徐海棟

0 引 言

隨著交通和工業(yè)的發(fā)展，車禍、高處墜落和火器傷成為導致脊柱骨折、脊髓損傷最主要的原因，脊柱胸腰椎作為人類直立行走后脊柱胸椎后凸與腰椎前凸的交界區(qū)，其生物力學屬于脊柱最薄弱區(qū)域，易發(fā)生外傷性骨折，脊柱胸腰椎骨在脊柱脊髓損傷中的發(fā)生率呈現(xiàn)較高的增長趨勢［1-2］。骨質疏松常見于老年患者，低能量的脊柱損傷的靶向脊柱器官主要集中在此類人群的胸腰椎。胸腰椎骨折是指胸椎與腰椎的移行區(qū)所發(fā)生的骨折，一般指T10至L3節(jié)段，也有部分學者認為包括T8以下平面至L3節(jié)段。對于胸腰椎骨折的臨床治療方案的選擇，隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，“重建穩(wěn)定、早期康復”已經(jīng)成為脊柱外科醫(yī)師的共識。近年來，包括數(shù)字醫(yī)學、生物材料、基礎生物力學、手術導航以及手術機器人等學科的發(fā)展，推動著脊柱胸腰椎骨折臨床治療思路的改進。由于各項新技術及理念的應用，對于脊柱胸腰椎骨折的外科治療，逐漸趨向于靶向化、微創(chuàng)化和個體化治療，并取得了較好的臨床康復效果及社會效益。

1 關于手術指征的選擇

20世紀70年代，Holdworth［3］首次提出了“雙柱”理論，他將脊柱分為前柱（由椎體和椎間盤構成）和后柱，后柱由關節(jié)突關節(jié)和后方韌帶復合體（posterior ligamentous complex，PLC）構成，并提出將胸腰椎骨折分為椎體壓縮骨折、骨折脫位、旋轉骨折脫位、過伸傷、剪切損傷和爆裂骨折。Denis［4］在此基礎上提出了著名的“三柱”理論，即椎體前2/3為前柱，后1/3為中柱，強調(diào)了中柱在維持脊柱穩(wěn)定性方面的作用，并將累計前、中柱的損傷歸為爆裂損傷，將胸腰椎骨折分為單純壓縮骨折、爆裂骨折、屈曲牽張性損傷和骨折脫位。他將脊柱穩(wěn)定性分為3度：Ⅰ度為單純機械性失穩(wěn)，Ⅱ度為有神經(jīng)損傷但無機械性失穩(wěn)，Ⅲ度為機械性失穩(wěn)伴神經(jīng)損傷，同時強調(diào)了神經(jīng)損傷是判斷是否需要手術的重要指標，且累及雙柱的胸腰椎骨折都需要手術。進入21世紀以來，隨著MRI技術的推廣和應用，對于胸腰椎骨折的毗鄰韌帶、肌肉以及神經(jīng)的影像學閱讀更加清晰，PLC的完整性逐漸成為脊柱外科醫(yī)師進行手術方案選擇的重要參考結構。在兼顧脊柱損傷機制、PLC完整性和神經(jīng)功能狀態(tài)的基礎上，脊柱損傷研究小組提出了TLISS評分系統(tǒng)［5］。該評分系統(tǒng)依據(jù)損傷嚴重程度及預期恢復效果將神經(jīng)系統(tǒng)損傷分為5類，而當損傷評分≥5分時建議手術治療［6-7］。尤其當伴有神經(jīng)癥狀的進行性加重時，是早期手術治療的絕對適應證［8］。其他手術適應證包括不完全性神經(jīng)損傷；椎管容積＜50%，椎體高度＞50%；脊柱后凸角＞25°～35°；多節(jié)段不連續(xù)脊柱骨折等［9］。TLICS評分系統(tǒng)已經(jīng)成為脊柱外科醫(yī)師針對胸腰椎骨折是否采取外科手術治療的“金標準”，大樣本的調(diào)查結果提示該評分系統(tǒng)可以有效地避免部分不當保守治療后所致的胸腰椎陳舊性骨折后凸畸形的發(fā)生率，降低了后期矯形手術的發(fā)生率及風險。

