曾忠友
自20世紀70年代椎弓根螺釘技術(shù)出現(xiàn)以來,后路椎弓根螺釘復(fù)位固定已成為胸腰椎骨折的最為經(jīng)典的手術(shù)方式[1-3]。在后路手術(shù)中又以跨傷椎的4釘2椎體固定方式最具代表性,至今仍廣為使用。然而,隨著后路跨傷椎4釘2椎體固定方式應(yīng)用的增多,與固定方式相關(guān)的問題日漸多見[4-6],一定程度上影響了胸腰椎骨折的治療效果?;诖?,臨床醫(yī)師從固定方式上進行了有益的探索和臨床實踐,而經(jīng)傷椎固定就是其改進之一,亦是近年來胸腰椎后路手術(shù)治療的熱點,臨床應(yīng)用報道較多[3,5,7]?,F(xiàn)就經(jīng)傷椎固定胸腰椎骨折的治療進展作一綜述。
胸腰椎是脊柱骨折的最常見部位,一般認為不穩(wěn)定的胸腰椎骨折無論伴或不伴神經(jīng)損傷,均需考慮手術(shù)治療。胸腰椎骨折的手術(shù)治療原則:恢復(fù)脊柱正常序列、重建脊柱穩(wěn)定性及充分的椎管減壓以促進脊髓神經(jīng)功能的恢復(fù)。胸腰椎骨折的手術(shù)治療方式到目前為止具有代表性的為4種:①后路椎弓根螺釘復(fù)位固定術(shù);②前路椎管減壓、固定術(shù);③后路椎弓根螺釘復(fù)位固定聯(lián)合前路減壓、固定術(shù);④后路椎弓根螺釘固定并側(cè)后方椎管減壓、椎體重建術(shù)。由于后路椎弓根螺釘復(fù)位固定具有操作簡單、創(chuàng)傷較小、復(fù)位確切、固定牢固、椎管減壓良好等優(yōu)點,特別是對于骨折脫位的復(fù)位、骨質(zhì)疏松椎體的固定,以及急診胸腰椎固定手術(shù)具有明顯的優(yōu)勢而在臨床上應(yīng)用最為廣泛,其中又以采用跨傷椎4釘2椎體固定方式最為多見;而在國內(nèi),早些年,AF系統(tǒng)是使用較多的、具有代表性的椎弓根螺釘系統(tǒng)[1]。近年來,國產(chǎn)椎弓根螺釘中以GSS為代表的使用更為普遍。隨著跨傷椎4釘2椎體固定方式應(yīng)用的增多,其在臨床上的不足日益顯現(xiàn),表現(xiàn)為內(nèi)固定松動或斷裂,部分病例伴有椎體高度和脊柱矯正度的繼發(fā)性丟失[2,4]。文獻[3,5]報道:上述并發(fā)癥的出現(xiàn)與其采用的固定方式密切相關(guān),跨傷椎4釘2椎體固定方式存在的不足主要有:①懸掛效應(yīng),即上、下椎體前緣距離趨于減少而中間椎趨于后移,易產(chǎn)生后凸,增加內(nèi)固定松動或斷裂的風(fēng)險,且內(nèi)固定取出后脊柱矯正度丟失的現(xiàn)象亦較為普遍[8];②四邊形效應(yīng),側(cè)向不穩(wěn),且抗旋轉(zhuǎn)性差(如AF系統(tǒng),基本無抗旋轉(zhuǎn)能力),不利于骨組織、韌帶、纖維環(huán)及椎間盤的修復(fù);③內(nèi)固定承受的負荷較大;④存在過度撐開現(xiàn)象,無論是受損椎間盤或未受損椎間盤,甚至傷椎均可能出現(xiàn)過度牽拉(在使用AF系統(tǒng)的病例較為多見),從而進一步增加了內(nèi)固定應(yīng)力;⑤當存在骨折脫位時不能很好地進行復(fù)位。為了避免跨傷椎固定的不足,臨床工作者進行了一系列改進,主要有:①增加固定節(jié)段[9],即以傷椎為中心向上、向下延長固定椎體數(shù);②增加輔助性內(nèi)固定[10],采用短節(jié)段椎弓根螺釘固定同時向上、向下加用椎板鉤等附件固定;③同時進行傷椎椎體成形,如置入人工骨[11]或自體骨[12]。上述的改進措施,由于未從根本上改變固定方式,因而未能有效減少內(nèi)固定的失敗率和矯正度的丟失。
