球囊扩张硫酸钙骨水泥椎体增强与后外侧植骨融合治疗胸腰椎爆裂性骨折的疗效比较
本文原载于《中华创伤骨科杂志》年第12期
后路椎弓根钉复位内同定是目前临床上治疗胸腰椎爆裂性骨折的主要术式之一，其在恢复伤椎高度、矫正后凸畸形、稳定脊柱及椎管间接减压等方面疗效肯定，但存在术后随访矫正度丢失及内固定松动、断裂等不足。近年来有学者报告采用椎弓根钉固定结合硫酸钙骨水泥(calciumsulfatecement,CSC)椎体增强术治疗胸腰椎爆裂性骨折获得良好的临床效果。本研究通过回顾性比较分析球囊扩张CSC椎体增强和后外侧植骨融合结合短节段经伤椎椎弓根钉内固定治疗胸腰椎爆裂性骨折的效果，探讨球囊扩张CSC椎体增强在胸腰椎爆裂性骨折治疗中的临床价值。
资料与方法一、一般资料
病例纳入标准：①年龄28~60岁；②有明确创伤史，经影像学诊断为单椎体爆裂骨折；③AO分型为A3型或B型骨折。对年6月至年12月收治的符合人组标准的22例胸腰椎骨折患者采用球囊扩张CSC椎体增强结合短节段经伤椎椎弓根钉内固定（PKP组），另外选取同时间段采用后外侧植骨融合结合短节段经伤椎椎弓根钉内同定治疗的22例患者作为对照组（植骨融合组）。PKP组，男14例，女8例；年龄20~60岁，平均42.5岁；损伤节段：T例，T例，L例，L26例，L31例；骨折AO分型：A3型13例，B型9例；按Frankel脊髓神经功能分级：C级2例，D级3例，E级17例。植骨融合组，男16例，女6例；年龄27~59岁，平均43.9岁；损伤节段：T例，rl25例，L19例，L25例，L32例；骨折AO分型：A3型15例，B型7例；按Frankel脊髓神经功能分级：C级1例，D级2例，E级19例。两组患者术前一般资料比较差异均无统计学意义（P0.05，表1~4），具有可比性。受伤至手术时间3～10d，平均5.5d。
本研究得到本单位伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。
二、手术方法
所有患者于全身麻醉满意后取俯卧位，腹部悬空。常规消毒铺巾，后正中切口显露伤椎及邻近上、下正常椎体的关节突。于上、下正常椎体置人非万向椎弓根螺钉．讲钉方向平行于上终板。根据术前伤椎形态特点进行伤椎置钉。螺钉置入后，依据脊柱正常矢状面生理弧度预弯棒，安装棒时先安装伤椎及尾侧正常椎椎弓根钉，尾帽预紧但不锁死，然后在下压伤椎椎弓根钉钉尾的同时提拉头侧正常椎椎弓根，待棒到达安装位置时安装尾帽，由于伤椎螺钉推压使得伤椎前移矫正后凸畸形，恢复前中柱高度。如果前中柱高度恢复不理想，可先锁死伤椎尾帽，并以此为支点平行撑开头侧椎弓根钉，进一步恢复椎体前中柱高度，最后锁死上、下正常椎椎弓根钉尾帽。对合并脊髓神经损伤的患者在完成复位后行椎板切除直接减压，并使用自制复位棒将未完全复位的骨折块推向椎体内。PKP组，去除一侧连接棒和伤椎螺钉，经伤椎椎弓根置入操作套筒，于钻经操作套筒钻至塌陷的终板正下方，将球囊置入，逐渐扩张球囊对塌陷的终板进行直接撑起复位。退出球囊，注入搅拌好的可注射型CSC（MIIGX3HiVisc;Wright公司，美国）直至充填满意。对行椎管减压者，术中直视下观察在行球囊扩张复位终板过程中椎体后方骨块是否出现再移位及椎管内有无渗漏，拧人伤椎椎弓根钉，安装连接棒和横连杆。植骨融合组，处理植骨床，植入自体髂骨和异体松质骨混合骨粒行常规的后外侧植骨融合。
三、术后处理
术后常规预防感染3d，48—72h拔除引流管后行腰背肌功能锻炼。术后2周佩带胸腰支具下床活动，12周复查后去支具加强锻炼。术后12个月取出内固定。
四、随访及评价方法
