脊柱外科杂志  2024, Vol.22 Issue(3): 204-209   PDF    
胸腰椎爆裂性骨折合并后纵韧带损伤的研究进展
何强, 高志宇, 包阿如汗, 郭圳, 邢文华     
内蒙古医科大学第二附属医院脊柱外科中心,呼和浩特 010030
关键词: 胸椎    腰椎    脊柱骨折    纵韧带    综述文献    
Research progress of thoracolumbar burst fracture complicated with posterior longitudinal ligament injury
He Qiang, Gao Zhiyu, Bao Aruhan, Guo Zhen, Xing Wenhua     
Department of Spinal Surgery Center, Second Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University, Hohhot 010030, Inner Mongolia Autonomous Region, China
Key words: Thoracic vertebrae    Lumbar vertebrac    Spinal fracture    Longitudinal ligament injury    Review literature    

胸腰椎爆裂性骨折在脊柱骨折中比较常见,约占椎体前中柱骨折的60%,合并后纵韧带断裂时易出现神经损伤[1-2]。不同类型胸腰椎爆裂性骨折的治疗方法不尽相同,目前临床上常用的有前路、后路、前后联合入路3种术式,然而最佳的治疗方式目前尚无定论。本文对胸腰椎爆裂性骨折合并后纵韧带损伤的研究现状及手术方式进行综述。

1 后纵韧带损伤的判断

后纵韧带是维持脊柱中柱稳定性的重要组织,其与椎间盘纤维环及椎体上下缘连接较为紧密[3]。完整紧张的后纵韧带不仅有着限制脊柱过度前屈、防止椎间盘向后突出的生理作用,还可以在胸腰椎爆裂性骨折中推动或者牵拉破裂的骨折块向前复位[4-5]。解剖学研究[3]发现,后纵韧带在胸腰椎交界(T11 ~ L2)处的弹性纤维含量高、形状较宽,且组织结构较为明确。后纵韧带的解剖特点和力学作用为椎管内骨块的间接复位奠定了一定的结构基础。孙兆云等[6]于2015年率先提出后纵韧带损伤程度的影像学分级,可辅助胸腰椎爆裂性骨折手术方式的选择;Ⅰ、Ⅱ级(轻度)损伤可单纯撑开复位,Ⅲ级(重度)损伤建议切除椎板进行直接减压;只要患者的后纵韧带完整,即使椎管占位率≥50%也不是后路间接减压术的禁忌证[7-8]。后纵韧带的连续性和完整性可作为后路间接减压的手术指征之一,故术前对后纵韧带损伤程度进行分级有着十分重要的意义,MRI上后纵韧带形态和信号的改变程度可作为选择治疗方案的重要依据,必要时采取融合术可减少术后并发症的发生。

MRI是确诊胸腰椎爆裂性骨折后纵韧带损伤的“金标准”。Grenier等[9]认为,椎间盘外围低信号线的缺损或中断是诊断后纵韧带破裂的可靠特征。后纵韧带是脊柱中柱结构及维持脊柱稳定性的关键组成部分,通过某些椎体损伤参数也可以间接判断后纵韧带的损伤情况[10],如受伤椎体高度降低、局部后凸角(LK)、椎管损伤等。Tan等[11]通过大量数据研究后纵韧带损伤与伤椎压缩程度、LK和椎管损伤之间的关联程度,结果表明,后纵韧带损伤与前椎体压缩比(AVBCR)、后椎体压缩比(PVBCR)和中矢状径压缩比(MSDCR)相关。另外,Hu等[12]关于胸腰椎爆裂性骨折后纵韧带状态与骨碎片大小的相关性研究表明,AO分级、美国脊髓损伤协会(ASIA)分级、骨碎片高度(HBF)和骨碎片高度占椎体后壁高度的百分比(RHBF)可在一定程度上预测后纵韧带损伤;该方法的优点在于可直接通过CT来测量HBF,还可客观地评价AO分级、ASIA分级;这项研究的局限性在于样本量较少,并且没有获得量化的数值。Chen等[10]的研究发现,在所有情况下,骨碎片翻转角度(IA)和MSDCR的测量对于评估胸腰椎爆裂性骨折中后纵韧带的状态都十分必要。当利用MRI来评估后纵韧带损伤程度有难度时,有必要关注MSDCR和IA;当MSDCR > 52%,IA > 33°时,提示后纵韧带可能存在不连续。对于胸腰椎爆裂性骨折来说,骨碎片突入椎管内的高度和宽度是影响复位效果的重要影像学参数。Peng等[13]的研究表明,椎管内骨碎片的位置是后路内固定和后纵韧带牵引复位能否成功复位椎管内骨折的主要因素,当椎管内骨碎片的宽度大于椎管横径的75%,高度大于受伤椎体后壁高度的47%时,后路内固定和后纵韧带牵张复位法不能复位椎管内骨碎块。

