Denis，Magerl和AO2013三种胸腰椎损伤分类方法的对比分析

张军卫 唐和虎 李想 姜树东 王方永 吕振 刘舒佳 陈世铮 梁广旭 邱智 英小倩 洪毅

（中国康复研究中心北京博爱医院脊柱脊髓外科，首都医科大学骨外科学系，北京100068）

Denis，Magerl和AO2013三种胸腰椎损伤分类方法的对比分析

张军卫 唐和虎 李想 姜树东 王方永 吕振 刘舒佳 陈世铮 梁广旭 邱智 英小倩 洪毅*

（中国康复研究中心北京博爱医院脊柱脊髓外科，首都医科大学骨外科学系，北京100068）

背景：对于胸腰椎损伤的分类，过去常用Denis分型和Magerl分型。2013年，AOSpine发表了新版的AO胸腰椎骨折分类。目的：研究Denis，Magerl和2013年AO分类（AO2013分类）三种胸腰椎损伤分类的特点，分析它们的相互关系，以及三者分别与脊髓损伤程度、手术方案的关联性。方法：①对比Denis，Magerl和AO2013分类方法的异同，总结AO2013分类的特点。②回顾性分析183例胸腰椎损伤患者的临床资料，男101例，女82例，年龄15～90岁，平均47.4岁。收集每例患者伤时的脊髓损伤严重程度（ASIA Impairment Scale,AIS）记录，伤时及术后的X线片、CT和MRI。对手术患者，摘录其手术时间、出血量和术中椎弓根钉植入节段数（pedicle screw level,PSL）。根据影像资料按Denis，Magerl和AO2013分类标准分别对每例患者进行分类，然后将三种分类结果分别与AIS、PSL、手术时间和出血量的关联进行斯皮尔曼相关性分析。最后调查本组按AO2013分类所得各分型中脊髓损伤的状况。结果：对比Magerl分类，AO2013分类的变化包括：①A型中增加了AO脊柱稳定性无损的棘突或横突骨折，A4-原A3型（或爆裂骨折）中椎体上下终板均受累者；②将B型损伤中出现脱位者归为C型，摒弃了Magerl分类中C型损伤的各种亚型；③增加了神经损伤评估和稳定性修饰因子。本组病例按Denis，Magerl和AO2013分类所得的胸腰椎损伤分型与AIS关联性较好，AO2013最好。对111例手术患者的分析显示，各种骨折分型与PSL也具有良好的关联性，但与手术时间及出血量的关联性则未见明确趋势。本组病例AO2013分类中出现脊髓损伤的比率按A0、A1、A2、A3、B1、B2、和C的顺序分别为0、5.6%、66.7%、50%、100%、100%、88.8%和100%。结论：胸腰椎损伤分类经历了从单纯形态学到兼顾受伤机制并具有一定程度手术指导作用的发展过程。AO2013分类细化了既往分类形态学评估，且应用MRI加强对脊柱稳定性的考量。精确反映了患者的受伤程度，对手术的具体操作影响不大但与手术范围之间存在良好关联性。

胸腰椎损伤；分类；AIS；手术治疗

Holdsworth的脊柱二柱理论堪称胸腰椎损伤分类的基石[1]。而后Denis提出三柱理论[2,3]，将脊柱分为前柱、中柱和后柱。在这个系统中，脊柱骨折被分为压缩性骨折、爆裂骨折、安全带型损伤和骨折脱位。1994年，Magerl根据Holdsworth二柱理论，按AO骨折分类的格式，将胸腰椎损伤分为A、B、C三型，每一型骨折又按程度分为三个亚组，从而较为精准地确定了不同程度的脊柱损伤在分类中的位置[4,5]。Magerl分类又被称为AO分类。该分类在临床实践中存在两点不足：①A3型损伤，因未行细化分类而涵盖病例太广，弱化了分类的意义。B型损伤中的脱位病例与C型损伤的区别虽文字上有明示但实践中难于区分。②单纯依赖X线骨性形态的分型，忽略了脊柱其他稳定结构，如椎间盘和后方韧带复合体（posterior ligmentous complex,PLC），从而与脊髓损伤程度和指导手术等方面欠缺关联性。2013年，AOSpine发表的新版AO胸腰椎骨折分类（AO2013分类）[6-8]，对Magerl分类中的形态学部分进行了调整，并增加了对神经损伤和后方韧带复合体及椎间盘损伤程度的考量。于是AO2013分类与既往分类的异同、与脊髓损伤的关联性以及与手术方案的关联性成为人们关注的问题，本文将作者的相关研究报告如下。