臨床實踐發(fā)現(xiàn):胸腰椎骨折,既使是爆裂性骨折,例如按AO分型的A3.1型,大部分病例表現(xiàn)為椎體的破裂,而椎弓根,特別是椎弓根體部基本保持完整。Hirano等[13]通過生物力學(xué)實驗發(fā)現(xiàn):椎弓根提供了至少60%的拔出力強度及80%的軸向剛度,而椎體松質(zhì)骨僅提供了15%~20%的拔出強度。因此,對于椎弓根基本完整的胸腰椎骨折,采用經(jīng)傷椎置釘在技術(shù)上是可行的,在生物力學(xué)方面亦是有效的。從技術(shù)層面上看,6釘3椎體固定僅僅是脊柱固定方式的改變,而未改變傷椎及脊柱的骨性結(jié)構(gòu),但由于其分散了內(nèi)固定的負荷,因而相應(yīng)地增加了內(nèi)固定的載荷能力和脊柱的穩(wěn)定性,同時通過傷椎螺釘向前的頂壓作用以及傷椎兩側(cè)螺釘向中央的鉗夾作用(如爆裂性骨折,其椎弓根間距增寬),可很好地恢復(fù)傷椎高度及脊柱生理弧度。有作者通過對4釘和6釘固定的生物力學(xué)對比研究以及對6釘固定的結(jié)構(gòu)力學(xué)實驗認為:6釘3椎體固定較4釘2椎體固定明顯地降低了內(nèi)固定的懸掛效應(yīng)及四邊形效應(yīng),減少了螺釘應(yīng)力,同時大大增加了內(nèi)固定的軸向承載能力、抗屈曲能力、抗旋轉(zhuǎn)能力[3,5,14]。從臨床報道來看,經(jīng)傷椎6釘3椎體固定方式并沒有擴大手術(shù)創(chuàng)傷,亦未明顯增加出血量,而傷椎高度的恢復(fù)、脊柱生理弧度的恢復(fù)及椎管的間接減壓效果與跨傷椎的4釘2椎體固定方式相當,甚至更好,特別是后期內(nèi)固定的松動或斷裂率、椎體前緣高度及脊柱生理弧度的矯正度丟失現(xiàn)象明顯減少。既使后期內(nèi)固定取除后,傷椎高度和脊柱生理弧度亦獲得較好的維持。曾忠友等[7]報道采用經(jīng)傷椎置釘6釘3椎體固定方式治療了26例胸腰椎骨折病例,通過術(shù)前、術(shù)后及最后隨訪時的對比,脊柱Cobb角、傷椎前緣高度及椎管占位情況均獲得了良好的恢復(fù),其中Cobb角由術(shù)前的 11°~47°,平均 24.5°,恢復(fù)至術(shù)后的-2°~17°,平均5.9°;術(shù)前椎體前緣高度丟失10% ~49%,平均37.7%,術(shù)后恢復(fù)至86% ~100%,平均93.2%;術(shù)前椎管占位11% ~62%,平均35.7%,術(shù)后恢復(fù)至0% ~19%,平均8.1%,未出現(xiàn)內(nèi)固定松動或斷裂的現(xiàn)象,且在內(nèi)固定取出后,脊柱矯正度及傷椎高度基本無丟失現(xiàn)象,植骨節(jié)段均獲得良好融合,而未植骨節(jié)段未發(fā)現(xiàn)融合現(xiàn)象。6釘3椎體固定方式良好的臨床效果,分析其原因除了上述的生物力學(xué)穩(wěn)定性和可靠的復(fù)位效果外,可能還有以下幾個方面的因素:①避免了對正常椎間盤的牽拉,而是針對受損椎間節(jié)段作適當?shù)膿伍_;②可根據(jù)損傷的程度選擇性地進行節(jié)段性植骨融合,一般選擇終板損傷節(jié)段進行植骨,避免雙節(jié)段植骨,從而減少了運動節(jié)段的丟失;③椎管間接減壓效果好,可能與單椎間撐開有關(guān),由于單椎間撐開,其撐開間距短,韌帶與纖維環(huán)的軸向牽張力量大,椎管骨塊有效回納;④由于在傷椎上建立了一個支點,可通過提拉使脫位椎體復(fù)位,因此,當存在骨折脫位時,6釘3椎體固定具有更好的優(yōu)勢。李晶等[15]通過此手術(shù)方法治療10例胸腰椎骨折脫位均獲得完全復(fù)位。
