胸、腰椎爆裂骨折

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由多个运动节段组成的脊柱,在遭受过度的运动或外力时即可引起损伤。致伤暴力包括过度的前屈、后伸、挤压、分离、剪切和旋转力等,凡超过生理极限即可引起损伤。

按照Denis三柱概念,爆裂骨折已成为脊柱骨折中具有重要临床意义的一型,如处理不当,易引起意外。

Denis等人强调,当椎体的后壁和后部纤维环等结构,即包括后纵韧带中柱一旦遭受破坏,则可造成前屈状态下的不稳定,并把此种累及前柱和中柱的骨折定义为爆裂骨折。

目录

胸、腰椎爆裂骨折的病因

(一)发病原因

多由于车祸和坠伤所致。

(二)发病机制

爆裂骨折的发生与高能创伤有关,多见于车祸和坠落伤。胸10~腰2节段,尤其是胸12、腰1和腰2最易受累。当轴向载荷作用于脊柱,并不断增加,以致最后载荷超过其抵抗压缩的能力时,则发生机械性破坏,椎骨呈放射状地爆裂,以致造成垂直高度的降低和轴径的增加。与此同时,骨和软组织的碎片易向后方移位,最后进入较为空虚、压力相对较低的椎管。椎体骨折的严重程度与轴向载荷量直接相关。由于椎体骨性结构的破坏,使脊柱缩短。椎体后壁破坏是鉴别爆裂骨折与压缩骨折的标准。椎体后壁不仅对脊柱的结构和生物力学非常重要,且对神经的保护也具有重要意义。完整的椎体后壁可防止脊柱的后凸,进而保护椎管内神经免受外来损伤。如果连接相邻上下椎体的韧带结构遭到破坏,即使后壁完整,也易发生脊椎排列不齐。这个屏障的丧失,不论在受伤的当时,还是在以后的移位和失稳的过程中,都容易造成对神经组织的损伤。

尽管在椎骨塌陷时脊柱(椎节)缩短,但如韧带和纤维环能保持完整,则损伤椎节可以不发生水平移位。在处理爆裂骨折时,必须考虑到受累椎节的临床稳定性。脊柱的不稳是前柱和中柱同时受损造成的,而不是单独的前柱损伤所致。既往曾将爆裂骨折归入稳定性骨折,但现在认识到:爆裂骨折至少累及Denis三柱中的两个柱,并伴有移位和变形,尤其是在矢状面上的移位和变形,具有现实的和潜在的危险。

椎骨的矢状面位置和倾斜角不仅对决定损伤的自然转归极为重要,而且对决定需否治疗也至关重要。当脊柱前屈时,后部结构承受张力而前部结构承受压力。棘间韧带黄韧带关节囊和椎板在后方抵抗张力。轴向载荷的主要支持结构位于前方,包括椎体、终板椎间盘

纤维环、前纵韧带和后纵韧带提供约束作用,它们与小关节协同,允许脊椎节段有6个角度的自由运动。当椎体高度丢失时,小关节可承受16%~33%的压缩载荷,但易发生小关节骨折。

胸、腰椎爆裂骨折的症状

具有典型的脊椎骨临床表现疼痛剧烈,不敢活动身躯,传导叩痛阳性;约半数以上病例伴有脊髓受损症状,其程度从不全性瘫痪完全性瘫痪

1.外伤史 以垂直纵向暴力多见。

2.临床表现 较一般脊柱骨折为重,且多合并脊髓受累症状。

3.影像学改变 X线平片可清晰的显示骨折线及其移位情况作为明确定位诊断,此外,尚应判定碎骨片(块)侵入椎管的深度及范围。对难以判定者,应常规行CT扫描或断层摄影。

胸、腰椎爆裂骨折的诊断

胸、腰椎爆裂骨折的检查化验

X线平片可清晰地显示骨折线及其移位情况作为明确定位诊断,此外,尚应判定碎骨片(块)侵入椎管的深度及范围。对难以判定者,应常规行CT扫描或断层摄影。

胸、腰椎爆裂骨折的并发症

常并发脊髓损伤

胸、腰椎爆裂骨折的预防和治疗方法

(一)治疗

1.非手术疗法 爆裂骨折的非手术疗法包括卧床休息、利用仰卧的体位复位(损伤节段下方垫一薄枕)、石膏背心或支架固定以及后期的理疗和中药外敷等。石膏背心或支架固定的时间通常是3~6个月,直到X线平片上见到骨折愈合为止。保守治疗仅适用于脊髓神经未受损伤、力学上基本属于稳定性骨折的患者。

