胸腰段爆裂骨折中后突骨折块复位与影像学参数的关系

徐强贺宝荣胡晓

论著·临床研究

胸腰段爆裂骨折中后突骨折块复位与影像学参数的关系

徐强1贺宝荣2*胡晓1

目的初步分析在胸腰段椎体爆裂骨折中与后突骨折块复位的相关因素。方法回顾性分析2009年1月～2013年12月因创伤导致的单个胸腰段椎体爆裂骨折患者的资料。在后路内固定撑开复位手术前使用 CT进行扫描，测量椎体前、中、后的高度，正中椎管矢状径、横径，局部Cobb畸形角度，后突骨折块翻转角度、水平旋转角度，并计算椎管正中矢状径压缩比率，椎体前、中、后压缩比率。使用AO分类方法对骨折分型，ASIA分级对神经功能进行评估。Logistic回归分析上述因素与骨折块复位情况的相关性。结果总计有60名胸腰段爆裂骨折患者符合入组标准，术后CT显示后突骨折块均复位。术前椎体前缘压缩比率（26.9%±15.8）%，中间压缩比率（27.1%±12.3）%，后缘压缩比率（14.3%±11.8）%，正中椎管矢状径压缩比率（46.2%±22.4）%，后突骨折块翻转角度（38.3±10.8）°，水平旋转角度（6.3±17.5）°，局部 Cobb角（11.7±4.2）°，正中椎管矢状径（8.9±3.9）mm，横径（24.1±8.8）mm。Logistic回归分析表明伤椎椎体前壁压缩比率（=0.027，OR=4.864）和椎管正中矢状径压缩比率（=0.025，OR=4.991）与后突骨折块复位明显相关。结论在胸腰段爆裂骨折中，椎体前壁压缩比率和伤椎椎管正中矢状径的压缩比率对术前判断骨折块能否复位有着明显的可预见性。

胸腰段；爆裂骨折；后突骨折块；复位

1 资料和方法

1.1 一般资料

回顾我院2009年1月～2013年12月入院的创伤导致的胸腰椎骨折患者，总计97例。排除标准：脊柱多个椎体骨折患者，骨质疏松患者，肿瘤转移患者，骨质疏松患者，椎体滑脱患者，爆裂骨折伴有移位患者。入组标准：创伤导致的胸腰段单个椎体爆裂骨折。手术由我科固定人员完成，手术方法均采用后路内固定治疗（使用的内固定名称，生产厂家及产地），在术前、书后均使用CT（西门子Sensation Open 40双滑轨手术室CT，德国）进行扫描及三维重建，扫描参数为电压120kv，电流180～230mAs，螺距0.9，层厚：10mm，重建层厚：1.5mm。后纵韧带完整的通过撑开椎体产生的张力即可使骨块复位，后纵韧带损伤不完整的，术中发现不能复位的要部分椎板切除减压，并显露骨折块后，用铳子将骨折块向前顶压复位。

1.2 矢状位平面椎体测量参数

测量伤椎椎体前、中、后部的高度（图1），伤椎椎体前、中、后部正常高度采用 Willen[9]等人描述的方法测量和计算，即伤椎相邻上、下椎体的前、中、后部高度的平均值作为伤椎前、中、后部的正常高度。计算伤椎椎体前、中、后部的压缩比率。

图1 测量伤椎及其上、下相邻椎体前、中、后部的椎体高度，可以计算椎体的压缩比率

Jose Guerra[10]发现爆裂骨折后突骨折块的翻转现象。具体测量方法是：在正中矢状位上，以受伤椎体上下的相邻椎体的后壁连线做为受伤椎体的标准后壁，后突骨折块椎管侧骨皮质与标准后壁的夹角为骨折块后翻的角度（图2）。

图2 后突骨折块翻转角度，后突骨折块后壁与伤椎后壁成31°夹角

Cobb角度的测量有多种方法，Timothy[11]对多种方法的测量结果进行组间和组内的可信度比较表明：伤椎相邻上位椎体上终板的延长线与下位椎体下终板的延长线的夹角有着最高的组间和组内可信度。（图3）。

图3 局部畸形Cobb角度，伤椎上位椎体上终板与下位椎体下终板延长线的夹角为6°

椎体在活动过程中在空间上是一种三维运动，胸腰段爆裂骨折后突骨折块的运动同样也是一种三维运动，特别是在水平面上，存在旋转移位。因此，后突骨折块后壁相对于椎体后壁的旋转角度是评估骨折块形态的重要指标之一（图4）。