當然,還可根據(jù)脊柱骨折的類型和程度,選擇經(jīng)傷椎置釘單節(jié)段固定的方式[16-17],其優(yōu)點有:①進一步縮短手術(shù)時間;②切口小,創(chuàng)傷小;③僅固定、融合1個節(jié)段,減少了運動節(jié)段的丟失;④單節(jié)段撐開,椎體復(fù)位及椎管間接減壓效果好;⑤內(nèi)固定跨度短,與跨傷椎4釘2椎體固定方式相比,避免了懸掛效應(yīng),降低了四邊形效應(yīng),從而減輕了內(nèi)固定負荷,有效地降低了內(nèi)固定的失敗率。
雖然6釘3椎體固定方式適用骨折類型范圍更廣,且可用于部分鄰近2椎體骨折,但其不能替代前路或前后路聯(lián)合手術(shù)方法,亦不能完全替代跨傷椎的4釘2椎體固定方式,因此,對于其適應(yīng)證的選擇,建議結(jié)合AO分型及載荷評分法[18]嚴格把握,具體適應(yīng)證應(yīng)滿足以下2個條件:①載荷評分<7分的各類型胸椎、胸腰段骨折,由于下腰椎前凸較大,即使出現(xiàn)爆裂性骨折,大部分病例仍表現(xiàn)為前凸或后凸不明顯,因而載荷評分不能準確地反映其損傷程度,另外,下腰椎活動度較大,其一旦發(fā)生骨折,穩(wěn)定性較差,因而對于6釘3椎體固定方式在下腰椎的應(yīng)用可適當放寬;②傷椎椎弓根完整。當然,需要指出的是,當椎體骨折合并有矢狀面劈裂時,6釘3椎體固定方式難于有效恢復(fù)椎體的前中柱高度,因此,對于合并有矢狀面劈裂的嚴重骨折,如A3.2型,必要時可考慮行前路椎體重建術(shù)。
根據(jù)AO分型,以下骨折類型可考慮行單節(jié)段固定,如 A1型、A3.1型、B1型、B3型,C1.1型,C2.1型,當然同時還需滿足以下條件:①單椎體骨折或單節(jié)段骨折脫位;②椎體骨質(zhì)良好,無明顯骨質(zhì)疏松;③壓縮型骨折中,椎體壓縮≤50%;④爆裂型骨折中,CT矢狀位重建片提示傷椎碎裂面積≤30%,椎弓根完整;⑤僅一側(cè)終板損傷,當然下終板損傷應(yīng)是其最佳適應(yīng)證;⑥載荷評分≤4分。
經(jīng)傷椎置釘應(yīng)根據(jù)傷椎損傷的程度和部位調(diào)整進釘點和角度,以避開骨折部位。行椎體復(fù)位之前,強調(diào)輔以體位復(fù)位。另外,采用6釘3椎體固定方式行撐開復(fù)位時避免以傷椎螺釘作為支點。雖然本手術(shù)方法具有較好的椎管間接減壓效果,如果椎管骨塊占位明顯(例如胸椎占位>20%,腰椎占位>30%)或椎間盤-纖維環(huán)-前后縱韌帶結(jié)構(gòu)破壞嚴重,建議同時進行椎管探查、減壓,減壓方法可選擇骨塊打擊回納或環(huán)形切除。另外,與跨傷椎4釘2椎體固定方式相同,6釘3椎體固定和單節(jié)段固定亦主張早期行椎弓根螺釘取出,一般建議術(shù)后10~12個月。
與其他后路固定方式一樣,經(jīng)傷椎置釘椎弓根螺釘復(fù)位固定同時,是否需要進行植骨融合仍存在爭論。Guven等[19]報道72例病例,分為4種治療方法,其中2組采用經(jīng)傷椎置釘長節(jié)段和短節(jié)段固定的病例中,無1例進行植骨融合,仍取得較好的脊柱矯正度的維持及早期脊柱穩(wěn)定性的重建。曾忠友等[7]報道26例病例,采用經(jīng)傷椎置釘?shù)?釘3椎體固定方式,均進行單節(jié)段的后外側(cè)的植骨融合,隨訪過程中未出現(xiàn)內(nèi)固定松動或斷裂的現(xiàn)象,且在內(nèi)固定取出后,脊柱矯正度及傷椎高度基本無丟失,植骨節(jié)段均獲得良好融合。