刘承超 魏开斌

(1.泰山医学院，山东 泰安 271016； 2.泰山医学院附属泰山医院，山东 泰安 271000))

胸腰椎爆裂性骨折好发于脊椎胸腰段，约占胸腰段骨折的10%～20%[1]。由于骨折破坏了脊椎正常解剖结构，伤后往往造成脊柱失稳，更甚者会导致神经及脊髓损伤。目前在临床上通过手术复位椎体及固定脊椎是大部分胸腰椎爆裂型骨折的主要治疗手段[2],但传统手术中的复位只是椎体高度的恢复，复位后容易导致椎体内骨缺损空腔的形成，若不施以填补，势必会影响手术的远期效果。为此，临床上通过各种途径于伤椎内植骨，重建椎体前中柱稳定性，并取得了满意的远期效果。

1 胸腰椎爆裂性骨折治疗概况

非手术治疗即保守治疗，对于部分无神经损伤的胸腰椎爆裂性骨折患者，采用保守治疗可取得较好的疗效[3]。然而，对于严重胸腰椎爆裂骨折，尤其是存在神经及脊髓损伤，脊椎严重失稳的患者，及早施以手术是最有效的治疗手段[4]。

前路手术始于上世纪70年代，技术较成熟，Kirkpatrick[5]认为对于有神经组织损伤，同时后柱结构完整的胸腰椎骨折患者是前路手术的主要适应症。对于由来自椎管前方的压迫导致不完全性脊髓损伤的患者，尤其伴有前中柱严重损伤者，行前路手术可取得较好的疗效。胸腰椎前入路固定技术包括钉板系统和钉棒系统，可直视下暴露骨折部位、祛除致压物行椎管充分减压，经过复位、内固定及前中柱植骨融合，重建脊椎前、中柱，而不干扰后柱结构稳定性[6]。但该术式创伤大，技术难度高，在一定程度上限制了其开展。后路手术在治疗胸腰椎骨折中应用最多，原因在于脊椎后路解剖结构相对简单，术中暴露方便，创伤小，安全性相对较高，尤其随着椎弓根螺钉的广泛应用，后路手术已成为广大临床医生最为推崇的手术方式。前后联合入路手术临床开展相对较少，主要由于其创伤大，出血多，暴露困难等原因。微创入路属新兴技术，开展时间短，对设备及操作者技术要求较高，尚未在临床广泛应用。在上述基础上，手术方式也在不断创新。Zahra等[7]行经前路Cage植入加侧前方固定的方式治疗胸腰椎爆裂骨折患者多例，长期随访也取得了较满意的疗效。林慰光等[8]采用经后路椎体切除、钛网加钉棒重建治疗严重爆裂性骨折，取得了满意的疗效。

2 关于伤椎植骨

2.1植骨的必要性 恢复脊椎的正常解剖结构以恢复脊柱的稳定性，进而解除椎管内神经组织压迫是胸腰椎爆裂骨折手术的主要目的[9]。虽然通过钉板或钉棒系统实现了脊柱的复位与固定，使椎体的高度、曲度及序列得以恢复，椎管内骨块回位，同时建立了脊柱暂时的稳定性。然而，椎体高度的恢复并不意味着椎体内骨组织结构的恢复。研究发现，椎体松质骨是由大量骨小梁组成的网状结构，组织密度低，抵抗变形能力较弱，当垂直应力过大时便会发生永久性变形[10]。椎体皮质骨则有所不同，在复位过程中，由于受到其周围韧带及纤维环的被动牵拉，可有效复位。严重爆裂骨折通常会导致椎体内松质骨的丢失，由于无有效组织依附，单纯恢复椎体高度无法使被压缩的骨小梁系统恢复其原有的高度，从而导致椎体内腔隙的形成，后期腔隙内血肿的机化，大量纤维组织的填充，使椎体难以达到骨性愈合。Biedermann[11]研究表明当前柱完整时，前中柱承担约80%的负荷，后柱承担约2O%，如果不建立前中柱的稳定，则100%的力作用于后柱，过度应力遮挡势必造成后期内固定失败和椎体高度丢失。所以在椎体无法恢复原有的支撑载荷作用时，原前中柱承载的应力便转化成内置物的轴向剪切力，长期过度的应力集中便成为后期断钉断棒的主要原因。Eno 等[12]回顾性分析了部分行单纯SSPI的患者，随访发现其内固定失败率高，矫正丢失多。Wang等也通过动物实验证实椎弓根钉棒系统固定,椎体的骨缺损将严重影响椎体的强度,而椎体内植骨能够明显改善其强度。

2.2伤椎植骨方式的选择 根据手术入路不同，椎体内植骨可分为前路植骨和后路植骨，且以后者为主。后路植骨主要通过经椎弓根植骨或经椎管途径，其中经椎弓根植骨报道较多，是临床应用最广泛的植骨方式。因每种植骨方式各有其优势及不足，在手术中主要根据患者的情况、骨折类型、术者的经验及条件选择合适植骨方式，以达到促进患者康复、减少并发症的目的。