记录手术时间、出血量及CSC注入量，观察神经功能恢复情况。术后1周、1、3、6、12个月及末次随访时复查X线片或CT，观察伤椎愈合、CSC吸收及后外侧植骨融合情况，并测量伤椎前缘高度比（伤椎前缘高度与伤椎头尾侧正常椎前缘高度之和的平均值之比）、伤椎中部高度比（伤椎中部高度与伤椎头尾侧正常椎中部高度之和的平均值之比）、伤椎楔变角（伤椎上、下终板连线的交角）、矢状面cobb角（伤椎头侧正常椎的上终板与尾侧正常椎的下终板垂直延长线的交角）。末次随访时行疼痛视觉模拟评分(visualana-loguescale，VAS)及Oswestr功能障碍指数(Oswestrydisabilityindex，ODI)评估。
五、统计学处理
采用SPSS13.0统计学软件，计量资料首先使用Shapiro-Wilk检验判断数据是否为正态分布，年龄、VAS评分、ODI、伤椎前、中缘高度比、伤楔变角、cobb角均为正态分布，且方差齐性以x+s表示，两组患者以上项日的比较采用两独立样本t检验，计数资料比较采用X2检验；同一组不同时间点计量资料的比较采用重复测量方差分析，组内两两比较采用LSD-t检验，P0.05认为差异有统计学意义。
结果一、手术一般情况
PKP组于术时间~min，平均(+25)min；术中出血量~mL，平均(+)mL；注入CSC6～8mL，平均6.8mL，用于准备和注射CSC的时间为5~10min。植骨融合组手术时间85~min，平均(+20)min；术中出血量~0mL，平均(+)mL。手术时间、术中出血量两组问比较差异均无统计学意义（t=0.，P=0.；t=0.，P=0.）。所有患者术后获18~46个月（平均24个月）随访。
二、术后并发症
PKP组1例伤口皮肤浅表坏死，经换药后愈合。1例伤口渗出液较多，经再次清创后愈合。2例发生CSC渗漏，1例渗漏至椎体前外侧，1例渗漏至上位椎间隙，但均无临床症状出现。植骨融合组1例伤口渗出液较多，经再次清创后愈合。5例有髂骨供骨区疼痛或不适。两组患者均无深部感染发生。
三、术后功能评价
所有患者术后无出现神经功能损害加重，术前有神经功能不完全损害的患者末次随访时均获完全恢复，两组患者比较差异无统计学意义(P0.05)。术后1周和末次随访时的VAS评分和ODI两组间比较差异均无统计学意义（P0.05，表2）。所有患者术后和末次随访时的VAS评分和ODI均较术前改善，差异有统计学意义（P0.05，表2）。术后1周的VAS评分和ODI与末次随访时比较，差异均无统计学意义（P0.05，表2）。
四、影像学结果
术后1周伤椎前缘高度比和矢状面cobb角两组间比较差异均无统计学意义（P0.05，表3），术后1周伤椎中央高度比和伤椎楔变角间两组间比较差异均有统计学意义（P0.05，表3），PKP组优于植骨融合组。末次随访时伤椎前缘高度比、伤椎中央高度比、伤椎楔变角、矢状面cobb角两组间比较差异均有统计学意义（P0.05，表3），PKP组矫正丢失更少。两组患者均无发生内固定松动、断裂。典型病例图片见图1。
讨论经后路短节段椎弓根钉固定治疗胸腰椎爆裂性骨折因其固定节段少，手术操作简便，可有效恢复椎体高度和纠正后凸畸形，现已在临床中广泛应用。但胸腰椎爆裂性骨折常发生终板骨折，椎体内松质骨压缩，骨小梁结构受损。而短节段椎弓根钉固定在恢复椎体高度时，被压缩的松质骨不能随之复位，椎体内存在骨缺损空隙，形成“蛋壳样”椎体。在骨折愈合过程中，椎体内空腔由纤维组织替代填充。即使椎体高度得到恢复，但其自身已经失去结构的稳定性，无法起到轴向支撑作用。因此，伤椎复位后如不进行有效重建，则易发生椎体塌陷、矫正角度丢失及内同定失败。
