引用本文： 贾其余, 胡联英, 俞宇, 王林, 郭万根. 球囊扩张椎体成形结合短节段椎弓根螺钉固定治疗胸腰椎爆裂性骨折. 中国修复重建外科杂志, 2015, 29(6): 741-745. doi: 10.7507/1002-1892.20150159 复制
经后路短节段椎弓根螺钉固定治疗胸腰椎爆裂性骨折，因操作简便，可有效恢复椎体高度和纠正后凸畸形，已在临床广泛使用。但单纯后路椎弓根螺钉固定术后可能出现矫正度丢失和内固定失败[1-3]。为解决以上不足，2011年6月－2013年12月我们采用球囊扩张椎体成形结合短节段椎弓根螺钉固定治疗胸腰椎爆裂性骨折22例，近期疗效满意。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
纳入标准：① 年龄20～60岁；② 有明确创伤史，经影像学诊断为单椎体爆裂性骨折；③ 骨折AO分型为A型或B型；④ 患者知情同意并配合治疗。共22例患者符合标准纳入研究，其中男14例，女8 例；年龄20～60岁，平均42.5岁。致伤原因：高处坠落伤14例，交通事故伤5例，摔伤3例。损伤节段：T11 1例，T12 4例，L1 10例，L2 6例，L3 1例。骨折AO分型：A型13例，B型9例。按Frankel脊髓神经功能障碍分级标准：C级2例，D级3例，E级17例。受伤至手术时间3～10 d，平均5.5 d。
1.2 手术方法
患者于全麻后取俯卧位，腹部悬空，行后正中切口显露伤椎及邻近上、下正常椎体的关节突。于上、下正常椎体植入非万向椎弓根螺钉，进钉方向平行于上终板。根据术前伤椎形态特点行一侧伤椎植钉，进钉点稍偏向尾侧使之避开骨折的上终板，选择较正常椎稍短的非万向或万向椎弓根螺钉并植入。螺钉植入后，依据脊柱正常矢状面生理曲度预弯连接棒，安装连接棒时先安装伤椎及尾侧正常椎椎弓根螺钉尾帽，在下压伤椎椎弓根螺钉钉尾的同时提拉头侧正常椎椎弓根螺钉，待连接棒到达安装位置时安装尾帽，通过伤椎螺钉推压使伤椎趋于前移，矫正后凸畸形、恢复伤椎前中柱高度。C臂X线机透视如伤椎前中柱高度恢复不够，以伤椎椎弓根为支点适度撑开，进一步恢复椎体前中柱高度。对术前有神经症状者，在行后路减压同时，对椎管内占位骨块直接推顶复位。然后去除对侧连接棒，经伤椎椎弓根置入操作套筒，用手钻经操作套筒钻至塌陷的终板正下方，置入球囊并逐渐扩张，对塌陷终板直接撑起复位。退出球囊，注入MIIGX3 HiVisc可注射型硫酸钙骨水泥（calcium sulfate cement，CSC；Wright公司，美国），直至充填满意。注射全程于C臂X线机监视下进行，动态观察CSC流向，防止渗漏至椎管内。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以及椎管内是否有渗漏，最后安装横连杆并行后外侧自体骨植骨。常规置负压引流管，关闭切 口。
1.3 术后处理
术后常规预防感染治疗3 d，48～72 h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个月取出内固定物。
1.4 观测指标
记录手术时间、术中出血量及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，观察伤椎愈合及CSC吸收情况，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）、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夹角）。内固定失败标准[4]：术后内固定物断裂或松动，或椎体高度再丢失（后凸Cobb角增加10°以上）。
1.5 统计学方法