2.2.1前路椎体内植骨 前路植骨是经前路治疗胸腰椎爆裂骨折的关键环节，旨在通过前路暴露椎体前中柱，直视下建立植骨床，有效的重建脊椎前中柱，恢复脊椎稳定性。对于椎管内压迫来自椎体后缘，相应节段脊髓及神经完全或不完全性损伤且后柱结构完整者是前路手术的主要适应症。同时，前路手术植骨在以下情况的爆裂骨折中也存在较大优势，包括：(1)陈旧性爆裂骨折；(2)椎管前方明显占位，L2水平>55%，L1>45%，T12及以上>35%；(3)椎体破坏严重，前后缘高度明显丢失，上下终板严重破坏；(4)后路手术治疗后疗效欠佳[13]。其优势在于：(1)可直视下操作，便于制造良好的植骨床；(2)不损伤后柱结构，不接触椎管内组织，操作安全；(3)通过结构性骨块或钛网支撑植骨融合，支撑强度大，有效恢复了椎体的高度及负重功能，防止了远期椎体高度丢失并减小了内固定物的应力集中；(4)植骨可避免内固定物的应力遮挡，在适宜的应力刺激下融合快速，且成骨质量好；(5)脊椎的运动中心位于前中柱，通过前路植骨可得到有效重建，脊柱稳定性增强，利于植骨融合[14]。李刚[15]通过临床研究发现，严重胸腰椎爆裂骨折患者经前路植骨、内固定治疗后，长期随访未出现矫正度丢失，内固定松动、断裂，植骨全部融合，远期疗效满意。黄东永等[16]通过同样手术方式治疗胸腰椎爆裂骨折患者，随访未发现假关节形成及內固定失败，植骨块位置牢固，融合良好。然而，前路植骨存在手术创伤大、技术难度高、暴露困难、矫正度不足等缺陷，因此限制了其临床广泛应用。对此，国内学者范顺武等通过对前路手术进行改良, 简化了其操作程序，明显降低了前路手术的并发症, 600余例患者经改良后的前路手术治疗均取得良好的疗效。

2.2.2经椎弓根植骨 经椎弓根植骨是目前临床应用最多的伤椎植骨方式。最早由Danianx提出，他认为椎弓根是连接椎体的管状结构，可经其建立通道，经此通道向椎体内植骨以填补椎体内骨缺损，恢复前中柱的稳定性。其优势在于手术创伤较前路手术小，剥离组织少，无须准备植骨床并行大面积髂骨取骨，手术并发症少，同时植骨效果比较可靠，因受压力刺激的影响，愈合也相对容易，愈合后的骨质较坚实[17]。减压复位后还可以通过椎弓根孔道插入器械行椎体内撬拨，辅助椎体复位，扩大植骨空间，从而能植入更多骨质。在保留伤椎至少一侧完整椎弓根的前提下，该植骨方式适用于大部分经后路手术的胸腰椎爆裂骨折患者，适应症包括：(1)累计多节段的胸腰椎爆裂骨折；(2)椎体爆裂骨折伴后柱结构损伤；(3)受伤时间〈2周。Liao等[18]对31例患者行经椎弓根椎体内植骨,随访发现术后在预防矫正度丢失，维持椎体前缘高度方面均取得满意的效果。周兆文等[19]对30例严重胸腰椎爆裂骨折患者行后路行钉棒系统复位并经椎弓根椎体内植骨治疗,随访1～23个月，未发现有断钉、断棒及后凸畸形，半年后病椎均达骨性愈合。然而，在大量临床应用后发现，由于受植骨条件等制约，经椎弓根通道存在操作复杂，植骨量少，骨质填充不均匀等缺陷，植骨后内固定失败及椎体高度丢失等并发症也时有发生。李磊等随访多例行该方式植骨的胸腰椎爆裂骨折患者，发现了部分患者仍然出现椎体高度丢失等并发症。Knop[20]也发现，伤椎愈合率在部分经椎弓根植骨患者中表现偏低,无法起到防止内固定失败及椎体高度丢失的作用。整合文献信息发现该该植骨方式存在以下缺陷：①操作复杂，植骨通道狭小，不利于撬拨复位；②植骨量少，植入的骨粒分布欠佳。③会损伤伤椎椎弓根，破坏后柱结构，加大创伤。④若存在伤椎椎弓根断裂，则无法植骨。⑤植骨时需临时拆除植骨侧的连接棒，会影响撑开复位效果。⑥植入骨质多分布于通道周围，植骨范围局限，填充情况无法直观判断。

