本文原载于《中华创伤骨科杂志》年第6期
DenisB型胸腰椎爆裂骨折在所有胸腰椎爆裂骨折中占49.2%,是最常见的类型。前路单节段减压融合固定术作为DenisB型爆裂骨折的治疗方式之一,于年由Miyakoshi等首次提出,因其具有多保留一个脊柱运动节段、减少邻近节段退变及缩短植骨融合时间等优势,该术式逐渐应用于DenisB型爆裂骨折的治疗。但许多文献指出DenisB型爆裂骨折行前路单节段减压融合固定后可能存在不稳定,我们在开展过程中也发现部分患者行此固定术后稳定性不佳,术中临时改为前路双节段融合固定后问题才予以解决。术后我们对这些患者的术前影像学资料仔细分析,发现此部分DenisB型胸腰椎爆裂骨折骨折患者大多有形态学的共同特点:伤椎的双侧椎弓根断裂、伤椎压缩程度大于1/2。针对这两方面,因此,我们对DenisB型胸腰椎爆裂骨折的伤椎椎弓根断裂情况、椎体压缩程度进行影像学观察,并分析其发生的关联性因素。
资料与方法一、一般资料
选择我院年9月至年5月诊断为胸椎或腰椎爆裂骨折的住院患者共例,剔除无术前CT及正、侧位X线片患者例,剔除压缩骨折、脱位或安全带类骨折误诊为爆裂骨折患者65例,共例节段胸椎或腰椎爆裂骨折,其中例节段(60.7%)DenisB型爆裂骨折纳入本研究。
二、方法
统计的指标包括:年龄、性别、诊断、发生节段、脊髓损伤程度、术前影像学资料(脊柱的CT及正、侧位X线片)。分析椎弓根断裂情况、伤椎压缩程度与性别、年龄、发生节段、脊髓损伤程度的关系。
将患者按照年龄分段:从11~70岁,每10岁为1个年龄段,共分为6个年龄段。年以前收治的患者脊髓损伤分级以第6版(年)美国脊髓损伤协会(AmericanSpinalInjuryAssociation,ASIA)分级为标准,年及以后收治的患者以年最新版ASIA分级为标准。
在CT上观察伤椎的椎弓根断裂情况,根据椎弓根是否完整分为完整、单侧断裂、双侧断裂。CT上观察伤椎的横断面扫描,提取伤椎含椎弓根横断面的所有扫描层,重点察看各扫描层两个椎弓根基底部内外侧骨皮质的连续性,和显示椎弓根内外侧皮质骨连续性破坏的层面在该椎弓根所有扫描层所占百分比。我们规定:单个椎弓根一半及以上的高度有裂痕,则裂痕部位可在椎弓根基底部或椎弓根干部,可通过该椎弓根CT横断扫描层予以判断,即该椎弓根所有扫描层有超过一半(含一半)的层数显示椎弓根内外侧皮质骨连续性同时中断,则判定该椎弓根断裂(图1)。
在侧位X线片上观察伤椎压缩程度,分为压缩≤1/2和压缩1/2。椎体前缘高度作为衡量标准(图2),测量伤椎、伤椎近端椎体及远端椎体前缘高度分别为H伤、H近、H远,定义伤椎压缩之前的正常高度H止常=(H近+H远)/2,H伤H止常/2,即伤椎压缩程度大于1/2;H伤≥H止常/2,即伤椎压缩≤1/2。
三、统计学处理
应用IBMSPSS20.O统计学软件,计数资料采用频数描述,分析采用RxC表的PearsonX2检验,当频数5超过20%时采用ContinuiyCorrectionX2检验,符合双向有序资料时采用Linear-by-LinearAssociation检验,当存在相关性时进一步采用Spearman等级相关分析,P0.05认为差异有统计学意义。
结果一、DenisB型爆裂骨折患者的基本资料
DenisB型爆裂骨折患者共例,男例,女62例;年龄13~70岁,平均43.5岁;共个损伤节段(4例为双节段)。主要发生在41~50岁、31~40岁、51~60岁年龄段,女性主要发生在41~50岁、51~60岁年龄段,男性主要发生在41~50岁、31~40岁年龄段,其中男、女性别分布在不同年龄段中差异无统计学意义(X2=5..P=0.,表1);损伤节段:L例,L例,T例,L例,T例,L42例,Ts、L5各1例。脊髓损伤ASIA分级:A级3例,B级10例,C级23例,D级53例,E级例。