图4 后突骨折块水平旋转角度为5°

伤椎椎管的横截面的面积是一种更好的评估椎管压缩程度的参数，与椎管矢状直径的压缩比率相比较，其与神经功能结果有着更高的相关性。因此，在评估椎管压缩程度中，使用伤椎椎管横截面面积压缩比率来代替椎管矢状直径的压缩比率。伤椎椎管正常的横截面面积使用相邻上、下椎管的横截面面积平均值表示（图5）。

图5 伤椎椎管正中矢状径和横径

1.3 骨折的AO分型

爆裂骨折分型采用AO分型，A3.1为不完全爆裂骨折：椎体边缘骨折，上、下终板基本完整，无椎间盘嵌入；A3.2为纵劈爆裂骨折：椎体纵行劈裂，上、下终板骨折，无椎间盘嵌入；A3.3为完全爆裂骨折：椎体粉碎骨折，上、下终板完全粉碎，无椎间盘嵌入。

1.4 神经功能评估

神经损伤采用ASIA分级。A级为损伤平面以下感觉、运动功能完全消失，B级为损伤平面以下部分感觉存在，运动消失，C级为损伤平面以下感觉存在，肌力＜3级，D级为损伤平面以下感觉存在，肌力＞3级，E级为感觉、运动均正常。

1.5 复位评估标准

术中判断后突骨折块是否复位以 C臂透视影像结果为依据，伤椎椎体后缘与上、下椎体后缘呈连续、平滑的连线，可以判定后突骨折块复位；如果未连成一条连续、平滑的连线，可以判定后突骨折块未复位，需要实施椎管减压。

1.6 统计学分析

2 结果

计有97名患者，符合入组标准患者60名（表1）。全部患者术后CT显示后突骨折块均复位，术中符合复位标准的患者总计32名，通过椎管减压、敲击骨折块复位的患者总计28名。

术中CT测量后路手术撑开复位前正中椎管矢状径、横径、局部畸形Cobb角度、后突骨折块的翻转角度与水平旋转角度并计算伤椎前、中、后椎体压缩比率和正中矢状位的压缩比率（表2）。术前、术后不同神经功能 ASIA分级患者人数见表3。

使用Logistic回归分析，伤椎椎体前、中、后压缩比率、局部畸形Cobb角度、伤椎椎管正中矢状径和横径、后突骨折块翻转角度与轴向旋转角度与后突骨折块的复位无关。伤椎椎体前壁压缩比率（=0.027，OR=4.864）和椎管正中矢状径压缩比率（=0.025，OR=4.991）与后突骨折块复位明显相关（表4）。

表1 病例统计

表2 术前CT测量数据结果

表3 术前、术后ASIA神经功能

表4 后突骨折块复位与相关参数的Logistic统计分析

3 讨论

在胸腰段后路手术中是通过内固定撑开后纵韧带，通过其整复作用复位后突骨折块。后纵韧带紧贴于椎体的后壁，分浅、深两束。浅层从枕骨大孔向下延续至L3/4间盘，宽为0.5～1cm，深层为节段性，宽1cm，在纤维环区其纤维向外扩展变宽，与纤维环后壁、下一椎体的上缘后部及椎弓根骨膜融合。因此，后纵韧带与骨折块的复位密切相关。在后路手术中，完整的后纵韧带可以复位较小的骨折，但是有可能无法复位"秋千样"骨折块和翻转骨折块[12]，损伤的后纵韧带无法复位后突的骨折块。目前，MRI虽然能够明确后纵韧带的损伤情况[13]，但是仍然存在着部分患者后纵韧带的损伤无法明确的问题。因此，这就需要相应的其他影像学参数作为MRI判断后纵韧带损伤的辅助。

胸腰段椎体爆裂骨折是一种屈曲性损伤，椎体前柱压缩，后柱骨折，骨块突入椎管。椎体的压缩程度在＞50%的时候，提示脊柱不稳，但只是专家的意见，不是临床明确的结果。椎体的压缩比率与后突骨折块的复位是否存在联系尚无文献报道。胸腰段椎体爆裂骨折的治疗目的是恢复椎体的高度，纠正局部后突畸形，廓清椎管，为神经功能的恢复提供有利的条件。椎体的压缩高度＞50%可作为评估脊柱不稳的标准，但并不是临床结果中的决定性因素[2]。局部畸形的Cobb角＞20°时是手术治疗的明确指征，与脊柱不稳的相关。JoseGuerra[10]推测后突骨折块翻转角度可能阻碍其复位，但是缺乏临床的相关证据支持。骨折块有水平旋转角度表明骨折块在椎管内是三维运动[14,15]，这对复位的影响尚不明确。但是诸多参数都尚未明确对判断骨折块复位是否有参考价值。在本研究中，椎体前缘的压缩比率与后突骨折块的复位存在明显的相关性，中间及后缘的压缩比率与骨折块的复位无明显相关。这种相关性可能是因为椎体前缘压缩比例越大，脊柱后突畸形越严重，后纵韧带损伤的可能性越大，后突骨折块的复位越难。因此，椎体前缘的压缩比率能够作为判断骨折块能否复位的参考指标之一。

