引用本文: 雷飞, 叶飞, 周庆忠, 杨函, 杨剑, 冯大雄, 康建平. 后路短节段固定融合与非融合治疗胸腰椎爆裂骨折的比较研究. 中国修复重建外科杂志, 2016, 30(9): 1111-1117. doi: 10.7507/1002-1892.20160226 复制
根据Denis的三柱理论[1],爆裂骨折为两柱或三柱损伤。胸腰椎爆裂骨折治疗旨在恢复脊柱生理序列,纠正畸形,减除脊髓神经压迫。Vu等[2]采用后路短节段椎弓根螺钉固定联合后方融合治疗胸腰椎爆裂骨折,取得了良好疗效;但Kim等[3]报道单纯螺钉固定、未行融合,也取得满意疗效。对融合和非融合的临床疗效进行比较,尤其是通过保留脊柱运动功能来决定胸腰椎爆裂骨折是否需要常规作融合的研究报道较少。为此,我们回顾分析了2012年2月-2014年2月,于我科接受后路短节段椎弓根螺钉固定治疗并获完整随访的胸腰椎爆裂骨折患者临床资料,比较融合及非融合患者间疗效差异,以探讨胸腰椎爆裂骨折治疗中进行融合的必要性。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准:①单节段胸腰椎爆裂骨折患者,采用后路短节段椎弓根螺钉固定治疗;②骨折根据Denis分型标准[1]为A、B、C型;③骨折节段为T11~L2;④胸腰椎骨折载荷分享评分[4]低于6分;⑤患者年龄18~60岁。排除标准:①术前神经损伤进行性加重者;②联合前路手术者;③随访时间未达2年。
2012年2月-2014年2月,共收治165例胸腰椎爆裂骨折患者,其中57例符合选择标准纳入研究。其中27例术中行融合(融合组),30例未行融合(非融合组)。
1.2 一般资料
融合组:男17例,女10例;年龄19~60岁,平均43.1岁。致伤原因:高处坠落伤10例,交通事故8例,重物砸伤5例,其他原因4例。受伤至入院时间3 h~5 d,平均31.6 h。骨折节段:T11 4例,T12 9例,L1 8例,L2 6例。骨折根据Denis分型标准:A型8例,B型10例,C型9例。胸腰椎骨折载荷分享评分为(4.0±1.0)分。神经功能参照美国脊髓损伤协会(ASIA)分级标准:E级17例,D级3例,C级5例,B级1例,A级1例;运动评分为(27.2±9.2)分。
非融合组:男19例,女11例;年龄18~60岁,平均45.5岁。致伤原因:高处坠落伤13例,交通事故7例,重物砸伤6例,其他原因4例。受伤至入院时间5 h~6 d,平均27.3 h。骨折节段:T11 6例,T12 8例,L1 9例,L2 7例。骨折根据Denis分型标准:A型7例,B型13例,C型10例。胸腰椎骨折载荷分享评分为(3.9±0.8)分。神经功能参照ASIA分级标准:E级22例,D级5例,C级2例,B级1例;运动评分为(30.4±7.2)分。
两组患者性别、年龄、致伤原因、受伤至入院时间、骨折节段及分型、神经功能ASIA分级等一般资料比较,差异均无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。
1.3 手术方法
两组手术均由同一组医师完成。气管插管全麻后,患者取俯卧位。作后正中切口,长约7 cm;无神经损伤体征者采取肌间隙入路;有神经损伤体征者,非减压侧采取肌间隙入路、减压侧采取正中入路。固定伤椎和上、下相邻椎体,通过螺钉和撑开连接棒恢复椎体高度、纠正后凸畸形。融合组将伤椎双侧椎板去皮质,破坏双侧关节突关节,横突去皮质,取自体髂后上嵴松质骨,将双侧横突及关节突、椎板融合(图 1)。非融合组不作其他处理。术毕逐层缝合,关闭切口。

1.4 术后处理
两组术后均鼓励患者在支具保护下早期下床活动。术后1年,非融合组二次手术取出内固定物;融合组根据患者意愿决定是否取出内固定物。
1.5 观测指标
记录两组手术时间、术中失血量、住院时间。随访时摄胸腰椎X线片,测量后凸Cobb角[5]、采用Mumford法测量伤椎高度和运动范围[6]。采用Greenough腰痛评分法[7]和疼痛视觉模拟评分(VAS)评价患者腰部功能恢复情况,ASIA分级标准[8]评估神经功能恢复情况。
1.6 统计学方法
