经伤椎椎弓根植骨联合椎弓根钉内固定系统治疗胸腰椎爆裂性骨折

刘小鹏，颜春铭，郭伟华，吴任涛，王 虎，孙景福，陈淑玲

东莞市厚街医院骨科，广东 523900

胸腰椎爆裂性骨折多因高处坠落致胸腰段受轴向暴力形成，主要特征为骨折块向两侧分离，椎体前方楔形压缩，骨折块向椎管内移位，以及椎体后方骨皮质连续性中断，常损伤脊髓和神经根［1-2］，病情严重且多样化，致残率较高［3］。目前，临床上多采用椎弓根钉内固定系统治疗胸腰椎爆裂性骨折，但该手术存在一定的局限性［4］。近年来，部分学者将经伤椎椎弓根植骨与椎弓根钉内固定系统相结合来治疗胸腰椎爆裂性骨折，取得了不错的效果［5］。经伤椎椎弓根植骨能即时增加椎体的骨容量和脊柱前柱的抗压稳定性，促进伤椎的骨性愈合，减少内固定物因应力过大造成的断钉、断棒、椎体再压缩等并发症，使患者能早期活动。本研究采用经伤椎椎弓根植入诱导骨或纳米人工骨联合椎弓根钉内固定系统治疗胸腰椎爆裂性骨折患者38例，并与前期采用椎弓根钉内固定系统治疗未植骨的35例胸腰椎爆裂性骨折患者相比较，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

纳入标准［6］：按Denis分型［7］均为爆裂性骨折，上终板损伤型；椎管占位率＞30%，椎体前缘高度丢失＞30%；受伤至手术时间≤2周；骨折合并脊髓神经损伤。排除标准：胸腰椎多段骨折；需行椎板减压；合并病理性骨折者或严重骨质疏松症。2014年5月—2016年1月，按以上标准共纳入患者73例，其中前期35例采用椎弓根钉内固定系统进行治疗（A组），后期38例采用经伤椎椎弓根植骨联合椎弓根钉内固定系统治疗（B组）。2组患者的性别、年龄、受伤至手术时间、骨折位置以及术前美国脊髓损伤协会（AISA）分级［8］等一般资料相比，差异均无统计学意义（P＞ 0.05，表1），具有可比性。

表1 一般资料Tab. 1 General information

1.2 手术方式

A组仅采用椎弓根钉内固定系统治疗。患者全麻后取俯卧位，以骨折部位为中心做后正中切口，暴露伤椎及相邻正常椎体。使用椎弓根钉内固定系统在伤椎上下相邻2个椎体的椎弓根处置入导针定位，在C形臂X线机透视下证实导针位置合适后，于伤椎上下相邻2个椎体的椎弓根处植入4枚螺钉，螺钉深度达椎体前2/3处。若患者椎管内有骨块压迫或神经损伤先行椎板减压术，若无神经损伤则在C形臂X线机透视下行伤椎撑开复位。冲洗切口，置引流管，缝合切口。术后患者卧床3 ～ 5周后佩戴支具下床活动，4个月后去支具活动。

B组采用经伤椎椎弓根植骨联合椎弓根钉内固定系统治疗。患者伤椎复位及置钉方法与A组相同。C形臂X线机透视证实患者椎体复位满意后，行经伤椎椎弓根植骨。首先定位伤椎椎弓根，采用椎弓根螺钉置入的方法，经伤椎椎弓根将扩大器尾部置入到椎体的前2/3处，扩大椎弓根的高度和宽度，同时避免骨块进入椎管腔内，将人工诱导骨或纳米人工骨植入椎体前中部，并推压结实，植入完毕后使用明胶海绵填充洞口止血。C形臂X线机透视植骨效果满意后冲洗切口，置引流管，缝合切口。术后患者卧床3 ～ 5周后佩戴支具下床活动，4个月后去支具活动。

