胸腰椎骨折三平面、二平面内固定临床疗效比较*

陈林 顾翔 赵乐 陈优民

论著·经验交流

胸腰椎骨折三平面、二平面内固定临床疗效比较*

陈林 顾翔 赵乐 陈优民

目的 比较脊柱后路三平面及二平面内固定治疗胸腰椎骨折的临床疗效。方法 选择60例胸腰椎骨折患者为研究对象。男33例，女27例；年龄20～64岁，平均50.1岁；手术分别采用三平面内固定30例、二平面内固定30例。对两种内固定方式的切口长度、手术时间、术中出血量、手术前后椎体前后缘高度比值、手术前后Cobb's角变化情况、手术前后VAS疼痛评分及内固定物有无松动等现象进行比较。结果两种内固定方式的切口长度、手术时间、术中出血量以及手术前后 VAS疼痛评分无明显差异，均无内固定物松动、断裂现象。经过6～20个月随访，三平面内固定组术后椎体前后缘高度比值、术后Cobb's角恢复、取内固定后椎体前后缘高度比值、取内固定后Cobb's角恢复优于二平面内固定组。结论三平面内固定治疗胸腰椎骨折复位效果好，有利于矫正后凸畸形和维持矫正效果，降低内固定物松动或断裂的发生率，使病人早期活动，有利于康复。同时可减少术后伤椎高度的丢失及术后后凸畸形的形成，不增加手术时间及出血量，不增加患者疼痛，能满足临床需要，应作为胸腰椎骨折手术内固定方式的首选。

胸腰椎骨折；三平面；内固定

胸腰椎骨折约占脊柱骨折的50%，多需内固定治疗[1]，目前后路切开复位、椎弓根螺钉内固定技术已成为脊柱骨折手术治疗方案的首选。目前多采用通过伤椎上下椎体置入4钉2棒内固定技术[2]，即二平面内固定。由于其跨越伤椎固定，术后存在一定程度的内固定失效及矫正率丢失等风险，而且当合并骨折脱位时，传统跨伤椎的二平面内固定无法达到较好的临床疗效。随着病例数的增加，发现置入的内固定器械松动、断裂，后凸矫正度的丢失等并发症较高。近年来，有学者提出经伤椎置入椎弓根螺钉固定，即三平面内固定技术[3-5]，可获得较满意的临床效果。

自2010年6月～2014年6月，60例胸腰椎骨折患者手术内固定治疗，采用三平面内固定30例，二平面内固定30例。对两种内固定方式切口长度、手术时间、出血量、手术前后椎体前后缘高度比值、Cobb's角变化、VAS疼痛评分及内固定物有无松动等进行比较研究，现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究经南京市溧水区人民医院伦理委员会批准同意，患者签署手术同意书后行手术治疗。

自2010年6月～2014年6月，我院共收治胸腰椎骨折311例，将其中需要手术治疗、伤椎一侧或双侧椎弓根完整、椎体下半部及下终板无爆裂的60例作为研究对象。伴随神经损伤症状以及需要椎管减压者未纳入本研究。60例手术病例中，男33例，女27例；年龄20～64岁，平均50.1岁；受伤节段：T116例，T1218例，L117例，L212例，L37例；受伤原因：坠落伤23例，重物砸伤9例，机动车事故伤28例；骨折类型按Denis分型：爆裂型21例，屈曲压缩型37例，骨折脱位型2例。采用随机分组器将全部病例按内固定方式选择分为二组：A组（三平面）、B组（二平面），每组30例。

1.2 术前准备及评估

所有患者均常规查体、行X线、CT及MRI检查，全面了解骨折形态并评估损伤情况，避免漏诊。根据查体情况确定损伤部位，X线片明确椎体损伤节段、测量椎体高度、后凸畸形Cobb's角、确定分型，CT检查评估椎管情况及上下椎板完整性、测量椎弓根以便术中定位、明确脊髓受压程度，MRI检查了解脊髓神经损伤情况、后方韧带复合体损伤情况。在术前脊柱侧位X线片上测量，内容包括Cobb's角、椎体的前缘高度与正常椎体前缘高度的比值。

应用TLICS（Thoracolumbar Injury Classificationand Severity Score）评分决定治疗方案，评分≥5分者进行手术复位内固定治疗。应用载荷分享分类法来决定手术入路，≤6分时选择后方入路，＞6分时选择前方入路。所有手术患者在伤后4～12天内完善各项术前检查，确定无手术禁忌症后行后路手术治疗。

