经伤椎置钉椎弓根螺钉系统单节段固定治疗胸腰椎骨折的临床探讨

(脊柱外科杂志 2010年03期)

曾忠友 ，程新财，张建乔，江春宇，宋永兴，金才益，王斌

【摘要】 目的 探讨经伤椎置钉椎弓根螺钉系统单节段固定治疗胸腰椎骨折的可行性和有效性。方法 本组男20例，女5例，年龄24～55岁，平均41.3岁，高处坠落伤18例，车祸伤7例；单椎体骨折22例，骨折脱位2例，跳跃性双椎体骨折1例；按AO分型：A1．2型7例，A3．1型16例，B1．2型2例。根据影像学检查测量Gardener节段畸形角、椎体前缘高度丢失程度及椎管占位程度，采用经伤椎置钉单节段椎弓根螺钉系统复位固定术，同时予植骨融合。结果 本组切口无感染，未出现脊髓神经症状加重现象。均获得随访，随访时间10～48个月，平均21．2个月。术后Gardener角、椎体前缘高度恢复及椎管占位情况均有明显好转，与术前相比差异有统计学意义（P＜0.05）。本组未出现内固定失效现象。结论 经伤椎置钉椎弓根螺钉系统单节段固定治疗胸腰椎骨折效果良好，但须严格把握手术适应症。

【关键词】胸椎；腰椎；脊柱骨折；内固定术

Treatment of thoracolumbar fractures with monosegmental pedicle screws fixation at the level of the fracture simultaneously ZENG Zhongyou,HUANG Wei,Zhang Jianqiao,et al. The second Dept of Orthopaedics,Hospital of Zhejiang General Corps of Armed Police Forces,Jiaxing,Zhejiang,314000,China

【Abstract】Objective To explore feasibility and efficacy of thoracolumbar fractures with monosegmental pedicle screws fixation at the level of the fracture simultaneously.Method:A total of 25 cases of thoracolumbar fractruc were treated from January 2006 to november 2008,Of them,there were 22 cases of single vertebral fracture,1 cases of double vertebral fracture and 2 cases of fracture and dislocation.According to the AO classification,7 cases with type A1.2,16 cases with type A3.1,and 2 cases with type B1.2.The spinal cord function was classified to Frankel′s scale as grade B 1 cases,grade C 4 cases,grade D 6 cases and grade E 14 cases.All of them were treated with monosegmental pedicle screws fixation at the level of the fracture simultaneously,except that L₄ vertebral body of jumping fracture of 1 case was treated by three-vertebrae 6 pedicle-screws implantation technique.Result:Screws insertion is successful in every injured vertebral body and all of screws of injured vertebral body are stable. There was no infection of incision and no aggravation of spinal cord function.All cases were followed up 10～48 months(average 21.2 months),there was no implant failure,strong bone fusion was achieved in all cases. Gardener′s angle,loss rate of the anterior height of injured vertebral body and spinal canal stenosis rate were improved respectively. These changes had significant difference statistically. All cases had averagely improvemant of I to Ⅱdegree on the aspect of spinal cord function,Conclusion: Monosegmental pedicle screws fixation at the level of the fracture simultaneously can be applied to treat partly thoracolumbar fractures.

【Key words】Thoracic vertebrae;Lumbar vertebrae;Spinal fracture;internal fixation

无论跨伤椎的4钉两椎体固定，抑或近年来报道^[1、2]的6钉三椎体固定，虽然其固定效果确切，但均为双节段固定。对于部分胸腰椎骨折，是否可采用经伤椎置钉单节段固定，从而减少脊柱运动节段的丢失。我院于2006年1月～2008年5月选择部分胸腰椎骨折患者，采用经伤椎置钉椎弓根螺钉系统单节段固定的方式，共治疗25例，现将其早期结果报道如下。