经非手术疗法治疗的患者,约20%有严重的疼痛神经损伤加重现象,另有46%后凸畸形加重。不稳定性骨折者之所以疗效欠佳,主要是由长期固定和卧床休息以及继发性畸形等所致。

2.手术疗法 由于外科手术治疗可以明显提高疗效。因此,目前爆裂骨折的手术指征较宽。美国和欧洲大陆各国大多主张手术治疗,国内目前亦多持类同观点;但在英国和澳大利亚则强调保守治疗。

目前,大多数学者认为:凡在CT片上显示椎管已严重阻塞及伴有神经损伤症状者,即属手术适应证。作者认为:在不稳定性骨折中,即使没有明显的神经学症状,为防止因椎节不稳引起继发性病变,亦应选择手术疗法。

手术的优点主要是可以缩短住院日、最大限度地改善神经功能、易于术后护理和防止畸形等。手术治疗的目的主要是针对不稳定性骨折的矫正和固定,或是对神经组织减压,或两者兼而有之。现将外科手术干预的主要程度分述于后:

(1)彻底减压:爆裂骨折的主要手术指征是不完全性神经损伤。因此,及早对受压的马尾、脊髓和脊神经根进行减压均可改善神经功能。因压迫引起的神经组织机械变形和脊髓血供的损害大多属于可逆性神经损害;当然,如果超过神经组织的忍受限度,则亦可为不可逆性。伤后的低血压和来自爆裂骨折的局部压迫将增加对神经根的不良影响。

CT检查有助于对椎管内组织受累程度的判定,但CT检查只是一项静态检查,不可能充分反映在损伤瞬间神经遭受损伤的程度。

既往对爆裂骨折的减压手术是椎板切除术。之所以采取这种不适当的方法,是由于当时对爆裂骨折的生物力学和病理解剖学认识有限而造成的。尽管椎板切除术可以起到有限的减压作用,但却破坏了可能是惟一残留而未受损害的脊柱后柱,且将会引起或加重畸形和神经受累程度的进一步发展。已有文献报道了对爆裂骨折患者进行椎板切除的灾难性后果,包括畸形、神经受累和疼痛的进一步加重。由于这一不良后果,人们不断探寻包括经胸入路、胸腹联合入路和肋骨横突切除入路的其他减压方法。

目前公认急性爆裂骨折造成神经损害是手术减压的指征,尤其是当临床表现影像学检查显示二者密切相关时更应如此。若在急性期没有对脊髓和马尾施行减压术,后期也仍可获得成功的减压,尤其是在伤后2年内减压,神经功能仍可得到改善,作者就曾有16年后施术获得疗效的个例。

减压术有两种方法:

①通过对脊柱整复间接地减压:间接减压是通过后路器械使骨折复位和恢复椎管形态来完成的。这种恢复椎体的高度,并使处于松散状态的前方骨折块得以复位,使前纵韧带张力复原等,均可使受伤的椎节复位。这些操作应在受伤后48~96h内完成,这是闭合复位的最佳时间。但手术减压再晚几天进行亦可,因为此时骨折处出血停止,骨折块仍较松散,易于摘除。

②在直视下取出椎管内的骨块直接减压:直接减压是通过前方入路从椎节内取出骨块和椎间盘来完成的。此种方法可以在直视下完成减压而不需要牵拉操纵硬脊膜囊来观察解剖。但手术过程较为复杂,应在患者被确实固定的状态下进行。

对完全性截瘫的患者不应该立即手术,而以等到脊髓休克期恢复以后施术为妥。急诊手术的惟一绝对指征是不全性的神经损害进一步恶化,并经影像学证实有致压物存在。对神经损害恶化的判定,最好由同一检查者通过一系列神经学检查来证实。

在伤后最初几小时内进行减压已被证明并不能更有效地改善神经恢复的效果。

(2)坚强固定:不完全性的胸腰段神经损害,只要不是圆锥损害,大多可以恢复马尾神经的功能。而且临床研究表明,固定能明显地改善神经功能。

手术治疗胸椎腰椎爆裂骨折的目的主要是保持脊柱的三维形态和尽可能提供神经恢复的理想环境。因此,减压后的固定就更加需要。

爆裂骨折本身是不稳定的,脊柱前方的力学结构遭到破坏及不稳定的结果将会导致畸形的进一步发展。此外,还必须考虑到软组织的受累情况。当存在棘间韧带或小关节囊破坏时,亦会导致这一“控制”机制的失控。

