引用本文： 计丕耀, 蒋环宇, 周炎, 明江华, 陈庆, 邓明, 李亚明, 马永刚, 刘世清. 经伤椎矢状面顶压复位技术治疗胸腰椎骨折的临床疗效. 中国修复重建外科杂志, 2023, 37(10): 1246-1252. doi: 10.7507/1002-1892.202306020 复制
胸腰椎骨折在脊柱损伤中最常见，约占脊柱骨折的75%[1-2]。手术治疗胸腰椎骨折是为了重建脊柱稳定性、纠正胸腰椎后凸及促进神经功能恢复，便于早期活动及减少因长期卧床导致的相关并发症[3]。随着椎弓根螺钉固定系统的发展及Denis三柱理念的确立，运用椎弓根螺钉短节段复位固定目前已成为治疗胸腰椎骨折的主流术式。后路短节段AF钉棒系统跨伤椎固定因撑开力量大，展现出良好伤椎复位效果，但因过度撑开易导致螺钉根部应力集中，易发生断钉，难以在临床上广泛应用[4-5]。相较于跨伤椎4钉内固定治疗胸腰椎骨折，经伤椎6钉模型力学表现更优，应力更加分散，可有效减少内固定失败的发生，且临床对比研究获得了与有限元分析相似的结论[6-7]。
近年来随着脊柱微创技术的飞速发展，经皮椎弓根螺钉固定技术广泛应用于胸腰椎骨折的手术治疗[8]。而对于椎体高度丢失严重，需要实施强力复位的胸腰椎骨折，经皮椎弓根螺钉固定并未体现出良好优势，缺乏对伤椎前、中柱良好复位及维持胸腰椎生理曲度的能力，导致椎体复位效果欠佳[9]。王彪等[10]利用新型经皮自撑开复位螺钉系统治疗胸腰椎骨折，借助体外撑开器及螺钉自带复位角度对伤椎进行复位操作，该技术未行伤椎植钉，对于合并神经症状需减压的患者不适合，长期稳定性有待进一步探讨。在开放手术经验方面，阎崇楠等[11]采用后路前凸弯棒预加压复位固定技术治疗胸腰椎爆裂骨折，利用椎弓根螺钉间加压撬拨复位塌陷的终板，取得了一定疗效，但该技术需要充分考虑椎体骨质量对螺钉撬拨引起的切割效应及远期稳定性。
如何提高后路短节段椎弓根螺钉固定的复位质量及维持稳定，对于改善胸腰椎骨折的疗效具有良好临床意义。现回顾分析2018年11月—2022年1月我们采用经伤椎矢状面顶压复位技术治疗的胸腰椎骨折患者临床资料，并与同期采用传统复位技术治疗的患者进行比较，为临床治疗方式选择提供参考。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准：① 有明确外伤史，经临床及影像学检查诊断为胸腰椎单椎体压缩性骨折；② 胸腰椎骨折AO分型[12]为A、B型，伤椎节段成角>20°，胸腰椎损伤分类和严重程度（TLICS）[13]评分≥4分；③ 受伤2周内手术，接受后路经伤椎矢状面顶压复位固定或传统后路复位固定手术治疗；④ 随访时间>6个月。排除标准：① 既往有脊柱感染、畸形、肿瘤、神经系统疾病；② 合并脊柱严重骨质疏松及病理性骨折；③ 随访资料及影像学资料不完整、失访者。
2018年11月—2022年1月，共59例患者符合选择标准纳入研究。其中34例采用经伤椎矢状面顶压复位技术治疗（顶压组），25例采用传统复位技术治疗（传统组）。两组患者性别、年龄、骨折节段、致伤原因、胸腰椎骨折AO分型、TLICS评分、美国脊柱损伤协会（ASIA）分级[14]、手术入路及术前椎体指数、伤椎前缘高度比值、伤椎成角、节段后凸角、疼痛视觉模拟评分（VAS）[15]及Oswestry功能障碍指数（ODI）[16]等基线资料比较差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。见表1。
表1
两组患者基线资料比较
Table1.