为获得脊柱稳定性重建，减少后路椎弓根螺钉固定椎体高度丢失及内固定失败等并发症，后外侧植骨融合是最常用方法之一。但目前认为由于后外侧融合远离力学轴线，很难支撑前柱的压应力，并不能防止内固定失败。Kim等认为单纯的经伤椎固定治疗胸腰椎爆裂性骨折可获得满意的影像学和临床结果，融合也无法避免矫正度丢失。Jindal等的前瞻性随机对照研究结果显示，短节段固定治疗胸腰椎骨折，融合与非融合其临床与影像学结果无差异。另外，融合术后会增加邻近节段应力，加速退变，并可导致脊柱运动节段的丢失。理论上经椎弓根植骨充填椎体内骨缺损可以直接增加前中柱稳定性及促进骨折愈合，能减少椎体前中柱高度丢失，后凸畸形及断钉短棒并发症的发生率。但随访研究表明，尽管经椎弓根椎体内植骨可以给前柱提供有效支撑，但受松质骨形态及椎弓根直径的限制，植骨往往不能充分填充腔隙，同时植骨临床早期易吸收，不能即刻重建椎体的强度及稳定性，因此仍不能有效防止椎体塌陷、矫正角度丢失及后凸畸形加重。
近年来，随着PKP广泛应用和生物材料的不断开发，经椎弓根椎体内植骨增强椎体的前中柱的重要性得到重新重视。Cho等应用聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)骨水泥进行伤椎前中柱重建，证明可有效减少后凸加重和矫正度丢失。Oner等通过尸体、动物活体的研究，并经临床证明后路椎弓根钉内固定系统结合经椎弓根向伤椎椎体内注入磷酸钙骨水泥(calciumphosphatecement,CPC)PKP，能有效增强伤椎前柱的稳定性。有学者应用椎弓根钉内同定后，辅助球囊对伤椎塌陷的终板进行直接复位，再注入CSC，取得满意效果。目前，作为PKP的充填材料主要是不可降解的骨水泥和可降解的人工骨。不可降解的骨水泥主要是PMMA，可生物降解的人工骨主要是注射型的自固化CPC和注射型csc。PMMA因本身不具有骨传导和诱导活性，聚合过程产生高温，不能被降解和骨替代，不适于青壮年骨折。CPC虽然具有一定的力学强度，但吸收和降解时间太长（约2~3年），且有诱发局部骨溶解及无菌性炎性反应的可能。而CSC不仅具有固化过程中产热少、生物相容性好及强度高等优点，且具有较强成骨诱导能力，可逐步降解被新骨替代，其降解速度与新骨形成速度基本一致。临床应用结果显示大部分CSC3个月左右吸收，被新生骨替代，减少了伤椎高度的丢失和内固定失败。
临床和基础研究已经证明，经伤椎椎弓根钉固定不仅有助于骨折复位和矫正后凸畸形，且可即刻增加内固定的稳定性，提高临床效果。本研究结果显示，经伤椎椎弓根钉短节段内固定后采用球囊扩张CSC椎体增强，在术后伤椎中央高度比、伤椎楔变角矫正及末次随访时伤椎前缘高度比、伤椎中央高度比、伤椎楔变角、矢状面cobb角矫正丢失均优于后外侧植骨。与后外侧植骨相比，球囊扩张CSC椎体增强的优势在于，可以在内固定撑开复位的基础上进一步通过球囊对骨折终板塌陷区域进行直接扩张撑起复位，使突人椎体的终板及髓核达到尽可能复位，增加了椎体前中柱高度及伤椎楔变角的恢复，从而最大限度地恢复伤椎形态。同时，注入的CSC填充强化椎体和维持终板复位，即刻增加了椎体前中柱稳定性，恢复了椎体的承载能力，可有效减少矫正度丢失和内固定失败。另外，CSC在3个月左右被新生骨替代，由新生骨发挥机械支撑，部分减少在内固定取出后椎间盘再次陷入椎体内，对晚期椎体形态和高度的维持起到积极作用并可保留脊柱的节段运动功能。
综上所述，我们认为球囊扩张CSC椎体增强结合短节段经伤椎椎弓根钉内同定，早期可更好地恢复伤椎形态和脊柱前中柱稳定性，减少矫正度丢失，并在内固定取出后保留了脊柱运动节段功能。但其能否防止晚期椎间隙塌陷有待远期进一步随访观察。
参考文献（略）
（收稿日期：-08-04）
（本文编辑：张宁）
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