陳永和 王翔 瞿東濱 江建明

脊柱骨折約占所有脊柱損傷的 15%[1]，其中30%～60% 都發(fā)生在胸腰段 (T11～L2)[2]。對于無明顯脊髓神經(jīng)癥狀或穩(wěn)定性骨折可采用長期過伸臥位、支具制動等保守治療，但伴有明顯脊髓神經(jīng)癥狀或不穩(wěn)定性骨折則必須行外科手術治療[3]。目前，椎弓根釘棒內(nèi)固定技術是治療胸腰椎骨折最常用的方法，它能夠有效復位骨折椎體，恢復脊柱的穩(wěn)定性，促進骨折愈合[4]。然而，胸腰椎骨折經(jīng)后路椎弓根螺釘內(nèi)固定術后存在內(nèi)固定失敗的情況，主要表現(xiàn)為植入物松動、斷裂，骨折椎體高度丟失，進行性后凸畸形，骨不愈合等[5]。這會嚴重影響骨折愈合，并妨礙脊柱生物力學環(huán)境的修復。多數(shù)學者認為內(nèi)固定失敗與固定節(jié)段過短[6]、兩側(cè)螺釘固定角度不對稱[7]、傷椎未置釘[8]、椎弓根螺釘?shù)闹萌肱ぞ睾桶纬鰪姸冉档蚚9]等因素密切相關，但很少有人研究胸腰椎骨折內(nèi)固定術后脊柱力線恢復不良與內(nèi)固定失敗的關系。因此，本研究回顧性分析南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院 2004 年 1 月至 2015 年 1 月間收治的胸腰椎骨折病例 70 例，重點探討脊柱冠狀位及矢狀位力線對胸腰椎骨折內(nèi)固定術后的影響，并分析脊柱力線失衡與內(nèi)固定手術失敗的關系。

資料與方法

一、納入與排除標準

1. 納入標準：(1) 胸腰椎外傷性爆裂性骨折；(2) 不穩(wěn)定性骨折，AOSpine 骨折分型為 A3、A4、B、C 型；(3) 長節(jié)段固定，固定節(jié)段數(shù) ≥ 4 個椎體；(4) 術前無明確脊柱畸形病史；(5) 既往無胸腰椎骨折或胸腰椎手術史：(6) 年齡 ≥ 18 歲。

2. 排除標準：(1) 穩(wěn)定性骨折，AOSpine 骨折分型為 A1、A2 型；(2) 短節(jié)段固定，固定節(jié)段數(shù) ≤3 個椎體；(3) 脊柱結(jié)核、感染、腫瘤等導致的病理型骨折；(4) 嚴重骨質(zhì)疏松性壓縮性骨折。

二、一般資料

本研究共納入 70 例，均行胸腰椎骨折切開復位、椎間植骨融合內(nèi)固定術，其中男 41 例，女29 例，年齡 18～57 歲，平均年齡 (33.6±10.4) 歲。骨折節(jié)段分布：上胸椎 (T1～9) 6 例，胸腰段 (T10～L2) 49 例，下腰椎 (L3～5) 15 例。AOSpine 骨折分型：A3 型 23 例，A4 型 23 例，B 型 6 例，C 型 18 例。

三、手術方法

患者均在全麻下行后路椎弓根螺釘內(nèi)固定術，術后 36～72 h 傷口引流量＜50 ml / 24 h 時可拔除引流管；此后至少 3 個月需在支具保護下進行功能鍛煉。術后定期復查胸腰椎 X 線片。

四、參數(shù)測量

選取患者術前、術后 1 周及末次隨訪時的胸腰椎正側(cè)位 X 線片，在 PACS 醫(yī)學影像系統(tǒng)上測量椎體移位距離及傷椎側(cè) (后) 凸 Cobb’s 角。測量指標：(1) 椎體移位距離 (distance of the fractured vertebra shifting，DFVS)：在矢狀位上，以下位椎體后緣為標準，骨折椎體向前或向后移位的距離 (圖1a)。(2)傷椎側(cè)凸 Cobb’s 角 (scoliosis cobb’s angle)：在冠狀位上，上端椎上終板延長線的垂線與下端椎下終板延長線的垂線之夾角 (圖1b)。同時統(tǒng)計兩組患者固定節(jié)段及內(nèi)固定失敗的情況等。