Comparison of baseline data between the two groups
1.2 手术方法
患者于气管插管全身麻醉下取俯卧位，胸部和双侧髂前上棘处垫枕，悬空腹部，保持脊柱过伸位，有利于伤椎体位复位。
顶压组：以伤椎为中心取后正中切口，无神经损伤患者选择Wiltse入路进行显露，在棘突旁开一横指处纵形切开腰背筋膜，于最长肌与多裂肌间隙钝性分离，显露横突及关节突关节外缘，电凝止血，暴露入钉点；对于需要去椎板神经减压者选择传统剥离椎旁肌显露。按照常规方法于伤椎相邻上、下位椎体植入椎弓根螺钉，其中邻近伤椎终板破裂侧的椎体植入单轴椎弓根螺钉，邻近伤椎终板完整侧椎体及伤椎植入万向椎弓根螺钉。伤椎浅置短钉，该螺钉尾帽高于上、下位椎弓根螺钉尾帽连线。C臂X线机透视显示3枚椎弓根螺钉尾帽呈现反曲弧度。根据胸腰椎节段生理曲度预弯连接棒，预弯角度由T11至L4逐渐增大，T11、T12、L1节段选择10°～15° 预弯连接棒，L2、L3、L4节段选择15°～25° 预弯连接棒。安装两侧预弯连接棒，先锁紧伤椎终板完整侧（一般为远端椎）的万向椎弓根螺钉尾帽，然后利用持棒钳作为支点纵向撑开伤椎终板破裂侧的单轴椎弓根螺钉，锁紧其尾帽，最后锁紧伤椎螺钉尾帽。利用预弯连接棒及浅置的伤椎螺钉尾帽对伤椎进行矢状面强力顶压，纵向拉高椎间盘及伤椎前中柱高度，经透视证实伤椎高度及脊柱生理曲度恢复良好。冲洗、止血，留置负压引流管，逐层关闭切口。
传统组：患者切口、植钉方法、连接棒预弯及撑开复位与顶压组相同。不同处在于伤椎椎弓根螺钉植入深度与上、下位椎弓根螺钉处于同一水平，螺钉尾帽不高于上、下位椎弓根螺钉尾帽。
1.3 术后处理
两组术后处理一致。常规预防性使用抗生素72 h，术后48 h内引流量<50 mL时可拔除引流管。指导患者定时翻身及双下肢肌肉功能锻炼，佩戴胸腰椎支具早期下地负重行走，术后10～12个月根据复查结果决定是否取出内固定物。
1.4 疗效评价指标
记录并比较两组手术时间、术中出血量及并发症发生情况。术后1、3、6、12、18个月于门诊定期随访复查，采用VAS评分及ODI评价临床疗效。常规行X线片或CT检查，测量以下影像学指标：① 椎体指数：椎体前缘高度/后缘高度比值，数值越小表明伤椎前缘高度较后缘高度差值越大；② 伤椎前缘高度比值：伤椎前缘高度/伤椎前缘参考高度比值，伤椎前缘参考高度为伤椎邻近上、下位椎体前缘高度的平均值，比值越小表明伤椎前缘高度与理想高度差值越大；③ 伤椎成角：伤椎上、下终板延长线形成的夹角，数值越大表明伤椎成角越大，伤椎高度丢失越严重；④ 节段后凸角：伤椎上位椎体上终板连线与下位椎体下终板连线的垂线夹角，数值越大表明脊柱后凸程度越严重。
1.5 统计学方法
采用SPSS25.0统计软件进行分析。计量资料经Shapiro-Wilktest正态性检验，均符合正态分布，数据以均数±标准差表示，两组间比较采用独立样本t检验；两组多个时间点比较采用重复测量方差分析，若不满足球形检验，采用Greenhouse-Geisser法进行校正，同一组别不同时间点比较采用Bonferroni法，同一时间点不同组别间比较采用多因素方差分析。计数资料组间比较采用χ2检验。检验水准α=0.05。
2 结果
两组手术时间、术中出血量比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表2。术中无硬膜囊、神经根、血管损伤等并发症发生，术后切口均Ⅰ期愈合。两组患者均获随访，随访时间6～48个月，平均20.6个月。均未发生内固定物松动、断裂及固定失效等情况，于术后10～12个月取出内固定装置。两组患者术后1周及末次随访时各影像学指标及VAS评分、ODI均较术前显著改善，末次随访时VAS评分、ODI较术后1周进一步改善，差异均有统计学意义（P<0.05）。术后1周及末次随访时，顶压组椎体指数、节段后凸角、伤椎成角及ODI均优于传统组，差异有统计学意义（P<0.05）；术后1周两组VAS评分及伤椎前缘高度比值比较差异无统计学意义（P>0.05），但末次随访时顶压组均优于传统组，差异有统计学意义（P<0.05）。见图1、2。
表2
两组患者手术时间和术中出血量比较（
）
Table2.
Comparison of operation time and intraoperative blood loss between the two groups (
)
图1
两组患者各影像学指标及临床评分变化趋势
a. 椎体指数；b. 伤椎前缘高度比值；c. 伤椎成角；d. 节段后凸角；e. VAS评分；f. ODI
Figure1. The change trends of imaging indicators and clinical scores of two groupsa. Vertebral body index; b. Height ratio of the anterior margin of injured vertebra; c. Injured vertebra angle; d. Segmental kyphosis angle; e. VAS score; f. ODI
