手术治疗伴有强直性脊柱炎的创伤性胸腰椎骨折的临床疗效

刘冰川 姬洪全 周方 田耘 张志山 郭琰 吕扬 杨钟玮 侯国进 孙川 邢永

强直性脊柱炎(AS)是一种主要累及脊柱的慢性炎症性疾病，发病率为0.1%～1.4%，确诊年龄多集中在13～31岁，男性发病率约为女性的3倍[1-2]。AS患者受炎症累及的椎体周围软组织和椎间盘发生异位骨化及融合，形成典型的“竹节样椎体”改变，严重时可造成脊柱僵直或后凸畸形，进而影响脊柱活动度及生物力学强度。骨质疏松也是AS常见临床表现，文献报道其发生率为45%～56%[3]。椎间融合、脊柱僵直及畸形、骨质疏松等都是造成AS患者易发生骨折的重要原因，其骨折发生率接近10%，约是普通人群的4倍[4-5]，而骨折后并发脊髓损伤(SCI)的概率可达普通人群的11.4倍[6]。对于AS患者，即使是轻度创伤也可造成三柱骨折且不稳定，有时骨折甚至可在没有明显受伤的情况下发生[7]。

对于伴有AS的创伤性胸腰椎骨折，由于手术风险及并发症发生率高，早期学者们认为非手术治疗是一种相对安全的治疗选择[8]，但随着手术技术的发展及围术期管理能力的提高，越来越多的研究表明手术治疗可实现骨折椎体复位与稳定固定，同时重建脊柱序列，且有助于部分患者神经功能恢复，尤其是对于累及三柱的胸腰椎骨折更为推荐[8-9]。本文通过回顾性分析采取手术治疗的伴有AS的创伤性胸腰椎骨折患者的临床资料，结合我们的治疗经验对手术技术及临床疗效等方面进行如下报告。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究选择2007年1月至2017年1月在北京大学第三医院接受治疗的伴有AS的创伤性胸腰椎骨折患者进行回顾性分析。入组标准：①有明确外伤史的AS患者；②采取手术治疗；③临床资料及随访数据完善。排除标准：①合并骨盆及下肢骨折；②脊柱感染或肿瘤导致的病理性骨折；③无明显创伤的应力性骨折。最终纳入患者共15例，包括男14例，女1例，平均年龄(59.4±12.6)岁(44～81岁)。确诊AS时间为(28.9±14.9)年(12～60年)。受伤原因为摔伤(5例)、坠落伤(4例)及交通伤(6例)等。骨折损伤节段包括T4/T5椎间隙1例，T8椎体1例，T8/T9椎间隙1例，T9/T10椎间隙2例，T10/T11椎间隙1例，T11椎体1例，L1椎体1例，L1/L2椎间隙4例，L2/L3椎间隙2例，L3/L4椎间隙1例。其中，同时合并颈椎骨折脱位患者共4例，分别为T10/T11骨折脱位合并C6椎体下缘骨折、T4/T5骨折脱位合并C6/C7骨折脱位、L1骨折合并C6/C7骨折脱位、L3/L4骨折脱位合并C5和C6棘突骨折。

患者受伤至手术平均间隔(12.5±6.5)d(3～25 d)，入院后完善各项检查，评估病情并完善术前准备，部分患者由于脊柱畸形严重无法进行MRI检查。采用AO分型及Ma等[10]的新分型(根据骨折线位置将脊柱骨折分为3型：Ⅰ型是骨折线经椎间隙且无明显移位；Ⅱ型是骨折线经椎体且无明显移位；Ⅲ型是骨折线经椎间隙或椎体，移位明显)对脊柱骨折形态进行归纳，采用美国脊柱损伤协会(ASIA)神经功能分级来评价患者手术前后神经功能变化，采用胸腰椎骨折损伤分型及评分系统(TLICS)[11]对损伤进行定量评估。TLICS评分系统包括骨折形态、后方韧带复合体及神经损伤状态，总分为0～3分时不建议手术，总分为4分时手术与否由骨科医师决定，总分>4分时建议手术治疗。