采用SPSS17.0统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示,组间比较采用独立样本t检验;组内手术前后各时间点间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α=0.05。
2 结果
两组均顺利完成手术。与融合组相比,非融合组手术时间缩短、术中失血量减少,比较差异有统计学意义(P < 0.05);两组住院时间比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。见表 1。术后融合组1例出现切口深部感染,经清创、封闭式负压引流后愈合;1例取髂骨处切口出现血肿,经清创后愈合。非融合组1例切口出现脂肪液化,经换药后愈合。其余切口均Ⅰ期愈合。

两组患者均获随访,融合组随访时间为2.0~3.5年,平均3.17年;非融合组为2~4年,平均3.23年。X线片复查示,融合组2例植骨未达融合;其余25例植骨均融合,融合时间12~17周,平均15.6周。两组术前、术后即刻及末次随访时Cobb角、伤椎高度比较,差异均无统计学意义(P > 0.05)。两组组内术前、术后即刻及末次随访时Cobb角、伤椎高度比较差异有统计学意义(P < 0.05)。术后1年(取出内固定物前),两组伤椎运动范围比较,差异无统计学意义(P > 0.05);非融合组术后1年均取出内固定物,融合组术后1年时11例取出内固定物;末次随访时非融合组运动范围较融合组显著增加,差异有统计学意义(P < 0.05)。融合组末次随访时伤椎运动范围与术后1年比较差异无统计学意义(t=1.178,P=0.244);而非融合组末次随访时显著高于术后1年,比较差异有统计学意义(t=35.698,P=0.000)。见表 2及图 2、3。



末次随访时,融合组与非融合组Greenough腰痛评分法评分分别为(65.2±14.6)、(65.8±14.1)分,VAS评分分别为(1.67±0.49)、(1.74±0.52)分,组间比较差异均无统计学意义(t=-0.153,P=0.879;t=-0.5 50,P=0.584)。18例术前有神经损伤体征患者中,16例有1~2级恢复。融合组ASIA分级为E级19例,D组4例,C组3例,A组1例;非融合组为E级24例,D组4例,C组2例。融合组与非融合组运动评分分别为(37.0±8.7)、(41.4±5.4)分,与术前比较差异均有统计学意义(t=-2.447,P=0.025;t=-3.4 61,P=0.004)。两组术前有神经损伤体征患者运动评分分别为(37.0±8.7)、(41.4±5.4)分,比较差异无统计学意义(t=-1.240,P=0.233)。融合组患者术后均出现取髂骨处疼痛,VAS评分为(4.83±0.69)分,经口服非甾体类消炎镇痛药物后逐渐缓解,末次随访时VAS评分为(0.92±0.25)分。
3 讨论
脊柱融合术是脊柱外科广泛应用技术。从理论上讲,胸腰椎爆裂骨折通过固定和融合可以增加脊柱稳定性,维持矫正角度,减少内固定失败。有学者指出为维持脊柱远期稳定性,需要常规作融合术,他们认为未作融合或融合不充分以及融合失败是发生断钉、断棒、螺钉松动、矫正角度丢失等并发症的主要原因[9-10]。因此,后路钉棒系统内固定结合后方结构融合成为治疗胸腰椎爆裂骨折的主要术式。但手术时间和术中失血量的增加,也导致了术后邻近节段退变、邻椎病、脊柱运动功能丢失以及取骨区域相关并发症风险增高。随着对脊柱融合及其并发症研究的深入,学者们对脊柱骨折复位后是否需常规融合提出了疑问。有学者报道短节段固定结合非融合技术治疗胸腰椎爆裂骨折及屈曲牵拉型损伤均获得满意临床疗效[11-12]。Kim等[3]通过对23例40岁以下胸腰椎爆裂骨折患者早、中期临床随访研究发现,单纯固定、不作融合可以使固定节段保留活动度,并且获得满意影像学和临床疗效。Jeon等[13]对45例胸腰椎爆裂骨折患者单纯行内固定治疗,术后1~2年取出内固定物,发现脊柱运动功能恢复良好,活动范围由取出内固定前的(1.6±1.5)°恢复至(5.9±4.1)°。Chou等[14]对68例采用后路固定非融合术治疗的胸腰椎爆裂骨折患者随访10年,末次随访时脊柱运动范围达(4.2±1.9)°,他们认为运动功能的保留与术中未损伤椎间盘密切相关。本研究中,未融合组患者取出内固定物后脊柱运动范围较融合组显著增加,这与融合组后方结构坚强融合,导致脊柱运动功能永久性丧失有关。
