謝加兵　周茂生　徐祝軍

【摘要】 胸腰椎爆裂性骨折是一種常見的高能量損傷，往往伴有不同程度的神經(jīng)功能損害，但其治療方法較多，治療主要目的是保留或者重建神經(jīng)功能以及脊柱的生物力學功能。而胸腰段是由胸椎向腰椎轉變，其該區(qū)域解剖、生物力學特點和脊柱骨折分型均具有其特殊性，這有助于胸腰椎爆裂性骨折最佳治療決策的選擇，并作一綜述。

【關鍵詞】 胸腰段； 脊柱； 骨折； 治療； 生物力學； 分型

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2014.30.029

隨著交通運輸業(yè)和工業(yè)化的不斷發(fā)展，導致的脊柱高能量創(chuàng)傷也日益增多，脊柱損傷中胸腰椎骨折是最常見的骨折類型，但胸腰椎爆裂性骨折也因此不可避免[1]。該類損傷常常伴有不同程度的神經(jīng)功能損害，其治療也較為棘手，由于胸腰椎的區(qū)域解剖、生物力學和骨折分型特殊，對治療方案的決策選擇具有一定的指導性[2]。本文對胸腰段爆裂性骨折治療的相關方面研究進展進行綜述。

1 胸腰段損傷的區(qū)域解剖及生物力學

胸腰段脊柱是胸椎生理后凸和腰椎生理前凸的交界處，胸椎后凸角度為18°～51°，腰椎轉為前凸42°～74°。胸腰段（T10～L2）在矢狀位平面為中立或輕度后凸（0°～10°）。高能量應力傳遞其胸椎后凸，逐漸向腰椎前凸轉換，因胸腰段是脊柱活動與靜止的交界處，生物力學和解剖力學方面較薄弱，是骨折好發(fā)部位，T11～L1節(jié)段骨折發(fā)生率約占整個脊柱骨折損傷的67%。如Stagnara等[3]學者所述：胸腰椎的轉變集中解剖區(qū)域是一個相對較小的區(qū)域，主要為T11～L1的節(jié)段區(qū)域。在這個胸腰椎轉變的解剖區(qū)域中，既是肋椎關系穩(wěn)定結構保護的缺如，又是脊柱活動與靜止的交界處，該區(qū)域容易誘發(fā)損傷。所以胸椎后凸致其重力的中心集中在脊柱前方，易導致椎體的前方的壓縮應力加重和集中，而椎體后方附件的牽張力也增加。而在腰椎的前凸區(qū)域，壓縮應力側改變，主要經(jīng)椎體后側傳遞。具體到單個椎體損傷的機制是非常復雜，且千變萬化，同時還會受到脊柱姿勢的改變導致壓縮應力的改變等。Holdsworth[4]早期認為應力通過椎體前側導致的壓縮損傷被稱為“wedge骨折”，而此類骨折，椎體后側的元件和組織通常是不會發(fā)生破裂，所以認為此類骨折在生物力學上是穩(wěn)定的。通過后繼研究發(fā)現(xiàn)，椎體前側壓縮超過一定程度時，大約40%～50%，會導致椎體后側元件和組織的破裂，并產(chǎn)生骨折的不穩(wěn)定。屈曲伴有旋轉損傷時，對椎體后側元件和組織的牽拉加大，椎體后側元件和組織的破裂是導致這種不穩(wěn)定骨折的潛在因素，所以Holdsworth[4]將這種類型的脊柱骨折命名為“切片骨折”。而Denis[5]對脊柱過伸性損傷進一步描述，主要由于椎體前方韌帶的完整性受到損傷，會導致脊柱潛在的生物力學不穩(wěn)定。軸向載荷或者垂直壓縮在胸腰段局部形成壓縮應力?？焖俚母吣芰繅嚎s應力是通過終板導致纖維環(huán)和椎間盤破裂，嚴重的軸向載荷導致骨塊向外“爆裂”，故Denis稱之為“爆裂性骨折”。另外剪力也會導致椎體韌帶結構的破裂，通過上位椎體傳遞至下位，導致外傷性的椎體前移，此時伴有神經(jīng)損傷具有極大因素。Chance[6]對屈曲-牽張損傷機制進行了描述。在此類損傷中，軸向旋轉作用于椎體前方，導致脊柱的張力失效，這種結構損傷包括骨和韌帶。該損傷具有不穩(wěn)定損性，但如果是單純的骨性損傷，良好復位后仍具有愈合的潛力。對于脊柱創(chuàng)傷來說，生物力學的穩(wěn)定性，需對損傷機制和病理生理學進一步的理解。生物力學穩(wěn)定性是指脊柱避免進一步畸形、異?；顒雍驮谌粘］d荷條件下保持脊柱對線的能力。國內外學者的試驗模型均揭示了椎體后側元件的重要性，將椎體后側元件損傷作為區(qū)分脊柱是否穩(wěn)定的基礎[7-10]。但Denis[5]創(chuàng)立了三柱理論并強調了中柱對于脊柱穩(wěn)定的重要性，較之后側元件有過之而無不及?？傊?，通過胸腰椎的區(qū)域解剖特征和應力通過脊柱的模式對于胸腰段損傷的理解是很有必要的，尤其是椎體后側元件對于脊柱穩(wěn)定具有重要作用。

