胸椎骨折脱位.doc

第三掌 胸椎骨折脱位第一节 分类 脊柱骨折多见于颈段及胸腰段,而发生于胸椎者则相对少见。继Denis提出脊柱的三柱理论及胸腰椎损伤的分类之后,有关胸腰椎损伤已有大量的基础和临床研究,相比之下对胸椎骨折的专文报道却相当少见。就解剖学结构及生物力学功能而言,胸段与颈段及胸腰段相比有其特殊性。胸椎由12节脊椎构成,承受压缩载荷的功能主要由椎体来完成,而后方椎弓的主要作用是承受拉伸载荷。椎体的前后径由上至下逐渐增大,而椎体的横径由T1至T3逐渐减小,然后又逐渐增加。正常情况下,椎体的前高约比后高低23mm,这也是形成胸椎生理后凸的主要原因之一。胸椎的椎板短而宽并呈叠瓦状,可有效地防止胸椎的过伸活动。胸椎椎管管腔狭小,故骨折后易造成脊髓损伤。在T1T10水平,关节突关节的关节面呈冠状位,因此允许胸椎有一定范围的轴向旋转活动,并对向前的移位有较强的抵抗作用。如同脊柱其他节段一样,胸椎的稳定性是由椎骨、椎间盘及韧带共同来维持的,但胸椎的稳定性大约为胸腰段的23倍,这主要应归功于肋骨框架的加强:在前方肋软骨与胸骨构成胸肋关节,而在后方则由肋骨头与相应椎体、椎间盘及横突形成关节。从稳定性的意义上讲,胸廓实际上已经成为胸椎的组成部分之一,其对胸椎稳定性的增强作用在胸椎后伸时最为明显,前屈及侧屈时次之。由于胸椎在解剖学及生物力学方面的特殊性,其损伤主要有以下特点:(1)由于胸椎稳定性强,如发生损伤则所需致伤暴力也更为强大。(2)胸椎椎管相对狭窄,当骨性结构破坏时脊髓损伤发生率也相对较高;(3)胸椎损伤多由前屈及轴向压缩载荷所致,很少发生旋转移位。鉴于上述原因,以往主要用于胸腰段骨折的分类方法显然不适于胸椎骨折,尤其是常见于胸腰段的爆裂性骨折在胸椎并不多见,而安全带骨折也不发生于胸椎。根据Hanley和Eskay分类,胸椎骨折可分为以下类型:1、压缩骨折:由轴向压缩载荷与前屈暴力引起,以椎体前部塌陷和前柱破坏为特征。而胸椎的生理后凸又使得其旋转轴位于椎体前部,故损伤不易累及中、后两柱。当椎体高度丢失未超过50%、成角小于300时一般为稳定骨折,反之如椎体高度丢失大于50%、成角大于300时则为不稳定骨折。在后者常同时合并有后部结构的损伤(如椎板骨折、关节突骨折或脱位)、多根肋骨骨折以及棘突间距离增宽等。2、骨折脱位：一般为向前方脱位,因同时累及三柱显然为不稳定骨折;3、爆裂骨折:为轴向压缩载荷引起的前、中柱损伤,以椎体后高丢失、椎体后缘骨折块凸入椎管及椎弓根间距增大为特征,为不稳定骨折。由于胸椎的生理后凸中柱承受轴向压缩载荷比例较小,故此类骨折少见。4、爆裂脱位:由轴向压缩载荷及向前的暴力引起,表现为上一椎体的前脱位和下一椎体的爆裂骨折,亦属不稳定损伤。其与骨折脱位的区别在于:骨折脱位时相对于向前移位的上一椎体下方椎体较为固定,容易对脊髓造成牵拉损伤;而在爆裂脱位时下一椎体的骨折呈爆裂性且多有后部结构的破坏,可能会在损伤瞬间对脊髓产生减压作用,脊髓损伤程度相对较轻。对于胸椎骨折的治疗选择,应充分顾及骨折类型及稳定性、是否合并脊髓损伤及其程度、以及是否合并其他损伤及其程度。多数胸椎压缩骨折为稳定性骨折,行非手术治疗一般可取得满意疗效。但对于椎体压缩程度超过50%、成角超过300的压缩骨折行保守治疗后有可能发生进行性胸椎后凸畸形及不稳定,可酌情行手术治疗。对于胸椎不稳定骨折尤其是合并有不完全性脊髓损伤者,应尽量考虑手术治疗。手术的目的在于使脊髓得到减压并重建脊柱稳定。Krengel等3报告对14例胸椎骨折(包括爆裂骨折及骨折脱位)合并不完全性脊髓损伤者行早期减压、复位及内固定手术,取得满意疗效,认为早期手术治疗效果优于非手术治疗及后期手术治疗。实际上胸椎骨折脱位常导致完全性脊髓损伤4,对于这类患者是否需手术治疗目前仍存在争论。一种意见认为,此时不论脊髓是否受到压迫,就脊髓减压而言此时已不存在手术指证;而另一种意见则认为尽管脊髓功能已毫无恢复可能,但仍需要对脊柱作融合及内固定手术以重建脊柱稳定。Place等对融合加内固定、椎板切除以及非手术治疗的113例胸椎骨折合并完全性截瘫的患者作了5年以上随访,结果表明融合治疗组早期住院天数明显低于椎板切除治疗组,但与非手术治疗组无明显差别;而手术组的并发症发生率却要高于非手术组。他们认为对于此类患者的治疗应力求个体化。大多数作者观点认为,对于不稳定性胸椎骨折应及早行脊柱稳定手术,使胸椎恢复生理后凸并牢固融合;如脊髓损伤为不完全性同时存在椎管内骨折片压迫脊髓时还应行减压手术;如脊髓损伤为完全性可不必行减压手术,但如病情允许则应尽量争取行脊柱融合手术以利于早期康复,手术对胸椎生理后凸的恢复尚有助于缓解局部疼痛。对于手术的入路选择,则应以后方入路为主;但如脊髓压迫明显来自前方而后路手术又无法使骨折复位,则可考虑行前路手术。目前多数意见认为,椎板切除术可能对脊柱稳定性产生不利影响,应视为禁忌。