自体骨是最佳植骨材料,其中髂骨切取操作简便,但取骨区并发症发生率达9.4%~49%,主要包括血管神经损伤、疼痛、血肿、感染等,取骨区疼痛是最常见并发症[15]。本研究中融合组患者术后均出现取髂骨处疼痛,但随时间延长疼痛逐渐缓解;1例患者取髂骨区切口出现血肿,经过清创后愈合。
术后邻近节段退变和邻椎病是脊柱融合术后主要并发症之一。Kim等[16]对510例腰椎退变患者行固定融合术,术后长期随访发现50例出现邻椎病。而非融合技术对邻近骨折部位关节面影响小,最大程度保留了椎体活动度,避免术后发生邻近节段退变和邻椎病。
Lakshmanan等[17]报道胸腰椎爆裂骨折固定融合术后以及Kim等[3]报道胸腰椎爆裂骨折单纯固定术后均会发生Cobb角丢失,本研究中两组也发生了Cobb角丢失。我们认为术后矫正角度丢失不可避免,可能与术中对棘上韧带、棘间韧带、关节囊破坏,以及后方韧带复合体在受伤时的损伤有关。另外,Lakshmanan等[17]和Tang等[18]分别采用融合和非融合治疗胸腰椎爆裂骨折,术后通过不同方法测量显示,伤椎高度均有下降。本研究中两组也存在椎体高度下降。因此,我们认为矫正角度进行性丢失、后凸畸形形成与是否融合无相关性。Haschtmann等[19]指出椎体终板损伤会导致椎间盘细胞凋亡和纤维化,髓核组织坏死,爆裂骨折常常导致伤椎上终板或(和)下终板的骨折,由于椎间盘进一步退变,伤椎上方或下方椎间盘高度的降低不可避免。因此,我们认为损伤椎间盘高度进行性丢失在后凸畸形形成中起重要作用。另外,本研究还发现非融合组手术时间与术中失血量均明显少于融合组,但住院时间差异无统计学意义,这与Tian等[20]的胸腰椎爆裂骨折治疗Meta分析结果相似。
综上述,对于胸腰椎爆裂骨折,后路短节段固定后不作融合治疗能显著缩短手术时间,减少术中失血量,且脊柱运动功能得到了保留,同时避免了取骨区相关并发症,减少了手术创伤。因此,我们认为后路短节段椎弓根螺钉固定治疗胸腰椎爆裂骨折无需常规作融合。但本研究病例数偏少,患者随访时间较短,该结论有待临床工作中进一步论证。
根据Denis的三柱理论[1],爆裂骨折为两柱或三柱损伤。胸腰椎爆裂骨折治疗旨在恢复脊柱生理序列,纠正畸形,减除脊髓神经压迫。Vu等[2]采用后路短节段椎弓根螺钉固定联合后方融合治疗胸腰椎爆裂骨折,取得了良好疗效;但Kim等[3]报道单纯螺钉固定、未行融合,也取得满意疗效。对融合和非融合的临床疗效进行比较,尤其是通过保留脊柱运动功能来决定胸腰椎爆裂骨折是否需要常规作融合的研究报道较少。为此,我们回顾分析了2012年2月-2014年2月,于我科接受后路短节段椎弓根螺钉固定治疗并获完整随访的胸腰椎爆裂骨折患者临床资料,比较融合及非融合患者间疗效差异,以探讨胸腰椎爆裂骨折治疗中进行融合的必要性。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准:①单节段胸腰椎爆裂骨折患者,采用后路短节段椎弓根螺钉固定治疗;②骨折根据Denis分型标准[1]为A、B、C型;③骨折节段为T11~L2;④胸腰椎骨折载荷分享评分[4]低于6分;⑤患者年龄18~60岁。排除标准:①术前神经损伤进行性加重者;②联合前路手术者;③随访时间未达2年。
2012年2月-2014年2月,共收治165例胸腰椎爆裂骨折患者,其中57例符合选择标准纳入研究。其中27例术中行融合(融合组),30例未行融合(非融合组)。
1.2 一般资料
融合组:男17例,女10例;年龄19~60岁,平均43.1岁。致伤原因:高处坠落伤10例,交通事故8例,重物砸伤5例,其他原因4例。受伤至入院时间3 h~5 d,平均31.6 h。骨折节段:T11 4例,T12 9例,L1 8例,L2 6例。骨折根据Denis分型标准:A型8例,B型10例,C型9例。胸腰椎骨折载荷分享评分为(4.0±1.0)分。神经功能参照美国脊髓损伤协会(ASIA)分级标准:E级17例,D级3例,C级5例,B级1例,A级1例;运动评分为(27.2±9.2)分。