只有明確手術適應證，選擇合適的治療方式，才能使患者獲得更好的預后。Abudou等［10］報道的兩項小規(guī)模對照試驗中，經(jīng)手術治療與保守治療的不伴神經(jīng)損傷的胸腰椎爆裂骨折患者預后并無明顯差別，手術組反而需要面對更高的早期并發(fā)癥風險和較高的治療費用。Boerger等［11］總結了60篇文獻，對伴有脊髓損傷的患者，手術與非手術治療對脊髓損傷的功能恢復并無明顯差異，手術組的并發(fā)癥發(fā)生率甚至高達75%，其中還有文獻報道術前無神經(jīng)癥狀的患者中，有17%出現(xiàn)神經(jīng)損傷。Tonbul等［12］對43例胸腰段壓縮骨折患者進行了平均7.5年的隨訪，通過對疼痛、功能評分以及影像學的相關性進行分析，發(fā)現(xiàn)對損傷后后凸角＜30°的壓縮骨折患者采用非手術治療的遠期效果良好。因此我們認為，并不是手術治療的效果就一定優(yōu)于非手術治療，TLICS評分系統(tǒng)目前已經(jīng)成為手術適應證選擇的重要標準，具有較高的可信度。

2 手術方式

手術治療能夠較好地恢復脊柱胸腰段的原有生理曲度和結構結構，患者能夠早期進行相關的功能訓練及融入社會生活中并且避免軀體形象對身心的影響。而手術方案包括前路、后路、前后聯(lián)合及椎體成形等不同的手術方式，具體的手術方式針對不同的病例具有其個體適應性的選擇問題。所以，數(shù)字醫(yī)學技術的發(fā)展，尤其是在脊柱外科的廣泛應用，包括各種影像學成像技術、3D打印技術、有限元分析技術等等，都為術前方案制定提供了有力的支持。

2.1前路手術方式前路手術通常適用于前柱和中柱損傷的骨折，其手術適應證包括：不完全性脊髓損傷，經(jīng)影像學檢查椎管前方有致壓物，而后方無致壓物者；前、中柱損傷嚴重，而后部結構未完全破壞的不全癱者；前方致壓物導致的遲發(fā)型不全癱者；進行性的后凸畸形者。Kaneda等［13］認為前路手術可以直接從前方取出突入椎管內(nèi)的骨塊或異物，從而最大程度地恢復神經(jīng)功能，因此前方壓迫造成神經(jīng)功能障礙是前路手術的最佳適應癥。他們對150例前路手術的患者進行了8年的隨訪，骨融合率達到93%，96%恢復正常工作，無醫(yī)源性神經(jīng)損傷的發(fā)生，因此可認為前路手術可獲得良好的治療效果。Zahra等［14］對22例前路手術患者進行了平均47.4個月的隨訪，發(fā)現(xiàn)脊柱后凸角由術前平均15°減小為9.6°，并且沒有發(fā)現(xiàn)神經(jīng)癥狀加重者，因此認為前路手術可獲得良好的手術效果。Hamilton等［15］認為前路手術具有減壓徹底、融合率高、脊柱更加穩(wěn)定、損傷神經(jīng)可能性小等優(yōu)點。Gertzbein等［16］報道了前路手術相比于后路手術更有利于膀胱功能的恢復。Hitchon等［17］認為盡管前后路手術在神經(jīng)功能恢復方面并沒有顯著差別，但是遠期隨訪結果可以發(fā)現(xiàn)前路手術的術后脊柱后凸角度的丟失要遠遠少于后路手術。盡管如此，前路手術仍然存在諸多缺點，包括創(chuàng)傷大、出血量大、技術要求高、手術和麻醉時間長、探查脊髓困難等缺點［18］。前路手術方案需要脊柱外科醫(yī)師對胸腹腔器官的毗鄰關系具有良好的解剖學認識，包括在經(jīng)胸、腹路徑過程中，需要手術室麻醉醫(yī)師、護士等的協(xié)同配合。目前的多學科合作，尤其是介入醫(yī)師在術前針對靶向脊柱結構的節(jié)段動脈的栓塞，大大降低了前路手術路徑在脊柱椎體操作時的出血量，提高了前路胸腰椎骨折手術方式的安全性。