1 资料与方法

获取并研究Denis、Magerl和AO2013分类标准，重点明示AO2013分类在形态学部分对Magerl分类作出的调整和补充，总结三种分类的异同。

对既往收治的胸腰椎损伤病例的临床资料进行回顾性分析。本研究共纳入183例，男101例，女82例，年龄15～90岁，平均47.4岁，手术患者111例。收集每例患者的手术记录、脊髓损伤查体记录表（ASIA sheet）和受伤时及术后的X线片、CT和MRI。提炼出每例脊髓损伤患者的残损程度(ASIA impairment scale,AIS，分为A、B、C、D和E五个级别）。对手术患者，通过手术记录，统计手术时间、出血量和的和术中的椎弓根钉置入节段数（pedicle screw level,PSL）。由具高级职称的医师团队根据上述影像学资料，按Denis、Magerl和AO2013分类标准对每例患者的脊柱损伤分别进行分类。

对各分类结果和AIS等定性资料分别赋值（表1），将不同分类结果与AIS、PSL、手术时间和出血量的进行斯皮尔曼相关性分析。

最后，统计本组患者在AO2013分类的不同类型损伤中脊髓损伤的分布状况。

2 结果

Denis分类和Magerl分类在过去20余年的临床中被广泛熟知，故在此对其分类标准无需赘述。AO2013分类是基于以下3个基本方面对脊柱损伤进行综合评估分类：骨折形态（平片和CT）、神经学状态和MRI。骨折形态方面，对比Magerl分类修改如下（表2）：①对A型损伤中增加了A0-脊柱稳定性无损的单纯棘突骨折（图1）和A4-Magerl分类A3型损伤中椎体上下终板均受累及者；②将B类损伤中出现脱位者归到C型，同时摒弃了Magerl分类中C型损伤的各种亚型，不再继续细化（图2）；③增加了神经学评估：N0-正常，N1-一过性损伤，N2-根性损伤，N3-不全损伤和N4-完全损伤。增加了个案稳定性修饰因子：M1-软组织可疑损伤，M2-同时患有其他脊柱疾患，如强直性脊柱炎（AS）、弥漫性特发性骨肥厚症（DISH）等。

表1 斯皮尔曼相关性分析中对不同分类标准的骨折类型和脊髓损伤残损分级的赋值

表2 AO2013与Magerl及Denis分类间的关系

图1 A0型损伤：单纯棘突和（或）横突骨折，对脊柱稳定性无影响

本组183例患者，Denis，Margerl和AO2013的分类结果与AIS关联性R值分别为：0.933，0.952和0.968（p＜0.01）；与术中置入弓根钉节段数的关联性分析结果为正相关（p＜0.01），R值分别为0.800，0.807和0.845。对111例手术患者的分析显示Denis，Margerl和AO2013的分类结果与PSL关联性R值分别为：0.489，0.457和0.553；与手术时间关联性R值分别为0.403，0.402和0.468；与出血量的关联性R值分别为：0.489，0.433和0.540。各关联性结果中AO2013高于前两种分类方法（p＜0.05）。

表3 183例患者骨折AO2013分型与脊髓损伤分布状况

本组病例在AO2013分类中出现脊髓损伤的比率按A0、A1、A2、A3、B1、B2和C的顺序分别为0、5.6%、66.7%、50%、100%、100%、88.8%、和100%（表3）。