采用SPSS13.0统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，手术前后比较采用重复测量方差分析，两两比较采用配对t检验；检验水准取双侧α=0.01。
2 结果
患者手术均顺利完成，术中球囊置入扩张和注射CSC均无明显困难。本组手术时间105～ 185 min，平均135 min；术中出血量110～950 mL，平均350 mL；注入CSC 6～8 mL，平均6.8 mL；用于准备和注射CSC的时间为5～10 min。术后1 例切口皮肤浅表坏死，经换药后愈合；1例切口渗出液较多，经再次清创后愈合；其余患者切口均Ⅰ期愈合。22例均获随访，随访时间9～40个月，平均15个月。术后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，均无临床症状出现。术后8 周开始出现CSC吸收现象，12～16周吸收完全，平均13.2周。本组骨折均愈合，愈合时间16～20周，平均18.5周。
术后1周、3个月及末次随访时，伤椎前缘高度比、伤椎中部高度比、矢状面Cobb角均较术前显著改善，差异有统计学意义（P＜0.01）；术后各时间点间比较，差异均无统计学意义（P＞0.01）。见表 1。末次随访时，无1例发生内固定物松动、断裂，无后凸Cobb角丢失达10°以上者。术后无脊髓神经功能损害及加重，术前5例Frankel分级为C、D级患者均恢复至E级。见图 1。
表1
患者手术前后影像学测量结果（n=22，
图1
患者，男，45岁，L1爆裂性骨折（AO分型A型，Frankel分级E级） ⓐ 术前侧位X线片 ⓑ 术前矢状位CT重建 ⓒ 术前横断位CT ⓓ 术后1周横断位CT ⓔ 术后1周侧位X线片 ⓕ 术后4个月侧位X线片 ⓖ 术后4个月矢状位CT重建 ⓗ 术后12个月矢状位CT重 建
Figure1.
A 45-year-old male patient with burst fracture at L1 (AO type A,Frankel grade E) ⓐ Preoperative lateral X-ray film ⓑ Preoperative sagittal three-dimensional (3D)- CT image ⓒ Preoperative transverse CT image ⓓ Transverse CT image at 1 week after operation ⓔ Lateral X-ray film at 1 week after operation ⓕ Lateral X-ray film at 4 months after operation ⓖ Sagittal 3D-CT image at 4 months after operation ⓗ Sagittal 3D-CT image at 12 months after operation
3 讨论
胸腰椎爆裂性骨折多由垂直压缩暴力引起，椎体呈爆裂样向四周裂开，内部松质骨压缩，上终板或下终板骨折塌陷，椎间盘可随骨折终板陷入椎体内。大多数学者认为，传统后路短节段椎弓根螺钉撑开复位虽能通过前后纵韧带和椎间盘纤维环伸展基本恢复椎体外形和高度，但存在椎体复位不良、伤椎内骨质空虚，甚至呈“蛋壳”样改变，术后容易发生椎体高度丢失及内固定失败[5-6]。另外，塌陷的中央终板由于缺乏韧带和纤维环附着，不能获得充分复位，椎间盘失去完整性，进而出现椎间盘高度丢失、椎间隙狭窄[7-8]。
为减少椎体高度丢失及内固定失败等并发症，Daniaux[9]于1986年首次报道了经椎弓根植骨充填椎体内缺损，以增加伤椎的即刻稳定性。之后该方法广泛用于临床，但报道的疗效不一[10-11]。向椎体内注入骨水泥的椎体成形术能够即刻增加椎体的强度和稳定性，但骨水泥不能被降解，硬度高，与松质骨的融合性差，导致椎体再骨折和邻近椎体骨折发生率增加[12]，将其应用于非骨质疏松性胸腰椎骨折尚存在很大争议。Verlaan等[8]对20例胸腰椎爆裂性骨折患者在椎弓根螺钉复位后，利用球囊对伤椎塌陷的终板进行直接复位，再注入磷酸钙骨水泥，取得满意效果。但磷酸钙骨水泥降解缓慢且不具有成骨作用，不能从根本上恢复椎体的生物性能。