Bohlman等曾报告17例胸椎骨折合并不完全性瘫痪行椎板切除术后有9例发展为完全性瘫痪。此外,对于老年患者应十分警惕注意病理性骨折的可能,以免延误诊断和治疗。 手术的禁忌症包括：严重的多发伤患者合并有呼吸循环功能的不稳定，血气胸患者合并呼吸功能障碍，患有严重的器质性疾病无法耐受手术治疗，需行前路开胸手术的患者还需要考虑患者的肺部情况，如患者年龄较大，合并有肺气肿、肺大泡等疾病手术业应慎重考虑，因为术后的肺不张及肺部感染的发生率很高，而这些并发症一旦发生则很难处理。第二节 胸腰椎脊柱骨折脱位胸腰段脊柱骨折和骨折脱位是临床上较为常见的创伤疾病。通常，胸腰段脊柱损伤是指T11-T12至L1-L2节段的脊柱骨折和(或)脱位，每年发病率约为1/20000。研究表明，在胸椎和腰椎的损伤中，胸腰段脊柱骨折脱位约占52。而在脊柱损伤中，一些患者常常因为合并脊髓损伤而导致神经功能障碍，其中1520与胸腰段脊柱损伤有关。胸腰段脊柱解剖特点 胸椎与肋骨相连因而其活动度相对较小；而腰椎则有较好的活动性，活动范围大，且可做屈伸、侧屈和旋转运动。胸腰段脊柱是较固定的胸椎向较活动的腰椎的转换点，是胸椎后凸向腰椎前凸的转换点，同叫也是胸椎额状位小关节突关节面向腰椎矢状位小关节突关节面的转换之处。此交界处脊柱活动较多，承载较大，同时又为腰大肌和脊柱旁肌保护作用减弱区域，因而胸腰段脊柱最常受伤。此外，胸腰段脊柱椎管内神经组织又是脊髓、圆锥、马尾和神经根移行区域，神经损伤后症状较为复杂。此段椎管与脊髓的有效间隙相对挟窄，胸腰段损伤后容易造成脊髓神经压迫导致脊髓损伤。胸腰段是脊髓和马尾神经的混合部位即使脊髓完全损伤无恢复但神经根损伤仍可能有一定程度的恢复。胸腰段脊柱生物力学研究 脊柱由相似的基本运动单位或称脊柱功能单位(functional spinal unit,FSU)所构成。FSU由相邻两节椎骨和连接此椎骨的椎间盘和韧带构成。FSU是显示整个脊柱生物力学特性的最小功能单位但其与在人体内的状态有一定的差别。脊柱的生物力学研究和所获得的参数大多数是以FSU为基础。脊柱椎体的运动是在三维坐标系(亦称直角坐标系、Cartesian系统)内的位移和旋转具有6个自由度。在胸腰段脊柱胸椎向腰椎逐步移行，活动度也明显加大。 胸腰段脊柱活动度的加大必须依托其较强的稳定性。脊柱力学稳定性依赖其与软组织结构的完整性。其中骨性结构包括椎伴骨皮质、松质骨、椎弓、小关节、推板和棘突，软组织结构包括前纵韧带、后纵韧带、椎问盘纤维环和髓核、小关节囊、棘问韧带和棘上韧带及脊柱肌肉系统。1983年Denis提出了脊柱三柱分类概念，认为胸腰段脊椎可分成前、中、后三柱。1984年Ferguson进步完善了Denis的三柱概念认为后柱包括棘上韧带、棘间韧带、黄韧带、关节突和关节囊；中柱包括后1/3的椎体、椎间盘和后纵韧带；前柱包括椎体和椎间盘的前2/3和前纵韧带(图1)。在矢状面椎体前方存在三角形低密度区，若载荷作用于此三角可产生典型的压缩骨折，而同样大小的载荷作用于中柱则并不产生骨折。 Haher等对三柱在维持脊柱稳定性方面的作用进行了评价。研究表明轴向载荷下，前柱和中柱分别承担脊柱载荷总最的22。但在屈曲和伸直时，两者分别增至46和30。脊柱屈曲时，前柱和中柱共承担脊柱载荷总量的68；而伸直时，后柱和中柱共承担63。因而作者认为屈曲载荷产生的胸腰椎前中双柱骨折对脊柱的稳定性破坏最大。同时作者也发现椎间盘纤维环远离脊椎瞬时旋转中心其抗旋转的作用远大于小关节或与其他结构共同作用。因而伴有前柱或纤维环软组织撕裂的损伤可产生明显的不稳定，即便小关节稳定也不能改变。Haher等通过椎体有限元分析研究表明：冲击载荷产生终板中心明显变形；下方小关节移位明显；而静态载荷作用时，变形发生在椎体周围，椎体后方发生明显的应力集中。 Hongo等生物力学研究也表明脊柱加载下椎弓根处承受最高的张力和压应力。此外作者还发现椎体处的剪应力明显高于椎板，椎体上缘的张力高于椎体下缘。因而作者认为椎弓根是胸腰椎爆裂骨折的起始部位。Dai用脊柱活动节段的三维有限元模型对胸腰椎爆裂骨折的损伤机制进行研究。结果表明椎体皮质骨的应力主要集中于椎弓根周围，后伸位时尤为明显。椎体松质骨在3种体位时应力集中于邻近终板处的中央部分，而椎体前、后方的应力集中部位为中央的偏后。这些研究结果从生物力学角度解释了一些胸腰椎爆裂骨折的影像学表现。损伤分类 自20世纪中期以来，胸腰段脊柱损伤先后出现多种分类方法。早在1949年，Nicoll研究了166例英国煤矿工人的胸腰段脊柱骨折后提出稳定性与不稳定性骨折两种类型的分类。1963年Holdsworth提出了脊柱两柱理论，即以椎体后缘为界将脊柱分为两柱，并将胸腰段脊柱骨折分为屈曲、屈曲旋转、伸直和压缩型四种类型，每型可以独立，也可以两种以上同叫存在，其稳定与否视后方韧带复合体(棘上韧带、棘间韧带、小关节关节囊和黄韧带)的完整性而定。