经椎弓根定量植骨和骨髓治疗胸腰椎爆裂性骨折

　　作者：郑介柏,李斯明,王兵,刘贻运　　　作者单位：广州医学院附属广州市第十二人民医院骨科， 广东 广州

　　【摘要】 目的：评价椎弓根钉系统内固定并经椎弓根植入定量自体松质骨和骨髓治疗胸腰椎爆裂性骨折的临床效果。方法：对35例胸腰椎爆裂性骨折患者实施后路撑开复位内固定或加经椎弓根移植自体骨和骨髓进行治疗。对比观察不同时期伤椎的前后缘高度比、楔变角、后凸角的变化。结果：35例病人术后早期椎体高度和形态得到明显恢复，Cobb’s角、伤椎前后缘相对高度也得到改善，但远期效果二组有明显差别，定量植骨组矫正角度丢失及高度丧失比未植骨组少。 结论：后路椎弓根钉系统固定并经椎弓根定量移植自体骨和骨髓能增加远期椎体骨容量和脊柱前柱的抗压稳定性。

　　【关键词】 胸腰椎爆裂骨折; 内固定术; 椎弓根钉; 经椎弓根; 植骨术; 自体骨

　　Application of Pedicle Screw Fixation of Vertebral Body via Pedicle Combining with Quantify Bone and Marrowbone Graft for Treatment of Thoracolumbar Burst Fractures

　　ZHENG Jie-bai, LI Si-ming, WANG Bing, et al

　　The 12th Municipal Hospital Affiliated to Guangzhou Medical College,

　　Guangdong Guangzhou 510620, China

　　Abstract： Objective: To investigate the effect for treatment of thoracolumbar vertebral burst fractures by the method of pedicle screw fixation the vertebral body via pedicle with quantify autogenous bone and marrowbone. Method: 35 cases of thoracolumbar vertebral burst fractures were treated by pedicle screw fixation of vertebral body via pedicle or combining with autogenous bone and marrowbone. control study the index of RAP and AWA and Cobb’s angel preoperative to postoperative. Result: In a total of 35 cases， The height and configuration of centrum came back obviously and the Cobb’s angle improved in early period.But the late result is different. In group of the bone graft, The height and angle loss is less.　Conclusion: Application of pedicle screw fixation of vertebral body transpedicular combining autogenous bone and marrowbone grafting can reconstruct vertebral shape and height and increase the stability of the spine.

　　Key words： Thoracolumbar burst fractures; Interior fixation; Pedicle screw; Transpedicle; Bone graft; Autogenous bone

　　近年来临床观察发现，短节段经椎弓根内固定器虽然在术中能使胸腰椎骨折达到良好的复位及内固定，但是在骨折恢复过程中，容易出现内固定失败，矫正角度丢失等而出现迟发后凸畸形，以致有些患者出现迟发性神经损伤。许多学者都报道了单纯应用椎弓根钉系统固定出现了伤椎的高度丧失和角度矫正丢失[1,2]，因此大家纷纷采取了不同的方法来预防。目前采用前后路联合固定或合用后路植骨融合是国内外学者均认可的预防方法，但前路手术存在手术难度大和术后早期并发症多等缺点[3]，因此多数采用后路固定加用横突间植骨或椎间植骨[4]，但其植骨融合率并不高，术后仍然存在较高的高度丧失和角度矫正丢失率，尤其对合并有骨质疏松的患者更容易发生内固定失败，出现腰背疼痛和迟发性神经损伤[5]。我们采用椎弓根短节段内固定或联合经椎弓根植入定量自体松质骨和骨髓的方法治疗胸腰椎骨折患者35例，对比观察植骨的效果。