1 资料与方法

1．1 一般资料

本组男20例，女5例，年龄24～55岁，平均41.3岁，高处坠落伤18例，车祸伤7例；单椎体骨折22例，骨折脱位2例，跳跃性双椎体骨折1例；损伤部位：胸₁₀2例，胸₁₁3例，胸₁₂5例，胸₁₂腰₁1例，腰₁10例，腰_1/21例，腰₂2例，腰₁腰₄1例(注：腰₄部位采用的是6钉三椎体固定方式，以下所述的分型、评分及影像测量数据均不包括腰₄部位)；均为椎体一侧终板损伤，其中上终板损伤22例，下终板损伤3例；按AO分型：A1．2型7例，A3．1型16例，B1．2型2例，根据McCormack等^［3］提出的载荷评分法为3～6分，平均4．7分。脊髓神经损伤按Frankel分级：B级1例，C级4例，D级6例，E级14例，入院后常规行胸椎或腰椎X线正侧位及CT检查（包括平扫及矢状面、冠状面重建），其中MRI检查21例。根据影像学检查测量Gardener节段畸形角^［4］（测量方法为：伤椎下终板和头侧邻近椎体上终板平行线的垂线所成夹角）、椎体前缘高度丢失程度及椎管占位程度（突入椎管骨块占椎管矢状径比例），测量结果为Gardener角9°～29°，平均20.7°；椎体前缘高度丢失18%～60%，平均34.4%；除外A1．2型及B1．2型，A3．1型16例均有骨块侵入椎管，椎管占位7～43%，平均21.3%。伤后6小时入院并伴有脊髓神经损伤的8例患者予甲基强的松龙冲击治疗（前半小时按30mg/kg给药,后23小时按5.4mg/kg．h给药)。

1．2 手术方法

除外1例腰₁腰₄跳跃性骨折其腰₄部位采用6钉三椎体（双节段）固定方式，其余损伤部位均予单节段固定，采用全麻。伤椎的邻椎正常方向置钉，伤椎置钉方法则根据终板损伤部位，如为上终板损伤，则螺钉进入方向与下终板成角。如为下终板损伤，则螺钉进入方向与上终板成角。根据伤椎处的生理弧度，棒预弯的弧度可稍大于其生理弧度，装棒后，于螺钉尾部拧入加压杆，作椎间撑开，同时压缩加压杆，使脊柱前方张口，紧固螺栓，本组所用椎弓根螺钉系统均为国产GSS-Ⅱ型，然后根据术前计划，对部分病例（骨块侵入椎管在胸椎大于10%或在腰椎大于20%以上者）进行椎管探查，如仍有骨块明显占位，予以打压回纳。最后植骨：采用自体骨（包括减压取下的骨质或经椎板、小关节突劈下的骨块）与人工骨（上海瑞邦生物材料有限公司生产的颗粒型人工骨）进行伤椎与邻椎椎板表面、小关节突间及横突间的混合植骨。

1．3 术后处理

术后继续卧床并预防抗感染、激素及保护胃粘膜等治疗，根据引流量切口引流管于48～72小时拔除，14天切口拆线。麻醉苏醒后即嘱患者主动行双侧踝关节背伸运动，被动双下肢直腿抬高锻炼， 4～6周后在胸腰支具保护下下床活动（双下肢肌力在Ⅳ级或以上者），6周后开始序贯性腰背肌锻炼。

1．4 评价方法

分别于术后3～5天、3个月、6个月、12个月复查脊柱X线片，于术后3～5天、6个月、12个月复查脊柱CT。对比Gardener角、伤椎前缘高度恢复及椎管占位情况（术前、术后、最后随访时）的变化。所得数据进行t检验和χ²检验，采用SPSS10.0统计软件。随访过程中观察内固定是否存在弯曲、松动或断裂现象。采用Frankel分级标准评定脊髓神经恢复情况。

2 结果

本组伤椎全部完成置钉，且椎弓根螺钉稳定性良好。切口长度为5．0～7．8cm，平均6．3 cm，手术时间为40～65分钟，平均51分钟，术中出血量为80～310ml，平均165ml。本组切口无感染，未出现脊髓神经症状加重现象。均获得随访，并于10～15个月后取除内固定，随访时间10～48个月，平均21．2个月，根据X线和CT检查片测量：术后Gardener角2°～15°，平均10.8°；椎体前缘高度恢复至71%～93%，平均86.1%；椎管占位3～19%，平均11.3%。最后随访时Gardener角3°～20°，平均12.3°；椎体前缘高度为正常的70%～89%，平均85.1%；椎管占位0～10%，平均4.7%。Gardener角、椎体前缘高度及椎管占位情况术前与术后即刻相比差异有统计学意义（P＜0.05），Gardener角、椎体前缘高度恢复及椎管占位情况术后即刻与最后随访时差异无统计学意义（P＞0.05），当然，术后恢复的Gardener角及椎体前缘高度有丢失现象，而术后椎管有重塑现象，因此椎管占位明显好转。脊髓神经功能均有Ⅰ～Ⅱ级的恢复，具体为：C级1例，D级3例，E级21例。腰背部无疼痛并恢复正常生活与劳动19例，遗留轻度腰背部酸痛、无需服药治疗且生活基本无影响5例，腰背部无疼痛但影响生活1例（最后脊髓神经损伤恢复至C级者），未出现内固定松动或断裂现象。