后纵韧带含水量少且较薄,通过MRI观察后纵韧带形态存在一定的难度。孙兆云等[6]对后纵韧带在MRI上的信号强度、走行方向及外形轮廓改变进行研究,发现T2WI是其最佳显示序列。后纵韧带具有中间偏厚、两侧偏薄的特殊解剖特点[14],正中矢状面是观察其最佳的显示层面。有学者[15]提出可以通过注射造影剂使其显影从而与周围组织形成明显的对比,但作为有创性诊断在临床上一般不常用。这种直接评估方式和前述通过椎体损伤参数来间接判断后纵韧带损伤程度的方法相比,具有简单、直接的特点,不足之处在于需要医师有一定的临床经验和阅片能力才能准确评估[7, 16]。近年来,随着MRI性能的提升和技术的不断进步,其在信号处理和医学成像上的效果较以往有显著的提升。此外,正常的后纵韧带在任何序列上均表现为低信号,当后纵韧带损伤时,水肿、血肿使局部信号增高,也能间接增强信号对比度。总之,MRI对软组织损伤的诊断仍然具有不可替代的优越性[17]。后纵韧带损伤在MRI上主要表现为以下3点。①走行方向改变[18]:正常后纵韧带在MRI的正中矢状位上表现为纵直、细长且连续的信号带;损伤时走行方向发生迂曲、变形,后纵韧带光滑的轮廓消失,损伤严重时在椎体层面表现为连续性中断,部分韧带和碎裂的骨块重叠在一起,不易区分。②信号强度改变[19]:正常后纵韧带含水量较少,在MRI所有序列上均呈带状低信号影,与周围椎体、硬膜囊、椎间盘分界不清;损伤的后纵韧带充血、水肿,低信号带内出现点状、斑片状、长条带状的高信号影,高信号影的清晰度与后纵韧带的损伤程度成正比。③周围结构改变[20-21]:后纵韧带前方紧邻椎体后壁和纤维环后缘,后方毗邻硬膜囊,前后均有脂肪和静脉丛;当椎体后壁骨折及椎体出现后凸畸形,后纵韧带前方的脂肪影消失,同时韧带后方的硬膜囊高信号影出现不规则改变或中断。根据以上特点,后纵韧带损伤在MRI上可分为3级:Ⅰ级损伤,韧带连续性尚可,前方脂肪影消失,纵直的走行方向出现了弧度或迂曲;Ⅱ级损伤,在Ⅰ级损伤的基础上韧带周围或内部出现点状高信号影,提示韧带部分撕裂;Ⅲ级损伤,韧带形态消失或连续性中断,被片状高信号影替代,椎间隙层面可见横行高信号或中等信号带,与终板平行、呈条状,贯穿椎体前缘或后缘连线,可与椎体后方纵行高信号影并存并与其连通,提示韧带完全断裂[22]

2 神经系统损伤的判断

严重的胸腰椎爆裂性骨折常伴随脊髓神经损伤,神经系统缺陷的发生率为50% ~ 60%[12, 23]。T11 ~ L1骨折合并的神经损伤多为脊髓(圆锥)损伤,L2骨折合并的神经损伤多累及马尾神经。脊髓神经损伤可以分为原发性损伤和继发性损伤[24]。原发性损伤指爆裂性骨折产生的骨碎片突入椎管,对脊髓或马尾神经产生直接压迫,甚至导致脊髓离断;继发性损伤在原发性损伤的基础上产生,包括局部组织的出血、脊髓神经的水肿[25]、炎性介质的产生、能量代谢的变化[26]等一系列生物化学及分子水平的损伤。由于神经细胞不可再生,原发性损伤往往是不可逆的。为了减轻继发性损伤或者在搬运途中带来的二次损伤,现场急救应采用平托法或滚动法,经担架、木板等方式运送[27]。入院后受伤时间在8 h以内者,美国急性脊髓损伤研究会(NASCIS)建议选择甲泼尼龙进行冲击治疗,目的是阻止类脂化合物的过氧化反应和稳定细胞膜,从而减轻外伤后神经细胞的变性,减少组织细胞的水肿,改善脊髓血供,避免损伤后脊髓缺血的进一步加重;此外,还可以使用自由基清除剂、改善微循环药物、兴奋性氨基酸受体阻滞剂等。