　　1 资料和方法

　　1.1 一般资料 ：自2002年3月至2007年4月我院收治胸腰椎爆裂性骨折患者35例，随机抽取19例单纯行后路短节段椎弓根螺钉内固定手术(short segment posterior fixation, SSPF)，16例内固定与经椎弓根椎体内植入定量自体松质骨和骨髓(short segment posterior fixation + bone and marrowbone graft, SSPF + BG)。35例胸腰椎骨折患者行后路椎弓根螺钉治疗的临床资料，其中男28例，女7例，年龄19～63岁，平均32.7岁。SSPF组平均31.8岁，SSPF+BG平均33.8岁。按损伤原因分：交通事故伤15例，高处坠落9例，重物砸伤9例，摔伤2例。按骨折部位分：T113例，T1211例，L114例，L27例，L34例，L43例，共损伤42个节段，同时损伤二个节段7例。术前脊髓损伤程度按Frankel标准评定：A级5例，B级6例，C级9例，D级10例，E级5例。手术距受伤时间6h～14d。

　　1.2 影像学观察与测量:全部患者均摄胸腰椎正、侧位X线片，合并神经损伤者均行CT检查，根据X线平片进行一般观察和骨折分类。摄片时间分别为术前、术后即刻、术后3～6月及术后1年。常规测量后凸畸形角(Cobb’s angle)，患椎楔变角(anterior welded angel, AWA) ，伤椎前后缘相对高度(ratio of anterior to posterior height, RAP)变化。如图1所示，①患椎楔变角：患椎上终板与下终板延长线的交角(图1中的角AWA);②后凸畸形角的测量(cobb技术)：患椎上位椎体的上终板垂线与下位椎体的下终板垂线的交角，即上下终板角(图1中的角K)，其大小反映脊柱后凸畸形的严重程度。③患椎前后缘相对高度值计算，即患椎前后缘测量高度的比值，以消除放大率影响，增加可比性。病人最终X线复查时间平均为13.6月，最短亦在12个月以上。有神经损伤的病人条件许可时术前行MRI检查了解脊髓及韧带等软组织损伤的情况。骨折节段CT片观察骨折块移位情况，测量椎管狭窄程度。

　　1.3 手术指征:①进行性神经功能损害。②后凸畸形达到或超过20度。③椎体前缘高度压缩达到或超过50%。④椎管受累在T11或T12达到或超过30%，在L1达到或超过40%，在L2以下达到或超过50%。⑤持续性腰背痛或下肢痛。

　　1.4 治疗方法:术前根据查体、X线、CT、MRI对损伤进行详细的评价，包括脊髓神经功能情况，损伤类型，椎管内占位情况，损伤椎体及上下邻近两个椎体的椎弓根情况，尤其对损伤椎体及上下相邻椎体的椎弓根完好情况的判定，对手术方案的制定非常重要。单纯压缩骨折在损伤椎体相邻的上下各一个椎体行椎弓根螺钉内固定，爆裂骨折及骨折脱位者根据损伤节段的稳定情况选择在损伤椎体相邻的上下椎体行两对4枚椎弓根螺钉内固定。

　　手术按:①参照横突中点解剖定位，“C”臂X光机透视定位，调整螺钉水平位角 (TSA)和矢状位角(SSA)拧入螺钉;②撑开复位;③固定;④减压;⑤植骨融合。根据术前评估应该减压的采取后路椎板切除减压。自髂后上棘骨刀取3cm×5cm松质骨咬碎成2mm颗粒状骨，髂骨取骨处抽取4ml骨髓，连同颗粒状骨分成两份经两侧椎弓根骨隧道植入伤椎撑开后形成的空隙。

　　1.5 术后处理:切口负压引流24～48h，术后常规给予脱水药物，抗生素静滴预防感染。有神经损伤者加用地塞米松或甲基强的松龙和神经营养药物。48h后拔除引流管，并逐渐开始康复锻炼。留置导尿，神经损伤者截瘫护理，期间将激素逐渐减量。绝对卧床6～8周，在床上不负重状态下功能锻炼。6～8周后下肢有功能者配戴胸腰段支具起床进行功能锻炼，完全瘫痪者配戴支具后可坐起，骨性愈合解除支具。