3 讨论

跨伤椎4钉两椎体固定（如AF系统）由于其操作相对简单且复位效果确切成为后路治疗胸腰椎骨折的主要方式，但随着临床应用的增多，与其固定方式相关的并发症如内固定松动或断裂以及随后发生的矫正度丢失等现象^［5、6］亦日渐多见。近年来出现的6钉三椎体固定方式，由于可很好地降低跨伤椎4钉两椎体固定方式引起的悬挂效应和四边形效应，以及在骨折脱位中的良好复位效果，其临床应用有增多的趋势^{［1、2、7］}。但无论4钉两椎体（跨伤椎）固定或6钉三椎体固定，均存在以下不足：1、切口长、创伤大；2、牺牲两个运动节段；3、加速邻近节段的退变；4、由于融合两个节段，植骨量较大，有时需要取自体髂骨，进一步增加了创伤及手术时间。

经伤椎置钉的可行性及单节段固定的优点 胸腰椎骨折，如骨折脱位（B1、B3型）、压缩型骨折（A1型），既使是部分爆裂型骨折（如A3．1型），表现为椎体或椎间盘-韧带复合结构的损伤，而椎弓根，特别是椎弓根体部基本保持完整，如本组病例。生物力学研究表明，椎体皮质骨的应力主要集中于椎弓根基底。Hirano等^［8］通过生物力学试验发现：椎弓根提供了至少60%的拔出力强度及80%的轴向刚度，而椎体松质骨仅提供了15%～20%的拔出强度。国内有作者^［9］通过对单椎体胸腰椎骨折采用单节段与双节段椎弓根螺钉固定的生物力学比较表明：单节段与双节段固定均能明显提高骨折脊柱的稳定性。因此，对于部分胸腰椎骨折，只要适应症把握得当，采用经伤椎置钉在技术上是可行的^［2］，在生物力学方面亦是有效的。至于固定节段，可根据伤椎终板损伤的位置来决定，如为上终板损伤，则选择伤椎与上一椎体的固定，如为下终板损伤，则选择伤椎与下一椎体的固定。结合本组病例，单节段固定具有以下优点：1、大大缩短了手术时间，本组手术时间为40～65分钟，平均51分钟；2、切口小，创伤小，对椎旁肌的剥离及破坏少，切口长度为5．0～7．8cm，平均6．3 cm；3、仅固定、融合一个节段，减少了运动节段的丢失，且可能延缓邻近节段的退变；4、单节段撑开，复位及椎管间接减压效果好；5、内固定跨度，与跨伤椎4钉两椎体固定方式相比，避免了悬挂效应，降低了四边形效应，从而减轻了内固定负荷，有效地降低了内固定的失败率。通过本组随访观察，无一例出现内固定松动、断裂现象；6单节段融合，基本不需取自体髂骨。最后随访时，25例病例均植骨融合良好，其中19例无腰背痛，仅5例遗留轻度腰背部酸痛、而无需服药治疗，既使部分Gardener角及椎体前缘高度恢复不甚满意且随访过程中有丢失的病例，亦无腰背部酸痛，考虑可能与切口小、创伤小、软组织损伤小及植骨融合确切等有关。当然，需要指出的是，从临床中4钉两椎体（跨伤椎）固定及6钉三椎体固定的实践来看，对照本组病例，经伤椎置钉单节段固定治疗胸腰椎骨折其Gardener角及椎体前缘高度的恢复并不甚满意，且术后已恢复的Gardener角及椎体前缘高度有部分丢失现象，考虑主要与固定方式及手术技术有关，而适应症选择不当亦可能是因素之一，如本组载荷评分为3～6分，平均4．7分，且载荷评分越高者，其术后Gardener角及椎体前缘高度的丢失亦稍明显。

适应症的选择 根据AO分型，以下骨折类型可考虑行单节段固定，如A1型、A3．1型、B1型、B3型，C1．1型，C2．1型，当然同时还需满足以下条件：1、单椎体骨折或单节段骨折脱位；2、椎体骨质良好，无明显骨质疏松；3、压缩型骨折中，椎体压缩≤50%；4、爆裂型骨折中，CT矢状位重建片提示伤椎碎裂面积≤30%，椎弓根完整；5、仅一侧终板损伤，当然下终板损伤应是其最佳适应症；6、载荷评分≤4分。