2.2 后路手術方式及其衍生的各種微創(chuàng)手術方式后路手術是治療胸腰椎骨折的傳統(tǒng)術式。通過切除后路椎板和部分關節(jié)突、通過硬膜外間隙向前推擠復位突入椎管的骨折或軟組織塊、椎間撐開器牽拉從而達到解除椎管內(nèi)神經(jīng)壓迫的目的。由于椎體處的剪應力明顯高于椎板，椎體上緣的張力高于椎體下緣，因此，椎弓根釘系統(tǒng)最符合脊柱固定的生物力學要求。三柱固定能夠有效地控制三維方向的剪應力，甚至可以借助器械術中復位［19］。也正因為后路椎弓根系統(tǒng)可恢復脊柱的三維穩(wěn)定性并允許短節(jié)段固定從而縮短了手術時間、保證了相鄰節(jié)段的活動度，因此該系統(tǒng)得到了廣泛的應用。侯樹勛等［20］通過椎管環(huán)形減壓、椎板間、橫突間或經(jīng)椎弓根椎體內(nèi)植骨等方式治療胸腰椎骨折，均可以獲得滿意的減壓和脊柱融合效果。Kim等［21］通過該方法對椎管容積減少30%～40%的胸腰段骨折進行治療，術后隨訪一年可發(fā)現(xiàn)椎管容積及椎體高度均有明顯改善。作為目前臨床應用最廣泛的手術方式，后路椎弓根螺釘固定在手術時間、出血量、治療費用等方面要優(yōu)于其他手術方式。而在神經(jīng)功能恢復、疼痛評分、后凸畸形的矯正等方面，多項研究均顯示幾種手術方式無明顯區(qū)別。但Leduc等［22］發(fā)現(xiàn)，與前路手術相比，后路椎弓根螺釘內(nèi)固定術后存在椎體高度和脊柱后凸角的丟失。

隨著生物力學技術的應用和發(fā)展，通過標本、有限元及模型等不同方式［23-25］構建的胸腰椎骨折案例，采用傷椎置釘具有良好的生物力學應力分散及矯形復位效果。后路手術方式逐漸由以往的短節(jié)段、長節(jié)段固定之爭［26-27］，發(fā)展到目前多數(shù)脊柱外科醫(yī)師所接受的傷椎置釘矯形方案，以及針對復位提出的新的延伸固定手術方案。而針對如何置釘，采取“通道置釘”、“椎旁肌間隙置釘”都是目前臨床上開始逐漸應用的后路手術衍生出來的微創(chuàng)手術方式。

2.3 椎體成形術20世紀80年代，Galibert等［28］首次提出了使用經(jīng)皮椎體成形術（percutaneous vertebroplas?ty，PVP）治療椎體壓縮骨折，通過將骨水泥材料注射入壓縮的椎體內(nèi)以達到強化椎體的目的。之后Kaem?merlen等［29］在此基礎上又提出球囊后凸成形術（balloon kyphoplasty，BKP），通過球囊撐開壓縮的椎體后再注入骨水泥以達到恢復椎體高度的目的。這項技術的應用主要是針對高齡患者的低能量所致骨質疏松胸腰椎骨折案例所采取的，由于施行此類手術可以在局麻下完成，部分熟練的脊柱外科醫(yī)師不再拘泥于體位限制，術后患者可以重建穩(wěn)定性、避免繼發(fā)椎體壓縮出現(xiàn)神經(jīng)癥狀、環(huán)節(jié)疼痛，促進老年患者早期康復、融入社會。近些年，椎體成形術在臨床的使用越來越廣泛，多項研究表明術后椎體高度得到恢復［30-33］，患者疼痛程度得到改善。但作為一項臨床廣泛開展僅僅20余年的新技術，其作用仍面臨一些質疑。Kallmes等［34］開展的隨機對照試驗表明椎體成形術對于緩解患者疼痛的作用與保守治療相比并無明顯差異，其他幾項研究也支持這一觀點［35-36］。因此其治療作用仍需大量的臨床數(shù)據(jù)進行驗證。近年來，在PVP和BKP的基礎上，新的技術如經(jīng)皮椎體增強器Kiva系統(tǒng)［37］、Jack椎體擴張器［38］、椎體支架VBS也逐漸開始投入臨床使用［39］，其臨床效果值得我們進一步關注。