1.3 手术方法

两组患者均选用气管内插管、静脉全身麻醉。麻醉成功后，患者取俯卧位，双侧肩部、胸部及髂前上棘垫软枕以悬空腹部，避免压疮发生。同时该体位可使胸腰段脊柱处于恢复生理前凸的力学环境，利于伤椎复位，减少术中出血。

C臂机透视定位后，取后方正中入路，以病椎为中心取纵行切口，依次切开，用电刀及骨膜剥离器沿骨折椎体及与其相邻的上下两位椎体的棘突，向两侧充分剥离椎旁肌群，充分暴露骨折椎体及相邻上下两椎体的两侧椎板及关节突。依据术前X线片与CT片测量数据，结合术中透视定位，在骨折椎体及其上下相邻椎体置入相应尺寸的椎弓根螺钉，伤椎根据骨折情况选择短钉或万向钉，入钉点稍偏向尾侧。胸椎采用Roy-cam ille法进钉，腰椎采用人字嵴顶点法进钉。全部置入螺钉后，形成3椎6钉（2椎4钉）固定，安装连接棒进行器械复位。根据椎体骨折形态，用撑开器进行头侧或尾侧撑开复位，恢复椎体高度，矫正后凸畸形。术中透视见骨折复位固定无异常后，冲洗、置负压引流，逐层缝合切口。

术后预防性应用抗菌药物2～5天，根据引流量情况在24～48小时内拔除引流管。术后2、14天摄片复查，卧床进行腰背肌功能锻炼；术后3个月再次复查摄X线片，根据骨折恢复的情况，指导下床锻炼；定期于6、9、12个月进行摄片复查；术后12～18个月取出内固定物。

1.4 观察指标

对比两种内固定方式切口的长度、手术时间、出血量；通过胸腰椎正侧位片分析比较术前、术后、取内固定术后椎体前后缘高度比值及Cobb's角情况、VAS疼痛评分及内固定物有无松动等现象。

1.5 统计分析

2 结果

2.2 手术一般情况

本研究60例患者均获得随访，随访时间3～20个月，平均15.6个月。A组切口长度16～22cm，平均19.5cm；手术时间90～225分钟，平均154.8分钟，术中出血量85～700m L，平均297.7m L；B组切口长度15～21cm，平均18.4cm；手术时间105～225分钟，平均149.4分钟，术中出血量100～700 m L，平均312.5m L。两组数据差异比较无统计学意义（＞0.05）（见表1）。

表1 两组患者手术情况比较（s，n=30）

表1 两组患者手术情况比较（s，n=30）

组别A组B组 18.37±2.13切口长度（cm） 手术时间（m in）154.80±42.00 149.40±41.80 312.50±112.60失血量（m L）19.46±1.89 297.69±123.11

2.3 手术前、手术后、取内固定后Cobb's角及伤椎椎体前后缘高度比值变化情况比较

所有患者术后1周内复查X片，卧床功能锻炼。术后3个月复查摄X线片，根据骨折恢复情况，逐步下床负重锻炼。定期于6、9、12、18个月摄片复查，并留存资料。术后12～18个月取出内固定物，所有患者均获骨性融合，内固定物取出时未出现内固定松动、断裂现象。

A组患者术前Cobb's角19.0～28.9°，平均21.35°；术后3天Cobb's角0.5～8.0°，平均3.39°；取内固定后Cobb's角0.5～8.2°，平均3.45°。B组患者术前Cobb's角12.4～23.2°，平均18.55°；术后术后3天Cobb's角2.1～8.1°，平均4.90°；取内固定后Cobb's角3.4～9.0°，平均5.60°。两组数据差异比较有统计学意义（＜0.05）（见表2）。

A组患者术前高度比值67.89%～88.78%，平均76.37%；术后高度比值91.11%～99.44%，平均96.87%；取内固定后高度比值90.89%～99.44%，平均96.46%。B组患者术前高度比值74.22%～86.22%，平均79.39%；术后高度比值91.0%～97.67%，平均94.56%；取内固定后高度比值90.0%～96.11%，平均93.78%。两组差异比较有统计学意义（＜0.05）（见表3）。

A组患者术前VAS疼痛评分5～9分，平均7.31分；术后VAS疼痛评分1～6分，平均3.35分；B组患者术前VAS疼痛评分6～9分，平均7.38分；术后VAS疼痛评分2～6分，平均 3.39分。两组数据差异比较无统计学意义（＞0.05）（见表4）。

