胸腰段脊柱骨折脱位后椎弓根螺钉置入内固定术治疗的生物力学变化

金敏伟 童培建⋆

胸腰段脊柱骨折脱位后椎弓根螺钉置入内固定术治疗的生物力学变化

金敏伟 童培建⋆

目的 观察胸腰段脊柱骨折脱位后进行椎弓根螺钉置入内固定术患者的生物力学方面发生的变化。方法 回顾性分析2013年3月至2014年11月进行胸腰段脊柱骨折脱位并进行椎弓根螺钉置入内固定术患者52例的临床资料。结果 经过椎弓根螺钉置入内固定术治疗后的Cobb角、前缘高度及后缘高度在术前与术后差异明显，前缘和后缘高度比均较术前升高明显，Cobb角比照术前显著降低（P＜0.05）；术后1个月至1年的生物力学指证变化无显著差异（P＞0.05）；术前主要以A级和B级脊髓损伤为主，术后1个月和术后1年患者中C级患者明显增多（P＜0.05）；术后1个月和术后1年患者比较无显著差异（P＞0.05）。结论 通过椎弓根螺钉置入内固定术治疗后1个月，患者可以降低脊髓损伤分级以及改善脊柱生物力学结构，进而提高脊椎承重能力，提高生活质量。

胸腰段脊柱 骨折脱位 椎弓根螺钉 内固定术 生物力学变化

胸腰段脊柱骨折脱位是最常见的脊柱发生的骨折部位，占脊柱骨折的50%左右的比例。治疗主要以手术为主，目前，脱位后椎弓根螺钉置入内固定术较为常见，广泛应用于脊柱外科，尤其是后路经椎弓根螺钉内固定技术，具有三维空间矫正作用并可获得多平面的稳定，所以是目前最有效的胸腰椎和腰骶椎后路固定方法［1］。有研究表明［2］，内固定的早期并发症与其生物力学性能有关。为了进一步明确胸腰段脊柱椎体骨折脱位进行椎弓根螺钉置入内固定术之后脊柱的生物力学情况，即通过患者手术治疗前后的X线片进行脱位椎体Cobb角﹑后缘高度与前缘高度测量并分析变化特点，研究结果报道如下。

1 临床资料

1.1 一般资料 选择2013年3月至2014年11月入住本院进行胸腰段脊柱椎体压缩性骨折脱位并进行椎弓根螺钉置入内固定术患者52例作为主要观察对象，其中男32例，女20例；年龄23～59岁，平均年龄（37.38±14.

07）岁；撞击伤25例﹑高处坠落5例﹑重物砸伤22例。诊断标准：属于压缩性骨折伴脱位者；均发现有脊髓神经根受压﹑椎管侵犯﹑后凸成角畸形以及椎体破坏者；经X线胸腰椎正侧位片诊断确定属于胸腰椎压缩性骨折伴脱位者。排除标准：有严重脊柱畸形存在脊柱非细菌性炎症者；存在较长骨桥病史﹑精神疾病患者以及有严重心﹑脑血管﹑骨质疏松症疾病者。

1.2 手术方法 患者采取全麻方式进行麻醉，体位取俯卧位，暴露椎板﹑横突﹑关节突，应用有齿血管钳将椎棘突夹住，通过上下活动，观察两侧峡部的异常活动，浮动的椎板可以确定伤椎节段。钻孔后将长平头克氏针插入，将克氏针的平头插入椎弓根至椎体前皮质下，测量插入深度，根据深度不同选择合适的螺钉，在C型臂X线机荧屏检视下，连接T形复位杆内丝攻和适当长度的螺尾钉，在椎体内螺旋嵌入螺钉至椎弓根［3］。保持植入的椎弓根螺钉与椎体后缘垂直﹑与终板平行﹑和矢状面内倾斜5°～15°。骨折伴脱位患者在正常关节突解剖结构恢复正常的情况下，在C型臂X线机引导纵向撑开前后缘达到满意高度，将钉杆间连接锁定。将后路椎板进行切除以减压，通过凿除脱位椎体的下关节突和下位椎体的上关节突间的关节面，暴露松质骨，再选用合适的自体骨修复损伤节段的小关节突和横突的融合面［4］。

1.3 影像学检查 患者手术前后及术后1年均行胸腰

2 结果

2.1 患者骨折脱位椎体生物力学变化情况 见表1﹑图1～2。椎正﹑侧位X线片检查［5］。选择侧位片用以观察骨折的椎体形态，正常椎体前缘高度（取伤椎上﹑下相邻椎体高度平均值）﹑测量椎体前缘高度；椎体前高的压缩比（椎体前缘高度/正常椎体前缘高度×100%）；测量术前后伤椎的上﹑下椎体Cobb角。脱位椎体Cobb角。依据ASIA脊髓损伤分级，对患者术前﹑术后1个月以及术后1年情况进行分级分组比较，分为：A 级：完全性损伤，骶段S4/5无任何运动及感觉功能保留；B级：不完全性损伤，神经平面以下，包括骶段S4/5存在感觉功能，但无任何运动功能 ；C级：不完全性损伤，神经平面以下有运动功能保留，一半以上的关键肌肌力＜3级 ；D级：不完全性损伤，神经平面以下有运动功能保留，一半以上的关键肌肌力≥3级 ；E级：正常，感觉和运动功能正常。