本研究中，我们先采用经伤椎植钉，安装连接棒时下压伤椎椎弓根螺钉钉尾，并提拉头侧正常椎椎弓根螺钉，使伤椎获得向腹侧前移的应力，矫正后凸畸形和恢复伤椎前中柱高度，与传统后路短节段椎弓根螺钉固定相比，能获得更好的复位质量和固定稳定性[13-15]。塌陷的终板经椎弓根螺钉复位后，通过球囊直接撑起复位，并注入CSC填充强化椎体和维持终板复位。结果显示，术后伤椎中部高度较术前显著提高，获得较好的复位和复位维持效果。术中为避免球囊置入困难和破裂，应先用手钻经工作套管钻至球囊置入位置，并在C臂X线机透视下进行球囊扩张，一旦扩张困难，需重新置入球囊位置。值得强调的是，本组5例需直接减压患者，球囊扩张过程中椎体后方骨块均未出现再移 位。
本组选择的MIIGX3 HiVisc可注射型CSC，具有固化过程中产热少、生物相容性好及强度高等优点[16]，填充伤椎后可有效维持终板复位和恢复椎体稳定性，防止再塌陷。研究证实CSC具有较强成骨诱导能力，可逐步降解被新骨替代[17]，且降解速度与新骨形成速度基本一致[18]。为预防CSC渗漏，我们认为需注意：① 术前将CSC保存于低温状态，可延长其固化时间，保证有足够的注入操作时间；② 注意CSC调制时的黏稠度，黏稠度低容易造成CSC渗漏，黏稠度高则注入困难；③ 选择在球囊扩张后形成的一相对封闭腔隙处注入CSC，有利于CSC在高黏度和低压力状态下注入；④ 在X线机透视下注入骨水泥，一旦发现CSC接近椎体后缘即停止注射。本组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，但无临床症状出现。术后观察显示，CSC降解速度稍快，成骨能力不足，尚需对其进一步改进。
综上述，采用经伤椎植钉复位、固定，辅以球囊对塌陷终板复位，再注入CSC强化椎体，可获得满意的早期复位效果、伤椎稳定性及固定强度，减少矫正度丢失和内固定失败等并发症。其远期疗效及能否有效防止椎间隙塌陷有待大样本随机对照研究进一步证实。
经后路短节段椎弓根螺钉固定治疗胸腰椎爆裂性骨折，因操作简便，可有效恢复椎体高度和纠正后凸畸形，已在临床广泛使用。但单纯后路椎弓根螺钉固定术后可能出现矫正度丢失和内固定失败[1-3]。为解决以上不足，2011年6月－2013年12月我们采用球囊扩张椎体成形结合短节段椎弓根螺钉固定治疗胸腰椎爆裂性骨折22例，近期疗效满意。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
纳入标准：① 年龄20～60岁；② 有明确创伤史，经影像学诊断为单椎体爆裂性骨折；③ 骨折AO分型为A型或B型；④ 患者知情同意并配合治疗。共22例患者符合标准纳入研究，其中男14例，女8 例；年龄20～60岁，平均42.5岁。致伤原因：高处坠落伤14例，交通事故伤5例，摔伤3例。损伤节段：T11 1例，T12 4例，L1 10例，L2 6例，L3 1例。骨折AO分型：A型13例，B型9例。按Frankel脊髓神经功能障碍分级标准：C级2例，D级3例，E级17例。受伤至手术时间3～10 d，平均5.5 d。
1.2 手术方法