分析胸腰椎骨折后路椎弓根螺釘復(fù)位固定術(shù)后內(nèi)固定失效和矯正度丟失其原因較為復(fù)雜,一般認為是多因素綜合作用的結(jié)果,其與脊柱損傷的嚴重程度,手術(shù)方式的選擇,內(nèi)固定材料的設(shè)計、制作和使用,患者的骨密度,手術(shù)技術(shù),植骨與否及患者的康復(fù)活動等相關(guān)。是否需要植骨,應(yīng)當結(jié)合上述因素綜合考量,如脊柱損傷嚴重、穩(wěn)定性較差同時需要進行椎管減壓或者患者骨質(zhì)密度較低,可進行植骨融合;如果椎間盤損傷不甚嚴重、脊柱穩(wěn)定性尚可或骨質(zhì)密度較好,可不予植骨融合,或選擇性融合某一節(jié)段[7]。
在采用6釘3椎體固定治療胸腰椎骨折的隨訪過程中仍可發(fā)現(xiàn):雖然傷椎外形恢復(fù)良好,但傷椎骨結(jié)構(gòu)并未獲得有效重建,骨折愈合后期,部分傷椎體仍存在空虛,即“蛋殼現(xiàn)象”。Parker等[20]認為椎體“蛋殼現(xiàn)象”的存在是內(nèi)固定失敗或傷椎高度及脊柱矯正度丟失的重要原因,既然經(jīng)傷椎置釘不能改變椎體的“蛋殼現(xiàn)象”,也就不能有效地降低術(shù)后內(nèi)固定的失敗率及傷椎高度、脊柱矯正度的丟失。另外,術(shù)后早期傷椎及受損椎間盤并不具備負重能力,載荷仍主要通過內(nèi)固定傳導(dǎo),經(jīng)傷椎置釘并沒有有效地增加脊柱軸向承載能力。因此,有必要進行椎體成形術(shù)。Korovessis等[11]行傷椎內(nèi)固定并同時予傷椎球囊擴張骨水泥成形術(shù)治療18例新鮮胸腰椎骨折,平均隨訪22個月,后凸角由術(shù)前平均16°恢復(fù)至術(shù)后平均2°,椎體前緣高度比值由術(shù)前平均0.57恢復(fù)至術(shù)后平均0.87,傷椎后緣高度比值由術(shù)前平均0.93恢復(fù)至術(shù)后平均0.98;隨訪期間無內(nèi)固定失敗、椎體高度和矯正度丟失。但從大量的文獻報道和臨床觀察來看,傷椎后期的“蛋殼現(xiàn)象”的存在并沒有明顯地影響傷椎的強度,其內(nèi)固定并發(fā)癥及矯正度的丟失現(xiàn)象亦不明顯。因此,采用6釘3椎體固定方式的同時是否需要進行傷椎椎體成形術(shù),尚需進一步嚴格的生物力學(xué)實驗和臨床對比研究。
有研究表明剛性固定后鄰近節(jié)段的運動幅度代償性增大,其運動模式亦出現(xiàn)相應(yīng)變化[21],提示鄰近節(jié)段的應(yīng)力集中。相鄰節(jié)段應(yīng)力集中、活動代償性增大和穩(wěn)定性丟失是剛性固定所帶來的鄰近節(jié)段的最主要的生物力學(xué)改變,也是導(dǎo)致退變加速的最直接原因。文獻[22]顯示機械應(yīng)力在椎間盤退變發(fā)生中起關(guān)鍵作用。另外,固定節(jié)段的長短亦與鄰近節(jié)段的退變相關(guān),Yang等[23]通過對一組腰椎融合術(shù)后的患者隨訪發(fā)現(xiàn)鄰近椎間盤的退變在單節(jié)段固定組發(fā)生率為11.6%(13/112),雙節(jié)段固定組為14.5%,3個節(jié)段固定組為16.3%,即隨著固定節(jié)段的增加,鄰近椎間盤退變的發(fā)生率也在增加。由于6釘3椎體固定較之跨傷椎4釘2椎體固定,其固定更加堅固,是否會加速鄰近節(jié)段的退變,需加強隨訪觀察。
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