二、DenisB型爆裂骨折基本因素与椎弓根断裂情况、伤椎压缩程度的关系
1.椎弓根断裂情况及伤椎压缩程度:个节段爆裂椎体中完整椎弓根有个节段(62.3%),其中伤椎压缩1/2有28个节段(20.9%);单侧椎弓根断裂60个节段(27.9%),其中伤椎压缩1/2有19个节段(31.7%);双侧椎弓根断裂21个节段(9.8%),其中伤椎压缩1/2有12个节段(57.1%);单侧椎弓根断裂中左侧断裂26个节段,右侧断裂34个节段;伤椎压缩程度≤1/2有个节段(72.6%),1/2有59个节段(27.4%)。伤椎压缩≤1/2患者的椎弓根断裂发生率为18.9%,伤椎压缩1/2患者的椎弓根断裂发生率为36.4%。伤椎压缩程度越大,椎弓根断裂越严重,存在线性关系(X2=11.,P0.,Spearman相关系数=0.,P=0..表2)。
2.椎弓根断裂情况、伤椎压缩程度分别与性别、年龄、损伤节段、脊髓损伤ASIA分级的关系:性别在椎弓根断裂情况(X2=0.,P=0.)、伤椎压缩程度(X2=1.,P=0.)分布差异均无统计学意义(表3)。各年龄段在椎弓根的断裂情况(X2=0.,P=0.)、伤椎压缩程度分布(X2=5.,P=0.)差异均无统计学意义(表4)。节段分布在椎弓根断裂情况(X2=0.,P=0.)、椎体压缩程度(X2=0.,P=0.)分布差异均无统计学意义(表5);但节段分布在椎弓根断裂情况联合椎体压缩程度分布差异有统计学关联(X2=0.,P=0.,表6),但不存在线性关系(X2=0.,P=0.,表6)。脊髓损伤ASIA分级在椎弓根断裂情况分布差异有统计学意义(P=0.,表7),且椎弓根断裂越严重,脊髓损伤越严重,存在线性相关(X2=12.,P=0.,Spearman等级相关系数=0.,P=0.,表7);脊髓损伤ASIA分级在伤椎压缩程度分布差异无统计学意义(X2=3.,P=0.,表7),脊髓损伤ASJA分级在椎弓根断裂情况联合椎体压缩程度的分布差异有统计学意义(X2=0.,P=0.,表8)。
讨论一、椎弓根断裂特点
年King在分析爆裂骨折的形态学特点时提到椎弓根断裂,但是直至现在仍未受到重视。Steffee等认为椎弓根是椎体、椎板及小关节的汇聚点,是力量转化中心,因此他发明的椎弓根钉系统,取得了坚强的固定效果。椎弓根作为椎体与后方骨性结构的唯一连接部分,其在脊柱活动时作为连接杆的角色参与,传递脊柱前、后方肌肉收缩及韧带牵张的力量,使椎体与后方骨结构连接成一个整体共同分担来白各方向的载荷。当椎弓根断裂后,椎体与后方骨性结构缺乏有效的连接,受到外力时因缺乏椎弓根的传导作用使椎体部分与后方骨结构不能同时分担载荷,导致脊柱稳定性下降。
DenisB型爆裂骨折椎弓根断裂并不是椎弓根所有横断面扫描层都显示断裂,绝大部分椎弓根断裂的层面偏头侧,而靠尾侧扫描层并不出现断裂。原因可能是:①DenisB型爆裂骨折主要发生在椎体上半部分,并且椎弓根主要附着于椎体偏头侧,椎体上部分后缘骨质的破坏容易牵连致椎弓根上部分骨折;②DenisB型爆裂骨折主要是轴向压力及前屈应力共同作用的结果,脊柱前屈应力直接压缩作为连接前方椎体与后方骨结构的较脆弱的椎弓根致压力性断裂,或者前屈刺激后方肌肉引起强烈收缩对抗屈曲应力,对抗力量经椎弓根传导给椎体,在此过程椎弓根作为杆杠向上撬拨前方椎体而引起椎弓根上部分张力性断裂。椎弓根断裂主要呈现在CT横断面上,而矢状面扫描层极少发现出椎弓根断裂,这可能因为碎骨块向四周爆裂,在横断面能较明显地发现椎弓根内外侧皮质与椎体皮质骨的连续性中断,而屈曲使碎骨块从前向后推挤填充椎弓根断裂产生的间隙使椎弓根断裂在矢状面不明显。