1968年Kelly和Whitesides也提出了他们的两柱学说，即空心柱(神经管)和实柱(椎体)两部分。他们认为前柱起到承载功能，而后柱抵抗张力，脊柱的稳定性取决于后柱的完整性。随着CT的发展和病理研究进展，1983年Denis研究了412例胸腰段脊柱损伤后提出了三柱理论并指出脊柱的稳定性取决于中柱的状况，而非决定于后方韧带复合结构。作者同时将胸腰段脊柱损伤分为屈曲、爆裂、屈曲分离和骨折脱位四个类型。1984年Ferguson和Allen则进步完善丁Denis的三柱概念提出了胸腰段脊柱损伤的力学分类有助于指导各种治疗的选择。 尽管国内外有许多学者提出了胸腰段脊柱损伤的分类方法，由于至今尚无统一的标准。常见的有以下几种分类方法： 1按胸腰段外伤机制分类 (1)单纯压缩骨折：主要是弯曲压缩应力所致，根据弯曲的方向可分为屈曲压缩和侧向压缩。前者表现为前柱受压力，椎体前部高度压缩50，前纵韧带大多完整，后柱承受张力，X线显示椎体后侧皮质完整，高度不变，棘上韧带和棘间韧带在张力较大时可断裂，而中柱作为支点或枢纽而未受累，大部属稳定型。 (2)爆裂型骨折：主要是轴向应力或轴向应力伴屈曲应力作用所致。椎体呈爆炸样裂开，椎体后缘骨折块连椎间盘组织突入椎管，引起椎管狭窄，脊髓或马尾神经受压，但后纵韧带有时仍完整。其后柱亦可受累，椎板发生纵行骨折。X线片可见椎体前高、后高及侧高有不同程度的减少，椎间盘高度可能减少或不变，椎弓根间距增宽。 (3)屈曲牵张型损伤：此型为牵张性剪力所致，是一种经后柱结构水平剪力伴有屈曲应力的损伤，后柱、中柱呈张力性损伤，棘上、棘间韧带、黄韧带甚至后纵韧带断裂，前柱呈轴向屈曲，可发生压缩骨折，也可呈铰链作用不受损伤。严重者椎体可呈切片样裂开、椎弓根断裂。伴水平移位的骨折不稳定，脊髓损伤也较严重。 (4)骨折脱位型：此型损伤是严重暴力所致，机制较为复杂，可由屈曲、剪力、牵张或旋转等复合应力所致。过去依暴力不同分为屈曲旋转型、剪力型或牵张型等。该型累及三柱，造成不同程度的神经损伤。 2Denis分类 在各种分类系统中，基于平片和CT分析研究所得的Denis分类方法也广为接受。它提出了三柱慨念，简便易懂,有助于胸腰段脊柱损伤的治疗。三柱模型有助于理解损伤的机制和评价脊柱稳定性，但不能反映椎管受累的情况。根据三柱体结构损伤分类 (1)前柱损伤：前纵韧带、椎体及椎间盘的前23部分损伤。 (2)中柱损伤：椎体和椎间盘的后13及后纵韧带损伤。 (3)后柱损伤：椎弓、椎板、附件及黄韧带、棘间韧带、棘上韧带损伤。 3根据椎管狭窄或受堵程度分类 wolter将椎管经CT扫描横断面三等分，并用0、1、2、3表示其狭窄及受堵的指数。“0”表示椎管完整无狭窄；“1”表示脊髓受压或椎管狭窄占横断面的1/3；“2”表示脊柱受压或椎管狭窄占横断面的2/3，“3”表示椎管完全堵塞。 4根据受伤的暴力的作用方向分类(1)屈曲型损伤：此型最常见。受伤时的暴力使患者身体猛烈屈曲，椎体互相挤压，使椎体前方压缩，同时可伴有棘上韧带断裂分离。(2)伸展型损伤：此型甚为少见。多发生于高空后仰落下者，中途背部被物阻挡，使脊柱过伸，引起前纵韧带断裂，椎体横行裂开，棘突互相挤压而断裂或上位椎体向后移位。(3)屈曲旋转型损伤：暴力不仅使脊柱前屈，同时又使其向一侧旋转，引起椎间关节脱位。(4)垂直压缩型损伤：暴力与脊柱的纵轴方向一致，垂直挤压椎骨。如从高处坠落，足跟或臀部垂直着地，或于站立时重物落在头顶，引起胸腰椎粉碎性压缩骨折。5根据损伤程度分类(1)单纯椎体压缩骨折：12个椎体的前上方或侧方，由于传导的屈曲暴力被压缩或为程度不等的楔形，而其他部位无损伤。(2)椎体粉碎压缩骨折：此型又称为爆裂性骨折。重物落于蹲位工作人员的肩部，使脊柱突然向前极度屈曲，使椎体压缩后变扁变宽，或者呈碎骨片分离，椎体后部常后凹畸形，形似爆破。(3)椎骨骨折、脱位：自后向前的强大暴力使脊椎强烈屈曲，同时使上段椎体向前移位，椎体前部被压缩或崩裂，后方韧带断裂，关节突骨折或脱位。 现场急救 车祸伤、高处坠落伤、枪伤和工伤等常常会导致胸腰段脊柱损伤。因而对于多发伤患者首先应排除脊柱骨折。对于高度怀疑胸腰段脊柱损伤患者首先应行初步检查，观察生命体征，进一步减少损伤。危重患者必要时应行心肺复苏，优先处理颅脑损伤、血气胸和肝脾破裂等危及生命的创伤。大约有50的胸腰段脊柱损伤的患者合并其他脏器组织的损伤，其中肿部损伤占20，腹部脏器破裂则为10左右。运输脊柱损伤患者时应将其置于硬板床，颈椎给予相应固定，在脊柱摄片前保护好脊柱。在搬运后送的过程中不宜随意转动或搬动，应尽可能在采用支具或临时固定器固定后搬动。搬动病员时动怍要轻、稳和准、并协调一致，脊柱不可扭曲或转动，要平抬平放，至少需要3个人，采用无弹性担架。运输途中注意生命体征的观察。诊 断 胸腰段脊柱损伤的患者一般有严重的外伤史，如从高处落下、重物砸于肩背部、塌方砸伤或被掩埋于泥土砂石中，以及精神异常者坠楼等。