稳定的两个阶段:

①早期稳定:来自于有效的内固定

②后期稳定:来自良好的骨性融合。

内固定方法很多,但其目的均一致,即最大限度地增加神经恢复的可能。其措施包括:保护神经组织免受异常活动;减少畸形;恢复相应的三维空间结构;恢复相应的生物力学状态;对骨折节段进行力学支持,直到骨折愈合;尽量减少融合长度(尤其在腰椎);防止矫正的后期丢失。

恢复和保持脊柱原有的解剖列线是实现这一目的的最好方法。

(3)矫正畸形:胸、腰椎损伤后如未预处理或处理不当,将会引起局部畸形的进一步加重。如果支撑结构形态所必需的骨骼成分受损较多,残存的支持结构就不足以防止畸形的发展,尤其当重新开始承重时。骨折复位不良,特别是矢状面上复位不充分,将会使受损椎节的移位进一步加剧。

不能适当地恢复矢状面形态的固定是不符合生物力学基本要求的,因为残余的后凸畸形将有更进一步发展的趋势。当椎管容量减少时,也就减少了容纳神经组织所需要的空间。因此,当矢状面形态和高度得到重建时,椎管内的空间也必将得到最大的恢复。而且,矢状面的形态对轴向的强度和承重能力也是至关重要的。

受损当时形成的畸形和不稳,以及二者的联合作用,会使脊柱后凸和神经损害进一步加剧。由于矢状面的畸形直接关系到预后,因此,对节段畸形的定量测定至关重要。为此,有的学者提出计算矢状面指数,并以此加以量化。

临床观察表明,椎节局部后凸畸形的程度与骨折后该椎体的骨质破坏有关。即使通过复位和固定恢复了椎体的高度,也仍会有骨折不愈合的病例。此时,骨折缝隙可被纤维组织充填,而这些纤维组织无法恢复椎体结构的完整性。通过研究表明,一个°的后凸畸形即意味着其存在的骨破坏需要行前路固定。但单纯的前路植骨容易下沉,以致融合后仍会有部分复位丢失。

手术复位和固定的目的以及手术指征如下所述:

①矫正节段性后凸畸形:

A.恢复骨折节段的原有形态:这有助于恢复一个较理想的生物力学状态,从而可减少畸形的倾向。

B.防止假关节:节段后凸畸形最小时,作用于脊柱后方结构的张力也最小。因张力最小,后路融合后出现假关节的可能性也就最小。

C.避免远达效应:骨折节段局部的畸形可引起骨折近端或远端脊柱的代偿性弯曲。邻近骨折的节段由于受到椎间盘和小关节退行性变的影响,可以产生短而明显的局部畸形。若由于局部畸形而产生代偿性弯曲,较远的节段也可以受到影响。例如,腰1节段严重的后凸畸形可引起腰椎的过度前凸,随后会波及髋关节膝关节,并出现屈曲挛缩。这些情况不仅增加了能量支出、改变了人体负重的生物力线和减少了功能活动,并进而导致步态动力学改变。

②提供有利于神经组织恢复的最大空间:这是努力追求解剖复位和对线排列的最重要原因。当脊柱恢复良好的三维形态时,椎管及椎间孔的空间也最大,从而也降低了因慢性神经受压而造成的蛛网膜炎和脊髓囊性变引起脊髓空洞和迟发性血管损伤等不良后果的发生率。

③预防爆裂骨折侧凸畸形的进一步发展:应明确指出大于12°的节段性侧凸具有临床意义,应预防其进一步发展。尤其是对损伤严重、椎节有明显不稳的病例更应注意,必要时可增加内固定强度或辅加外固定

(4)前路手术:经胸或胸腹联合的前外侧入路可提供完全和彻底的减压途径。此种术式可以获得椎管前方较为彻底的减压,而且避免了直接触碰处于水肿充血状态下的神经组织。控制性低血压麻醉有助于减少手术失血,便于减压和缩短手术时间。在暴露脊椎后,应尽量少地分离和结扎血管,术中可以直接看到骨折部位,并认真地进行止血