图2
顶压组患者，女，19岁，高处坠落伤致T12 B2型椎体骨折，TLICS评分7分
a. 术前矢状面CT平扫示椎体上终板压缩严重；b. 术前CT三维重建；c. 术前MRI T2加权像示T12椎体及后方韧带复合体损伤；d. 术中连接棒预弯10°；e. 术中透视伤椎螺钉浅置，尾帽高于上、下端椎尾帽连线（红线标识）；f. 术中经伤椎矢状面顶压复位，椎体高度恢复满意，伤椎尾帽低于上、下端椎尾帽连线（红线标识）；g、h. 术后1周正侧位X线片示T12椎体高度恢复理想；i、j. 术后6个月正侧位X线片示T12椎体维持良好复位效果；k、l. 术后12个月取出内固定物后正侧位X线片示T12椎体高度良好，终板损伤节段的椎间隙变窄
Figure2. A 19-year-old female patient with T12 vertebral fracture (type B2) caused by falling from height injury with a TLICS score of 7 in top pressure groupa. Preoperative sagittal CT scan showed severe compression of the superior vertebral endplate; b. Preoperative CT three-dimensional reconstruction; c. Preoperative MRI T2-weighted image showed damage to the T12 vertebral body and posterior ligament complex; d. Intraoperative pre-bending of the connecting rod was 10°; e. Intraoperative fluoroscopy showed that the screw of the injured vertebra was shallow, and the tail cap was higher than the line of the upper and lower end of the tail cap (red lines); f. The height of the injured vertebra was recovered satisfactorily after the sagittal surface top pressure reduction, the tail cap of the injured vertebra was lower than the line of the upper and lower tail caps (red lines); g, h. Anteroposterior and lateral X-ray films showed that the T12 vertebral height recovered well at 1 week after operation; i, j. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation showed that the T12 vertebral body maintained good reduction effect; k, l. Anteroposterior and lateral X-ray films after internal fixator was removed at 12 months after operation showed that the T12 vertebral body height was well and the vertebral space at the injured endplate segment narrowed
3 讨论
3.1 经伤椎矢状面顶压复位技术的生物力学原理及优势
基于脊柱三柱理论及生物力学研究，胸腰椎前、中柱承担80%～90%的应力，后柱承担10%～20%的应力，胸腰椎前、中柱在轴向载荷作用下发生的损伤表现为椎体前、中柱压缩、塌陷，前纵韧带皱褶，脊柱失去前方有效支撑，后柱结构被拉伸及相对后移[17-18]。胸腰椎骨折采用椎弓根螺钉系统固定，因经椎弓根这一生物力学“力核”达到三柱固定，被广泛应用于胸腰椎骨折的治疗；但当前、中柱高度复位不良，前方有效支撑不足时，后方椎弓根螺钉系统承载大部分应力传导，悬臂梁作用明显增加，容易发生应力遮挡现象，长期应力集中容易导致内固定失败及局部后凸畸形，影响术后临床疗效[19]。如何减少或避免椎弓根螺钉系统在强大的悬臂梁应力作用下发生失败，恢复脊柱的生理曲度及椎体前、中柱高度显得尤为重要。经伤椎矢状面顶压复位技术是对传统胸腰椎骨折复位固定技术进行改良，利用钉棒系统的杠杆原理，在伤椎矢状面进行强力顶压，获得良好的椎体复位及生理曲度维持效果。