胸腰段脊柱损伤后，患者有伤区疼痛、腰背部肌肉痉挛、不能起立、翻身困难等症状。伴有腹膜后血肿者，由于自主神经的刺激引起肠蠕动减慢，常出现腹胀、腹痛、便秘等症状。感觉运动功能的障碍往往提示脊髓或神经根的损伤。有时尽管患者看起来完全瘫痪，但只要伤后至就诊期间有过肛周或肢体的感觉及任何肢体活动脊髓损伤就有可能是不完全的。 胸腰段脊柱损伤通常合并跟骨骨折、踝关节骨折、肩部骨折或脊柱其他部位跳跃式损伤。复合伤患者可能合并颅脑损伤、胸腔内的和腹腔内的脏器损伤及休克等。对于复合患者，首先应抢救生命，在病情平稳后查清脊柱和肢体伤情。在检查脊柱时，应沿脊柱中线用手指自上而下逐个按压棘突，可发现伤区的局部肿胀和压痛，胸腰椎损伤者常可触及后凸成角的畸形。脊柱损伤患者均应进行系统的神经检查，包括对运动功能、感觉功能、反射功能、括约肌功能以及自主神经功能的检查。脊髓损伤患者常因脊柱的损伤部位、损伤程度及伤因不同出现不同的体征。脊髓和马尾神经损伤的主要症状是损伤平面以下的感觉、运动和膀胱、肛门括约肌功能均出现障碍，其程度随脊髓损伤的程度和损伤平面而异，可以是不完全性，可以是完全性，也可以是单纯马尾神经损伤。但对于昏迷或酒醉的患者，很难评价感觉和运动功能。观察对于有害刺激的任何反应、任何反射、直肠张力和胸廓呼吸运动有助于昏迷患者的神经损伤评价。 X线检查所见对确定脊柱损伤部位、类型和骨折脱位现状，以及在指导治疗方面有极为重要价值。CT检查比X线具有优越性，他是目前检查脊柱损伤的理想方法。CT可测量椎管横截面和中矢状径，很容易测定并能标明其椎管的狭窄程度。除此之外，CT还能显示骨折的特征，常见的有：1、椎体上半部压缩骨折2、椎体下半部压缩骨折3、椎间盘损伤4、骨折块突入椎管5、椎板骨折。MRI检查则对于评价脊髓损伤程度、致压物来源、周围韧带损伤等情况具有主要价值。 治 疗 有记录的胸腰段脊柱损伤治疗可以追溯到公元前1550年的古埃及时期。早先的治疗均为保守治疗，以卧床休息为主。Hippocrates对伴或不伴神经功能障碍的脊柱损伤进行了区分。瘫痪的脊柱骨折患者预后差，死亡率高。非瘫痪的一般采用牵引、手法复位和仰卧位休息。在复位中Hippocrates和Oribasius设计了特殊的复位床,利用机械原理复位脊柱骨折。20世纪前后Malgaigne和Bohler倡导通过纵向牵引、过伸复位、石膏背心固定和后续强化肌肉训练来治疗胸腰段脊柱骨折。在20世纪60年代以前，手术处理骨折椎体一直难以实现，因而在很长段时期内，保守治疗是胸腰段脊柱骨折治疗的金标准。 早在公元7世纪Aegina的Paul就建议对于瘫痪患者可采用椎板切除和压迫骨块的去除。但当时这种手术方法是否得以实施并不清楚。随着影像学技术、麻醉技术、重症监护技术和植人物材料的发展，外科技术得到进步的发展。1953年Holdsworth提出，对所有不稳定性骨折应采取早期切开复位，棘突钢板内固定，及早恢复其正常生理结构，预防脊髓与马尾神经损伤或脊柱畸形，也利于护理和预防各种并发症，一般卧位3个月即可开始康复治疗。1970年以后，胸腰段脊柱骨折中手术治疗逐步占据了主要地位。一、治疗目的 胸腰段脊柱骨折治疗的目的是骨折脱位的复位减压；恢复脊柱解剖序列；恢复并维持脊柱的稳定性；为损伤脊髓的功能恢复创造条件；减少并发症。二、保守治疗 尽管外科技术逐渐在胸膜段脊柱骨折的治疗中占据主导地位但现今保守治疗仍是一种可靠和有效的治疗选择。Howard等认为保守治疗的指征包括：稳定性骨折如压缩骨折、骨性屈曲分离损伤或不伴有明显后凸或椎管占位的稳定性爆裂骨折；不伴有神经功能障碍的骨折；难以外科处理的多节段非连续性骨折。Hitchon等提出保守治疗的适应证为神经功能完好、后凸畸形50和椎体压缩50。Rechtine认为多节段非连续性脊柱损伤是保守治疗的指征之一，但脊柱韧带损伤的患者不适合保守治疗。Spivak等认为保守治疗适合于没有进行性畸形和神经功能受损的稳定性脊柱损伤和某些单纯骨性损伤的不稳定脊柱损伤患者。 保守治疗以卧床休息、镇痛为主，辅以腰背肌锻炼，68周后即可起床活动。对于稳定性的屈曲压缩骨折可采用一次性过伸复位，方法有悬吊过伸牵引和垫枕复位法等。对于无神经功能障碍的不稳定性骨折患者采用体位复位，用支架或石膏背心固定。保守治疗决非简单地将患者置于床上而不顾，而应细心护理，防止并发症发生。三、手术治疗 1、指征 通常手术指征包括急性胸腰段脊柱损伤伴有不完全性脊髓损伤者；保守治疗截瘫症状末恢复，反而逐渐加重者；CT或MRI显示椎体骨折片突人椎管内，椎间盘突出物致压或凹陷性椎板骨折者；小关节突交锁者影像学检查显示椎管内有骨折片或异物者，开放性脊柱脊髓损伤各型不稳定性新鲜或陈旧性脊柱骨折。椎体压缩50以上一般认为有手术指征，但Rechtine认为保守治疗也可获得良好效果。作者认为尚无证据表明椎体压缩50以上有手术的必要。