2.4 聯(lián)合手術當骨折涉及到多節(jié)段時，單純的后路手術有時不能保證得到穩(wěn)定性，因此就必須聯(lián)合前路手術以達到穩(wěn)定固定的目的。前后路聯(lián)合手術的適應證包括完全的后縱韌帶損傷及部分神經(jīng)功能障礙、超過2周的陳舊性的嚴重脊柱后凸畸形等，其優(yōu)點在于可以最大程度恢復椎體高度、復位骨折脫位及脊柱畸形；對椎管進行充分減壓從而為神經(jīng)功能恢復提供良好機會［40］。但這種手術方式比起單一入路創(chuàng)傷更大、時間更長、手術難度更高，因此在臨床運用上受到限制。Payer等［41］通過分期手術對20例不穩(wěn)定型胸腰椎骨折患者進行治療，使患者的ASIA分級平均提高1.5級。此外臨床上也有后路椎弓根螺釘聯(lián)合骨水泥的應用。Mermelstein等［42］發(fā)現(xiàn)，通過注射骨水泥能大大減少后路椎弓根內(nèi)固定系統(tǒng)的載荷。Cho等［43］采用了后路椎弓根內(nèi)固定聯(lián)合骨水泥成形的方式，對椎體高度和脊柱后凸角的恢復都能達到令人滿意的結果。

3 手術時機的選擇

對于胸腰椎骨折的手術時機的選擇，臨床上尚存在一定的爭議［44］。對于伴有神經(jīng)功能損傷的骨折，Rath等［45］認為在24 h內(nèi)予以手術和椎弓根釘固定，神經(jīng)功能的恢復要優(yōu)于24 h后進行手術。Dimar等［46］的動物實驗數(shù)據(jù)也支持這一觀點，對脊髓損傷后的大鼠分別在傷后0、2、6、24和72h進行減壓手術，可以發(fā)現(xiàn)早期減壓對神經(jīng)功能的恢復要優(yōu)于晚期減壓。但Duh等［47］進行的多中心研究則表明，在25 h內(nèi)、25～200 h和200 h后進行手術對神經(jīng)功能的恢復無明顯差異。Fehlings等［48］詳細分析66篇文獻后認為，在傷后25h內(nèi)和晚于200h手術進行手術都是安全且有效的。而對于骨折本身，李利等［49］認為在傷后7d內(nèi)手術其出血量和手術時間要明顯高于傷后2周左右手術組，但傷后3周以后手術則不利于骨折復位。因此更好的手術時機究竟如何選擇，仍然需要隨機對照試驗和大量的臨床數(shù)據(jù)進行驗證。從我們對目前的國內(nèi)外臨床文獻總結發(fā)現(xiàn)，早期減壓固定、早期高壓氧及早期康復訓練，對于脊柱胸腰椎骨折的患者的預后具有明顯的優(yōu)勢，降低并發(fā)癥的發(fā)生率以及重癥患者的死亡率。在圍手術期對患者進行心肺功能的評估及輸血、營養(yǎng)支持，擇期急性手術治療已成為脊柱外科醫(yī)師的首選。

4 結 語

對于手術方式的選擇，我們應當根據(jù)骨折的類型、部位、受傷的時間、脊髓的受壓程度和術者對手術入路的熟悉程度進行綜合考量。手術方式本身并沒有優(yōu)劣之分，只要使用得當，都能獲得令人滿意的效果。而對于手術時機的選擇，則更應該關注脊髓的受壓程度。早期的減壓對于脊髓功能的恢復有一定的好處。同時，我們也要把目光更多地投向新興的手術技術、骨科材料學和內(nèi)植物的發(fā)展上，包括目前開始研發(fā)的脊柱外科手術機器人應用方面，從而使得對胸腰椎骨折的治療能不斷改進、更加完美。