3 讨论

3.1 AO2013分类对Magerl分类在形态学上进行调整的必要性

1983年，Denis提出了三柱理论[2,3]，将脊柱分为前柱（前纵韧带和前三分之二椎体），中柱（后三分之一的椎体后纵韧带）和后柱（后纵韧带以后所有结构）。将脊柱骨折被分为四种类型：压缩性骨折，爆裂骨折，安全带型损伤和骨折脱位。Denis认为中柱损害将造成脊柱失稳，需要手术重建稳定性。该分类强调脊柱稳定的主体过于简单，而且笼统地分型，决定该分类对胸腰椎损伤的描述是粗线条的。每种分型内骨折的严重程度亦存在较大差异，难于细化脊柱损伤的状态。1994年，Magerl根据Holdsworth的二柱理论[1]，提出按AO骨折分类的格式，将脊柱骨折分成3种主要的骨折类型[4,5]：A型，椎体压缩，没有后柱损害；B型，前柱或后柱牵张，横向中断；C型，两柱损伤旋转移位。每个骨折类型又按损伤程度分为三个亚组。该分型理论较为精准地确定了不同的骨折形态在分类中的位置。但是，该分类在临床实践中逐渐显现出两点不足：①单纯依赖形态的分型，忽略了对脊柱其他稳定结构的考量，使该分类中由轻到重各分型，与脊柱稳定性丧失程度和与AIS之间没有建立起准确的正相关关系。②该分类各型对治疗手术范围没有建立明确的对应关系，从而对治疗的指导意义不足。AO2013是AOSpine在2013年发表的新版AO胸腰椎骨折分类[6-8]。它对Magerl分类中的形态学部分进行了调整。在A型骨折中增加了A0亚型（图1），即有X线征象异常而未被Magerl分类涵盖的患者。临床经验显示，A0型损伤虽然少见但却是存在的。另外，Magerl分类中的A3型损伤和Denis爆裂骨折相类似，包含的病例太多而没有细化，AO2013在Magerl分类基础上增加了A4型损伤，弥补了这一缺陷。Magerl分类B型损伤中存在脱位的病例和C型损伤，在临床实际中较难区分，因为无论是直接还是间接暴力，造成矢状面脱位，而没有旋转的B型损伤少见，所以AO2013把有脱位的B型损伤一律归为C型损伤。总之，AO2013不但完善了形态学上的细分和总结，又突破了形态学的局限，引入了神经学和软组织损伤的考量。在胸腰椎分类上前进了一大步。

图2 A.患者1，T12/L1损伤，Magerl分类B2型，AO2013分类C型；B.患者2，T12/L1损伤，Magerl分类B2型，AO2013分类B1型；C.患者3，T12/L1损伤，Magerl分类B1型，AO2013分类C型

3.2 各分类与脊髓损伤严重层度关联性的研究

Denis，Magerl和AO2013都是按脊柱结构破坏由轻到重的程度来分型的。代表脊髓损伤严重程度的AIS也是由E级到A级严重程度逐渐增加，所以每种分类各型与脊髓损伤的关系在趋势上应该是一致的。Denis分类中由于爆裂骨折，安全带骨折和骨折脱位之间的阶梯性变化幅度小，使得分类与脊髓损伤的关联性大打折扣，基本上不能相互作为参考，本研究中显示的关联性也较低。Magerl分类有了很大的改进，通过详细分型建立起了脊柱结构破坏程度的阶梯。但因A3类损伤涵盖病例太广，相当于在损伤程度递增的阶梯中划了较长的一段水平线，但是，在A3型损伤内，不同损伤所造成脊髓损伤程度AIS分级可能差别很大。另外，B类骨折中有脱位的病例，其脊髓损伤严重程度不亚于C类损伤所造成的脊髓损害。这两点弱化了Magerl分类与脊髓损伤关联的密切性。本研究的结果也支持这一结论。AO2013细化了A类损伤，将B型损伤的脱位脊髓损伤严重病例划归为C类损伤，使这一分类在本研究中呈现出与脊髓损伤的较好关联性。此外该分类还增加了对神经损伤的附加评估，使脊柱损伤的分类诊断与脊髓损伤的AIS评估更紧密地联系在一起。

3.3 Denis，Magerl和AO2013分类对手术的指导作用

对111例手术患者的分析显示Denis，Margerl和AO2013的分类结果与PSL、出血量及手术时间均有中等程度的相关性（相关系数：0.4～0.6），各关联性结果中AO2013高于前两种分类方法（p＜0.05，图2）。手术治疗包括入路、部位和范围等多方面因素。因为相邻三椎体内置入四钉和六钉起到的稳定效果不同，所以本文采用弓根钉置入节段数（pedicle screw level，PSL），而不单是固定范围来代表手术大小，以探讨分类与手术的关联。而且本组病例中许多是术后来院康复患者，来自于全国多个省市。本研究又非严格的多中心研究，所以在手术的方案设计，具体实施上，个体差异的存在是必然的。这可能导致各种分型与手术各指标间的关联性降低。但是作者在对病例资料的研究发现不同地区和医院在对胸腰椎损伤的治疗策略具有相似性。特别是中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会推出胸腰椎损伤治疗专家共识后[9]，国内关于胸腰椎骨折手术方案基本达成了一致是共知的事实。Denis分类的阶梯性不足，Magerl分类中B，C两类都含脱位病例，降低了它们与手术关联性。两大分类与手术方案的脱节，催生了对胸腰椎损伤的结构损害和神经损伤程度进行综合评估的 TLICS[10-12]和 Load Sharing（LSC）分类[13]，并使它们成为左右手术方案的风向标。AO2013在修订形态学评估的基础上，引入TLICS（thoracolumbar injury classification and severity score）理念，使损伤分类各亚型与手术节段数PSL上显示了很好的关联性。损伤的分型对手术指定范围有了进一步的指导意义。还需讨论的是，目前国内对胸腰椎损伤的治疗策略多是由富有经验的脊柱外科医生制定的[14,15]，这种经验的传承需要时间且存在不稳定性。反之，像TLICS和LSC那样用近似数学的方式来确定手术方案同样是弱化了临床工作中本不能忽视的医生经验的作用[16]。因此，像AO2013这样能建立起损伤分型与治疗策略相关联的分类方法，对于手术方案制定起到指导而不教条，参考而不拘泥的作用，是临床实践所亟需的。