Capen认为Chancc骨折，屈曲分离损伤和椎体脱位是最不稳定的胸腰段脊柱损伤，最适宜手术治疗。对于不伴有神经功能损伤的不稳定脊柱损伤患者的治疗选择是有争议的，Spivak认为手术固定可以促使功能快速恢复。 2手术时机 在手术时机问题存在一些争议，但是大多数作者一致同意，进行性神经损伤是急诊减压手术的指征。一些基础实验表明早期手术能改善神经功能的恢复。伤后6 h内手术减压对神经功能恢复有好处，超过6 h则明显影响手术疗效。但急诊入院的患者很少能在伤后6 h进行于术减压。急诊手术准备不充分，术中出血多，容易加重神经损伤，术后肺部并发症发生率较高，这些往往限制了急诊手术的开展。对完全牲脊髓损伤或病情不再逐渐加重的不完全性脊髓损伤患者，一些作者主张延迟几天再行手术干预，以等待脊髓水肿消除；其他作者则主张早期手术固定。目前文献中尚无确切的证据说明早朝手术减压和固定可以促进神经恢复或者神经恢复因为手术延迟数日进行而受影响。一般认为对神经功能正常的不稳定性脊椎损伤患者或有非进行性神经症状加重的患者，应该尽早行开放复位和内固定手术，但并非需要急诊手术。仅仅当神经症状进行性加重或不完全性神经功能损伤并脱位无法复位时才需要急诊手术。486 第二篇脊柱脊蕾损伤 3治疗方法 胸腰椎骨折的手术选择包括后路减压(直接或间接)、融合内固定和前路减压和融合(有或无内固定)，或前后路联合手术。后路器械选择包括传统的棒钩、经椎弓根器械或混合结构。 (一)后路手术 1后路减压手术 单纯椎板切除已不再是治疗胸腰椎骨折伴神经损伤的指征。神经受压迫常来自于前方，继发于椎体后壁骨块凸入椎管。由于骨折致后凸，硬膜囊通常受前方骨块的牵拉。这种前方畸形必须纠正，才能使神经减压。单纯椎板切除仅起后路减压作用，单切除后韧带结构将使脊柱更加不稳。 2间接复位 后凸骨块的间接复位技术是指不直接切除凸入椎管内的骨块。虽然临床上使用该方法已有几十年历史，早期认同者认为只要恢复了椎管的解剖结构，神经就能恢复。随着脊柱损伤的术前术后CT的广泛应用，中柱的移位被认为是神经受压的主要原因。 根据Edwards间接减压的要求：恢复解剖序列；通过韧带的牵拉复位骨块；椎体最大程度的前凸，产生的牵开力使剩余骨块向前回缩，解除对马尾的压迫。如后纵韧带完整，则似拉紧的弓弦产生张力使骨块得以复位。Frederickson等后来进行的实验研究表明，后纵韧带复合物对骨折的复位仅起很小的作用，而后部纤维环才起主要作用。这些纤维起于椎体中部上方，向后、下附着于骨块的侧缘。这些纤维产生的张力使骨块复位。此外，生物力学研究显示牵张力使椎管内骨块复位最有效。使用钩一棒或椎弓根螺钉结构均能获得这种牵张力。大量的研究表明，如能在损伤后4d内手术，则间接复位最有效。间接复位是神经后路减压方法的选择之一，这种方法较骨块直接复位的优点：无需神经操作，减少了神经医源性损伤；无需去除后方骨块或韧带，减少了脊柱不稳。 3直接复位直接复位的指征包括：胸腰椎骨折延迟手术45d以上；严重损伤伴后凸骨块大的移位和旋转；后部纤维环与椎管内骨块分离(MRI显示)间接复位不起作用；经术中造影或超声检查显示仍有持续的神经压迫。 4手术技术 后路直接减压通常切除椎板，经椎弓根入路解除椎体后壁压迫。辨清椎弓根解剖位置，用磨钻或刮匙镂空椎弓根中央，保留皮质壳完整。然后去除椎弓根内壁，小心勿损伤神经根。再在椎体后部挖一槽，仅保留后凸骨块一薄层皮质，然后用角度刮匙或冲击器将后凸骨块复位，此即“蛋壳”减压技术。 第三篇 脊柱外科I胸腰段脊柱骨折脱位四、手术方法 1手术前路手术一般采用侧前方人路。胸腰段脊柱侧前方入路首先是由Hodgson和Stock提出的，早先用于脊柱结核脓肿的引流。20世纪50年代，该入路又用于脊柱侧弯的前方融合。1953年Wenger。等将撑开系统用于胸腰段脊柱的前路固定中。之后，Dwyer、Hall和Zielke等发展了前路固定技术。20世纪70年代，Bohlman等提出了经腹膜后入路对陈旧性爆裂性骨折进行减压和矫形。由于单纯的前路植骨支撑融合率不令人满意，因而常常辅以二期的后路撑开固定。为了减少二期手术带来的并发症，Dunn、Kostuick和Kaneda等设计了胸腰段脊柱爆裂骨折前路固定器械，进一步发展了前路手术。尽管侧前方入路解剖暴露相对困难，技术上要求较高，操作相对复杂，但前路手术可以直接取出后凸骨块，使脊髓压迫充分解除，为神经功能的恢复创造良好的条件。 (1)减压：当硬脊膜囊受到来自前方骨折块或椎间盘的压迫时，侧前方直接减压是合理的。如经胸或胸腹联合入路的前方减压可以达到椎管前方的完全减压，而无需神经或脊髓组织的牵拉。更好的是这种方法避免了对于水肿、充血状态下的损伤神经组织不必要的操作。 当选择左侧入路还是右侧人路时，要考虑以下因素：如有脊柱侧凸畸形存在时，即使仅为单个节段，凸侧比凹侧更容易接近；在离压迫最重部位较远的一侧进人椎管比较容易。