1.2 手术方法

患者确诊后常规行胸腰椎支具固定并持续卧床以避免损伤加重，在神经损伤急性期静脉滴注甲强龙、地塞米松、甘露醇、甲钴胺等药物进行对症治疗。

手术均采用全身麻醉，患者俯卧位。手术主要步骤为：取后正中切口清晰显露椎板，观察有无骨折碎块及“台阶状”棘突移位，并初步判断局部稳定性；分别在骨折脱位节段近端及远端各置入2～3枚合适型号的椎弓根螺钉，C形臂X射线机透视确认螺钉位置满意；快骨刀切除相应节段的棘突椎板，并进行侧方充分减压；如局部骨折不稳定明显，应选用超声骨刀快速准确地切除椎板；小心剥离黄韧带，探查有无血肿及硬膜是否完整，清除血肿时注意保护硬膜；预弯连接棒，先固定近端，用提拉钳复位骨折远端，探查硬膜张力有无明显增加，复位过程切忌暴力操作，动作应小心谨慎；C形臂X射线机透视确认骨折脱位复位满意后锁紧钉棒系统，部分患者需要安装横向连接装置使钉棒系统更加稳固；将碎骨植于关节突及横突周围，并常规进行伤口冲洗、止血、关闭伤口。

所有患者平均手术时长(260.1±67.5)min(171～420 min)，术中出血量(727.2±456.1)mL(250～2 000 mL)。其中1例患者术中持续进行脊髓诱发电位监测，波幅无明显下降。

1.3 评价指标

患者术后即刻摄X线片评估骨折复位情况，出院后1、3、6、12个月进行常规随访，X线检查评估骨折愈合情况及内固定稳定性，必要时复查CT，并视随访结果进行不定期复查。基于影像学检查结果总结骨折愈合的规律。采用ASIA分级评估手术效果，同时记录患者末次随访时的生活状态，包括卧床、坐轮椅、行走是否需辅助等。记录患者住院期间及出院后有无出现伤口感染、肺炎、血栓形成、泌尿系统感染、褥疮及心脑血管意外等并发症。

2 结果

患者术前胸腰椎骨折AO分型A3型1例，B2型9例，B3型3例，C1型1例，C2型1例。新分型Ⅰ型5例，Ⅱ型2例，Ⅲ型8例。术前TLICS评分4分3例，6分2例，7分2例，8分5例，9分3例。术前ASIA评级A级1例，B级4例，C级2例，D级4例，E级4例。出院时3例患者神经功能较术前得到改善，其中1例由A级升到B级，2例由B级升到C级。所有患者随访(29.1±29.0)个月(3～114个月)，影像学检查显示所有骨折脱位都达到骨性愈合，实现局部稳定性重建。末次随访时，4例患者神经功能较出院时得到改善，其中2例由B级升到C级，1例由C级升到D级，1例由D级升到E级。末次随访时患者生活状态：卧床2例，坐轮椅4例，行走需辅助2例，行走无辅助7例。1例患者住院期间发生下肢肌间静脉血栓及肺部感染，经治疗后病情好转，所有患者随访期间未发现内固定松动、移位、断裂等并发症。典型病例见图1、2。

图1 典型病例1：患者男性，61岁，确诊AS 20年，因交通伤后背部疼痛15 d无缓解入院，诊断为T9/T10椎体及附件横断性骨折，AO分型A3型，TLICS评分8分，术后随访13个月，手术前后ASIA分级均为D级，末次随访时生活状态为行走无辅助 a.术前CT检查显示脊柱连续性骨化融合，T10椎体压缩性骨折，T9/T10椎间隙及椎体后方骨化结构骨折移位 b.术前MRI检查显示骨折部位椎管狭窄，相应脊髓受压(黄色箭头指向脊髓受压处) c.术后1 d胸椎侧位X线片显示骨折复位，内固定位置满意 d～f.术后3、7、13个月 X线片显示骨折逐渐愈合，相邻椎体发生骨性融合，内固定位置满意