2 胸腰椎骨折的分型

骨折的分型有利于學者之間的學術交流并指導治療決策。胸腰段骨折的分型方法也較多。隨著影像學不斷的發(fā)展和生物學的更進一步的研究，其分型也隨之改變，但是對既能提供神經(jīng)功能、又能提供脊柱穩(wěn)定性相關信息的胸腰椎骨折分型為最理想分型。同時一個好的臨床分型應有效地指導治療策略。早期的胸腰段骨折主要根據(jù)X線片作出分型，其分型方法較為單純，只對骨折的形狀作出簡單的描述，例如壓縮性骨折。盡管這些方法應用廣泛，但這并不能提示個體損傷的嚴重性或者直接的治療方法。現(xiàn)在的分型則嘗試將生物力學納入分型中。目前常用的分型，1983年國外學者Denis[5]針對脊柱的解剖提出了三柱分型。分為前柱、中柱和后主；前柱主要由前縱韌帶、椎體前部和前纖維環(huán)組成。中柱由括椎體后部、后纖維環(huán)和后縱韌帶組成；而后柱由后方的韌帶復合體、后方關節(jié)囊、小關節(jié)和椎弓根組成。Denis[5]又在三柱的基礎上進一步細分為輕微骨折和嚴重骨折。橫突和棘突、峽部和小關節(jié)的骨折為輕微骨折；嚴重骨折為壓縮性骨折、爆裂型骨折、屈曲牽張型骨折和骨折脫位。隨著影像設備和影像技術的發(fā)展，以及人們深入地對脊柱的解剖、生物力學和損傷機制的了解，Magerl和Gertzbein應用AO理念對胸腰椎骨折進行分型，主要是按照損傷機制分為3型[11-12]。以及Cormack等[13]介紹了載荷分享評分系統(tǒng)（LSSS）。載荷分享評分系統(tǒng)并不是一個真正的分型系統(tǒng)，而是用于評估后路短節(jié)段內固定失敗的風險。并回顧分析胸腰段骨折采用后路短節(jié)段椎弓根釘固定的病例。結果提示前柱支撐作用的喪失，增加了后側器械的負荷。其負荷導致內固定失效的風險以及畸形的風險增加。李超等[14]學者對胸腰椎后路短節(jié)段固定失效相關因素進行3個方面的明確評定：（1）后凸畸形的角度；（2）骨折的程度；（3）骨塊分離的程度。每種因素評定的分值分為1、2、3分，即輕、中、重程度。該分型的特點在于它可以利用脊柱的結構特征，來表示骨折類型是否適合于后路短節(jié)段固定。故國內學者提出后側韌帶復合體在骨折穩(wěn)定性中的重要性，并隨后得到大量生物力學研究的證實[14]。endprint