1.3 评价指标

分别在术前、术后1周、末次随访时在侧位X线片上测量伤椎前缘高度和后凸Cobb角，并计算椎体高度矫正率及椎体高度丢失率。椎体高度矫正率（%）=术后1周伤椎高度/（上位椎体高度+下位椎体高度）×2×100%；椎体高度丢失率（%）=（术后1周伤椎高度-末次随访伤椎高度）/（上位椎体高度+下位椎体高度）×2×100%。采用ASIA分级评定患者末次随访时神经功能恢复情况。采用视觉模拟量表（VAS）评分［9］评价术后腰痛情况：0分，无痛；1 ～ 3分，轻度疼痛，不影响睡眠；4 ～ 6分，中度疼痛，轻度影响睡眠；7 ～ 10分，重度疼痛，疼痛导致不能睡眠或从睡眠中痛醒。

1.4 统计学处理

采用SPSS 19.0软件对数据进行统计学分析，计量资料以±s表示，组间比较采用t检验，组内比较采用单因素方差分析；计数资料以率（%）表示，采用χ2检验或秩和检验，以P＜ 0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

所有患者均顺利完成手术，随访12 ～ 24（22.4±3.7）个月。2组患者术后1周和末次随访时伤椎前缘高度均较术前明显改善，差异有统计学意义（P＜0.05，表2）；术前和术后1周伤椎前缘高度2组间相比差异无统计学意义（P＞ 0.05），末次随访时B组的伤椎前缘高度高于A组，差异有统计学意义（P＜ 0.05，表2）。A组椎体高度矫正率（95.3%）与B组（95.1%）相比，差异无统计学意义（P＞ 0.05）；A组远期椎体高度丢失率（3.38%）明显低于B组（7.60%），差异有统计学意义（P＜ 0.05）。

2组患者术后1周和末次随访时Cobb角较术前均明显改善，差异有统计学意义（P＜ 0.05，表2）。术前和术后1周Cobb角2组间相比差异无统计学意义（P＞ 0.05），末次随访时B组Cobb角显著小于A组，差异有统计学意义（P＜ 0.05，表2）。末次随访时，B组Cobb角丢失1.22°±0.34°，A组丢失5.62°±1.16°，差异有统计学意义（P＜ 0.05，表2）。

表2 手术前后伤椎前缘高度、Cobb角及末次随访腰痛情况Tab. 2 Anterior height of injured vertebra and Cobb’s angle at pre-and post-operation and low back pain at fi nal follow-up

末次随访时，B组腰痛整体情况优于A组，其中无痛例数显著多于A组，中度疼痛例数显著少于A组，差异均有统计学意义（P＜ 0.05，表2）。末次随访时，B组患者ASIA分级情况显著优于A组，差异有统计学意义（P＜ 0.05，表3）。

