后路经伤椎植钉骨水泥灌注短阶段固定治疗中老年胸腰椎爆裂性骨折

前言
脊柱骨折中胸腰椎为最常见的部位，而爆裂性骨折约占全部胸腰椎骨折的15％[1]，而更是中老年人常见的损伤部位，随着中国人口老年化，中老年人口将明显升高，中老年胸腰椎爆裂性骨折的发病率也将明显升高。随着年龄增大并发骨质疏松症、椎体转移瘤、原发性骨肿瘤、椎体血管瘤等病理性骨折的概率明显增大，所以轻微的创伤也会导致严重胸腰椎爆裂性骨折，如不及时复位、固定和稳定，会影响中老年人的健康，甚至发生危及生命的并发症，如保守治疗长期卧床导致的肺炎、深静脉血栓形成等。当前临床上多采用后路椎弓根内固定系统复位固定，骨水泥灌注伤椎椎体成形术来治疗中老年性各种原因胸腰椎骨折，但术后中远期出现内固定失败和矫正度丢失等发生率持高不下，以及经皮椎体成形术（Percutaneous Vertebroplasty ，PKP）、经皮椎体后凸成形术（Percutaneous Kyphoplasty ，PVP）并不能有效恢复高度等，为减少以上并发症，基础研究和临床工作者一直在改进后路内固定方法，如增加固定节段、加用辅助椎板钩、同时进行伤椎椎体内植骨或骨水泥灌注等，一定程度上减少了术后内固定失败和矫正度丢失率，但效果均不明显。鉴于中老年性胸腰椎骨折有其特殊性，本组患者采用后路短节段固定联合经伤椎椎弓根损伤较轻的一侧椎弓根行椎弓根螺钉固定，对侧经椎弓根行椎体内灌注骨水泥治疗中老年胸腰椎爆裂性骨折，取得较好的中远期疗效。
2.材料与方法

2.1 一般资料
回顾分析我科2009年5月至2011年6月采用后路经伤椎植钉骨水泥灌注短阶段固定治疗中老年胸腰椎爆裂性骨折患者。纳入标准：①中老年单节段胸腰椎骨折（T11～L2）；②椎管占位＜40%，后凸角＞20°；③伤椎至少一侧椎弓根完整；④神经功能损伤等级（Frankel分级）为C、D、E。排除标准：：①失访；②合并多种内科疾病，全身状况较差；③恶性肿瘤导致的多发病理性骨折。对于符合条件的48例患者进行回顾性分析，平均年龄65.5岁（60～75岁），其中男36例，女12例，累计T11椎体6例，T12椎体15例，L1椎体18例，L2椎体9例。患者多合并高血压、糖尿病等基础疾病，经评估均可耐受手术。受伤原因：摔伤21例，车祸伤13例，坠落伤10例，重物砸伤4例。受伤的35例中合并病理性骨折，如骨质疏松、转移肿瘤及原发血管瘤等。受伤至手术时间10 h～12 d，平均4d。
2.2 影像学资料
手术前常规行胸腰椎正侧位片、磁共振检查及胸腰椎CT平扫+三维重建，用来观察分析骨折的类型、骨折块是否累计椎间孔内的神经根、脊髓受压情况、椎体后方是否完整。
2.3 手术方法
全麻满意后，患者取俯卧位，以患椎为中心，取后正中切口，C臂透视定位准确后，若胸腰椎爆裂性骨折椎管内占位＞1/3并具有明显神经功能障碍者，采用于棘突两旁剥离两侧骶棘肌显露部分椎板和上下关节突处，将伤椎单侧及伤椎临近上下椎双侧椎弓根予以拧入适当长度椎弓根螺钉，伤椎置钉侧行连接杆固定撑开，另一侧根据椎管内骨折块大小予以椎板开适当大小窗行减压，并将骨碎块压回椎体。用椎体成形器械经伤椎椎弓根穿刺，C臂透视确定骨水泥注入部位，给予C臂透视下伤椎椎体适当部位注入3~5ml骨水泥。骨水泥注入结束后行C臂透视观察有无骨水泥渗出、椎管内占位和螺钉置入情况，满意后行骨水泥灌注侧行连接杆安装，无需再次撑开。
对于胸腰椎爆裂性骨折椎管内占位＜1/3而无需行椎管减压的胸腰椎骨折患者，可采用肌间隙（多裂肌和最长肌之间）完成椎弓根螺钉置入和经椎弓根穿刺骨水泥注入伤椎椎体内，完成胸腰椎骨折复位固定和椎体成形。
2.4 围手术期处理
常规使用抗生素预防感染及支具保护下适当下地行走。术后1月、3月、6月、12月及24月进行定期随访并根据具体情况调整随访时间，并复查胸腰段X线正侧位片。
2.5 临床疗效评估
分别于术前、术后（3月、6月、12月）及末次随访时进行疼痛强度视觉类比评分(Visual Analogue Scale，VAS)评估患者疼痛缓解情况。影像学评价（Fig.1）：测量脊柱后凸Cobb角、伤椎前缘压缩率、椎管内占位情况 （典型病例见Fig.2）
2.6 统计学方法