所以載荷分享評分系統(tǒng)不能用于評估手術的指征?；谟跋窦夹g的進步，更精確的鑒別骨與軟組織結構損傷，尤其是脊柱后方的韌帶復合體，對于脊柱骨折的穩(wěn)定性評價具有非常重要作用。同時Vaccaro等[15]根據(jù)胸腰椎形態(tài)學和后方的韌帶復合體的完整性以及神經(jīng)功能損傷情況提出的胸腰段損傷分型及評分系統(tǒng)（TLICS）。并可同時根據(jù)這3個方面的綜合評分來判斷損傷的嚴重程度和治療方案的選擇：（1）椎體骨折形態(tài)學：壓縮（1分）、爆裂（2分）、平移或旋轉傷（3分）、骨折脫位（4分）；（2）通過MRI評估脊柱后方的韌帶復合體完整性：完整（0分）、部分完整（2分）、完全損傷（3分）；（3）神經(jīng)功能：無損傷（0分）、部分損傷（2分）、完全損傷（3分）。保守治療一般在3分或以下，手術治療多為5分或以上，4分需根據(jù)臨床具體情況決定。雖然該評分有助于提示損傷嚴重程度以及提供治療決策，但它不能完全替代臨床治療決策。對于具體的病例，不能只依賴分型，同時考慮患者的狀態(tài)和任何相關情況。最終的治療決策需要對患者進行全面的評估后做出可靠的判斷。近來的分型系統(tǒng)（TLICS、TLISS、load-sharing）嘗試通過鑒別各種顯著特征以指導處理這些復雜的骨折類型[16]。需長期的臨床數(shù)據(jù)來實踐其相關分型的有效性，在處理胸腰段骨折時，外科醫(yī)生應詳細考慮這些分型系統(tǒng)的各種相關信息，如生物力學和解剖學的穩(wěn)定性、神經(jīng)功能、是否需要手術、手術技術以及長期療效等。

3 治療原則

胸腰椎爆裂性骨折的治療主要基于兩個原則，保留或者重建神經(jīng)功能和生物力學穩(wěn)定性。保留或者重建神經(jīng)功能包括預防、限制以及通過減壓脊柱節(jié)段穩(wěn)定達到神經(jīng)功能逆轉。胸腰椎爆裂性骨折的生物力學不穩(wěn)定會帶來后續(xù)性脊柱后凸，甚至出現(xiàn)癥狀，增加臥床時間的風險和遲發(fā)性神經(jīng)功能惡化的風險。主要由保守治療和手術治療。

首先，保守治療包括疼痛控制、預防措施以及支具制動。既往支具固定主要是石膏模型，現(xiàn)在逐漸被現(xiàn)代化高分子材料所代替，且改變了石膏的笨重和不可調性的缺點。目前支具包括過伸支具、Jewett過伸支具或進行定制的胸腰骶支具（TLSO）。保守治療有著一定的風險，長期臥床會導致壓瘡、呼吸功能的衰退等，而佩戴支具也會導致壓迫神經(jīng)、皮膚、阻礙呼吸及腹部活動受限等。但是手術治療也不能完全取代支具，這是值得注意的，在手術后很多醫(yī)生早期仍然進行支具的佩戴。Giele等[17]進行了回顧性研究，認為在關于胸腰椎骨折使用支具的支持結論性證據(jù)不足，對于非手術治療的患者應具有一定的適應證，對有神經(jīng)功能損害的、生物力學不穩(wěn)定的脊柱損傷不建議保守治療，尤其是生物力學不穩(wěn)定的、且沒有神經(jīng)損害的更要注意，其后續(xù)性功能影響更為明顯。