非融合组:男19例,女11例;年龄18~60岁,平均45.5岁。致伤原因:高处坠落伤13例,交通事故7例,重物砸伤6例,其他原因4例。受伤至入院时间5 h~6 d,平均27.3 h。骨折节段:T11 6例,T12 8例,L1 9例,L2 7例。骨折根据Denis分型标准:A型7例,B型13例,C型10例。胸腰椎骨折载荷分享评分为(3.9±0.8)分。神经功能参照ASIA分级标准:E级22例,D级5例,C级2例,B级1例;运动评分为(30.4±7.2)分。
两组患者性别、年龄、致伤原因、受伤至入院时间、骨折节段及分型、神经功能ASIA分级等一般资料比较,差异均无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。
1.3 手术方法
两组手术均由同一组医师完成。气管插管全麻后,患者取俯卧位。作后正中切口,长约7 cm;无神经损伤体征者采取肌间隙入路;有神经损伤体征者,非减压侧采取肌间隙入路、减压侧采取正中入路。固定伤椎和上、下相邻椎体,通过螺钉和撑开连接棒恢复椎体高度、纠正后凸畸形。融合组将伤椎双侧椎板去皮质,破坏双侧关节突关节,横突去皮质,取自体髂后上嵴松质骨,将双侧横突及关节突、椎板融合(图 1)。非融合组不作其他处理。术毕逐层缝合,关闭切口。

1.4 术后处理
两组术后均鼓励患者在支具保护下早期下床活动。术后1年,非融合组二次手术取出内固定物;融合组根据患者意愿决定是否取出内固定物。
1.5 观测指标
记录两组手术时间、术中失血量、住院时间。随访时摄胸腰椎X线片,测量后凸Cobb角[5]、采用Mumford法测量伤椎高度和运动范围[6]。采用Greenough腰痛评分法[7]和疼痛视觉模拟评分(VAS)评价患者腰部功能恢复情况,ASIA分级标准[8]评估神经功能恢复情况。
1.6 统计学方法
采用SPSS17.0统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示,组间比较采用独立样本t检验;组内手术前后各时间点间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α=0.05。
2 结果
两组均顺利完成手术。与融合组相比,非融合组手术时间缩短、术中失血量减少,比较差异有统计学意义(P < 0.05);两组住院时间比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。见表 1。术后融合组1例出现切口深部感染,经清创、封闭式负压引流后愈合;1例取髂骨处切口出现血肿,经清创后愈合。非融合组1例切口出现脂肪液化,经换药后愈合。其余切口均Ⅰ期愈合。

两组患者均获随访,融合组随访时间为2.0~3.5年,平均3.17年;非融合组为2~4年,平均3.23年。X线片复查示,融合组2例植骨未达融合;其余25例植骨均融合,融合时间12~17周,平均15.6周。两组术前、术后即刻及末次随访时Cobb角、伤椎高度比较,差异均无统计学意义(P > 0.05)。两组组内术前、术后即刻及末次随访时Cobb角、伤椎高度比较差异有统计学意义(P < 0.05)。术后1年(取出内固定物前),两组伤椎运动范围比较,差异无统计学意义(P > 0.05);非融合组术后1年均取出内固定物,融合组术后1年时11例取出内固定物;末次随访时非融合组运动范围较融合组显著增加,差异有统计学意义(P < 0.05)。融合组末次随访时伤椎运动范围与术后1年比较差异无统计学意义(t=1.178,P=0.244);而非融合组末次随访时显著高于术后1年,比较差异有统计学意义(t=35.698,P=0.000)。见表 2及图 2、3。