患者于全麻后取俯卧位，腹部悬空，行后正中切口显露伤椎及邻近上、下正常椎体的关节突。于上、下正常椎体植入非万向椎弓根螺钉，进钉方向平行于上终板。根据术前伤椎形态特点行一侧伤椎植钉，进钉点稍偏向尾侧使之避开骨折的上终板，选择较正常椎稍短的非万向或万向椎弓根螺钉并植入。螺钉植入后，依据脊柱正常矢状面生理曲度预弯连接棒，安装连接棒时先安装伤椎及尾侧正常椎椎弓根螺钉尾帽，在下压伤椎椎弓根螺钉钉尾的同时提拉头侧正常椎椎弓根螺钉，待连接棒到达安装位置时安装尾帽，通过伤椎螺钉推压使伤椎趋于前移，矫正后凸畸形、恢复伤椎前中柱高度。C臂X线机透视如伤椎前中柱高度恢复不够，以伤椎椎弓根为支点适度撑开，进一步恢复椎体前中柱高度。对术前有神经症状者，在行后路减压同时，对椎管内占位骨块直接推顶复位。然后去除对侧连接棒，经伤椎椎弓根置入操作套筒，用手钻经操作套筒钻至塌陷的终板正下方，置入球囊并逐渐扩张，对塌陷终板直接撑起复位。退出球囊，注入MIIGX3 HiVisc可注射型硫酸钙骨水泥（calcium sulfate cement，CSC；Wright公司，美国），直至充填满意。注射全程于C臂X线机监视下进行，动态观察CSC流向，防止渗漏至椎管内。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以及椎管内是否有渗漏，最后安装横连杆并行后外侧自体骨植骨。常规置负压引流管，关闭切 口。
1.3 术后处理
术后常规预防感染治疗3 d，48～72 h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个月取出内固定物。
1.4 观测指标
记录手术时间、术中出血量及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，观察伤椎愈合及CSC吸收情况，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）、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夹角）。内固定失败标准[4]：术后内固定物断裂或松动，或椎体高度再丢失（后凸Cobb角增加10°以上）。
1.5 统计学方法
采用SPSS13.0统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，手术前后比较采用重复测量方差分析，两两比较采用配对t检验；检验水准取双侧α=0.01。
2 结果
患者手术均顺利完成，术中球囊置入扩张和注射CSC均无明显困难。本组手术时间105～ 185 min，平均135 min；术中出血量110～950 mL，平均350 mL；注入CSC 6～8 mL，平均6.8 mL；用于准备和注射CSC的时间为5～10 min。术后1 例切口皮肤浅表坏死，经换药后愈合；1例切口渗出液较多，经再次清创后愈合；其余患者切口均Ⅰ期愈合。22例均获随访，随访时间9～40个月，平均15个月。术后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，均无临床症状出现。术后8 周开始出现CSC吸收现象，12～16周吸收完全，平均13.2周。本组骨折均愈合，愈合时间16～20周，平均18.5周。
术后1周、3个月及末次随访时，伤椎前缘高度比、伤椎中部高度比、矢状面Cobb角均较术前显著改善，差异有统计学意义（P＜0.01）；术后各时间点间比较，差异均无统计学意义（P＞0.01）。见表 1。末次随访时，无1例发生内固定物松动、断裂，无后凸Cobb角丢失达10°以上者。术后无脊髓神经功能损害及加重，术前5例Frankel分级为C、D级患者均恢复至E级。见图 1。
表1
患者手术前后影像学测量结果（n=22，
图1
患者，男，45岁，L1爆裂性骨折（AO分型A型，Frankel分级E级） ⓐ 术前侧位X线片 ⓑ 术前矢状位CT重建 ⓒ 术前横断位CT ⓓ 术后1周横断位CT ⓔ 术后1周侧位X线片 ⓕ 术后4个月侧位X线片 ⓖ 术后4个月矢状位CT重建 ⓗ 术后12个月矢状位CT重 建
Figure1.