综上所述，胸腰椎损伤的AO2013分类，广泛利用了目前临床上常用的骨骼、软组织影像学评估手段，在总结优化既往损伤分类的基础上，将对软组织损伤及全身状况的考量适度引入分类中，使其不仅显现出与脊髓损伤的密切关联性，而且在治疗上也有一定指导作用，有着良好的应用前景。

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Comparative analysis of the Denis,Magerl andAO2013 classifications for thoracolumbar injury

ZHANG Junwei,TANG Hehu,LI Xiang,JIANG Shudong,WANG Fangyong,LV Zhen,LIU Shujia,CHEN Shizheng,LIANG Guangxu,QIU Zhi,YING Xiaoqian,HONG Yi*
(Department of Spine and Spinal Surgery,Beijing Boai Hospital,China Rehabilitation Research Center,Department of Orthopedics,Capital Medical University,Beijing 100068,China)

Background:Denis typing and Magerl typing have been used for the classification of thoracolumbar injuries.In 2013,AOSpine published a new version of the AO classification of thoracolumbar fractures.Objective:To investigate the evolution of thoracolumbar injury classification and to analyze the characteristics of the latest AO(AO2013)thoracolumbar injury classification and its relationship with spinal cord injury and treatment plans.Methods:①Denis,Magerl and AO2013 classifications of thoracolumbar injury were compared with each other to analyze their differences and common ground.Then the characteristics of the AO2013 were summarized.②Clinical data of 183 patients with thoracolumbar injury were retrospectively reviewed.There were 101 males and 82 females with a mean age of 47.4 years(range,15-90years).ASIA Impairment Scale(AIS)sheets,operation notes,preoperative and postoperative radiographic images including X-rays,CT scans and MRI,were reviewed.The segments with pedicle screw inserted(pedicle screw levels,PSL)were documented.All the patients'thoracolumbar injuries were classified according to the three classifications mentioned above by well experienced doctors.The three classifications'relationships with AIS and the PSL were analyzed.And the distribution of all the cases reviewed in the AO2013 subtypes were also laid out.Results:When compared with the Magerl classification,the AO2013 owns the following modifications:①A0 and A4 are added to type A.A0 means the fracture of the spinous process and/or transverse process without interruption of the stability of the spine.A4 designates complete burst fractures with involvement of both endplates,which were typed as A3 in the Magerl classification.②The Magerl type B with dislocation is now classified as type C,while all subtypes for Magerl type C have been abandoned.③Neurologic status assessment and case-specific modifiers are added.Denis classification related hardly to the AIS and PSL,while Magerl classificationshowed lost relationships.However,AO2013 was strongly related to both the AIS and PSL.The SCI percentages of A0,A1,A2,A3,A4,B1,B2 and C subtypes of AO2013 were as follows:0、5.6%、66.7%、50%、100%、100%、88.8%and 100%,respectively.Conclusions:Thoracolumbar injury classification,such as Denis classification,is developed simply according to the morphological appearance at first,then the injury mechanisms are considered,as to the Magerl classification.Now needs for guidance for treatment is more emphasized and AO2013 is launched.It refines the classic assessment of injury morphology,and incorporates all the radiologic images to evaluate the stability of the spine.It also shows strong relationship with theAIS and PSL,which may lead to a good prospect of universal application.

Thoracolumbar Spine Injury;Classification;ASIAImpairment Scale;Surgical treatment

2095-9958（2017）08-0 312-05

10.3969/j.issn.2095-9958.2017.04-09

*通信作者：洪毅，E-mail：hongyihhyy@163.com