以往有脊柱前路手术或腹部手术史，前路手术之前放置输尿管插管可有助于保护输尿管。运用直的和弯的刮匙有助于减压的操作。当应用前路支撑植骨或植人物时，在保持脊柱最大的前凸状态下，设计一个骨槽，将植入物嵌入这个骨槽内。在准备骨槽时，在背部施加压力，加大前凸。控制性低血压麻醉有助于减少手术失血，便于减压和减少手术时间。在脊髓暴露后，应避免不必要的血管结扎，尽可能少分离节段血管，而能达到充分暴露。 减压时首先要对爆裂性骨折的上方和下方的椎间盘进行定位。一旦确认，紧邻后纵韧带将椎问盘完整地切除，显露出骨折椎体的上、下表面。由于椎体的后部是造成压迫的结构，必须切除，而椎体的前面即使碎裂得非常严重，也不必去除。一般用骨凿或高速电钻在骨折椎体上垂直开一骨槽，并用刮匙或圆凿去除后方的松质骨，尽可能不损伤前纵韧带。准备好骨槽并且出血控制以后，即可进行减压。为了避免刺激或挤压脊髓或硬膜，首先从椎管离人口较远的部分开始去除骨质比较安全，这样形成一个减压区，当减压操作向外科医师方向进行时，脊髓就会落人这个减压区而不会受到挤压。由于椎弓根是断裂的，并且粘连的硬膜就在椎弓根下方，因此切除椎弓根必须十分细致，最好是用高速电钻。逐步切除骨质直到仅保留一薄层骨质。然后将硬膜和后纵韧带前潜在的间隙清理出来，去除压迫脊髓的骨片、环状纤维或软组织。当脊髓减压后，脊髓应该轻度向前方下落并有轻微搏动。在前路减压时保留前纵韧带的完整十分重要。后者在维持脊柱稳定性方面有着明显的生物力学意义。前纵韧带的完整存在可以使脊柱后伸受到明显限制，同时使得瞬时旋转中心不至于过度后移，相对减少了，至重力中心的矢量臂，削弱了重力的变形作用。此外，宽阔的前纵韧带有利于稳定植骨块的位置。 (2)植骨：前路手术通过自体的腓骨、肋骨移植的支撑植骨来加强稳定，其他前路植骨材料有三面皮质骨的髂嵴和同种骨。三面皮质骨的植骨较好，它包含皮质骨和松质骨，具有较大的结构强度。它还可以提供一个用以支撑的宽阔基底，并且不要求损伤节段上下终板是否破坏，而且晚期塌陷少。用肋骨和腓骨植骨则要求有坚固的终板，这样植骨可以包埋其中。如果移植骨穿破终板，并进入椎体的松质骨，将会降低对抗轴向载荷的支持能力，并且植骨的结构强度也受到影响。因此，当准备植骨融合时，终板的完整是非常重要的。 Spival等提出如果前路减压植骨后行后路固定植骨融合，则植骨块应较长，需植入近侧椎体的上终板和远侧椎体的下终板。单纯前路固定时植骨仅需植入上位椎体的下终板至下椎体的上终板之间。当植骨从上位椎体的下终板向下椎体的上终板延伸时，用较短的植骨。在这种情况下，三面皮质骨的髂骨移植是比较理想的，因为它不需要由宽阔的基底如完整的终板来支撑结构的稳定性。此外，更远和更近的终板都能用于移植骨的植入，如近侧椎体的上终板和远侧椎体的下终板。更长的融合可用自体腓骨移植，但对这种患者应将23块腓骨放在一起增加承重面积。单独肋骨不能提供足够的负重强度。 异体骨的植入融合失败率较高，一般较少考虑。但当自体髂骨不可得到、量不足或风险较高时，可以选用异体骨移植或自体骨、异体骨混合植骨。其他一些材料如椎间融合器较少在胸腰段脊柱骨折中应用。 (3)内固定：在进行前路减压和融合之后，脊柱可以用前路器械进行排列和固定。这些手术的优点是他们可以通过一次手术达到充分减压、短节段融合、良好的复位和可靠固定。实验研究表明，跨越3个节段的Kaneda系统和跨越5个节段的后路椎弓根螺钉固定所提供的脊柱稳定性相当。用Kaneda系统联合前路植骨所提供的即时稳定性明显优于单纯植骨。Zdeblick早先发现Kaneda比不用器械固定具有更高的融合率、更大的扭转刚度、更高的骨小梁密度，并且没有明显的与器械有关的骨质疏松。但前路内固定器治疗胸腰段脊柱前中柱损伤的前提是后柱的完整。这些前路固定系统可分为钉板和钉棒系统。钉板包括z形钢板、AO钢板、Syracuse I型钢板、Amstrong钢板、Dunn钢板和Kigix钢板等；钉棒系统则包括Kaneda系统、Kostuik-Harrington系统、U形钉、Zielke系统和TSRH等。 在前路内固定器的发展过程中，早先有代表性的是Dwyer固定器，其后为Zielke器械，它们皆属于前路长段内固定器。前者为钢索螺钉结构，无法控制旋转；而后者为单棒系统，对植骨融合有影响。20世纪70年代出现了Dunn前路短节段内固定器，其生物力学效能同Harrington棒系统相当。但该固定器螺帽突起，又置于椎体的前侧方，容易损伤腹主动脉，因而逐步被淘汰。Kaneda在80年代设计了新的内固定器，安置于椎体的侧方，具有撑开或压缩之效，并发症较少，稳定性可靠。虽然没有理想的前路内固定系统，但Kaneda系统是最坚强的。Shono发现前路减压和Kaneda固定对爆裂型骨折其生物力学性能最好。Shono和Gurwitz发现Kaneda系统比后路钢板具有更好的扭转和轴向的稳定性。 随着前路器械的研制开发，Kaneda系统也逐步改进。