末次随访时,融合组与非融合组Greenough腰痛评分法评分分别为(65.2±14.6)、(65.8±14.1)分,VAS评分分别为(1.67±0.49)、(1.74±0.52)分,组间比较差异均无统计学意义(t=-0.153,P=0.879;t=-0.5 50,P=0.584)。18例术前有神经损伤体征患者中,16例有1~2级恢复。融合组ASIA分级为E级19例,D组4例,C组3例,A组1例;非融合组为E级24例,D组4例,C组2例。融合组与非融合组运动评分分别为(37.0±8.7)、(41.4±5.4)分,与术前比较差异均有统计学意义(t=-2.447,P=0.025;t=-3.4 61,P=0.004)。两组术前有神经损伤体征患者运动评分分别为(37.0±8.7)、(41.4±5.4)分,比较差异无统计学意义(t=-1.240,P=0.233)。融合组患者术后均出现取髂骨处疼痛,VAS评分为(4.83±0.69)分,经口服非甾体类消炎镇痛药物后逐渐缓解,末次随访时VAS评分为(0.92±0.25)分。
3 讨论
脊柱融合术是脊柱外科广泛应用技术。从理论上讲,胸腰椎爆裂骨折通过固定和融合可以增加脊柱稳定性,维持矫正角度,减少内固定失败。有学者指出为维持脊柱远期稳定性,需要常规作融合术,他们认为未作融合或融合不充分以及融合失败是发生断钉、断棒、螺钉松动、矫正角度丢失等并发症的主要原因[9-10]。因此,后路钉棒系统内固定结合后方结构融合成为治疗胸腰椎爆裂骨折的主要术式。但手术时间和术中失血量的增加,也导致了术后邻近节段退变、邻椎病、脊柱运动功能丢失以及取骨区域相关并发症风险增高。随着对脊柱融合及其并发症研究的深入,学者们对脊柱骨折复位后是否需常规融合提出了疑问。有学者报道短节段固定结合非融合技术治疗胸腰椎爆裂骨折及屈曲牵拉型损伤均获得满意临床疗效[11-12]。Kim等[3]通过对23例40岁以下胸腰椎爆裂骨折患者早、中期临床随访研究发现,单纯固定、不作融合可以使固定节段保留活动度,并且获得满意影像学和临床疗效。Jeon等[13]对45例胸腰椎爆裂骨折患者单纯行内固定治疗,术后1~2年取出内固定物,发现脊柱运动功能恢复良好,活动范围由取出内固定前的(1.6±1.5)°恢复至(5.9±4.1)°。Chou等[14]对68例采用后路固定非融合术治疗的胸腰椎爆裂骨折患者随访10年,末次随访时脊柱运动范围达(4.2±1.9)°,他们认为运动功能的保留与术中未损伤椎间盘密切相关。本研究中,未融合组患者取出内固定物后脊柱运动范围较融合组显著增加,这与融合组后方结构坚强融合,导致脊柱运动功能永久性丧失有关。
自体骨是最佳植骨材料,其中髂骨切取操作简便,但取骨区并发症发生率达9.4%~49%,主要包括血管神经损伤、疼痛、血肿、感染等,取骨区疼痛是最常见并发症[15]。本研究中融合组患者术后均出现取髂骨处疼痛,但随时间延长疼痛逐渐缓解;1例患者取髂骨区切口出现血肿,经过清创后愈合。
术后邻近节段退变和邻椎病是脊柱融合术后主要并发症之一。Kim等[16]对510例腰椎退变患者行固定融合术,术后长期随访发现50例出现邻椎病。而非融合技术对邻近骨折部位关节面影响小,最大程度保留了椎体活动度,避免术后发生邻近节段退变和邻椎病。
Lakshmanan等[17]报道胸腰椎爆裂骨折固定融合术后以及Kim等[3]报道胸腰椎爆裂骨折单纯固定术后均会发生Cobb角丢失,本研究中两组也发生了Cobb角丢失。我们认为术后矫正角度丢失不可避免,可能与术中对棘上韧带、棘间韧带、关节囊破坏,以及后方韧带复合体在受伤时的损伤有关。另外,Lakshmanan等[17]和Tang等[18]分别采用融合和非融合治疗胸腰椎爆裂骨折,术后通过不同方法测量显示,伤椎高度均有下降。本研究中两组也存在椎体高度下降。因此,我们认为矫正角度进行性丢失、后凸畸形形成与是否融合无相关性。Haschtmann等[19]指出椎体终板损伤会导致椎间盘细胞凋亡和纤维化,髓核组织坏死,爆裂骨折常常导致伤椎上终板或(和)下终板的骨折,由于椎间盘进一步退变,伤椎上方或下方椎间盘高度的降低不可避免。因此,我们认为损伤椎间盘高度进行性丢失在后凸畸形形成中起重要作用。另外,本研究还发现非融合组手术时间与术中失血量均明显少于融合组,但住院时间差异无统计学意义,这与Tian等[20]的胸腰椎爆裂骨折治疗Meta分析结果相似。
综上述,对于胸腰椎爆裂骨折,后路短节段固定后不作融合治疗能显著缩短手术时间,减少术中失血量,且脊柱运动功能得到了保留,同时避免了取骨区相关并发症,减少了手术创伤。因此,我们认为后路短节段椎弓根螺钉固定治疗胸腰椎爆裂骨折无需常规作融合。但本研究病例数偏少,患者随访时间较短,该结论有待临床工作中进一步论证。