经伤椎矢状面顶压复位技术的生物力学原理体现在以下3个方面：① 利用伤椎椎弓根螺钉为杠杆支点，将伤椎整体在矢状面进行顶压及推挤，使得前、中柱呈扇形撑开，短缩及前移后柱；② 利用连接棒适度前凸预弯，能进一步强化伤椎椎弓根螺钉顶压效应，恢复脊柱生理弧度；③ 利用端椎单轴螺钉进行跨伤椎平行撑开，纵向拉高椎间盘及压缩、塌陷的椎体前、中柱高度。该技术综合了伤椎短钉高度匹配技术、适度前凸弯棒技术及单轴螺钉强化平行撑开复位技术，尤其适合椎体高度丢失严重的胸腰椎骨折。
目前，关于胸腰椎骨折复位技术的临床研究主要集中在微创经皮椎弓根螺钉固定技术与开放手术椎弓根钉棒系统复位技巧的运用。张刚刚等[20]利用伤椎植长钉与顺次撑开复位技术治疗轻、中度胸腰椎爆裂骨折，是灵活运用椎弓根钉棒系统复位技巧，从而提高骨折复位质量的良好体现，在恢复伤椎前缘高度及减少后凸角方面较传统方法疗效更佳。我们采用的经伤椎矢状面顶压复位技术，是利用横向顶压及纵向撑开作用力，复位塌陷的伤椎终板，前移伤椎重心，达到良好复位质量及恢复生理性前凸。该技术的优势主要体现在两个方面：① 形成强劲且直接的复位作用力。通过伤椎椎弓根螺钉浅置，高度匹配上、下位端椎椎弓根螺钉尾帽的空间位置，3枚螺钉尾帽连线呈现与椎体骨折后凸一致的反曲弧度，在复位过程中同时借助伤椎螺钉尾帽杠杆支点及预弯的连接棒，能形成更加强劲且直接的复位力量。② 有利于恢复伤椎高度及维持脊柱生理曲度。经伤椎矢状面顶压复位技术实施过程中，通过力学分析，形成扇形撑开与平行撑开两股强劲的作用力，根据伤椎塌陷程度、节段后凸角度及伤椎节段原始生理曲度，确定伤椎浅置幅度及连接棒预弯弧度；在撑开连接棒及顶压伤椎过程中，产生的扇形及平行撑开力兼顾了伤椎复位及生理曲度维持的功能，从而达到伤椎高度恢复、后凸畸形矫正及矢状面平衡重建的目的。
经伤椎矢状面顶压复位技术与腰椎滑脱症提拉复位技术有异曲同工之妙，后者的植钉技巧是将被提拉的椎弓根螺钉深置，通过弯棒弧度提拉滑脱椎体，达到恢复腰椎序列的目的[21]。经伤椎矢状面顶压复位技术是利用浅置的伤椎椎弓根螺钉进行强力顶压复位，与腰椎滑脱提拉复位作用力方向刚好相反，从而恢复伤椎高度及胸腰椎生理曲度。
3.2 经伤椎矢状面顶压复位技术治疗胸腰椎骨折的安全性及临床疗效
经伤椎矢状面顶压复位技术通过平行与扇形撑开力联合作用，强化了伤椎纵向复位及前凸维持能力，是治疗胸腰椎骨折的核心理念。经伤椎矢状面顶压复位过程中，顶压不足可导致椎体高度复位不良，生理曲度改善不理想；过度顶压易发生伤椎前移过多，矫枉过正，甚至出现神经根管继发性狭窄及神经刺激症状。为避免顶压及撑开过度或不足的发生，我们根据伤椎压缩的程度及生理曲度，通过调整伤椎浅置程度满足不同程度椎体骨折的复位需求。将伤椎螺钉植入深度进行一定量化，根据浅置螺钉螺纹数量定量，术前椎体成角20° 左右时，浅置螺纹数量为1～2个齿纹（1～2 mm）；椎体成角为20°～30° 时，浅置螺纹数量为2～3个齿纹（2～3 mm）。术前规划的顶压幅度根据伤椎压缩程度及脊柱初始生理曲度综合判断，通过调节伤椎螺钉植入深度及连接棒预弯角度达到良好复位及固定效果。
顶压组34例患者采用经伤椎矢状面顶压复位技术治疗，通过平均20.6个月随访，患者影像学参数均获得明显改善，随访期间腰背痛及腰椎功能持续改善，患者满意度较高。同时我们注意到，顶压组与传统组椎体指数、伤椎前缘高度比值、伤椎成角及节段后凸角在末次随访时均有不同程度丢失或下降，虽然差异无统计学意义，但仍提示椎弓根螺钉在维持伤椎复位及固定效果方面有损耗。且顶压组上述影像学指标下降程度低于传统组，分析可能与传统组初始椎体复位质量弱于顶压组，随着时间推移，传统组钉棒系统的顺势效应导致复位丢失现象更明显有关。既往我们的长期随访研究发现，末次随访时节段后凸角的增加与终板损伤节段椎间隙变窄有关，塌陷的软骨终板即使获得良好初始复位，后期髓核及纤维环细胞凋亡或坏死，椎体终板损伤致椎间盘退变引起的椎间隙变窄仍不可避免[22]。另外，后期伤椎部分塌陷可能与本研究中有部分60岁以上患者存在不同程度椎体骨质疏松，以及椎体严重压缩后复位出现的“蛋壳现象”有关[23-24]。为保存残留的椎间盘功能，避免因长期固定引起椎间盘萎缩塌陷，尤其是年轻患者，本研究于术后10～12个月取出内固定装置，对于维持脊柱矢状面平衡具有积极作用[25]。
3.3 经伤椎矢状面顶压复位技术的适应证及操作要点
经伤椎矢状面顶压复位技术通过将伤椎向前方顶压，复位力量强大，伤椎重心前移。结合临床经验及研究结果，我们认为该技术适用于存在后凸的下胸椎及腰椎骨折，而对于经椎间盘或椎体处于过伸状态的AO B3型损伤、存在脱位或旋转不稳定的C型损伤以及合并严重骨质疏松症的胸腰椎骨折，不建议使用该复位技术进行治疗。