五、脊柱力線失衡評定標準及分組

術后 1 周及末次隨訪時均常規(guī)復查胸腰椎正側(cè)位 X 線片。(1) 在側(cè)位 X 線片上，以下位椎體后緣為參照，當椎體向前或向后移位距離＞2 mm[10]時可定義為矢狀位力線失衡 (圖1a)；椎體移位距離介于0～2 mm 之間時為矢狀位力線恢復良好。(2) 在正位X 線片上，椎體存在側(cè)向移位或成角 (Cobb’s 角測量法)，且傷椎側(cè)凸 Cobb’s 角＞3° 時為冠狀位力線失衡；Cobb’s 角介于 0°～3° 之間時為冠狀位力線恢復良好。根據(jù)脊柱冠狀位及矢狀位力線的恢復情況進行分組。術后 1 周及末次隨訪兩次測量，力線均恢復良好者納入力線良好組 (A 組)；凡有一次力線恢復不良者納入力線失衡組 (B 組)。

圖1 a：椎體移位距離；b：傷椎側(cè)凸 Cobb’s 角Fig.1 a: DFVS; b: Scoliosis Cobb’s angle

六、統(tǒng)計學處理

采用 SPSS 22.0 軟件進行統(tǒng)計學分析，所有計量資料用 x-±s 表示。計數(shù)資料采用 χ2檢驗，組間計量資料的比較采用獨立樣本 t 檢驗，手術前后組內(nèi)計量資料的比較采用配對樣本 t 檢驗。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

兩組患者在性別、年齡、骨折部位、AO 骨折分型和固定節(jié)段數(shù)等方面的差異無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05) (表1)。組內(nèi)比較：A 組患者手術前后傷椎移位距離、脊柱側(cè) (后) 凸 Cobb’s 角差異均有統(tǒng)計學意義 (P＜0.001)；B 組患者手術前后傷椎移位距離、脊柱后凸 Cobb’s 角差異有統(tǒng)計學意義 (P＝0.001)，而脊柱側(cè)凸 Cobb’s 角無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05)。組間比較：兩組患者術前傷椎移位距離、脊柱側(cè) (后) 凸 Cobb’s 角的差異無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05)。術后 1 周，A、B 兩組患者傷椎移位距離和脊柱側(cè)凸 Cobb’s 角的差異均有統(tǒng)計學意義。末次隨訪時，A、B 兩組患者傷椎移位距離差異均有統(tǒng)計學意義 (P＜0.001) (圖2～4)。

本組患者獲得 12～45 個月的隨訪，平均 20 個月。B 組 21 例中，矢狀位力線失衡 9 例，冠狀位力線失衡 7 例，矢狀位力線合并冠狀位力線失衡5 例。術后并發(fā)癥情況：A 組患者中釘棒斷裂 2 例，脊柱后凸畸形 5 例，末次隨訪均達到骨性愈合；B 組患者中釘棒松動 2 例，釘棒斷裂 3 例，脊柱后凸畸形 4 例，輕度脊柱側(cè)凸畸形 2 例，骨不愈合1 例，其中需二次翻修 2 例。兩組之間差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05) (表1)。

表1 兩組患者一般情況對比Tab.1 Comparisons between Group A and B in terms of baseline characters

圖2 兩組患者手術前后傷椎移位距離 (mm) 對比 (A 組術后與術前比較，P ＜ 0.001；B 組術后與術前比較，P = 0.001；*與 A 組比較，P ＜ 0.001)Fig.2 DFVS (mm) comparison pre-op and post-op in 2 groups(Post-op compared with pre-op in Group A, P ＜ 0.001; Post-op compared with pre-op in Group B, P = 0.001; *Compared with Group A, P ＜ 0.001)

圖3 兩組患者手術前后脊柱側(cè)凸 Cobb’s 角對比 (A 組術后與術前比較，P ＜ 0.001；B 組術后與術前比較，P ＞ 0.05；*與 A 組比較，P ＜ 0.001)Fig.3 Scoliosis Cobb’s angle comparison pre-op and post-op in 2 groups (Post-op compared with pre-op in Group A, P ＜ 0.001;Post-op compared with pre-op in Group B, P ＞ 0.05; *Compared with Group A, P ＜ 0.001)