新一代的前路器械如Z-plate、University-plate和胸腰段脊柱前路锁钉钢板具有低切迹、钛合金材料等特性，通过器械装置能撑开矫形，减少了血管损伤，增强了x线显影性。Z形钢板设计合理，操作简便，固定可靠，具有加压撑开矫正功能。尽管前路器械之间存在材料和力学的差异，但临床上应用后植骨融合率都较高，彼此之间差别不大。 2后路手术 (1)减压：在20世纪五六十年代，人们对脊柱骨折伴脊髓损伤曾做过很多椎板切除手术，称之为脊髓探查或脊髓减压。对脊柱骨折伴脊髓损伤进行无选择性椎板切除术的质疑始于70年代，人们逐渐发现其中有很多手术是不必要的，或者害多于利，反对把椎板切除术作为脊柱骨折伴脊髓损伤的常规治疗方法。单纯的椎板切除仅适用于椎板骨折神经功能受损的患者以探查有无神经组织卡压嵌顿或硬膜囊撕裂。Mikles等认为椎板切除仅限于椎板粉碎骨折导致神经组织压迫和硬膜外血肿形成的患者。 由于脊髓神经受压的因素大多来自硬脊膜的前方，切除脊髓神经后方的椎板并不能直接解除脊髓的受压。有鉴于此，一些学者提出从后外侧方绕到硬脊膜前方去减压。后外侧人路通过单侧去除椎弓根以达到后凸的骨块。这种减压人路适用于该节段卡压神经根的松解和椎体后凸骨块的复位，因而后路手术多采用后外侧减压术。该方法可以经肋横突关节人路或通过切除内侧半椎弓根完成，需要切除横突和大部分的关节突、峡部和椎弓根。尽管术中很难做到不牵动和挤压已受伤的脊髓，但从椎管的后外侧方绕到前外侧方，可以去除椎体后方移位的骨折片。有时可用一些特殊的撞击器或刮匙等将后凸的骨块推回前方椎体复位。直接复位骨块时应避免椎间盘组织或韧带碎片混入其中，后者应尽可能去除。但后外侧入路显露后凸骨块不够，时常需要双侧入路。使用器械直接复位骨块容易损伤脊髓和神经根，对于细小骨块并不适宜。而正后方减压术一般用于圆锥以下马尾神经节段，牵开硬膜囊即可处理前方后凸骨块。该入路在L2以下实施较为安全。 此外，通过器械的撑开和前凸效应可以达到间接减压复位。当脊柱急性损伤时，采用后纵韧带的韧带整复技术，通过椎骨的重新排列对椎管减压，从而使前方移位的骨块复位是可能的。但在使椎管通畅方面，这项技术是有限的，并且效果不一致。这种韧带整复也被称做后方间接减压术，其前提是后纵韧带必须是完整的。Harringon通过实验研究发现后纵韧带在撑开力量的作用下能间接张开从而解剖复位后凸至少35的骨块。Crutcher报道在爆裂性骨折中，后路器械撑开可达到50的复位，但这取决于骨折的形态，并且神经功能状态与器械植入后残余的椎管占位无关。Cain发现，即使后纵韧带和(或)纤维环机能不全，椎管内的爆裂骨块也可以复位，而在另一组后外侧方减压组中则没有这种情况发生，差异具有统计学意义。Mikes等认为间接复位在急性期时效果最好，5d后作用就会大大降低。当骨折严重粉碎或后纵韧带破裂时，这种韧带整复效应就不明显。然而，Fredrickson认为后纵韧带对椎管内的碎骨块复位的作用极小，实际上起复位作用的是纤维环的后面部分，牵伸在骨块的复位中起决定作用。 (2)内固定：需要手术的胸腰段脊柱骨折患者其损伤常较严重，多属不稳定型。在此基础上再行椎板切除或后外侧减压会造成脊柱稳定性进一步丧失，难免会导致移位和成角畸形加重。因此，后路减压的同时常需再行脊柱的后路固定，从而重建脊柱稳定性。 后路脊柱内固定的历史可以追溯到一百余年前。1888年，德克萨斯城外科学院的Wilkins报告了1例T12L1脱位新生儿，复位后产生局部隆起。他用炭化银线将钢丝缠绕固定在T12和L1椎弓根上，切除隆起组织，固定椎弓根并闭合切口。这被认为是胸腰段脊柱固定的雏形。1910年，在美国实施了最早的胸腰段 脊柱骨折内固定治疗。最早的螺钉内固定是1940年Don King以螺钉固定关节突，之后棘突、关节突、横突的固定方法屡见报道。但由于棘突、横突受力强度过低，使用受到很大局限。Holdsworth于20世纪40年代首创了棘突钢板，即用螺栓将两块弧形的钢板固定在伤椎及上下位脊椎的棘突上。但固定强度仍不够，螺栓易撕裂棘突，钢板向后移位，脱位和驼背加重。目前已很少应用。50年代，Williams钢板一度成为标准的脊柱内固定物，但其复位强度不足，复位经常丧失。60年代，Harrington开始使用钩一棒系统进行后路矫形和暂时固定。虽然早期效果不佳，但经改进后治疗效果有了很大提高，现代内固定的矫形和固定原则多起源于此。70年代，墨西哥医生Luque首创脊柱短节段固定器(segmental spinal instrumentation，SSI)，除可用于脊柱侧弯外，还可用于脊柱骨折复位。Luque器械由椎板下钢丝和钢棒组成。80年代还出现了C-D系统，开创了脊柱三维矫形的先河。 椎弓根螺钉系统是目前最坚强的后路内固定系统。