3 讨论

AS多由骶尾部沿脊柱纵轴向头颅方向进展，椎间盘及椎旁软组织慢性炎症导致异位骨化形成，但连续的骨化并没有提供额外的支持保护，而使得脊柱整体活动度下降及生物力臂延长，呈现出类似四肢管状骨的力学特点，且胸腰椎后凸畸形导致椎体重心前移，脊柱整体平衡性受到影响，重量集中压在椎体前缘并对椎体后方产生牵张力。AS患者脊柱易在轻度创伤时发生骨折，早期由于纤维环及髓核软骨样增生、钙化而使椎间盘易损伤，晚期由于骨量减少及异位骨化严重而使得椎体易骨折[12-13]。AS患者脊柱骨折诊断常出现延迟，主要由于椎旁软组织骨化增生、椎间盘形态异常及骨质疏松等造成X线检查解剖结构显示不清，因此当AS患者发生外伤或怀疑脊柱骨折时，应积极完善CT及MRI检查，CT检查可明确骨折部位及类型，MRI检查可发现微小骨折及脊髓受压程度，且MRI检查可同时为是否需手术减压及减压范围提供影像学依据[13]。AS患者胸腰椎骨折累及三柱后造成骨折不稳定，易合并脊髓损伤。

3.1 治疗方式选择及手术技术

早期研究报道，伴有AS的胸腰椎骨折患者手术并发症发生率为50%～84%[14],主要包括伤口感染、深静脉血栓、肺炎及内固定相关并发症等。然而，近年研究认为非手术治疗会导致持续疼痛及椎体假关节形成，且部分患者由于脊柱严重后凸畸形及多节段融合造成佩戴保护支具困难，因此建议对于伴有AS的胸腰椎骨折患者进行手术治疗[8,15]。Caron等[16]进行回顾性研究比较手术治疗与非手术治疗对伴有AS的脊柱骨折临床疗效，其中75例患者接受手术治疗，37例患者接受非手术治疗，结果显示手术治疗的死亡率更低(25% vs.51%)。手术治疗的目的是骨折复位、脊髓压迫减压、恢复脊柱序列并稳定固定，为进一步骨折愈合创造有利条件。经手术治疗的患者在术后康复阶段更易护理，并可完成坐、立、行走等锻炼动作，从而有利于减少术后远期并发症，因此即使术前评估手术无法明显即刻改善患者神经功能状态，但以易于康复及减少远期并发症为目的，也应积极推荐手术治疗[15,17]。

伴有AS的胸腰椎骨折手术入路由病情及骨折类型决定。对于椎体前柱塌陷明显或有异位骨块需要摘除的患者，可选择前方入路；对于三柱损伤明显导致脊柱局部稳定性严重失衡的患者，可选择前后方联合入路[18-19]。但由于椎体前方有重要的内脏及血管结构，术前应充分评估手术风险且术中谨慎操作。本研究15例患者均选择常规后正中入路进行手术。由于脊柱骨化僵直及骨质疏松共同存在，如果手术仅固定2或3个椎体难以实现稳定固定，活动后易造成单一节段椎体受力过大而增加内固定松动、移位及断裂的风险[9,13]。长节段固定有助于提高内固定的稳定性，有研究认为固定至少要大于骨折部位上、下各2个椎体才能实现稳定内固定[13,20]。李仁虎等[21]对182例伴有AS的胸腰椎Chance骨折患者在伤椎上、下各固定2个椎体，随访结果显示骨折均愈合。本研究中对所有患者均采用骨折脱位节段上、下各2～3个椎体固定的模式，随访结果显示无内固定松动或断裂发生。在椎弓根置钉过程中需仔细辨别入钉点，由于AS患者椎旁软组织及椎体间发生异位骨化及骨性融合，导致局部解剖结构异化且难以辨认。对于部分伴有严重骨质疏松的患者，可使用骨水泥椎弓根螺钉以增强其把持力及稳定性。骨折复位过程中切忌为追求解剖复位而暴力操作，我们的经验是以恢复脊柱序列为主，保证局部生物力学稳定，即可为骨性愈合创造有利条件。如典型病例2(图2)，术后1 d X线片显示原骨折脱位的椎间隙前缘呈“张口”状态的非解剖复位，但术后随访X线片显示椎间隙前缘逐渐实现骨性连接，局部稳定愈合。对于合并严重后凸畸形的患者可选择性进行楔形截骨矫形术[22-23]，但我们的经验是维持术前后凸状态或仅适度矫形有利于保持脊柱自然状态下的生物力学环境，同时避免引起医源性损伤。术中妥善植骨是远期融合的重要保障，植骨来源主要包括椎板减压骨、自体肋骨及髂骨，但取肋骨或髂骨会引起术后胸痛及下肢痛，进而影响术后肺功能恢复及增加卧床并发症的发生风险，术者应酌情选择。植骨位置多选择横突间及关节突关节附近，谨慎选择前方椎体间植骨，本研究术后随访X线片显示即使未前方椎体间植骨，也可实现远期椎体前缘骨性融合。