圖4 兩組患者手術前后脊柱后凸 Cobb’s 角對比 (A 組術后與術前比較，P ＜ 0.001；B 組術后與術前比較，P = 0.001；B 組與A 組比較，P ＞ 0.05)Fig.4 Kyphosis Cobb’s angle comparison pre-op and post-op in 2 groups (Post-op compared with pre-op in Group A, P ＜ 0.001; Postop compared with pre-op in Group B, P = 0.001; Group B compared with Group A, P ＞ 0.05)

典型病例：患者，男，42 歲，T7、T8椎體爆裂性骨折并脫位，術后 1 周脊柱冠狀位力線失衡，術后 2 年冠狀位力線失衡較前加重 (圖5)。

討 論

脊柱解剖結(jié)構復雜，它在軀干屈伸、左右側(cè)屈、軸向旋轉(zhuǎn)等功能上發(fā)揮著重要作用[11]，并能夠承受和傳遞載荷，在維持人體直立行走中起關鍵作用，其中胸腰段脊柱發(fā)揮著極其重要的作用[12]。因此，當胸腰椎爆裂性骨折時，脊柱生物力學環(huán)境的穩(wěn)定性遭到破壞，必須復位骨折椎體，重建脊柱穩(wěn)定性，恢復脊柱冠狀位及矢狀位力線的平衡，為進一步康復訓練奠定基礎。部分學者認為，對于穩(wěn)定性骨折或不伴有明顯神經(jīng)脊髓癥狀的胸腰椎骨折可采用保守治療[13]。然而，對于不穩(wěn)定性骨折、嚴重脊髓神經(jīng)壓迫等癥狀的胸腰椎骨折必須行外科手術治療[14]。盡管后路椎弓根螺釘內(nèi)固定術在骨折復位和脊柱穩(wěn)定性的恢復方面具有明顯優(yōu)勢；但這種固定技術術后存在內(nèi)固定失敗的情況，并在某種程度上影響骨折愈合及脊柱生物力學功能的恢復[5,15]。

圖5 患者，男，42 歲 a～b：術前 X 線片示 T7、T8 椎體爆裂性骨折并脫位，脊柱側(cè)凸 Cobb’s 角為 10.45°；c：術前 CT 示AOSpine 骨折分型為 C 型；d～e：術后 1 周 X 線片提示脊柱冠狀位力線失衡，Cobb’s 角為 4.61°；f：術后 2 年側(cè)位 X 線片提示冠狀位力線失衡較前加重，Cobb’s 角為 9.33°Fig.1 A 42-year-old male patient a - b: Preoperative X-ray films showed T7, T8 burst fracture with dislocation, the scoliosis Cobb’s angle was 10.45°; c: Preoperative CT showed AOSpine type C; d - e:1 week postoperatively, X-ray films showed imbalanced coronal alignment, the Cobb’s angle was 4.61°; f: 2 years postoperatively,X-ray films showed the imbalanced coronal alignment (worse than post-op), the Cobb’s angle was 9.33°

多數(shù)學者認為手術方案選擇不當或患者自身因素，如短節(jié)段固定、跨傷椎置釘、椎體骨密度低下等都會導致內(nèi)固定失敗的發(fā)生。McLain 等[16]認為長節(jié)段固定較短節(jié)段固定而言，前者可有效分散椎弓根螺釘?shù)膽?，減輕內(nèi)固定負荷，避免植入物疲勞，降低拔釘、斷釘?shù)娘L險。Anekstein 等[17]通過動物實驗得出，傷椎置釘可顯著增加脊柱生物力學的穩(wěn)定性，降低內(nèi)固定失敗的風險。Tan 等[9]發(fā)現(xiàn)椎弓根螺釘僅在初次置入釘?shù)罆r才具有最大穩(wěn)定性，若拔出后再次置入同一釘?shù)?，其置入扭矩和拔出強度將較初次下降約 36%。Bühler 等[18]認為椎弓根螺釘?shù)闹萌肱ぞ嘏c體內(nèi)螺釘?shù)陌纬鰪姸群凸潭ǖ姆€(wěn)定性成正相關。因此，如果螺釘反復旋入旋出造成釘?shù)罃U大、螺釘固定不穩(wěn)，很容易導致螺釘松動、骨折復位不良等內(nèi)固定失敗的表現(xiàn)。此外，椎體骨密度與椎弓根螺釘固定的穩(wěn)定性呈正相關，其骨密度越高，穩(wěn)定性越好，螺釘松動率越低；反之，螺釘松動率越高[19]。