　　1.6 取出内固定物手术时机:X线平片显示骨折线已模糊，身体状况良好，能够耐受手术，距第一次手术时间9～18个月为宜。但不要求一定要取出内固定物，除非出现断钉断棒以致出现不良症状。

　　1.7 临床评估:主要通过门诊复诊形式进行随访，对神经功能恢复及椎体高度等情况进行调查评估。所有的病人均在手术后随访恢复情况。神经功能恢复：用Frankel分级法对手术前、后的病人神经症状进行分级比较。

　　1.8 统计学处理：数据分析使用SSPS11.0(软件)，调用完全随机二样本t检验：F= 0.369，P= 0.548，两组方差齐。t= -0.559，P=0.580，按a=0.05(以下同)，P>0.05,差别无统计学意义。

　　2 结 果

　　2.1 矫正度及远期矫正度丢失情况，见表1。表1 伤椎不同指标在各时期的测量值均数(略)

　　该资料属重复测量资料，可用重复测量资料的方差分析进行分析，前提条件有：样本是相互独立的随机样本，且服从正态分布，符合方差齐性检验和协方差阵的球形性检验。经检验，均符合要求。根据SPSS11.0，调用Analyze-General Linear Model-Repeated Measures进行重复测量资料的方差分析。

　　2.2 RAP两组间的比较见表2。表2 SSPF组与SSPF+BG组RAP样本均数统计学推断(略)

　　术前和术后即刻：P>0.05,无统计学意义，尚不能认为两组样本均数有差别。术后3～6月和术后1年：P<0.05，有统计学意义，且结合各自均数可以看出，SSPF + BG组>SSPF组。也即是SSPF组术后椎体高度丧失和角度矫正丢失较SSPF + BG组明显。

　　2.3 AWA两组间的比较见表3。表3 SSPF组与SSPF+BG组AWA样本均数统计学推断(略)

　　术前、术后即刻和术后3～6月：P>0.05,无统计学意义，尚不能认为两组样本均数有差别。术后1年：P=0.003<0.05，有统计学意义，且结合各自均数可以看出，SSPF组>SSPF + BG组。也即是SSPF组术后椎体高度丧失和角度矫正丢失较SSPF + BG组明显。

　　2.4 Cobb’s角两组间的比较如表4。表4 SSPF组与SSPF+BG组Cobb’s角统计学推断(略)

　　术前、术后即刻和术后3～6月：P>0.05，无统计学意义，尚不能认为两组样本均数有差别。术后1年：P=0.022<0.05，有统计学意义，且结合各自均数可以看出，SSPF组>SSPF + BG组。也即是SSPF组术后椎体高度丧失和角度矫正丢失较SSPF + BG组明显。

　　综合SPSS11.0统计分析结果，对比两组数据术后1年时，RAP、AWA、Cobb’s角均是P<0.05，有统计学意义，且结合各自均数可以认为SSPF术后椎体高度丧失和角度矫正丢失比SSPF + BG组明显。

　　3 讨 论

　　椎弓根螺钉具有三维矫正和三柱固定作用，能使压缩的脊柱高度和矢状面成角获得良好恢复，为术后早期下地康复活动提供了可能。对于胸腰椎骨折，目前临床上普遍应用短节段椎弓根内固定装置进行骨折内固定。但临床随访发现，单纯后路器械固定治疗胸腰椎爆裂性骨折，远期容易出现螺钉断裂、松动，复位丢失，再次出现后凸畸形而影响治疗效果[1]，且随下地活动的增多或内固定取出后，易发生椎体高度和后凸畸形矫正丢失，出现迟发性神经损伤，一定程度上影响了患者功能恢复。近年来，对椎弓根螺钉治疗胸腰椎骨折高度恢复和矫正丢失的研究较多，尤其是预防矫正丢失，成为一项较热门课题。

