山市第二医院脊柱外科28例胸腰椎陈旧性骨折患者（伤后3～5周）。采用经伤椎椎弓根复位加椎体内植骨并后路椎弓根钉内固定治疗。观察术前、术后1周和术后3个月椎体高度压缩率、伤椎Cobb角、ODI评分及椎管侵占率等，并进行比较分析。结果28例患者均成功实施手术并获随访，时间6～18（10.6±4.8）个月。伤椎高度矫正率约93%，椎体高度压缩率、伤椎Cobb角、ODI评分及椎管侵占率较术前均有明显改善。术前与术后1周及术后3个月比较差异有统计学意义（P＜0.05）；除ODI评分外，术后1个周与术后3个月比较差异无统计学意义（P＞0.05）。无内固定松动、断裂及神经损伤等并发症发生，植骨未吸收。结论经伤椎椎弓根复位加椎体内植骨并后路椎弓根钉内固定对于治疗胸腰椎陈旧性骨折，可增加前柱支撑，减少椎体高度丢失，疗效满意。

关键词：椎弓根；胸腰椎；骨折；植骨；内固定

对于胸腰椎骨折，目前临床上普遍应用短节段椎弓根内固定装置进行复位内固定，多年来临床观察发现，此种方法治疗胸腰椎临近陈旧骨折，容易出现复位不满意，椎体高度丢失，远期出现后凸畸形，同时脊柱生物力学结构改变引起邻椎退变加速，进而导致慢性腰腿痛，影响治疗效果。2013年1月-2014年6月，笔者用经伤椎椎弓根复位加植骨结合后路内固定术治疗胸腰椎陈旧性骨折，疗效满意，现报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料

本组患者28例。其中，男性18例，女性10例。年龄22～61岁，平均41.2岁。T11 2例，T12 14例，L1 11例，L2 1例。所有患者均行X光片、CT和MRI检查。术前脊柱后凸Cobb角平均25.8°（15～35°），以骨折上下相邻椎体前缘高度平均值作为骨折椎体的正常高度，计算伤椎前缘高度与正常高度的比值，术前平均为0.465（0.318～0.612）。TLICS评分（thoraco-lumbar injury classification and severity score，TLICS）≥5分。术前脊髓功能按ASIA分级，A 级5例，B级7例，C级8例，D级6例，E级2例。本组患者由于外院转入、存在多发伤、或其他手术禁忌证等错过最佳手术时机，于伤后3～5周实施手术。

1.2手术方法

静脉全身麻醉后取俯卧位于俯卧垫，常规脊柱后方入路，伤椎上下椎体置入椎弓根钉，对有神经损伤症状的21例行椎板切除减压。安装固定棒，C型臂机监视下撑开复位，由于骨折临近陈旧期，伤椎复位均不满意，虽经改变体位和调整进钉角度等努力，均不能有效恢复伤椎高度。取下一侧连接棒，定位伤椎椎弓根，旋入适当直径和长度的椎弓根钉再旋出形成工作通道（伤椎植骨通道见图1），经伤椎椎弓根用弯头刮匙对椎体上终板行撬拨复位，并应用髓核钳探入伤椎体，由椎体前缘开始边向后退边做撑开动作复位伤椎上缘疝入骨块和椎间盘。椎体后缘骨折块突入椎管内经撑开复位不满意者，用L形复位棒或骨膜剥离器顶压将嵌入椎管内骨块复位（脊髓不全损伤者慎用）。同样方法处理对侧。再次安装连接棒撑开，透视见伤椎复位明显改善，椎弓根孔道内置入漏斗状套管，套管头端以到达椎体前缘，透视下植骨漏斗前端植入达椎体前缘80%的前上方为好，将修剪好的减压碎骨粒或同种异体骨粒（山西奥瑞）通过漏斗边植骨边用打压棒打压，边渐退漏斗，至椎弓根内填骨粒时不用打压，同法行对侧椎弓根植骨。术后抗生素应用参照卫生部《抗菌药物临床应用指导原则》。

1.3观察指标分别于术前、术后1周和术后3个月观察

①椎体高度压缩率（伤椎前缘高度与正常高度比值）。②伤椎Cobb角。③CT：检查明确骨折的诊断、类型及椎管侵占率情况（正常值-测得值）/正常值×100%、骨折复位、椎体植骨情况、置钉情况及骨折的愈合情况。④神经功能：按ASIA分级（american spinal injury association）评分评估。⑤ODI评分（oswestry disability index，ODI）。