目前临床上常用Frankel分级和ASIA分级对脊髓损伤严重程度进行判断。Frankel分级对脊髓损伤评估有较大的实用价值,但是对脊髓圆锥和马尾神经的损伤评估存在缺陷,也缺乏对膀胱、肛门括约肌功能的评估。ASIA分级是迄今为止最先进的脊髓损伤评估方法,它将各种功能障碍的大小和严重程度进行了精确地量化,其实用性、先进性和科学性在临床实践中已得到反复证实。

3 手术治疗

Gelb等[28]根据X线片上后凸角度、CT矢状面伤椎椎体粉碎程度及横断面骨折碎块突入椎管的范围3方面进行评分,每种因素依据轻、中、重分别评为1、2、3分,3 ~ 6分可采用后路手术,≥7分可考虑前路手术。但是该评分方法偏向于对骨折形态的描述,并没有将周围软组织及神经损伤纳入考量指标,对指导手术方式的选择和判断骨折预后缺乏实质性的意义。Vaccaro等[29]根据损伤机制、后方韧带复合体(PLC)的完整性和神经损伤情况设计了胸腰椎损伤分类和严重程度评分系统(TLICS),综合评分≥5分者应手术治疗,≤3分者采用非手术治疗,4分者可根据患者实际情况选择手术或非手术治疗。手术治疗的目的:①最大程度矫正和固定受伤椎体高度,恢复脊柱正常解剖结构及稳定性;②彻底减压,恢复患者神经功能,减少远期并发症。目前来说,多数学者认为神经损伤进行性加重是急诊手术的适应证,而对于完全脊髓损伤或静止的不完全脊髓损伤,早期手术恢复脊柱稳定还是脊髓水肿减轻后延迟手术,目前尚无统一意见。手术入路的选择取决于PLC结构的完整性、神经系统损伤情况、骨折部位及当地医院的诊疗水平等。

3.1 前路手术

随着内固定技术的不断成熟及钛网、人工椎体等植骨替代材料的不断改进,前路手术作为治疗胸腰椎爆裂性骨折的独特技术手段逐渐被外科医师所接受。前路手术可直接将脊髓前方的骨折碎片清除,彻底减压的同时行椎间植骨融合,在不破坏脊柱后柱生物力学特性的同时有效重建脊柱的稳定性[30],发生神经损伤的可能性较小。其主要适应证:①受伤时间 > 14 d;②非手术治疗或后路手术后患者神经功能未完全恢复,椎管前方仍有压迫;③硬膜囊前方存在骨性压迫;④前方压迫所致的迟发性不全瘫;⑤椎体高度丢失 > 70%;⑥不完全脊髓损伤或存在脊髓损伤综合征;⑦T12及以上节段椎管狭窄率 > 35%,L1椎管狭窄率 > 45%,L2及以下节段椎管狭窄率 > 55%;⑧陈旧性胸腰椎骨折导致的脊柱畸形[31]。绝对适应证为胸腰椎爆裂性骨折,后壁骨折碎块翻转向前,在横断面CT上可见椎体后壁的骨皮质位于椎管内并且指向椎体前方。Wessberg等[32]通过对115例椎体爆裂性骨折患者进行长期随访发现,不论是手术治疗还是非手术治疗,突入椎管内的骨折碎块都存在不同程度的吸收,椎管的直径都会有不同程度的增加,所以对于没有神经损伤的患者,其更倾向于不进行前路手术治疗。前路手术并发症:①胸导管损伤;②奇静脉和半奇静脉损伤;③大血管损伤;④腹膜穿孔。手术并发症不仅会增加患者的痛苦和经济负担,更有可能导致手术失败,预防并发症的发生至关重要,术者须具备扎实的解剖学理论知识和丰富的手术操作经验。

3.2 后路手术

后路手术包括[33-35]:①后路短节段跨伤椎内固定术;②后路短节段经伤椎内固定术;③微创经皮内固定术;④经皮椎体成形术(PVP)及经皮椎体后凸成形术(PKP)。