胸腰段椎体爆裂骨折正中椎管矢状径能够作为评估神经损伤的重要指标已经被证实。但是，均未对在后路手术中该指标是否影响后突骨折的复位做出说明，而且目前尚无其他文献报道。在本研究中发现正中椎管矢状径压缩比率与后突骨折块的复位有明显的相关性。这种可能是因为椎体爆裂骨折越严重，后突骨折块对椎管挤压越明显，导致后纵韧带损伤的可能性越大，正中椎管矢状径压缩比率越大，后突骨折块复位越困难。因此，正中椎管矢状径压缩比率能够作为判断骨折块能否复位的另一个重要参考指标。

椎体前缘的压缩比率和正中椎管矢状径的压缩比率与后突骨折块能否复位有明显的相关性，可以作为判断后突骨折块能否复位和MRI影像判断后纵韧带损伤的辅助参考指标，在术前对后路手术中后突骨折块的复位做出预判断。

[1] Wilcox RK.A dynam ic study of thoracolumbar burst fractures[J]. JBone JointSurg Am,2003,85-A(11):2184-2189.

[2] Wood K.Operative comparedw ith nonoperative treatmentofa thoracolumbarburst fracturew ithoutneurologicaldeficit.A prospective, randomized study[J].JBone JointSurg Am,2003,85-A(5):773-781.

[3] Denis F.The three column spineand itssignificance in the classificationofacute thoracolumbarspinalinjuries[J].Spine,1983,8:817-831.

[4] MagerlF,AebiM,Gertzbein SD,etal.A comprehensiveclassification of thoracic and lumbar injuries[J].EurSpine J,1994,3(4):184-201.

[5] TatorCH,FehlingsMG.Review of the secondary injury theory of acute spinal cord traumaw ith empahsis on vascularmechanisms [J].JNeurosurg,1991,75:15-26.

[6] POprelP,TuinebreijerWE,Patka P,etal.Combined anterior-posterior surgery versus posterior surgery for thoracolumbar burst fractures:a systematic review of the literature[J].Open Orthop J, 2010,4:93-100.

[7]Weyns F,Rommens PM,Van Calenbergh F,etal.Neurologicaloutcome after surgery for thoracolumbar fractures.A retrospective study of 93 consecutive cases,treatedw ith dorsal instrumentation [J].Eur Spine J,1994,3(5):276-281.

[8] Stancic MF,Gregorovic E,Nozica E,etal.Anterior decompression and fixation versus posterior reposition and semirigid fixation in the treatment of unstable burst thoracolumbar fracture:prospective clinical trial[J].CroatMed J,2001,42(1):49-53.

[9] W illen J,Anderson J,Toomoka K,etal.Thenaturalhistory ofburst fracturesat the thoracolumbar junction[J].JSpinalDisord,1990, 3:39-46.

[10]Jose Guerra,Jr Steven R.G,Donald R.Vertebral Burst Fractures:CT Analysisof theRetropulsed Fragment[J].Radiology,1984,153:769-772. [11]Timothy R,Kuklo,DavidW Polly,etal.Measurementof Thoracic and Lumbar Fracture Kyphosis[J].Evaluationand Technique Variability,2001,Spine,26(1):61-66.

[12]L.A.Mueller,L.P.Mueller,R.Schmidt,etal.The phenomenon and efficiency of ligamentotaxisafterdorsalstabilization of thoracolumbar burst fractures[J].Arch Orthop Trauma Surg,2006,126:364-368.

[13]Nicolas Grenier,JeanFrancois Greselle,etal.Normalaad Disrupted Lumbar Loagitudiaal Ligameats:CorrelativeMRaad Aaatom ic Study[J].Radiology,1989,171:197-205.

[14]T.R.Oxland,etal.AxesofMotion of Thoracolumbar BurstFractures[J].Journalof SpinalDisorders,1994,7(2):130-138.

[15]Manohar M Panjabi,etal.Thoracolumbar Burst Fracture:A Biomechanical Investigation of Its Multidirectional Flexibility[J]. Spine,1994,19(5):578-585.