其次是手術治療，一般來說胸腰椎爆裂性骨折的手術治療包括微創(chuàng)手術和開放手術，但伴有神經(jīng)功能損傷的微創(chuàng)手術不一定適用，微創(chuàng)手術主要用于神經(jīng)功損傷的患者，即TLICS評分在4分及以下較為妥當，目前主要微創(chuàng)經(jīng)皮椎弓根螺釘內固定技術和椎體成型技術，而Kim等[18]認為微創(chuàng)手術對脊柱關節(jié)突及其周圍結構的影響較小，降低了脊柱自發(fā)融合的可能性，但增加了其遠期椎體高度的丟失。相關學者也評價經(jīng)皮椎體成形術后引起相鄰椎體骨折的危險因素增加，導致相鄰椎體骨折的相關因素：骨密度偏低、過度矯正椎體高度、預形成的椎體骨折和骨水泥的椎間盤滲漏[19-20]。近來有學者經(jīng)皮后凸椎體成形術結合椎弓根螺釘內固定治療胸腰椎爆裂性骨折做了一項前瞻性評價研究，結果顯示椎體高度有恢復，具有一定的臨床應用價值[21]。而開放手術主要體現(xiàn)于前、后路減壓和前、后路固定?？梢酝ㄟ^椎體次全切除進行前路的神經(jīng)減壓，進行cage或自體骨塊植骨融合，以及前路釘板或釘棒系統(tǒng)固定。如果同時合并后側韌帶復合體損傷，應該采用后路短節(jié)段固定。在急性損傷不宜行前路手術，包括椎體次全切除，這會使術中出血量增加。應采用后路清除骨塊占位并減壓或通過后路釘棒內固定方式比較穩(wěn)妥。損傷3 d后，可行一期前路椎體次全切除植骨支撐。劉海燕等[7]報道了也可行后路椎弓根釘固定椎體次全切除鈦網(wǎng)植骨融合治療嚴重胸腰椎骨折，其效果提示具有減壓充分，融合效果良好等優(yōu)點，中期療效滿意。但胸腰段爆裂性骨折易導致脊髓、神經(jīng)根、馬尾和圓錐等神經(jīng)功能的損害，其發(fā)生率為10%～38%。李全輝等[22]通過環(huán)扎法制備大鼠急性脊髓損傷（spinal cord injury，SCI）模型，研究不同時間點減壓后對細胞凋亡基因的表達規(guī)律及與神經(jīng)功能恢復的關系，結果提示 SCI 后早期減壓有利于大鼠神經(jīng)功能的恢復，但有關的數(shù)據(jù)還是被應用于臨床判定，即對于任何進展性的神經(jīng)功能損傷均為積極手術復位、減壓和內固定的絕對手術指征。Gertzbein[12]報道了胸腰椎骨折大于1000例的病例相關性研究結果，其中不同程度的神經(jīng)損傷就占81%。對神經(jīng)功能損害呈進展性的行減壓手術，神經(jīng)功能得到了改善；而非呈進展性的神經(jīng)損傷治療仍然存在爭議。該學者研究提示對ASIA分級除A級和E級的損傷以外，其手術治療效果和保守治療的2年隨訪，對神經(jīng)功能的改善基本上相似。同時該研究也提示了，對有神經(jīng)損傷和不穩(wěn)定性的胸腰椎骨折非手術治療能夠至少帶來ASIA分級1級的改善，對非進展性神經(jīng)損傷的病例很少有證據(jù)支持采用減壓處理。不過，對于類似于疝出的椎間盤的后凸骨塊壓迫脊髓馬尾和圓錐所導致的馬尾綜合征，大多數(shù)學者認為在這種特殊情況下，應行急診椎管減壓手術，手術時機最好在傷后48 h內進行，盡可能的挽救神經(jīng)功能[14，18，21]。

4 前景與展望

目前胸腰段骨折多為高能量損傷，其治療以外科手術治療為主，但其骨折分型和評分系統(tǒng)具有一定的指導治療策略，仍需要進一步研究并完善，對其神經(jīng)功能損傷的手術時機和脊柱的重建仍是骨科醫(yī)生深入研究的問題。

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（收稿日期：2014-04-10） （本文編輯：蔡元元）endprint