减压前首先要对爆裂骨折的上方和下方椎间盘定位,必要时可摄X线片或用C臂X线机透视定位。一旦确定,紧靠后纵韧带将上、下椎间盘完整地切除,显露出骨折的椎体前面。因为椎体的后缘为致压骨结构,因此必须切除;而椎体的前方即使碎裂得非常严重,也应尽可能地保留。可在椎体上垂直开一骨槽,用刮匙除去后方的骨松质进行减压。术中避免刺激或挤压脊髓或硬膜。必要时可用髓核钳或椎板咬骨钳等除去压迫脊髓的骨片、环状纤维或其他致压组织。脊髓减压后,会有搏动出现。如选择前路支撑植骨或植入物时,应使椎节保持最大的前凸状态,可设计一个骨槽,将植入物嵌入这个骨槽内。一般采用自体腓骨髂骨或肋骨来加强稳定,有三面骨皮质的髂骨较好,具有较大的结构强度,并可提供用以支撑的基底,也勿需破坏损伤节段上下的终板

(5)后路手术:后路手术包括后外侧减压术和传统的后路减压术两种,目前多采取联合应用。如此,则需切除横突和大部分的关节突、峡部和椎弓根

减压手术除了要切除造成压迫的骨性成分,还必须同时进行坚强内固定和植骨术,以求最后获得坚固的骨性融合。因此,可以选择常规无器械置入的脊柱融合,亦可选择器械融合(长棒固定和短节融合)等后路融合方法。前者包括脊柱后部的各种自体植骨融合术

对急性损伤,如后纵韧带撕裂,需行韧带整复术,以求通过椎骨的重新排列来恢复椎管形态,使椎管减压;如此亦可使前方移位的骨片还纳。一般认为:后路撑开器械可达到50%的复位,即使后纵韧带或纤维环机能不全,椎管内爆裂的骨块仍可复位。而实际上,后纵韧带对椎管内的碎骨块的复位作用极小,起主要复位作用的是纤维环的后面部分。从操作技术上来讲,牵引对骨块的复位起决定作用。椎管后路手术比前路手术缺乏可预测性,实际上,前路手术在改善下肢膀胱功能障碍方面更为有效。因对新鲜骨折复位造成神经损伤的机会甚少,为预防意外,术中持续SSEP的监护是必要的。在行后路内固定时,通过后路对椎体前方植骨是可行的。在新鲜骨折,前方的压迫组织亦可通过韧带复位进行复位。后外侧椎弓根钉技术或是将骨水泥直接注入椎弓根内的方法,均可酌情选择。

3.器械固定 骨不连会导致器械失效,这是矫形外科的基本概念。脊椎骨折内固定亦应获得满意复位和列线恢复的疗效,且不应影响关节的解剖与生理功能。

由单个的近端钩、远端钩和直棒组成的Harrington撑开器曾被广泛应用。这种撑开器主要用于恢复椎体高度,但其稳定性较差,因为在胸、腰椎爆裂骨折时,其前、中柱破坏,以致其旋转轴向后移而引起严重不稳,此轴甚至可移位到脊柱之外。从冠状面上看,正常脊柱运动节段的旋转轴在椎管,前、中柱骨折时,其旋转轴也向后移位,约移至椎板部位。因此,在轴向或横向旋转方面,爆裂骨折最不稳定。而椎板钩在冠状面上无法有效地控制旋转,因其固定位置很接近后移的轴。另一方面,椎板钩因占据椎管有效间隙而影响减压效果。加之术后需用石膏或支架外固定,且有可能引起假关节、器械移位及脊柱矢状形态丧失和过度撑开等并发症,因此,近年来已较少被采用。

之后,又出现了节段钢丝捆扎的Luque棒,在控制旋转方面比Harrington器械好,但其缺乏防止轴向移位的撑开钩,因而达不到理想的效果。

近年来,用椎弓根螺钉和棒(或钢板)的内固定系统已在国内外发展起来。这些技术可以达到解剖复位,并可消除过度的伸展和屈曲载荷,有助于维持固定的稳定性。器械复位和内固定促进融合与维持矢状面的形态已被视为常规。所有减压和解剖复位的效果都要用内固定和植骨来维持。

时至今日,对胸、腰椎爆裂骨折的内固定以及手术途径的选择仍在不断探索中,其基本争论点包括:使用或不使用器械固定的后外侧减压术;是否有效和是否可取代其他术式;可否仅仅选择器械内固定(及复位)而不做减压的后路手术;选择前路减压术后可否并用后路器械固定;是否应先行后路器械内固定,再行前路减压术;可否不用器械内固定的前路减压和植骨融合术;以及前路减压、融合及器械内固定术是否更为理想等。作者以为:最后一种治疗方案也许最为简便、有效和符合脊柱外科的生物力学原则。

(二)预后

本骨折一旦损伤脊髓,其恢复常比较困难。

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