A 45-year-old male patient with burst fracture at L1 (AO type A,Frankel grade E) ⓐ Preoperative lateral X-ray film ⓑ Preoperative sagittal three-dimensional (3D)- CT image ⓒ Preoperative transverse CT image ⓓ Transverse CT image at 1 week after operation ⓔ Lateral X-ray film at 1 week after operation ⓕ Lateral X-ray film at 4 months after operation ⓖ Sagittal 3D-CT image at 4 months after operation ⓗ Sagittal 3D-CT image at 12 months after operation
3 讨论
胸腰椎爆裂性骨折多由垂直压缩暴力引起，椎体呈爆裂样向四周裂开，内部松质骨压缩，上终板或下终板骨折塌陷，椎间盘可随骨折终板陷入椎体内。大多数学者认为，传统后路短节段椎弓根螺钉撑开复位虽能通过前后纵韧带和椎间盘纤维环伸展基本恢复椎体外形和高度，但存在椎体复位不良、伤椎内骨质空虚，甚至呈“蛋壳”样改变，术后容易发生椎体高度丢失及内固定失败[5-6]。另外，塌陷的中央终板由于缺乏韧带和纤维环附着，不能获得充分复位，椎间盘失去完整性，进而出现椎间盘高度丢失、椎间隙狭窄[7-8]。
为减少椎体高度丢失及内固定失败等并发症，Daniaux[9]于1986年首次报道了经椎弓根植骨充填椎体内缺损，以增加伤椎的即刻稳定性。之后该方法广泛用于临床，但报道的疗效不一[10-11]。向椎体内注入骨水泥的椎体成形术能够即刻增加椎体的强度和稳定性，但骨水泥不能被降解，硬度高，与松质骨的融合性差，导致椎体再骨折和邻近椎体骨折发生率增加[12]，将其应用于非骨质疏松性胸腰椎骨折尚存在很大争议。Verlaan等[8]对20例胸腰椎爆裂性骨折患者在椎弓根螺钉复位后，利用球囊对伤椎塌陷的终板进行直接复位，再注入磷酸钙骨水泥，取得满意效果。但磷酸钙骨水泥降解缓慢且不具有成骨作用，不能从根本上恢复椎体的生物性能。
本研究中，我们先采用经伤椎植钉，安装连接棒时下压伤椎椎弓根螺钉钉尾，并提拉头侧正常椎椎弓根螺钉，使伤椎获得向腹侧前移的应力，矫正后凸畸形和恢复伤椎前中柱高度，与传统后路短节段椎弓根螺钉固定相比，能获得更好的复位质量和固定稳定性[13-15]。塌陷的终板经椎弓根螺钉复位后，通过球囊直接撑起复位，并注入CSC填充强化椎体和维持终板复位。结果显示，术后伤椎中部高度较术前显著提高，获得较好的复位和复位维持效果。术中为避免球囊置入困难和破裂，应先用手钻经工作套管钻至球囊置入位置，并在C臂X线机透视下进行球囊扩张，一旦扩张困难，需重新置入球囊位置。值得强调的是，本组5例需直接减压患者，球囊扩张过程中椎体后方骨块均未出现再移 位。
本组选择的MIIGX3 HiVisc可注射型CSC，具有固化过程中产热少、生物相容性好及强度高等优点[16]，填充伤椎后可有效维持终板复位和恢复椎体稳定性，防止再塌陷。研究证实CSC具有较强成骨诱导能力，可逐步降解被新骨替代[17]，且降解速度与新骨形成速度基本一致[18]。为预防CSC渗漏，我们认为需注意：① 术前将CSC保存于低温状态，可延长其固化时间，保证有足够的注入操作时间；② 注意CSC调制时的黏稠度，黏稠度低容易造成CSC渗漏，黏稠度高则注入困难；③ 选择在球囊扩张后形成的一相对封闭腔隙处注入CSC，有利于CSC在高黏度和低压力状态下注入；④ 在X线机透视下注入骨水泥，一旦发现CSC接近椎体后缘即停止注射。本组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，但无临床症状出现。术后观察显示，CSC降解速度稍快，成骨能力不足，尚需对其进一步改进。
综上述，采用经伤椎植钉复位、固定，辅以球囊对塌陷终板复位，再注入CSC强化椎体，可获得满意的早期复位效果、伤椎稳定性及固定强度，减少矫正度丢失和内固定失败等并发症。其远期疗效及能否有效防止椎间隙塌陷有待大样本随机对照研究进一步证实。