1.4统计学方法

处理采用SPSS 17.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，方差齐性检验后若方差齐（P＞0.05）再进行下一步比较，组间均数比较采用单因素方差分析SLD检验或t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。术前术后ASIA分级比较采用X2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

28例患者均顺利实施手术并获得随访，住院时间12～21 d，平均13.2 d，随访时间6～18个月，平均（10.6±4.8）个月。无内固定松动、断裂、神经损伤加重、腰背部后凸畸形等并发症发生。

术后3个月随访与术前比较：伤椎高度矫正率约93%，Cobb角由术前的15～35°改善为2～10°；椎体高度压缩率由术前的31.8%～61.2%改善为78.6%～95.6%；ODI评分由术前的47.8%～80.2%改善为27.5%～44.1%；椎管侵占率由术前的21.7%～43.3%改善为5.0%～8.6%。上述资料差异均具有统计学意义（P＜0.05）。术后1～1.5年随访均未见伤椎高度较术后3个月有明显高度丢失，植骨未见明显吸收改变。

术前椎体前缘高度比为（46.5±14.7）%，术后3个月椎体前缘高度比为（87.1±8.5）%，术后3个月椎体高度压缩率明显改善（t=5.38，P=0.002）。术前Cobb角为（25.8±10.0）°，术后3个月Cobb角为（4.1±1.9）°，术后3个月Cobb角明显改善（t = 4.785，P=0.001）。术前ODI评分为（64.0±16.2）分，术后3个月ODI评分为（35.8±8.3）分，术后3个月ODI评分明显下降（t=3.136，P=0.020）。术前椎管侵占率为（32.5±10.8）%，术后3个月椎管侵占率为（6.8±1.8）%，术后3个月椎管侵占率明显改善（t = 4.659，P=0.003）。

术后1周与术后3个月随访表现：椎体高度压缩率、伤椎Cobb角和椎管侵占率差异无统计学意义（P＞0.05）；ODI值差异有统计学意义（P＜0.05）。术后1周与术后3个月椎体高度压缩率无明显变化（t =0.019，P=0.982）；术后1周与术后3个月Cobb角无明显变化（t=0.730，P=0.486）；术后1周与术后3个月椎管侵占率无明显改变（t=-0.223，P=0.831）；术后1周与术后3个月ODI评分明显改善（t =2.891，P=0.028）。

ODI评分于术前与术后1周比较无明显差异（t=0.350，P=0.738）；术前ODI评分为（64.0±16.2）分，术后3个月ODI评分为（35.8±8.3）分，术后3个月ODI评分明显下降（t=3.136，P=0.020）。术后1周与术后3个月ODI评分相比，术后3个月ODI评分明显改善（t=2.891，P=0.028）。

上述统计资料结果见表1。神经功能恢复（ASIA分级）情况见表2。术前术后伤椎X光片、CT重建表现见图2～5。

表1　手术前后椎体前缘高度、Cobb角、ODI评分及椎管侵占率变化（±s）

表1　手术前后椎体前缘高度、Cobb角、ODI评分及椎管侵占率变化（±s）

注：椎体前缘高度比、Cobb角和椎管侵占率3项指标术前与术后1周比较：P＜0.05；术前与术后3个月比较：P＜0.05；术后1周与术后3个月比较，P＞0.05；ODI于术前与术后1周比较：P＞0.05；术前与术后3个月比较，P＜0.05；术后1周与术后3个月比较，P＜0.05

组别　　椎体前缘高度比/%　Cobb角/°ODI评分/分　　椎管侵占率/%术前　46.5±14.7　 25.8±10.0　 64.0±16.2　 32.5±10.8术后1周　88.6±9.4　 3.2±1.6　 60.2±14.6　 6.5±2.3术后3个月　87.1±8.5　 4.1±1.9　 35.8±8.3　 6.8±1.8 F值　22.216　 23.213　 5.215　 21.053 P值　0.000　 0.000　 0.031　 0.000