操作要点：① 体位及手法复位：脊柱胸腰段位于轻度过伸位，同时利用手法适度顶压骨折区域，但应注意手法轻柔及避免过度后伸造成二次损伤。② 适宜的螺钉选择：由于胸腰椎椎体上终板骨质强度弱于下终板，绝大多数伤椎发生上终板破裂、塌陷[26]，本研究仅2例患者胸腰椎骨折损伤下终板。选择在终板损伤侧端椎植入单轴椎弓根螺钉，伤椎及终板完整侧端椎植入万向椎弓根螺钉，有利于连接棒的放置及不影响平行撑开效果，同时伤椎短钉不影响前、中柱整体复位。③ 良好的螺钉植入：椎弓根螺钉植入遵循“宁上勿下、宁外勿内”的原则，螺钉贴近上终板具有更好把持力，复位力度更强，螺钉在复位过程中发生椎体内切割的可能性更小。④ 高度匹配的植钉深度：相较于邻近上、下位节段椎弓根螺钉，伤椎螺钉植入深度较浅，伤椎螺钉尾帽应高于邻近上、下位节段椎弓根螺钉尾帽连线，3枚椎弓根螺钉尾帽连线呈现反曲弧度，有利于形成伤椎顶压复位效应。⑤ 连接棒预弯：根据脊柱胸腰椎生理曲度预弯连接棒，在胸腰段将连接棒预弯10°～15°，在腰段将连接棒预弯15°～25°，兼顾胸腰椎生理曲度的维持。⑥ 撑开复位固定：先锁紧终板完整侧端椎万向椎弓根螺钉，然后利用持棒钳为支点平行撑开单轴椎弓根螺钉，形成良好的扇形撑开及平行撑开作用力，有利于恢复椎体前缘高度及胸腰椎生理曲度。
综上述，经伤椎矢状面顶压复位技术治疗胸腰椎骨折安全、有效且疗效满意。但本研究为回顾性病例对照研究，纳入病例数量相对较少，伤椎螺钉浅置未进行明确量化，且随访时间较短，未对去除内固定物后的远期疗效进行评估，尚需更大样本量及更长随访时间的研究。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突；项目经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道
伦理声明 研究方案经武汉大学人民医院临床研究伦理委员会批准（WDRY2023-K065）
作者贡献声明 计丕耀、蒋环宇：数据收集整理、论文撰写；周炎：研究设计、指导及论文撰写、修改；明江华、陈庆、邓明：数据分析；李亚明、马永刚、刘世清：论文修改
胸腰椎骨折在脊柱损伤中最常见，约占脊柱骨折的75%[1-2]。手术治疗胸腰椎骨折是为了重建脊柱稳定性、纠正胸腰椎后凸及促进神经功能恢复，便于早期活动及减少因长期卧床导致的相关并发症[3]。随着椎弓根螺钉固定系统的发展及Denis三柱理念的确立，运用椎弓根螺钉短节段复位固定目前已成为治疗胸腰椎骨折的主流术式。后路短节段AF钉棒系统跨伤椎固定因撑开力量大，展现出良好伤椎复位效果，但因过度撑开易导致螺钉根部应力集中，易发生断钉，难以在临床上广泛应用[4-5]。相较于跨伤椎4钉内固定治疗胸腰椎骨折，经伤椎6钉模型力学表现更优，应力更加分散，可有效减少内固定失败的发生，且临床对比研究获得了与有限元分析相似的结论[6-7]。
近年来随着脊柱微创技术的飞速发展，经皮椎弓根螺钉固定技术广泛应用于胸腰椎骨折的手术治疗[8]。而对于椎体高度丢失严重，需要实施强力复位的胸腰椎骨折，经皮椎弓根螺钉固定并未体现出良好优势，缺乏对伤椎前、中柱良好复位及维持胸腰椎生理曲度的能力，导致椎体复位效果欠佳[9]。王彪等[10]利用新型经皮自撑开复位螺钉系统治疗胸腰椎骨折，借助体外撑开器及螺钉自带复位角度对伤椎进行复位操作，该技术未行伤椎植钉，对于合并神经症状需减压的患者不适合，长期稳定性有待进一步探讨。在开放手术经验方面，阎崇楠等[11]采用后路前凸弯棒预加压复位固定技术治疗胸腰椎爆裂骨折，利用椎弓根螺钉间加压撬拨复位塌陷的终板，取得了一定疗效，但该技术需要充分考虑椎体骨质量对螺钉撬拨引起的切割效应及远期稳定性。
如何提高后路短节段椎弓根螺钉固定的复位质量及维持稳定，对于改善胸腰椎骨折的疗效具有良好临床意义。现回顾分析2018年11月—2022年1月我们采用经伤椎矢状面顶压复位技术治疗的胸腰椎骨折患者临床资料，并与同期采用传统复位技术治疗的患者进行比较，为临床治疗方式选择提供参考。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准：① 有明确外伤史，经临床及影像学检查诊断为胸腰椎单椎体压缩性骨折；② 胸腰椎骨折AO分型[12]为A、B型，伤椎节段成角>20°，胸腰椎损伤分类和严重程度（TLICS）[13]评分≥4分；③ 受伤2周内手术，接受后路经伤椎矢状面顶压复位固定或传统后路复位固定手术治疗；④ 随访时间>6个月。排除标准：① 既往有脊柱感染、畸形、肿瘤、神经系统疾病；② 合并脊柱严重骨质疏松及病理性骨折；③ 随访资料及影像学资料不完整、失访者。
2018年11月—2022年1月，共59例患者符合选择标准纳入研究。其中34例采用经伤椎矢状面顶压复位技术治疗（顶压组），25例采用传统复位技术治疗（传统组）。两组患者性别、年龄、骨折节段、致伤原因、胸腰椎骨折AO分型、TLICS评分、美国脊柱损伤协会（ASIA）分级[14]、手术入路及术前椎体指数、伤椎前缘高度比值、伤椎成角、节段后凸角、疼痛视觉模拟评分（VAS）[15]及Oswestry功能障碍指数（ODI）[16]等基线资料比较差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。见表1。
表1
两组患者基线资料比较
Table1.