Correlationsbetween the reduction ofbone fragm entsand imaging param eters in the thoracolum bar burst fractures

Xu Qiang1,He Baorong2,Hu Xiao1.1Departmentof Orthopedics,theWenjiang DistrictChineseMedicine Hospitalof Chengdu City,Chengdu Sichuan,611130;2 Department of Spine Surgery,the Xi'an City Red Cross Hospital,Xi'an Shanxi,710054,China

Objective To prelim inary analyze the factorswhich correlatedw ith reposition ofbone fragments in the thoracolumbar burst fractures.M ethods From January,2009 to December,2013 patientsw ith single thoracolumbar burst fracturesbecauseof traumawere reviewed.All patientswere examined by CT scan before operation of the posterior reductionand fixation.Heightofvertebralbody,mid-sagittaldiameterofspinalcanal,transversediameter,localCobb deform ity angle,the turning angleand horizontal rotation angleof bone fragmentsweremeasured.The compression ratio ofmid-sagittaldiameter of spinal canaland heightof vertebralbody were calculated.Fractures typeswere classified according to theAO classification.Logistic regressionanalysiswasused toanalyze thecorrelationbetween theabove factors and reduction of thebone fragments.Results Therewere60 patientsw ith thoracolumbarburst fracturewhomet theentry criteria.ThepostoperativeCT imageshowed all thebone fragmentswere repositioned.The compression ratioofanterior vertebralbodywas(26.9%±15.8)%,the intermediate compression ratiowas(27.1%±12.3)%,theposteriorcompression ratio was(14.3%±11.8)%,compression ratio of themid-sagittal diameter of spinal canalwas(46.2%±22.4)%,the turning angleofbone fragmentswas(38.3±10.8)°,thehorizontal rotation angle of bone fragmentswas（6.3±17.5）°, the localCOBB anglewas(11.7±4.2)°,them id-sagittaldiameterofspinalcanalwas（8.9±3.9）mm and the transverse diameter was(24.1±8.8)mm.Logistic regression analysis showed that compression ratios of anterior vertebral body (=0.027,OR=4.864)and the compression ratio ofm id-sagittal diameter of spinal canal(=0.025,OR=4.991)were significantly related to reposition of bone fragments.Conclusion The compression ratio of anterior vertebralbody and the compression ofm id-sagittal diametersof spinal canalwere relation to the reposition of bone fragments in the thoracolumbar burst fractures.

Thoracolumbar;Burst fractures;Bone fragments;Reposition

R681.5

B

1四川省成都市温江区中医医院骨科，四川成都611130；2陕西省西安市红会医院脊柱外科，陕西 西安710054

椎体爆裂骨折占脊柱骨折的10%～20%，其中神经损伤占50%～60%[1-4]。其特点是：椎体后壁高度丢失，粉碎的椎体骨折块突入椎管，对脊髓形成机械性压迫[3,4]，导致脊髓的继发性损伤[5]，包括：局部血管的变化：痉挛、神经源性休克、自身调节和微循环功能的障碍、血流量减少、出血和血栓形成；电解质紊乱：细胞内钙超载，细胞外钾超载和钠离子渗透性增加；神经递质的堆积：5-羟色胺，儿茶酚胺和可产生兴奋毒性的细胞外谷氨酸；氧自由基的产生和脂质过氧化；内源性阿片类物质；血肿；炎症；能量代谢障碍，特别是三磷酸腺苷；细胞凋亡等病理生理变化。因此，后突骨折块的复位对于治疗椎体爆裂骨折十分重要。

目前，治疗胸腰段椎体爆裂骨折的主要手术方法有前路、后路和前后联合入路。前路手术适应征少，仅适用于粉碎、完全移位且无法纠正的椎体爆裂骨折和陈旧性的爆裂骨折后突畸形，而且由于前路手术创伤大，手术时间长，失血量大及花费高，在治疗胸腰段爆裂骨折中存在着明显不足。前后联合入路存在着失血量大，手术时间长，住院时间长，花费高，再手术率及并发症率高，术后功能评分低等问题[6]。后路手术由于在纠正后凸畸形、恢复椎体高度及恢复神经功能有着良好的效果，且出血量小，并发症少而被广泛用于胸腰椎爆裂骨折的治疗[7,8]。在后路手术过程中，不是全部后突骨折块都能通过内固定撑开来实现骨折复位，部分患者需要通过术中椎管减压实现后突骨折块的复位。因此，我们回顾性分析了后路手术过程中的术中CT的动态影像及相关参数，明确影响后突骨折块复位的因素。

徐强（1977-）男，本科，副主任医师。研究方向：创伤骨科。

*[通讯作者]贺宝荣（1964-）男，本科，主任医师。研究方向：脊柱外科。

2015-08-04）

10.3969/j.issn.1672-5972.2016.01.007

swgk2015-08-00143