表2 两组患者Cobb's角比较（s，n=30）

表2 两组患者Cobb's角比较（s，n=30）

注：与B组比较，a＜0.05。

取内固定Cobb's角(°)组别A组B组 18.55±4.02术前Cobb's角(°)术后Cobb's角(°) 3.39±2.16a4.90±2.15 5.60±2.07 21.35±4.41a3.45±2.21a

表3 两组患者椎体前后缘高度比值比较（s，n=30）

表3 两组患者椎体前后缘高度比值比较（s，n=30）

注：与B组比较，a＜0.05。

组别A组B组 79.39±4.46术前高度比值 术后高度比值96.87±2.32a94.56±2.39 93.78±2.30取内固定高度比值76.37±5.01a96.46±2.46a

表4 两组患者VAS疼痛评分比较（s，n=30）

表4 两组患者VAS疼痛评分比较（s，n=30）

术后VAS疼痛评分A组（三平面）B组（二平面）组别 术前VAS疼痛评分7.31±1.27 7.38±1.22 3.39±0.79 3.35±0.85

图1 a三平面内固定术前X片

图1 b术后

图1 c术后6月

图1 d术后13月

图1 e取内固定后

图2 a二平面内固定X片术前

图2 b术后

图2 c术后6月

图2 d术后13月

图2 e取内固定后

3 讨论

3.1 二平面内固定的不足

1959年，Boucher[6]成功应用经椎弓根内固定技术固定腰骶关节，但直至20世纪70年代才得以广泛应用。随着生物力学的发展，椎弓根内固定技术得到了快速的发展，可达到撑开、抗旋转、复位等效果[7]。

目前，二平面内固定（跨伤椎4钉2棒固定）是后路治疗胸腰椎骨折的常见方式。从生物力学角度分析，二平面内固定只有4个支点（即4枚螺钉固定），通过两根连接棒起到支撑与传导力量的作用。当脊柱屈曲活动产生压力传导时，连接棒承受弹性势能而弯曲，势能再通过椎弓根螺钉产生对抗，起到支撑作用对伤椎进行保护。当这种弹性势能超过连接棒所能承受的范围，就会产生连接棒断裂。同时在固定伴有前后纵韧带断裂的严重骨折脱位时，传统的二平面内固定难以提供有效的复位力量，导致复位困难、复位效果较差，强行复位往往出现螺钉在椎体内切割移位，容易出现内固定物断裂，影响骨折愈合[8]。曾忠友[9]等研究报道上述并发症的出现与采用的二平面内固定方式密切相关，主要因为悬挂效应，即上、下椎体前缘趋于靠近而中间椎趋于后移，易产生后凸，增加内固定松动或断裂风险，且内固定取出后脊柱矫正度丢失现象亦较为明显；四边形效应，侧向不稳，且抗旋转性差，不利于骨组织、韧带、纤维环及椎间盘的修复；内固定承受负荷较大，易出现断裂。Wood等[10]亦认为单纯短节段固定治疗胸腰段骨折，固定失败的概率较高。

3.2 三平面内固定的优势

为减少上述并发症，近年来有学者[3-5]提出"三平面内固定技术"，即通过骨折椎体置入椎弓根螺钉，达到3椎体6枚椎弓根钉内固定。

Dick等[11]报道在牛腰椎模型上行三平面内固定和二平面内固定生物力学实验比较，发现三平面内固定在各方面的稳定性均明显优于二平面内固定：轴向承载能力增加160%，抗屈能力增加48%，抗扭转能力增加38%，说明在伤椎置入螺钉至少有增加抗应力作用。袁强等[12]通过应用"结构力学求解器"结构力学分析后提出，三平面内固定较二平面内固定明显地降低了内固定的悬挂效应及四边形效应，减少了螺钉应力，同时大大增加了内固定的轴向承载能力、抗屈曲能力、抗旋转能力。王洪伟等[13]通过生物力学测试后认为，经伤椎椎弓根置钉钉棒固定可提高骨折模型各个运动方向上的生物力学稳定性，而且附加横向连接杆可在轴向旋转运动上提供更强的力学稳定性。伍红桦等[14]认为三平面内固定可使骨折椎体高度恢复更佳，椎体高度丢失更小，Cobb's角恢复更为满意，同时加强了骨折椎体的强度，增强了抗压能力。Norton等[15]在人尸体造成的腰椎骨折模型上行伤椎置钉的三平面内固定，亦证明能使内固定更加坚强。