表2　手术前后脊髓损伤改善情况

图1　术后伤椎CT扫描（箭头指示植骨通道）

图2　术前腰椎CT重建显示椎体前中部压缩1/3

图3　术后CT重建显示伤椎高度恢复正常，植骨充分

图4　术前X光片示腰2椎体骨折压缩明显

图5　术后1年随访X光片显示伤椎高度、骨折愈合良好

3　讨论

本研究选取的患者由于各种原因而延迟手术，均为伤后3～5周临近陈旧胸腰椎骨折，TLICS评分≥5分。脊柱压缩爆裂骨折时的髓核及纤维软骨板突入椎体内，可在后路器械复位撑开时将椎体周围软骨终板通过强大的纤维环牵拉复位，中部破裂的软骨板不能复位，压缩的松质骨也不能复张。对于临近陈旧期骨折，因其已有部分纤维连接形成，尤其是中青年患者，这无疑给后路手术复位造成极大困难。过度撑开，只能使伤椎上下椎间隙加大，无助于伤椎骨折复位。既往笔者曾采用改变体位和调整椎弓根钉进钉角度等方法，均未能使伤椎得到有效复位。对于Cobb角度过大者，因脊柱生物力学结构明显变化，造成远期脊柱退变加速，甚至出现后凸畸形等隐患。此外，对骨折椎管内移位明显者，不利于解除致压因素，难以最大限度地为神经损伤恢复创造最佳条件。能否有效复位，并最大限度地减少椎管侵占，从而减少骨折对脊髓、神经的骚扰，成为对此类患者治疗的关键问题。

经椎弓根螺钉技术最初由ROY-CAMILLE和DEMEULENAER发明，1985年DICK在此基础进一步发展出短节段的后路脊柱内固定器械。其固定节段少，手术操作相对简单，能控制脊柱的“三柱”复合结构而提供坚强的内固定，术后患者恢复快，因而被广泛应用。临床随访发现，此种方法治疗胸腰椎骨折，尤其是爆裂性骨折，容易出现内固定失败，复位丢失，再次出现后凸畸形而影响治疗效果，MCLAIN等［1-2］报道，以后凸畸形超过10°或出现内固定折断为标准，失败率达40%～45%。虽然采用椎弓根钉系统可以在早期恢复椎体高度，但由于椎体内骨质缺损，骨小梁结构被破坏，形成了椎体内空虚，即“蛋壳样”椎体。BRIDWELL和DEWALD认为椎体内空隙不会发生骨愈合，而是纤维性组织填充，不能恢复椎体结构的完整性［3］，OLERUD等［4］认为，椎体骨折复位后遗留的骨缺损是导致内固定失败、复位丢失的主要原因，因此，提出经椎弓根植骨至椎体以填充骨缺损防止内固定失败和复位丢失。经椎弓根椎体内植骨是DANIAUX在1982年首先提出，此后逐渐被推广。LAM等［5］设计了OPTIMESH系统，应用可注射颗粒状植骨材料行经皮椎弓根椎体内植骨。DUFFIELD等［6-7］的试验显示：完整的脊柱前中柱可承担80%～90%的应力，而后路内固定物只承担10%～20%的应力；切除脊柱前中柱后，后路内固定物的应力增加了11倍，说明影响内置物应力载荷及稳定性最大的因素，还是脊柱前中柱的稳定性，脊柱前中柱的稳定，是防止内置物固定失败的关键。EBELKEG等［8］研究认为后路内固定融合及伤椎植骨能降低内固定失败率。所以椎体内植骨重建脊柱前中柱稳定性是可行的、必要的。TOYONE等［9］通过经椎弓根灌注骨水泥重建伤椎前中柱稳定性治疗胸腰椎骨折，效果良好。伤椎椎弓根植骨则是一种比较可行的更好方法。WALCHLI等［10］报道显示经伤椎椎弓根植骨成形术较单纯后路融合有更少的矫正丢失。国内很多临床研究认为经椎弓根向伤椎内植骨可以明显提高骨折后凸畸形矫正率，并降低高度丢失和内固定失败机率，改善了固定强度和应力分布，促进骨愈合，从而重建塌陷椎体前及中柱稳定性，是治疗胸腰段骨折的理想方法［11-14］。