注意事项 国内外已有文献报道肯定了经伤椎置钉椎弓根螺钉系统单节段固定治疗胸腰椎骨折的可行性和有效性，且从本组病例来看，其早期临床结果满意，但应慎重选择，特别要强调适应症的把握及手术技巧，主要包括以下几个方面：1、术前除X线检查外，建议常规行CT平扫+矢状面、冠状面二维重建以客观评价椎体损伤面积及损伤程度，并根据载荷评分法严格进行评分，以更好地选择适应病例；2、术前C形臂X线定位，精确选择切口部位，以减少切口长度，从而减少创伤；3、建议采用配套有专用复位器械的椎弓根螺钉系统如GSS-Ⅱ型；4、进钉方向：上位椎体进钉要求螺钉紧贴椎弓根上方切迹，下位椎体进钉要求螺钉紧贴椎弓根下方切迹，当形成钉棒角时，螺钉能以皮质骨为支点进行撑开及形成钉棒角，同时确保螺钉一次性拧入。5、根据伤椎处的大致生理弧度，在将棒进行预弯时可适当增加其预弯角度，以超过生理弧度，以确保复位时钉棒角的产生，使脊柱前方张口，同时使脊柱载荷的传导尽量靠近后路内固定器的一侧，即尽量从后中柱传导。6、建议常规安装横连结，使钉棒形成一个整体框架，如此螺钉应力均匀，另外，可更好抵抗扭力。7、尽量不进行椎管探查或减压，如确需进行，减少对小关节的破坏；8、强调植骨床的制作，保证植骨面积及植骨质量，进行确切植骨，有作者^［9、10］建议采用椎间植骨的方式，一方面植骨融合质量好，另一方面椎间紧压植骨有一定的支撑作用，可减少内固定应力。9、术后下床活动时佩戴使胸腰椎适当后伸的支具，一方面可限制患者身体前屈，同时胸腰椎适度后伸后，载荷始终通过脊柱中后柱向下传导，减少通过前柱传导，从而避免内固定器械的固定失败和矫正角度的丢失。

参考文献

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作者简介：曾忠友，1969年11月出生，医学硕士，副主任医师

联系电话：13967385575

邮箱：zjzengzy@263.net

Liu S, Li H, Liang C, Long H, Yu B, Chen B, Han G, Zhang X, Li F, Wei F.

Monosegmental transpedicular fixation for selected patients with thoracolumbar burst fractures. J Spinal Disord Tech. 2009 Feb;22(1):38-44.

Spinal Surgery Department, The First Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Guangzhou, China.

STUDY DESIGN: A prospective cohort study on selected consecutive patients. OBJECTIVE: To evaluate the efficacy of an innovative operative technique called monosegmental transpedicular fixation for the treatment of some thoracolumbar burst fractures. SUMMARY OF BACKGROUND DATA: Short-segment pedicle screw instrumentation is accepted by many spinal surgeons as an acceptable technique for the treatment of thoracolumbar burst fractures. Preoperative evaluation using the spinal load-sharing makes this technique more reliable. To preserve more motion segments, some authors have advocated using monosegmental pedicle screw instrumentation (MSPI) to treat thoracolumbar fractures. However, up until now this kind of maneuver is only performed in cases of flexion distraction injuries. METHODS: A cohort of 20 patients with thoracolumbar burst fractures fulfilling the inclusion criteria were prospectively submitted to surgical treatment of monosegmental transpedicular fixation plus posterior fusion. All instrumentations were performed with pedicle screws inserted bilaterally into the fractured level and 1 adjacent level, either superior or inferior depending on the locating side of the intact endplate. All patients were followed up. The preoperative radiographs, the postoperative radiographs within 1 week of operation, and the radiographs of the most recent follow-up were evaluated for kyphosis correction recorded in the Sagittal Index and Load-Sharing Classification (LSC) index. The postoperative functional outcomes were evaluated using the Frankel Performance Scale together with the Denis Pain Scale. RESULTS: Eighteen patients were followed up successfully with an average final follow-up of 24.7+/-8.0 months. The focal kyphotic angulations were corrected satisfactorily with the mean Sagittal Index of preoperative 16.5+/-6.6 degrees, initial postoperative 4.0+/-2.4 degrees, and latest follow-up 4.8+/-4.0 degrees. No obvious loss of correction occurred except for 2 patients who both scored 8 points on the LSC Score. Postoperatively, most patients attained both functional neurologic improvement and pain relief, and only a few complications were noted. CONCLUSIONS: For selected thoracolumbar burst fractures, MSPI can provide the same or better fixation and preserve more motion segments than other methods of posterior pedicle instrumentation. With preoperative evaluation using the spinal LSC system, MSPI is effective and reliable for the treatment of thoracolumbar burst fractures when properly indicated

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