图2 典型病例2：患者男性，44岁，确诊AS 23年，因走路时摔倒后腰疼痛16 d无缓解入院，诊断为L1/L2椎间隙横贯骨折脱位，腰椎后凸畸形，AO分型B3型，TLICS评分6分，术后随访36个月，手术前后ASIA分级均为D级，末次随访时生活状态为行走无辅助 a、b.术前腰椎矢状位及冠状位CT检查显示脊柱连续性骨化融合，L1/L2椎间隙及后方连续骨化结构骨折并向侧方移位 c、d.术后1 d腰椎侧位X线片显示骨折侧方移位改善，内固定后L1/L2椎间隙张开，后凸角度较术前减小e～g.术后3、9、36个月X线片显示L1/L2椎间隙张开逐渐闭合，椎体间发生骨性愈合

3.2 手术疗效

本研究中15例患者在随访过程中均实现骨性愈合，骨性愈合特点以椎体前缘形成连续性骨桥为主，这可能与椎前软组织进一步受AS影响而发生骨化有关[24-26]。3例患者(27.3%)出院时神经功能较术前改善，4例患者(36.4%)末次随访时神经功能较术前改善，整体改善率为63.6%。随访期间出现1例(6.7%)肌间静脉血栓合并肺部感染，未出现伤口不愈合、泌尿系统感染及内固定松动或断裂等并发症。末次随访时，有7例患者实现行走无需辅助的生活状态，2例患者需拄拐行走，能基本满足正常生活需求。

3.3 伴有AS的颈椎骨折合并胸椎或腰椎骨折的治疗

本研究纳入的病例中包括2例颈椎骨折合并胸椎骨折脱位及2例颈椎骨折合并腰椎骨折脱位，术前ASIA分级分别为B、C、C、E级，神经功能损伤发生率为75.0%。在接诊过程中，这类患者存在漏诊的高风险，可能因1处骨折症状明显而忽视其他症状不明显的部位，若临床医师经验不足，则易被误导而出现漏诊。因此，对于创伤后AS患者的问诊、查体及影像学检查应全面、客观、仔细，在X线检查的基础上，可积极完善CT检查以明确诊断。患者在确诊后应警惕转运风险，我们的经验是由医师陪同患者完成检查并佩戴护具，避免加重损伤。对于这类患者，在身体条件允许的情况下，应积极选择手术治疗，以稳定椎体并降低护理难度。手术常规以先颈椎后胸腰椎的顺序分2期进行，同期手术会因麻醉时间长及出血多而增加围术期风险。患者术后康复应由专业康复医师长期指导进行，因为同时罹患颈椎及胸椎或腰椎骨折脱位，尤其是存在上肢、下肢及二便功能同时受损的患者术后身体承受能力及心理意志力都明显下降，家属又常因担心造成意外损伤而不敢辅助患者康复，这些原因容易造成患者康复效果差。此外，这类患者行动不便，导致其主动复查意愿相对较差，临床医师应积极进行随访复查，及时发现并发症并进行治疗。我们救治的这4例患者中末次随访时2例患者日常行动需坐轮椅，1例患者可由拐杖辅助行走，1例患者未出现神经功能损伤。

综上所述，采用手术治疗伴有AS的创伤性胸腰椎骨折，可实现脊柱序列恢复及稳定固定，有助于骨性愈合，并部分改善神经功能状态，并发症发生率较低。但由于本研究为回顾性研究，样本数量及随访时间相对有限，今后将结合多中心数据及远期随访数据对手术的远期疗效、并发症及复杂病情救治进行更深入的研究。