有研究认为，由于伤椎复位后出现“蛋壳”效应，由伤椎上下椎体行短节段固定后远期可能因应力集中疲劳，而增加断钉断棒机率，导致内固定失败。由此提出经伤椎椎弓根置钉方法，其理论依据为：通过在骨折椎体上建立支点更好的紧张前纵韧带，使骨折获得轴向复位，通过“三点固定”降低传统4钉的平行四边形效应，进而矫正脊柱后凸，提高应力能力，减少复位丢失［15］。而笔者认为，该方法存在如下问题：首先，对于陈旧性骨折经伤椎置钉通常只能起到原位固定作用，认为通过紧张前纵韧带而使骨折复位的理论依据并不充足，并且通过伤椎置钉无法解决伤椎高度恢复问题。其次，经伤椎置钉使原本的椎体骨折进一步产生骨破坏，不利于骨折愈合，脊柱骨折多为年轻患者，骨折愈合后内固定多数取出，取出后伤椎遗留空腔，曾忠友等［16］曾报道，经伤椎置钉椎弓根螺钉系统固定治疗胸腰椎骨折，经2年以上随访结果显示虽然经伤椎置钉6钉三椎体固定方式并选择性单节段植骨治疗胸腰椎骨折能有效恢复脊柱生理弧度、伤椎前缘高度及椎管容积，亦无内固定松动或断裂，且腰背痛获得很好缓解，但并不能改善椎体空壳现象，亦不能避免矫正度部分丢失。而经伤椎椎弓根复位植骨远期没有发现因“蛋壳”效应，而出现断钉，也没有出现复位丢失。再次，脊柱生物力学结构复杂，三点固定并非如几何学中简单的平行四边形与三角形的稳定性差异，且目前短节段固定通常都加装横连，同样能起到稳定作用。在长期临床观察中，并未发现典型的平行四边形效应。最后，经伤椎置钉固定，延长手术时间，增加出现量，增加患者经济负担。经伤椎椎弓根复位并植骨，简单易行，能提高伤复位效果，通过充分植骨减少“蛋壳”效应产生，提高骨折支持，降低应力集中效应，并有利于愈合。同时并不增加患者经济负担。

基于上述研究，笔者在对于陈旧骨折者，采用经伤椎椎弓根复位并植骨的方法最大限度地使骨折复位，并重建前中柱的稳定性，在临床实践中取得了良好的效果。虽然国内、外有学者研究认为经伤椎椎体强化并不能降低胸腰椎骨折短节段椎弓根钉内固定术后矫正度数的丢失和内固定失败的发生率［17-18］。但总体而言，支持经椎弓根植骨的医生占绝大多数。而且，在临近陈旧骨折的手术过程中存在复位困难的特点，采用合适的手术器械，经过伤椎椎弓根复位植骨，并选择性地采用经椎管顶压复位技术，可以较好地解决上述问题，从而尽可能避免经前路手术给患者带来的较大创伤和经济负担。

综上所述，采用经椎弓根复位植骨内固定术对于治疗胸腰椎陈旧性骨折，取得了良好的效果，长期随访结果满意。存在的不足在于，由于手术器械的限制，某些骨折复位效果仍存在不足，可进一步研究开发与之相应的更加适合的手术器械。

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（张西倩编辑）

Transpedicle reduction and bone graft with internal fixation for old thoracolumbar vertebral fractures*

Jun-jun Zhang，Yan Zhang，Qian-hong Zhou，Bing Zhao，Tan Cheng，Ning-jian Fan，Zhan-bin Lu，Li-gong Wang
（The Third Department of Spine Surgery，the Second Hospital of Tangshan，Tangshan，Hebei 063000，China）

Abstract：Objective To investigate the clinical effects of transpedicle reduction by internal fixation with posterior pedicle screw and bone graft for old thoracolumbar vertebral fractures. Methods Twenty-eight patients were chosen from Jan. 2013 to Jun. 2014，who had old-fractures of thoracolumbar vertebrae（3-5 weeks after trauma）. All the patients underwent posterior pedicle screw fixation with transpedicular reduction and bone grafting. Vertebral height compression，vertebral Cobb angle，ODI score and vertebra canal compression ratio were reviewed and compared before operation，1 week and 3 months after operation．Results The 28 patients were followed up for 6 -18（10.6± 4.8）months．Radiographic evaluation revealed reduction rate of the injured vertebral height was 93%．Vertebral height compression，vertebral Cobb angle，ODI score and vertebra canal compression ratio were improved. The above data before operation were statistically different from those 1 week and 3 months after operation（P＜0.05）. There were no significant differences between the data 1 week after operation and those 3 months after operation（P＞0.05），except for ODI. There was no complication such as implant loose，breakage or neurological injury．Conclusions Posterior internal fixation with transpedicle reduction and bone graft for old fractures of thoracolumbar vertebrae can achieve satisfied results in increasing anterior column support and reducing the loss of vertebral height．

Keywords：pedicle；thoracolumbar vertebrae；fracture；bone graft；internal fixation

中图分类号：R687.3

文献标识码：B

DOI：10.3969/j.issn.1005-8982.2016.10.020

文章编号：1005-8982（2016）10-0094-05

收稿日期：2015-12-09

*基金项目：2014年度唐山市科技计划自筹经费计划项目（No：14130239a）