Comparison of baseline data between the two groups
1.2 手术方法
患者于气管插管全身麻醉下取俯卧位，胸部和双侧髂前上棘处垫枕，悬空腹部，保持脊柱过伸位，有利于伤椎体位复位。
顶压组：以伤椎为中心取后正中切口，无神经损伤患者选择Wiltse入路进行显露，在棘突旁开一横指处纵形切开腰背筋膜，于最长肌与多裂肌间隙钝性分离，显露横突及关节突关节外缘，电凝止血，暴露入钉点；对于需要去椎板神经减压者选择传统剥离椎旁肌显露。按照常规方法于伤椎相邻上、下位椎体植入椎弓根螺钉，其中邻近伤椎终板破裂侧的椎体植入单轴椎弓根螺钉，邻近伤椎终板完整侧椎体及伤椎植入万向椎弓根螺钉。伤椎浅置短钉，该螺钉尾帽高于上、下位椎弓根螺钉尾帽连线。C臂X线机透视显示3枚椎弓根螺钉尾帽呈现反曲弧度。根据胸腰椎节段生理曲度预弯连接棒，预弯角度由T11至L4逐渐增大，T11、T12、L1节段选择10°～15° 预弯连接棒，L2、L3、L4节段选择15°～25° 预弯连接棒。安装两侧预弯连接棒，先锁紧伤椎终板完整侧（一般为远端椎）的万向椎弓根螺钉尾帽，然后利用持棒钳作为支点纵向撑开伤椎终板破裂侧的单轴椎弓根螺钉，锁紧其尾帽，最后锁紧伤椎螺钉尾帽。利用预弯连接棒及浅置的伤椎螺钉尾帽对伤椎进行矢状面强力顶压，纵向拉高椎间盘及伤椎前中柱高度，经透视证实伤椎高度及脊柱生理曲度恢复良好。冲洗、止血，留置负压引流管，逐层关闭切口。
传统组：患者切口、植钉方法、连接棒预弯及撑开复位与顶压组相同。不同处在于伤椎椎弓根螺钉植入深度与上、下位椎弓根螺钉处于同一水平，螺钉尾帽不高于上、下位椎弓根螺钉尾帽。
1.3 术后处理
两组术后处理一致。常规预防性使用抗生素72 h，术后48 h内引流量<50 mL时可拔除引流管。指导患者定时翻身及双下肢肌肉功能锻炼，佩戴胸腰椎支具早期下地负重行走，术后10～12个月根据复查结果决定是否取出内固定物。
1.4 疗效评价指标
记录并比较两组手术时间、术中出血量及并发症发生情况。术后1、3、6、12、18个月于门诊定期随访复查，采用VAS评分及ODI评价临床疗效。常规行X线片或CT检查，测量以下影像学指标：① 椎体指数：椎体前缘高度/后缘高度比值，数值越小表明伤椎前缘高度较后缘高度差值越大；② 伤椎前缘高度比值：伤椎前缘高度/伤椎前缘参考高度比值，伤椎前缘参考高度为伤椎邻近上、下位椎体前缘高度的平均值，比值越小表明伤椎前缘高度与理想高度差值越大；③ 伤椎成角：伤椎上、下终板延长线形成的夹角，数值越大表明伤椎成角越大，伤椎高度丢失越严重；④ 节段后凸角：伤椎上位椎体上终板连线与下位椎体下终板连线的垂线夹角，数值越大表明脊柱后凸程度越严重。
1.5 统计学方法
采用SPSS25.0统计软件进行分析。计量资料经Shapiro-Wilktest正态性检验，均符合正态分布，数据以均数±标准差表示，两组间比较采用独立样本t检验；两组多个时间点比较采用重复测量方差分析，若不满足球形检验，采用Greenhouse-Geisser法进行校正，同一组别不同时间点比较采用Bonferroni法，同一时间点不同组别间比较采用多因素方差分析。计数资料组间比较采用χ2检验。检验水准α=0.05。
2 结果
两组手术时间、术中出血量比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表2。术中无硬膜囊、神经根、血管损伤等并发症发生，术后切口均Ⅰ期愈合。两组患者均获随访，随访时间6～48个月，平均20.6个月。均未发生内固定物松动、断裂及固定失效等情况，于术后10～12个月取出内固定装置。两组患者术后1周及末次随访时各影像学指标及VAS评分、ODI均较术前显著改善，末次随访时VAS评分、ODI较术后1周进一步改善，差异均有统计学意义（P<0.05）。术后1周及末次随访时，顶压组椎体指数、节段后凸角、伤椎成角及ODI均优于传统组，差异有统计学意义（P<0.05）；术后1周两组VAS评分及伤椎前缘高度比值比较差异无统计学意义（P>0.05），但末次随访时顶压组均优于传统组，差异有统计学意义（P<0.05）。见图1、2。
表2
两组患者手术时间和术中出血量比较（）
Table2.
Comparison of operation time and intraoperative blood loss between the two groups ()
图1
两组患者各影像学指标及临床评分变化趋势
a. 椎体指数；b. 伤椎前缘高度比值；c. 伤椎成角；d. 节段后凸角；e. VAS评分；f. ODI
Figure1. The change trends of imaging indicators and clinical scores of two groupsa. Vertebral body index; b. Height ratio of the anterior margin of injured vertebra; c. Injured vertebra angle; d. Segmental kyphosis angle; e. VAS score; f. ODI
图2
顶压组患者，女，19岁，高处坠落伤致T12 B2型椎体骨折，TLICS评分7分
a. 术前矢状面CT平扫示椎体上终板压缩严重；b. 术前CT三维重建；c. 术前MRI T2加权像示T12椎体及后方韧带复合体损伤；d. 术中连接棒预弯10°；e. 术中透视伤椎螺钉浅置，尾帽高于上、下端椎尾帽连线（红线标识）；f. 术中经伤椎矢状面顶压复位，椎体高度恢复满意，伤椎尾帽低于上、下端椎尾帽连线（红线标识）；g、h. 术后1周正侧位X线片示T12椎体高度恢复理想；i、j. 术后6个月正侧位X线片示T12椎体维持良好复位效果；k、l. 术后12个月取出内固定物后正侧位X线片示T12椎体高度良好，终板损伤节段的椎间隙变窄