欧洲，尤其是法国学者对此做出了巨大的贡献，包括20世纪60年代的Roy-Camille、70年代的Rene-Louis等，后来的Cotrel、Dubousset、Steffee，还有瑞士的Magerl、WDvch等。1963年Roy-Camille研制出了椎弓根螺钉钢板(Pedicle screw plate)。1984年Dick设计了1种具有三维固定作用的经椎弓根短节段脊柱内固定器。从此，椎弓根螺钉器械日益受到重视。 后路内固定系统在近几十年发展迅速，尤其是近10年，出现并完善了一批钩一螺钉一棒混合型系统，如TSRH、CD-Horizon、MossMiami、USS等，它们在设计上具有某些差别，可符合不同的生物力学要求。但在绝大多数设计和结构上类似，几乎可以用于所有的后路固定。 目前尚无内植物能提供同完整脊柱相同的稳定性。不同的骨折类型具有不同的运动特点，应用于不同的脊柱损伤，器械稳定特点也发生了相应的变化。因此，对不同的骨折类型应选择不同的内植物以达到最佳构型。内植物的选择应同时兼顾矢状面和冠状面的平衡。在冠状面上，脊柱运动节段的瞬时旋转中心(instantaneous axis of rotation，IAR)一般位于椎管内。此轴接近于小关节而非椎间盘中心，因此在该平面置入椎板的钩并不能控制脊柱的旋转和扭转。而作用于IAR前方的外力可更有效地控制和矫正脊柱节段性旋转。前路固定或后路椎弓根螺钉作为杠杆或矢量臂，可矫正脊柱畸形。椎弓根螺钉可在旋转轴前方施加矫正力并能很好地发挥抗扭转作用。椎弓根螺钉系统若棒间具有横连接装置,所提供的抗旋转能力更佳。但内植物遭受后方直接暴力时，椎板钩比棘突钢丝和椎弓根螺钉更能防止内植物失效。 内植物的选择应基于骨折的类型和受伤机制，这是手术治疗一个很重要的原则。同时必须要强调的另一个原则是严格掌握手术指征，要从经济和有效的角度出发选择内植物，避免手术扩大化。一般而言，有撑开作用的内植物用于后柱完整的压缩骨折；同时有撑开和前凸作用的内植物可用于中柱损伤以起到间接减压的作用；当中柱没有粉碎、小关节完好时，屈曲分离损伤选用有压缩作用的内植物；带钩、椎板下钢丝和椎弓根螺钉的节段性固定内植物适用于严重不稳定的屈曲旋转和椎体脱位损伤；对于已经前路固定仍需后路加强的患者，有压缩作用的内植物能增强脊柱的稳定性。 由单个的近端钩、远端钩和直棒组成的Harrinton棒系统曾广泛使用，至今仍在一些地区使用。Harrinton棒系统能够复位和维持稳定，具有安全性，易于操作，经济实用，但缺点也是显而易见的。采用Harrinton棒系统复位常不充分，融合节段长，上下椎板承载能力较差，并且还需要石膏或支架外固定。Harrinton棒系统单独或与Edwars套袖或椎板下钢丝应用时，其抗扭转力量较差，它的稳定性必须依赖完整的前纵韧带。由于缺乏节段的固定以及不能控制钩在棒上的转动，这项技术还有可能引起假关节、内植物移位、脊柱矢状形态丧失和过度撑开等并发症。此外，该技术需固定长节段，易引起平背综合征、脱钩等。新型的钩一棒系统允许较短节段的融合，提供更强大的控制力量，相对Harrinton棒系统有较少的并发症，但仍不能满意地克服Harrinton棒系统的缺点。 节段钢丝捆扎的Luque棒在控制旋转方面显然比Harrinton器械更好，在完全性神经功能损伤的患者多节段固定时比较适宜。但由于缺乏防止轴向移位的撑开钩，因而达不到理想的分离复位效果。这些棒改变成了矩形，增加了对旋转的控制，但由于没有钩会造成过度的应力作用在钢丝上，最后发生钢丝断裂或滑动，造成矫正失败。生物力学分析显示，周期性载荷下，钢丝可发生松动或断裂，棒发生移位，钢丝可侵及椎管。Luque器械钢丝穿过椎板内侧捆扎还会导致神经组织损伤。 近来发展起来的椎弓根螺钉系统是目前胸腰段脊柱固定最坚强的内植物，在骨折中应用非常广泛。经椎弓根螺钉器械的共同特征是通过椎弓根螺钉固定脊柱。主要有以下几种：钢板加螺钉，以Roy-Camille系统和Steffee系统)为代表；钢棒加螺钉，以Vermont系统和Dick系统为代表；螺钉加钢丝，如Luque系统；椎弓根螺钉外固定系统，如Magerl系统。后来在此基础上衍生出许多新的设计。 椎弓根螺钉具有良好的固定作用。螺钉经椎弓根进入椎体，也就能控制脊柱的三柱复合结构而提供坚强的内固定，能获得多平面的稳定。后路椎弓根螺钉内固定矫正了后凸畸形，恢复椎体高度，提供了椎管重建的空间。然而，早先长的后路钢板生物力学性能欠佳并且失败率较高。坚强的槽式钢板需椎弓根排列成一直线，以避免螺钉强行被拧人钢板而导致应力增加，内植物寿命缩短。有学者在骨折的上下节段两侧椎弓根各用两枚螺钉的短钢板降低了失败率，但在北美很少使用。用棒替代钢板更容易矫正矢状面的形态，并且生物力学结构更好，失败率较少。这些钉一棒系统装置在骨折的上下节段可以立即达到短节段椎弓根固定。它们可以牢固地植入相邻骨折的节段，通过撑开和韧带整复作用，有利于骨折复位和间接椎管减压。这些椎弓根螺钉系统如AO内固定器：Fixa-t