我们定义超过一半及以上的椎弓根横断面扫描层显示断裂则判定为椎弓根断裂。椎弓根呈椭圆柱体,在脊柱活动过程中与活动方向一致的相对侧骨质作用不同,通常一侧骨质作为压力性支撑,对侧则作为拉力性牵张。DenisB型爆裂骨折矢状面屈曲及纵向压缩引起伤椎上半部分椎体及椎弓根上部分断裂,椎弓根一侧大部分骨质断裂后整个椎弓根与前方椎体的协同性明显减弱,椎弓根传递载荷能力减弱,椎体部分与后柱载荷分担不平衡,脊柱稳定性下降,因此超过一半以上横断面扫描层显示椎弓根断裂则判定为椎弓根断裂。
椎弓根断裂主要发生在L1、T12、L2,而在胸椎及下腰椎不明显,因为这几个节段是脊柱解剖及力学的转折点,活动度较高,力学承载较大,另外上位胸椎有肋骨及胸骨的稳定结构保护,肋骨常附着在椎弓根部位,对椎弓根有加强及保护作用,而下腰椎椎弓根比较粗大,椎弓根断裂的应力阈值更大。
二、椎体压缩特点
Mccormack等对爆裂骨折提出载荷分享系统,该系统把伤椎爆裂程度纳入评分,他认为碎裂后的椎体承担载荷能力减弱,将椎体的矢状面扫描作为评估椎体爆裂程度的标准。但爆裂骨折伤椎CT扫描结果显示,不同的矢状面爆裂程度常表现不同,即椎体的不同部位爆裂程度不同。通过椎体Cr矢状面扫描测量椎体爆裂程度,测量结果误差较大,因此张振武等提出改良McCormack脊柱载荷分享评分系统,将椎体压缩程度代替爆裂程度的测量,认为椎体压缩程度在一定程度上能反映椎体爆裂程度,从侧位X线片测量椎体压缩程度比较直观和准确。
椎体压缩常在椎体前缘、中缘较明显,在椎体后缘不明显,这主要与DenisB型爆裂骨折的特点有关,因为在轴向及屈曲应力作用下,骨折椎体常呈现为楔形,即椎体前缘压缩大,椎体后缘压缩小。这种表现在T12、L1尤为明显,可能是胸腰椎生理弯曲的转折点在屈曲应力作用的结果。
三、关联因素分析
本研究结果提示DenisB型爆裂骨折伤椎压缩程度越大椎弓根断裂越严重,伤椎压缩≤1/2,椎弓根断裂发生率为18.9%,其中单侧椎弓根断裂发生率为26.3%,双侧椎弓根断裂发生率为5.8%;伤椎压缩1/2.椎弓根断裂发生率为36.4%,其中单侧椎弓根断裂发生率为32.2%,双侧椎弓根断裂发生率为20.3%。可能与轴向压缩及屈曲暴力大小有关,暴力越大压缩程度越大,椎弓根断裂的几率也越大。同时椎弓根断裂越严重,脊髓损伤的程度也越严重。CT横断面可见椎弓根断裂尤其是双侧椎弓根断裂的患者,其碎骨块向椎管占位程度更大,可能由受到更大暴力引起。
四、椎弓根断裂、椎体压缩与前路单节段固定
前路单节段融合固定仪将伤椎及上位椎的前方椎体部分融合,此二节段的椎体部分与后柱之间、伤椎与下位椎之间没有进行固定,DenisB型爆裂骨折伤椎椎弓根断裂时,尤其是双侧椎弓根断裂,因前方椎体与后方骨结构无法同步分担载荷,前路单节段融合固定后,融合的两节段整体稳定性以及融合椎与下位椎体的稳定性是值得担忧的问题。因此,Shi等强调椎弓根的完整性在维持DenisB型骨折行前路单节段固定后脊柱的局部稳定性的重要作用。统计结果中有9.8%的DenisB型爆裂骨折伴有双侧椎弓根断裂,27.9%伴单侧椎弓根断裂,如果对所有DenisB型都盲目行前路单节段固定,可能有部分患者会因术后稳定性不佳而引起于术失败。
伤椎压缩程度越大,分担载荷的能力越小,伤椎剩余能支撑内固定器械的完好部分越小,而前路单节段减压融合固定将椎体螺钉置入伤椎下部分椎体,且术后需要靠椎体钉的作用维持脊柱后凸畸形矫正后的正常曲度,伤椎完好部分的多少决定着椎体钉把持力的大小,从而影响该固定术的稳定性,因此伤椎压缩程度决定前路单节段固定术的稳定性。
参考文献(略)
(收稿日期:-11-01)
(本文编辑:张宁)
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