Figure2. A 19-year-old female patient with T12 vertebral fracture (type B2) caused by falling from height injury with a TLICS score of 7 in top pressure groupa. Preoperative sagittal CT scan showed severe compression of the superior vertebral endplate; b. Preoperative CT three-dimensional reconstruction; c. Preoperative MRI T2-weighted image showed damage to the T12 vertebral body and posterior ligament complex; d. Intraoperative pre-bending of the connecting rod was 10°; e. Intraoperative fluoroscopy showed that the screw of the injured vertebra was shallow, and the tail cap was higher than the line of the upper and lower end of the tail cap (red lines); f. The height of the injured vertebra was recovered satisfactorily after the sagittal surface top pressure reduction, the tail cap of the injured vertebra was lower than the line of the upper and lower tail caps (red lines); g, h. Anteroposterior and lateral X-ray films showed that the T12 vertebral height recovered well at 1 week after operation; i, j. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation showed that the T12 vertebral body maintained good reduction effect; k, l. Anteroposterior and lateral X-ray films after internal fixator was removed at 12 months after operation showed that the T12 vertebral body height was well and the vertebral space at the injured endplate segment narrowed
3 讨论
3.1 经伤椎矢状面顶压复位技术的生物力学原理及优势
基于脊柱三柱理论及生物力学研究，胸腰椎前、中柱承担80%～90%的应力，后柱承担10%～20%的应力，胸腰椎前、中柱在轴向载荷作用下发生的损伤表现为椎体前、中柱压缩、塌陷，前纵韧带皱褶，脊柱失去前方有效支撑，后柱结构被拉伸及相对后移[17-18]。胸腰椎骨折采用椎弓根螺钉系统固定，因经椎弓根这一生物力学“力核”达到三柱固定，被广泛应用于胸腰椎骨折的治疗；但当前、中柱高度复位不良，前方有效支撑不足时，后方椎弓根螺钉系统承载大部分应力传导，悬臂梁作用明显增加，容易发生应力遮挡现象，长期应力集中容易导致内固定失败及局部后凸畸形，影响术后临床疗效[19]。如何减少或避免椎弓根螺钉系统在强大的悬臂梁应力作用下发生失败，恢复脊柱的生理曲度及椎体前、中柱高度显得尤为重要。经伤椎矢状面顶压复位技术是对传统胸腰椎骨折复位固定技术进行改良，利用钉棒系统的杠杆原理，在伤椎矢状面进行强力顶压，获得良好的椎体复位及生理曲度维持效果。
经伤椎矢状面顶压复位技术的生物力学原理体现在以下3个方面：① 利用伤椎椎弓根螺钉为杠杆支点，将伤椎整体在矢状面进行顶压及推挤，使得前、中柱呈扇形撑开，短缩及前移后柱；② 利用连接棒适度前凸预弯，能进一步强化伤椎椎弓根螺钉顶压效应，恢复脊柱生理弧度；③ 利用端椎单轴螺钉进行跨伤椎平行撑开，纵向拉高椎间盘及压缩、塌陷的椎体前、中柱高度。该技术综合了伤椎短钉高度匹配技术、适度前凸弯棒技术及单轴螺钉强化平行撑开复位技术，尤其适合椎体高度丢失严重的胸腰椎骨折。