采用SPSS13.0 统计软件进行分析，以均数±标准差表示（X±s），患者术前与术后3个月、6 个月、12 个月、24个月腰背痛VAS评分、椎体前缘压缩率、后凸Cobb角及椎管内占位的比较采用单因素方差分析，以P<0.05 为差异有统计学意义。4.讨论4.1 中老年胸腰椎骨折的特点 目前中国已成为世界上中老年人口最多的国家，随着老龄化进展，估计到21世纪中叶60岁以上人口将达4亿，占总人口数的35%。骨质疏松多见于中老年人，同样年龄越大全身肿瘤发生的概率越大，导致脊柱转移瘤的可能性增加，因此即使轻微的外伤也可导致严重骨折。中老年胸腰椎骨折因为多合并骨质疏松、椎体转移瘤、骨髓瘤、血管瘤等使椎体骨质严重丢失，合并轻微外伤即可发生严重爆裂性骨折，累及前中柱。胸腰段常指T11-L2节段脊椎，此处解剖上为胸椎的后凸和腰椎前凸过度处、活动度相对于胸和腰椎明显较大。从生物力学方面考虑，较为固定的胸椎和灵活的腰椎在此衔接。总上原因导致脊柱骨折常方生在胸腰段。中老年胸腰椎爆裂性骨折是骨质疏松症的主要并发症之一，传统保守治疗具有较高的致死率和致残率，患者多死于长期卧床导致的褥疮、坠积性肺炎、深静脉血栓等并发症，采取早期积极有效的手术治疗是必要的，而术中尽可能减少创伤有利于患者术后恢复，本组对于无需椎管减压的均采用生理肌间隙入路，可明显减少创伤、出血等[2]。4.2 经伤椎椎弓根置钉及椎体骨水泥灌注的可行性及优势4.2.1 经伤椎椎弓根置钉的优势Orchowski[3]等认为：后路钉棒系统固定的钉棒系统的稳定主要与椎弓根螺钉的固定的数量有关，故在保持原有脊柱固定长度的前提下相应增加螺钉的数量成为了首选，并可有效分散局部应力。从解剖学方面，脊柱的椎弓根冠状面为椭圆形，外表面都是是皮质骨，中间有少量的松质骨，后方几乎全是皮质骨，该处最为坚固，有研究明确表明：仅椎弓根为螺钉就承担60%以上的抗拔出力及80%的轴向应力遮挡，因此无论椎体是否完整，只要伤椎椎弓根基本完整，采用伤椎置入椎弓根螺钉可使撑开复位椎体高度更坚固易复位。在生物力学方面，Dick等[4]、Rohlmann A等[5]、秦良[6]等研究结果均表明在轴向压缩、前屈、后伸、侧弯曲旋转载荷应力及脊柱稳定性方面6钉固定明显优于4钉，表明相同节段固定，置入螺钉数量越多在脊柱各方向稳定性越优良。故与跨伤椎短节段固定相比，经伤椎植入螺钉固定可显著增加脊柱的刚度、强度和稳定性，伤椎置入的螺钉还可分散内固定的承载应力维持内固定，减少了椎弓根螺钉或连接棒的内固定的疲劳、松动、弯曲或断裂，又可达到长节段固定的效果，尽可能地保持了脊柱活动单元，减少了邻近节段关节退变。吴树华等也认为 [7]，经伤椎单侧椎弓根螺钉固定治疗胸腰椎爆裂骨折可使伤椎获得良好复位与固定，有利于矫正后凸畸形及维持矫正效果，并具有经伤椎双侧椎弓根置钉的生物力学和临床疗效方面优势。随着新型内固定器械的出现，微创也越来越广泛，对于骨质量较好且无神经损伤的胸腰椎骨折采用经皮附加伤椎椎弓根螺钉内固定是个较好选择[8]。4.2.2 经伤椎椎弓根椎体内骨水泥灌注成形的优势经后路复位伤椎，系伤椎椎体内原有的骨小梁支架结构受到暴力的压缩，复位后的椎体虽然高度恢复，但椎体内即刻形成空壳现象，特别是中老年患者骨质疏松，愈合能力更差。另有研究指出椎体的80%左右的轴向应力由前中柱承受，另20%的应力则是通过后柱，如复位的椎体为空壳椎体则直接导致术后脊柱的全部应力经后路钉棒系统传到，易使后路钉棒系统疲劳，产生断裂或松动等不利并发症。因此术后负重可导致迟发性脊髓损伤的发生，有相同研究表明[9]，经后路椎弓根钉棒系统内固定术治疗胸腰段椎体骨折，撑开复位后致骨折椎体“蛋壳样”变，未植骨填充所导致的前柱不实、后柱植骨融合不良、椎弓根钉棒系统安置不当内部自身产生较大应力及术后脊柱负重过早是钉棒松动、断裂主要原因，由此可见重建脊柱的前中柱，并向伤椎内填充物复位后所留间隙是必要的。对于中老年胸腰椎骨折有其特殊性，因多合并骨质疏松症、椎体转移瘤、椎体血管瘤、原发性骨肿瘤等病理性骨折，结合高龄骨质生长能力有限，因此普通伤椎内植入人工骨或自体骨并不适合中老年性胸腰椎骨折，骨水泥灌注椎体成形已经非常成熟，对于骨质疏松并发胸腰椎骨折，骨水泥的机械填充抗压作用使椎体稳定性增加，即刻缓解骨质疏松症及骨质引起的腰部疼痛，长期稳定脊柱和防止伤椎椎体塌陷的发生，并可有效缓解后路钉棒系统的轴向应力，有效率可达到90%以上。对于转移肿瘤或原发肿瘤，骨水泥聚合时产热反应使肿瘤细胞及病变部位的神经末梢发生变性、坏死，可显著缓解疼痛。但对于年轻患者并不适合骨水泥灌注，长期随访可知骨水泥质硬，会对椎体骨质产生切割，反而产生腰背部疼痛不适感。