胸腰椎爆裂性骨折既往多选用后路短节段跨伤椎内固定术进行治疗,由于伤椎缺乏固定,具有以下缺点。①术后容易出现“悬挂效应”及“平行四边形效应”;②上下椎体间距较大,椎弓根螺钉的应力较为集中,存在钉棒疲劳和松动的可能性;③缺乏脊柱前中柱的支撑,存在前柱塌陷的可能。因此,目前一般使用后路短节段经伤椎内固定术[36]治疗胸腰椎爆裂性骨折,经伤椎螺钉的锚固作用与连接棒的纵向撑开作用形成复合作用力,在俯卧过伸位时使后纵韧带产生前推和伸展的效果,从而将突入椎管内的骨块有效回纳[37]。经伤椎内固定术具有良好的生物力学稳定性,可有效提升伤椎的力学支撑,减少远期椎体高度丢失,明显缓解腰背痛,临床优势明显[38]。后路复位的轴向撑开力是使椎管内骨折块复位的主要力量[39]。此过程依赖完整紧张的后纵韧带,后纵韧带轻度损伤(Ⅰ、Ⅱ级)的患者可通过间接减压获得较好的复位效果,重度损伤(Ⅲ级)的患者不建议只行后路单纯撑开减压术,最好联合椎板切除、侧后方经椎弓根直接处理椎管内骨块[40]。此外,如合并椎板骨折,则不建议单纯行间接减压,术后存在硬膜撕裂或硬膜囊及马尾神经卡压的风险,导致患者症状加重[41]。单侧和双侧经伤椎内固定在提高脊柱稳定性上并无明显差异,且微创较开放手术能大大降低出血量及手术创伤,可以考虑行微创经皮单侧经伤椎置钉内固定,具有稳定性高、出血量少、创伤小、手术时间短等优点,在减轻患者经济负担、降低对邻近脊髓及神经损伤风险的同时,还能扩大椎体爆裂性骨折经伤椎置钉的适应证[42]。对于某些后柱结构相对完整、无脊髓神经损伤的骨质疏松性椎体爆裂性骨折(OVBF)患者来说,可以采用PVP/PKP治疗,降低钉棒松动、椎体塌陷的风险。目前PVP/PKP治疗爆裂性骨折的应用主要包括单独PVP/PKP及联合椎弓根螺钉内固定术。由于骨水泥渗漏等潜在风险,PVP/PKP在治疗OVBF中的应用要谨慎[43]

后路减压的优点是在完成椎弓根固定的同时可根据椎管的侵占情况决定是否进行椎管减压,缺点是减压需要切除脊柱后方或后外侧结构,在一定程度上会影响脊柱的稳定性,并对植骨融合的患者产生不利的影响。且后路减压不如前路减压彻底,可能会出现减压不充分或减压失败的情况。

3.3 前后联合入路手术

Xia等[44]总结了前后联合入路手术指征:①脊柱三柱损伤,包括骨折脱位、后纵韧带损伤伴脊柱前中柱损伤;②严重的脊柱前柱粉碎性骨折和椎体高度丢失;③严重的脊柱后凸畸形;④单纯前路或后路手术无法解除椎管压迫。前后联合入路手术的优势在于可最大限度进行椎管减压,提高脊柱的稳定性,增加融合率[45-47],但存在手术难度大、时间长、术中出血量多等缺点[48],一般不将其作为首选方案。

4 结语与展望

胸腰椎爆裂性骨折是一种常见且严重的脊柱高能量损伤,脊柱前中柱结构及后柱完整性均遭到破坏,骨折块常突入椎管,造成脊髓损伤和神经根压迫。手术是治疗胸腰椎爆裂性骨折最有效的方式,手术目的是矫正局部畸形,重建椎体高度,解除脊髓或神经压迫,恢复脊柱稳定性。脊柱周围软组织,特别是PLC结构的完整性影响手术疗效。各种术式均有其适应证及相应的技术短板,术者应秉承降低创伤、缩短住院时长、减少术后并发症等以人为本的治疗理念,术前通过查体和影像学资料来明确患者的骨折分型及预后,从而精准、科学、合理地拟订个体化的手术方案。未来手术方式的演化方向必然是多技术、跨学科和数字化联合,临床医师也将不断迎来理念与技术的革新。

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