三平面内固定技术通过在伤椎置入椎弓根螺钉，使内固定支点由二平面的4个增加为6个，可有效分散应力。恢复期功能锻炼时，伤椎上置入的螺钉能承受部分应力，减少断钉的发生。同时因连接棒中段固定，应力作用力臂减小，产生弯曲受到限制，大大降低断棒的发生率。在纵行撑开骨折椎与邻椎时，可将伤椎螺钉做为支点，增强韧带轴向复位的力量，提高复位的效果。因此，三平面内固定技术符合生物力学特性，能有效降低内固定物断裂及椎体高度丢失的几率。

3.3 三平面内固定的适应证及技术要点

然而三平面内固定技术需严格掌握适应症，并不能应用于所有的胸腰椎骨折。王广积等[16]认为，椎体压缩超过3/4、矢状位后凸Cobb's角＞40°以及CT证实伤椎双侧椎弓根均骨折的病例不适用三平面内固定。李治国等[17]认为骨折波及椎弓根或椎体压缩严重者均不适合三平面内固定。贺双军等[18]认为在骨折椎置钉需要符合以下条件：伤椎椎弓根至少一侧完整；椎体未完全爆裂；仅一端终板有破坏；骨密度基本正常。

三平面内固定技术操作并无特殊要求，掌握椎弓根螺钉置钉技术即可。伤椎置钉建议选用短螺钉，长度以35～40mm为宜，以保证螺钉不过多进入骨折椎体。置钉方向应根据术前骨折形态及严重程度评估做适当调整，以避开骨折部位[19]。这样既能达到复位、固定和矫形目的，又能避免干扰伤椎内骨折块复位。经三平面内固定后，对骨折后凸畸形矫正水平移位控制较好，多数患者能够在手术后早期行功能锻炼。

综上所述，三平面内固定治疗胸腰椎骨折复位效果好，固定牢靠，可以增强后路短节段内固定系统的牢固性，较好地分散内固定物的荷载应力，有利于矫正后凸畸形和维持矫正效果，降低内固定物松动或断裂的发生率，使病人早期活动，有利于康复。同时三平面内固定可减少术后伤椎高度的丢失及术后后凸畸形的形成，不增加手术时间及出血量，也不增加患者疼痛，能满足临床需要，应作为胸腰椎骨折手术内固定方式的首选。

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To com pare the clinicalefficacy of three p laneand two p lane internal fixation in thoracolumbar fractures patients

Chen Lin,Gu Xiang,Zhao Le,etal.DepartmentofOrthopedics,theNanjing LishuiDistrictPeople'sHospital,Nanjing Jiangsu,211200,China

Objective To compare the clinicalefficacy of three plane and two plane internal fixation by posteriorapproaches in thoracolumbar fractures patients.M ethods 60 cases(male 27 casesand female 33 cases,aged from 20 to 64 years,average 50.1 years)of thoracolumbar fractures patientswere treated,and three planewas 30 patients and two plane30 patients.The incision length,operative time,bleeding,the vertebralmargin ratio of height,the Cobb'sangle, VASpain scoreand internal fixation loosening beforeand after theoperationof the twomenthodswerecompared.Results Two kinds of internal fixationmethods of fixed length of incision,operative time,bleeding and pre operation and post operation VASpain scorewereno significantdifference,and no internal fixation looseningand fracture.Follow-up studies from 6 to 20monthshave found that the ratio of posteriormargin height,Cobb'sangle recovery,postoperative angle recovery,internal fixation and posteriormargin heightratio,and the recovery ofCobb'sangleof threeplaneoperationwere better than thatof two planeoperation.Conclusion Threeplane fixationof thoracolumbar fracturespatients ismuchbetter and can reduce internal fixation loosening or fracture incidence.Theoperation can reduce the lossof vertebralheightand be good to the formation of postoperation,and not increase the operation time and blood loss.The operation should be the firstchoice for the treatmentof thoracolumbar fractures.

Thoracolumbar fractures;Three plane;Internal fixation

R683

B

陈林（1982-）男，本科，主治医师。研究方向：创伤骨科，脊柱外科。

2015-08-19）

10.3969/j.issn.1672-5972.2016.01.018

swgk2015-08-00156

南京市医学科技发展资金资助（编号QRX11295），南京市溧水区科技局资助项目（编号20130127）

南京市溧水区人民医院骨科，江苏 南京 211200