1.4 观察指标 根据患者手术治疗前后受伤的胸腰椎X线片测量脱位椎体Cobb角﹑后缘高度﹑前缘高度。1.5 统计学方法 采用SPSS13.0统计学软件。计量资料以表示，组间比较采用t检验，计数资料采用χ2检验；以P＜0.05表示差异具有统计学意义。

表1 患者骨折脱位椎体生物力学变化情况

表1 患者骨折脱位椎体生物力学变化情况

注：与术前比较，*P＜0.05

时期nCobb角（°）前缘高度（%）后缘高度（%）术前5227.43±2.6434.81±2.4387.46±5.19术后1个月524.81±1.29*95.21±6.2890.37±6.97*术后1年523.97±2.18*95.58±10.6894.96±6.54*

图1 术前X线片显示胸腰段骨折脱位

图2 术后X线片显示患者胸腰段骨折复位后脊柱生物力学变化情况

表2 患者脊髓损伤情况（n）

3 讨论

胸腰段椎体压缩性骨折是脊柱损伤最常见的部分，主要应用手术治疗，一般包括前路手术﹑后路手术﹑前后路联合手术治疗方式，前路手术由于并发症较多，临床应用较少，一般以后路治疗为主，最常用的后路治疗方式是后路切开复位应用椎弓根螺钉进行内固定，椎弓根螺钉植入骨折临近椎体节段，进行牢固的内固定，融合节段最短，将运动节段最大限度保留。

近年来，随着各种高新微创技术的研发与临床应用，胸腰椎骨折的后路治疗方案愈发增多，一直以来，后路治疗技术多以椎弓根固定为主，随着骨科内固定技术的进一步发展，其治疗工艺以及内置材料改进增多，尤其是联合影像学进步，C型臂X线机的应用普及，以及影像学导航技术的开发，胸腰椎骨折脱位患者治愈水平已显著提高。在研究中，经过后椎弓根螺钉置入内固定术治疗后的Cobb角﹑前缘高度及后缘高度在术前与术后差异明显（P＜0.05），术后1个月和术后1年比较差异不明显（P＞0.05）。

有学者［6］认为后椎弓根螺钉置入内固定术的方法更具明显优势，主要优点包括：伤椎高度丢失率小，稳定性好；提高脊柱融合率；增加脊柱稳定性的同时，不影响脊柱活动节段；胸腰段椎体压缩性改善脊柱骨折伴不全脱位，患者有脊髓损伤，经椎弓根螺钉复位固定后，生物力学结构改善，Cobb角度降低，改善脊柱承载应力，同时降低脊柱损伤级别，临床康复效果佳。椎弓根螺钉应用长短可以根据损伤椎体的椎弓根进行选择；恢复椎体的高度与序列。并发症及术后不良反应发生率降低；术前主要以A级和B级脊髓损伤为主，术后1个月和术后1年患者中C级患者明显增多（P＜0.05）；术后1个月和术后1年患者比较无显著差异，（P＞0.05）。

［1］ 李超,吴大江,谢杨,等．经伤椎短钉置钉后路复位内固定治疗单节段压缩性胸腰椎骨折．第二军医大学学报,2014,2(2):216-220．［2］ 邓海涛,王清．椎弓根螺钉置入内固定治疗胸腰段骨折脱位后脊柱的生物力学变化．中国组织工程研究,2014,3(13):2055-2058．

［3］ 刘华．经伤椎椎弓根钉置入内固定修复胸腰椎椎体骨折脱位:与跨节段置钉的比较．中国组织工程研究,2015,4(26):4169-4173．

［4］ 朱如森,冯世庆,刘岩．脊柱内固定椎弓根螺钉置入后生物力学的稳定性．中国组织工程研究,2013,4(17):3156-3163．

［5］ 黄象望,殷浩,肖晟,等．经伤椎置钉短节段椎弓根钉内固定治疗胸腰段脊柱骨折脱位．中国骨与关节损伤杂志,2010,3(3):233-234．

［6］ 朱华强．短节段椎弓根钉内固定治疗胸腰段脊柱骨折脱位．中国老年保健医学,2013,11(4):84-85．

Objective To observe the change of biomechanics of the thoracolumbar spinal fracture and dislocation after internal fi xation of pedicle screw placement. Methods The clinical data of 52 patients with thoracolumbar spine fracture dislocation and pedicle screw internal fi xation from March 2013 to November 2014 were analyzed retrospectively. Results After pedicle internal fi xation for the treatment of the Cobb angle，the height of anterior and posterior height in the preoperative and postoperative obvious difference，the heights of anterior and posterior ratio higher than preoperative signifi cantly，Cobb angle comparison of preoperative signifi cantly reduced（P＜0.05）. Postoperative 1 month to 1 year compared with the signifi cant difference（P＜0.05）；before the operation based mainly on Class A and class B，spinal cord injury，postoperative 1 month and 1 year after patients in class C patients increased signifi cantly（P＜0.05）；postoperative after 1 month and 1 year in patients with no signifi cant difference（P＞0.05）. Conclusion After pedicle internal fi xation after 1 months of treatment，patients can reduce the classifi cation of spinal cord injury and improve the biomechanical state，thus the improvement of the spine bearing ability can improve the quality of life.

Thoracolumbar spine Fracture dislocation Pedicle screw Internal fi xation Biomechanics

310000 浙江省中医院骨伤科

*通信作者