盡管目前國內(nèi)外學者對胸腰椎骨折內(nèi)固定手術失敗的相關原因有較多的研究，但是他們并未過多關注術后脊柱力線恢復不良與內(nèi)固定失敗的關系。本組 70 例中，21 例出現(xiàn)不同程度的脊柱力線失衡，其中釘棒松動 2 例，釘棒斷裂 3 例，椎體高度丟失導致的脊柱后凸畸形 4 例，輕度脊柱側(cè)凸畸形 2 例，骨不愈合 1 例，其中需二次翻修 2 例。而力線良好組患者中釘棒斷裂 2 例，椎體高度丟失導致的后凸畸形 5 例。這表明，胸腰椎骨折內(nèi)固定術后脊柱冠狀位及矢狀位力線失衡的現(xiàn)象在臨床上非常多見，這可能是導致內(nèi)固定失敗發(fā)生率增加的重要因素。對于胸腰椎骨折內(nèi)固定術后冠狀位力線而言，雖然其 Cobb’s 角度數(shù)不如脊柱側(cè)凸 (Cobb’s角 ≥ 10°) 明顯，但對脊柱穩(wěn)定同樣有重要意義。因此，對于不穩(wěn)定性胸腰椎骨折的患者而言，外科手術治療的一個重要目的就是恢復脊柱冠狀位和矢狀位力線的平衡，重建脊柱正常序列。

脊柱力線失衡除了與骨折特別嚴重有關之外，還與單個椎體螺釘使用個數(shù)較少、左右側(cè)螺釘置釘角度不對稱、左右側(cè)螺釘固定失衡、術中不合理撐開或加壓等因素有關[7,20]。研究表明，對于 AOSpine C 型胸腰椎骨折行長節(jié)段固定的患者而言，其單個椎體螺釘使用個數(shù)越多，即固定節(jié)段越短，螺釘使用數(shù)目越多，其螺釘固定的穩(wěn)定性越強，脊柱矢狀位和冠狀位力線恢復越好，越不容易導致螺釘松動、斷釘斷棒等并發(fā)癥的發(fā)生[20]。Dick 等[7]認為在椎弓根置釘時，螺釘縱軸應與矢狀面保持 15° 的外傾角，它可增加椎骨與螺釘?shù)慕佑|面積，增強螺釘固定的穩(wěn)定性。若椎體置釘角度過大或過小，其骨－螺釘接觸面積會相應減少，螺釘固定不穩(wěn)，容易導致椎體復位失敗，并使椎體發(fā)生移位，引起脊柱矢狀位力線失衡。另外，術者在骨折復位過程中，若在椎體一側(cè)過度撐開或加壓，會使椎體發(fā)生側(cè)向移位或成角，進而導致冠狀位力線失衡，并會產(chǎn)生代償性脊柱側(cè)凸畸形，增加內(nèi)固定失敗的風險。

總之，導致胸腰椎骨折長節(jié)段內(nèi)固定術后失敗的原因有很多，其中脊柱冠狀位及矢狀位力線失衡是導致內(nèi)固定失敗的重要因素。脊柱矢狀位和冠狀位力線失衡會引起脊柱不穩(wěn)，它不但會影響骨折愈合，阻礙脊髓神經(jīng)功能的恢復，加重患者疼痛，延長住院時間；而且會促進假關節(jié)形成，并在局部產(chǎn)生微動效應，增加內(nèi)固定負荷，容易導致釘棒松動斷裂、椎體高度或后凸角度丟失等并發(fā)癥的發(fā)生。同時，本研究存在一些不足。一方面，缺乏多中心的大樣本研究；另一方面，沒有對術者操作的熟練程度進行評估，其熟練程度的高低也會影響脊柱力線的恢復。

因此，在治療不穩(wěn)定性胸腰椎骨折時，應盡可能復位骨折椎體，重建脊柱穩(wěn)定性，恢復脊柱矢狀位和冠狀位力線平衡。只有這樣才能更好地促進骨折愈合和患者脊髓神經(jīng)功能的恢復，減輕患者疼痛，并減少內(nèi)固定失敗的發(fā)生率。

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