　　许多学者报道了椎弓根螺钉内固定后初期复位的丧失和迟发后凸崎形，认为其原因可能是爆裂骨折后前柱内在的损伤。McComrack等[6]认为固定失败的原因在骨折后的解剖改变，受损伤椎体不能承载，而不是椎弓根螺钉器械的问题。马维虎等[7]研究也表明，如椎体前柱缺陷未重建，则100%的力通过后柱固定在机械上，易引起断钉、断棒等问题。脊椎骨折虽然复位，但复位后椎体内蛋壳样[8]改变者，并不能承受正常纵向压缩负荷;研究确定椎体内的骨组织减少25%，其强度减弱50%。椎弓根螺钉固定器位于脊柱后方，前方缺乏有效支撑，二者是发生脊柱前方高度和后凸畸形矫正丢失的力学基础[9]。徐宝山等[1]认为经后路短节段内固定治疗胸腰椎爆裂针折术后内固定失败和矫正丢失的主要原因是未充分植骨，内固定未及时取出。

　　有鉴于此，在后路撑开椎弓根钉固定后，椎体形成的空腔有学者提出使用不同的填充物。常见的有骨水泥(polymethyl methacrylate , PMMP)，Galiber[10]和Duqusnel[11]首先应用经皮椎体成形术治疗骨质疏松或恶性肿瘤引起的椎体压缩骨折。骨水泥注入到伤椎起到了即刻增加脊柱强度和稳定性、减轻患者疼痛、缩短卧床时间及预防椎体再塌陷发生[12]，即现在流行的椎体成形术(PVP、PKP)。目前主要用于骨质疏松症压缩性骨折、椎体血管瘤和脊柱溶骨性肿瘤的治疗。近来研究表明，骨水泥椎体成形术加椎弓根螺钉固定可以获得即刻稳定和维持后凸矫正和椎体高度恢复，是一种预防后凸畸形较好方法，不仅适用压缩性、而且适合爆裂型骨折[12]。但在临床应用中也存在一些问题，如PMMA在体内不能生物降解，不能被骨组织代替，是一永久异物;不能与活体骨组织生物连接、固化时发热等。尤其是PVP时PMMA强化过程中出现椎体外渗漏灼伤脊髓，形成占位时将产生严重后果。

　　为了解定量自体骨和骨髓在促进骨愈合中的作用，对35例胸腰椎爆裂性骨折做对比分析和评价,主要从影像学进行对照研究。两组病人术后即刻甚至术后3～6个月在影像学指标上均无差别。但是在术后1年时影像学指标出现了明显差别，SSPF+BG比SSPF椎体高度丢失和迟发后凸畸形要轻微。这既可能与自体骨在早期由颗粒状自体骨提供即刻骨强度，增加椎体前柱稳定性，也可能与后期通过骨髓的骨诱导和传导，促进骨生成，从而预防术后椎体高度丢失和迟发后凸畸形。据此我们认为移植自体骨和骨髓填充椎体空腔结合椎弓根钉固定治疗胸腰椎爆裂性骨折，对预防术后椎体高度丢失和迟发后凸畸形以及减少术后并发症应是不错的选择。

　　当然，此术式也存在一些不足之处：首先是需要在髂骨上另做一个切口提取松质骨和骨髓，部分病人会出现供骨区的慢性疼痛，影响患者术后的生活质量;其次在充填松质骨颗粒时，由于受椎弓根骨隧道周径的限制及内固定器械的阻挡，往往无法使椎体空腔充填完全，植入椎体空腔的松质骨由于内固定物的应力遮挡，长期缺乏应力刺激，成骨作用受限，骨折生长缓慢，骨折愈合时间较长。

　　【参考文献】

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　　[2]Sasso RC, Renkens K, Hanson D, Reilly T, Mc Guire RA Jr, Best NM. Unstable thoracolumbar burst fractures: anterior-only versus short-segment posterior fixation[J]. Spinal Disorder Tech，2006，19(4):242-248.

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