表3 ASIA分级Tab. 3 ASIA classi fi cation

图1 典型病例影像学资料Fig. 1 Radiologic data of a typical case

3 讨 论

胸腰段是生理性后凸的胸椎与生理性前凸的腰椎的衔接部，又是关节突关节面由冠状面向矢状面转换的移行区，故易遭受旋转负载的破坏。胸腰椎骨折是骨科临床工作中的一种常见损伤，因施工、交通意外及运动等造成的胸腰段骨折日益增多，胸腰椎爆裂性骨折是其中一种类型，累及椎体前中柱，导致脊柱不稳。目前，临床对胸腰椎爆裂性骨折主要采取手术治疗，目的是恢复脊柱的解剖序列、充分减压椎管以有效解除脊神经压迫、重建脊柱稳定性、防止继发性损伤；手术入路包括微创、前路、后路、前后联合入路等［10］。其中，后路经椎弓根内固定术是通过椎弓根将螺钉拧入椎体中，并与纵向连接棒联合提供三维矫正和坚固的内固定，以恢复脊柱的正常排列［11］。该手术方式因其对患者机体损伤小，术中出血量少，不受患者年龄、致伤因素及骨折椎体位置的影响，操作简便等诸多优点，已成为临床上治疗胸腰椎爆裂性骨折的重要方法［12-13］。然而，随着临床应用的逐渐增多和随访时间的逐渐延长，该手术方法存在的问题也逐渐暴露，如伤椎前柱无结构支撑，术后螺钉断裂、松动，后凸角增加，椎体高度丢失，严重继发性损伤和相关并发症发生率高等［14-16］。临床一般通过2种途径来减少术后椎体高度的丢失：①增加固定节段或联合前路固定，固定节段增多会导致邻近关节退行性变加速，术后功能恢复较差；联合前路固定则存在手术时间延长、出血量增多、并发症多等问题，在神经功能恢复、脊柱畸形矫正、疼痛程度缓解等方面并无明显优势。②后路经椎弓根内固定，单一切口完成减压、复位、固定、重建、融合，固定节段短，可即刻恢复伤椎强度，维持脊柱稳定性，降低后方内固定器械的应力。最近的研究显示，经伤椎椎弓根植骨可有效解决因椎弓根螺钉撑开复位形成的椎体“空壳样”改变，应用人工诱导骨或纳米人工骨填充植骨，重建了伤椎椎体结构的完整性，增加了椎体前中柱的承重能力，并且起到了骨传导作用，有利于患者伤椎的早期愈合和生长［17］。

本研究采用经伤椎椎弓根植骨联合椎弓根螺钉内固定系统治疗胸腰椎爆裂性骨折，术中经伤椎椎弓根植骨能将嵌入骨折椎体的椎间盘组织撬起复位，完全恢复椎体高度。植骨可充填椎体内的缺损和裂隙，既能维持椎体的外形结构，又能恢复其内部的完整结构，为重建椎体高度提供了条件。随着骨折愈合和植骨融合，增加了脊柱前柱抗压稳定性，减少了因应力过大造成的螺钉断裂、松动、椎体再压缩等并发症的发生。此外，经椎弓根动态内固定能减少应力遮挡效应，螺钉与螺杆之间的弹性绞链结构，使其可在一定范围内轴向压缩，同时又有足够的刚度和强度防止其他方向的不利应变，能提供足够的稳定性。本研究结果显示，末次随访时植骨患者的伤椎前缘高度显著高于未植骨患者，Cobb角显著小于未植骨患者，并且植骨患者远期椎体高度丢失率和Cobb角丢失情况均明显优于未植骨患者。该结果与张景林等［18］的报道一致，表明经伤椎椎弓根植骨能将嵌入伤椎椎体的椎间盘组织复位，使椎体高度恢复，其对于维持复位后解剖学指标效果较好。这可能是由于伤椎椎弓根螺钉承受的部分折弯应力可促进脊椎产生一个向前的推力来维持已矫正恢复的序列；此外，人工诱导骨或纳米人工骨填充了椎体内的缺损和裂隙，不仅维持了椎体的外形结构，还恢复了其内部的完整结构，为椎体高度的重建提供了条件［19］。值得注意的是，本研究中植骨患者远期ASIA分级及整体腰痛情况均显著优于未植骨患者，提示经伤椎椎弓根植骨联合椎弓根钉内固定系统治疗胸腰椎爆裂性骨折，不仅可以减少矫正效果的丢失，还可以有效促进神经功能的恢复，降低术后腰痛并发症的发生率。由此可见，经椎弓根植骨，操作简便、安全，内固定物取出后能恢复脊柱运动单位的生理功能，是一种值得推广应用的治疗方法。

综上所述，经伤椎椎弓根植骨可重建伤椎椎体结构的完整性，增加椎体的稳定性和三维固定效果；椎弓根螺钉内固定系统可提供较好的固定和矫正效果，二者联合能有效恢复椎体高度，改善伤椎的稳定性，预防术后伤椎高度丢失，同时有助于神经功能的恢复，减少术后腰痛的发生，有利于患者的康复，值得推广。由于本研究纳入病例较少，且随访时间较短，故研究结论存在一定局限性。后续有待多中心、大样本研究进一步证实。