目前，关于胸腰椎骨折复位技术的临床研究主要集中在微创经皮椎弓根螺钉固定技术与开放手术椎弓根钉棒系统复位技巧的运用。张刚刚等[20]利用伤椎植长钉与顺次撑开复位技术治疗轻、中度胸腰椎爆裂骨折，是灵活运用椎弓根钉棒系统复位技巧，从而提高骨折复位质量的良好体现，在恢复伤椎前缘高度及减少后凸角方面较传统方法疗效更佳。我们采用的经伤椎矢状面顶压复位技术，是利用横向顶压及纵向撑开作用力，复位塌陷的伤椎终板，前移伤椎重心，达到良好复位质量及恢复生理性前凸。该技术的优势主要体现在两个方面：① 形成强劲且直接的复位作用力。通过伤椎椎弓根螺钉浅置，高度匹配上、下位端椎椎弓根螺钉尾帽的空间位置，3枚螺钉尾帽连线呈现与椎体骨折后凸一致的反曲弧度，在复位过程中同时借助伤椎螺钉尾帽杠杆支点及预弯的连接棒，能形成更加强劲且直接的复位力量。② 有利于恢复伤椎高度及维持脊柱生理曲度。经伤椎矢状面顶压复位技术实施过程中，通过力学分析，形成扇形撑开与平行撑开两股强劲的作用力，根据伤椎塌陷程度、节段后凸角度及伤椎节段原始生理曲度，确定伤椎浅置幅度及连接棒预弯弧度；在撑开连接棒及顶压伤椎过程中，产生的扇形及平行撑开力兼顾了伤椎复位及生理曲度维持的功能，从而达到伤椎高度恢复、后凸畸形矫正及矢状面平衡重建的目的。
经伤椎矢状面顶压复位技术与腰椎滑脱症提拉复位技术有异曲同工之妙，后者的植钉技巧是将被提拉的椎弓根螺钉深置，通过弯棒弧度提拉滑脱椎体，达到恢复腰椎序列的目的[21]。经伤椎矢状面顶压复位技术是利用浅置的伤椎椎弓根螺钉进行强力顶压复位，与腰椎滑脱提拉复位作用力方向刚好相反，从而恢复伤椎高度及胸腰椎生理曲度。
3.2 经伤椎矢状面顶压复位技术治疗胸腰椎骨折的安全性及临床疗效
经伤椎矢状面顶压复位技术通过平行与扇形撑开力联合作用，强化了伤椎纵向复位及前凸维持能力，是治疗胸腰椎骨折的核心理念。经伤椎矢状面顶压复位过程中，顶压不足可导致椎体高度复位不良，生理曲度改善不理想；过度顶压易发生伤椎前移过多，矫枉过正，甚至出现神经根管继发性狭窄及神经刺激症状。为避免顶压及撑开过度或不足的发生，我们根据伤椎压缩的程度及生理曲度，通过调整伤椎浅置程度满足不同程度椎体骨折的复位需求。将伤椎螺钉植入深度进行一定量化，根据浅置螺钉螺纹数量定量，术前椎体成角20° 左右时，浅置螺纹数量为1～2个齿纹（1～2 mm）；椎体成角为20°～30° 时，浅置螺纹数量为2～3个齿纹（2～3 mm）。术前规划的顶压幅度根据伤椎压缩程度及脊柱初始生理曲度综合判断，通过调节伤椎螺钉植入深度及连接棒预弯角度达到良好复位及固定效果。
顶压组34例患者采用经伤椎矢状面顶压复位技术治疗，通过平均20.6个月随访，患者影像学参数均获得明显改善，随访期间腰背痛及腰椎功能持续改善，患者满意度较高。同时我们注意到，顶压组与传统组椎体指数、伤椎前缘高度比值、伤椎成角及节段后凸角在末次随访时均有不同程度丢失或下降，虽然差异无统计学意义，但仍提示椎弓根螺钉在维持伤椎复位及固定效果方面有损耗。且顶压组上述影像学指标下降程度低于传统组，分析可能与传统组初始椎体复位质量弱于顶压组，随着时间推移，传统组钉棒系统的顺势效应导致复位丢失现象更明显有关。既往我们的长期随访研究发现，末次随访时节段后凸角的增加与终板损伤节段椎间隙变窄有关，塌陷的软骨终板即使获得良好初始复位，后期髓核及纤维环细胞凋亡或坏死，椎体终板损伤致椎间盘退变引起的椎间隙变窄仍不可避免[22]。另外，后期伤椎部分塌陷可能与本研究中有部分60岁以上患者存在不同程度椎体骨质疏松，以及椎体严重压缩后复位出现的“蛋壳现象”有关[23-24]。为保存残留的椎间盘功能，避免因长期固定引起椎间盘萎缩塌陷，尤其是年轻患者，本研究于术后10～12个月取出内固定装置，对于维持脊柱矢状面平衡具有积极作用[25]。
3.3 经伤椎矢状面顶压复位技术的适应证及操作要点
经伤椎矢状面顶压复位技术通过将伤椎向前方顶压，复位力量强大，伤椎重心前移。结合临床经验及研究结果，我们认为该技术适用于存在后凸的下胸椎及腰椎骨折，而对于经椎间盘或椎体处于过伸状态的AO B3型损伤、存在脱位或旋转不稳定的C型损伤以及合并严重骨质疏松症的胸腰椎骨折，不建议使用该复位技术进行治疗。
操作要点：① 体位及手法复位：脊柱胸腰段位于轻度过伸位，同时利用手法适度顶压骨折区域，但应注意手法轻柔及避免过度后伸造成二次损伤。② 适宜的螺钉选择：由于胸腰椎椎体上终板骨质强度弱于下终板，绝大多数伤椎发生上终板破裂、塌陷[26]，本研究仅2例患者胸腰椎骨折损伤下终板。选择在终板损伤侧端椎植入单轴椎弓根螺钉，伤椎及终板完整侧端椎植入万向椎弓根螺钉，有利于连接棒的放置及不影响平行撑开效果，同时伤椎短钉不影响前、中柱整体复位。③ 良好的螺钉植入：椎弓根螺钉植入遵循“宁上勿下、宁外勿内”的原则，螺钉贴近上终板具有更好把持力，复位力度更强，螺钉在复位过程中发生椎体内切割的可能性更小。④ 高度匹配的植钉深度：相较于邻近上、下位节段椎弓根螺钉，伤椎螺钉植入深度较浅，伤椎螺钉尾帽应高于邻近上、下位节段椎弓根螺钉尾帽连线，3枚椎弓根螺钉尾帽连线呈现反曲弧度，有利于形成伤椎顶压复位效应。⑤ 连接棒预弯：根据脊柱胸腰椎生理曲度预弯连接棒，在胸腰段将连接棒预弯10°～15°，在腰段将连接棒预弯15°～25°，兼顾胸腰椎生理曲度的维持。⑥ 撑开复位固定：先锁紧终板完整侧端椎万向椎弓根螺钉，然后利用持棒钳为支点平行撑开单轴椎弓根螺钉，形成良好的扇形撑开及平行撑开作用力，有利于恢复椎体前缘高度及胸腰椎生理曲度。
综上述，经伤椎矢状面顶压复位技术治疗胸腰椎骨折安全、有效且疗效满意。但本研究为回顾性病例对照研究，纳入病例数量相对较少，伤椎螺钉浅置未进行明确量化，且随访时间较短，未对去除内固定物后的远期疗效进行评估，尚需更大样本量及更长随访时间的研究。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突；项目经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道
伦理声明 研究方案经武汉大学人民医院临床研究伦理委员会批准（WDRY2023-K065）
作者贡献声明 计丕耀、蒋环宇：数据收集整理、论文撰写；周炎：研究设计、指导及论文撰写、修改；明江华、陈庆、邓明：数据分析；李亚明、马永刚、刘世清：论文修改