2.2.3经椎管伤椎植骨 经椎管伤椎植骨目前在临床上开展较少。相比经椎弓根植骨，其操作相对简单，需即通过椎管一侧或两侧建立植骨通道，暴露伤椎后缘，在伤椎后壁开辟骨窗，进而完成植骨。其优势在于(1)植骨量大，植骨较充分；(2)操作空间大，便于撬拨复位及打压填实；(3)直视下操作，安全可靠；(4)不受内固定物的影响；(5)植骨通道可选择椎管一侧或两侧，不受后柱其他结构影响，不破坏椎弓根；(6)对于椎管内占位，可对突入椎管的占位行复位，使减压、植骨一并完成，节省了手术时间。对于爆裂骨折发生在脊髓圆锥水平以下，椎管狭窄程度≥1/3，或椎体前缘压缩〉40%，需后路手术治疗的爆裂骨折患者是经椎管植骨的主要适应症。而对于轻度骨折，不建议采用此方法[21]。王春、单方军[21]对147例胸腰椎爆裂骨折患者行SSPI并经椎管椎体内植骨治疗, 长期随访所有患者椎体高度保持良好，伤椎内植骨融合满意，未发现Cobb角丢失、内固定失败及神经系统损伤加重等并发症。崔明宇等[22]采用同样方式治疗胸腰椎骨折患者106例，随访过程中见伤椎高度恢复良好，未出现内固定物折断、折弯等情况。敖俊、辛志军等[23]通过对18例胸腰椎爆裂骨折患者分成三组，分别采用不植骨，经椎弓根植骨及经椎管植骨方式进行治疗，观察术后伤椎内骨质填充情况及椎体压缩刚度变化，结果发现：经椎管植骨组伤椎内骨粒填充较多，分布均匀，屈曲压缩刚度明显优于其他两组。然而该植骨方式同样存在如下缺陷(1)椎管内操作，手术风险相对较大；(2)植骨过程需保护硬脊膜及神经根等组织，同时需行撬拨复位等操作，技术难度高；(3)术中需切除部分椎板，导致后柱结构的破坏；(4)术中出血多，影响手术视野，进一步加大手术难度；(5)植骨口位于椎管内，存在后期骨块掉入椎管可能；(6)操作不当导致骨块残留椎管，造成压迫。

3 植骨材料的选择

植骨材料是影响骨质融合的最直接因素，当伤椎骨质融合不佳时，将严重影响手术的远期效果。前路植骨常用髂骨、肋骨或以骨粒填充钛网完成支撑植骨；自体骨与同种异体骨在后路植骨中应用最多，人工骨因价格昂贵，生物学性能稍差，使用相对较少。自体骨无免疫原性，不引起免疫反应，具备良好的骨传导、骨诱导及骨生成性能，是目前公认的最好的植骨材料。同种异体骨虽然经加工后丧失了一定骨生成性能，但其来源广，生物相容性好，同样具有良好的骨传导性及诱导性，当自体骨供应不足时,若条件允许可添加部分同种异体骨或人工骨[24]。

综上所述，各种植骨方式各有其优势，相比较而言，经椎管植骨植骨量大，植骨充分，较经椎弓根植骨能更好的填充了伤椎撑开后形成的骨质缺损，同时较前路植骨暴露简单，操作方便，对恢复脊椎前中柱生物力学活性意义重大。与胸椎相比，腰椎椎管较大，其中为马尾，椎管空间相对宽敞，更加便于操作。值得注意的是，因植骨过程中难免需要牵拉神经根或硬膜囊以暴露椎体后缘，对于神经或脊髓损伤较重的患者反而存在加重损伤的可能，故面对完全瘫痪或损伤较重的不完全瘫痪患者，选择该植骨方式需慎重。

虽然不同植骨方式各具优势，但目前如何选择尚无统一标准。除骨折类型及损伤情况等被考虑外，患者身体状况及经济条件也是重要参考因素。在上述基础上，手术者还应结合自身经验及业务水平，合理选择手术植骨方式，从而保证手术的顺利完成。经椎管植骨目前临床开展最少，存在广阔的研究空间，比如对于植骨器械的研发，植骨材料的选择，以及如何更加有效的弥补其操作中的缺陷等。除去上述不足之处，当面对符合该治疗条件的胸腰椎爆裂骨折患者时，选择经椎管椎体内植骨不失为一种有效的治疗途径。

[1] De fino HL，Canto FR． Low thoracic and lumbar burst fractures：radio graphic and functional outcomes[J]． Eur Spine J，2007，16(11)：1934-1943．

[2] Alpantaki K, Ba no A, Pasku D, et al. Thoracolumbar burst fractures: a systematic review of management. Orthopedics, 2010, 33(6): 422-429.

[3] 李程科，许明刚，王之光.保守治疗无神经损伤胸腰椎骨折的临床疗效[J].临床研究，2013.20(11)：44-45.

[4] 晏礼，宋文慧，王春强.胸腰椎骨折分类及治疗研究新进展[J].中国矫形外科杂志，2013.12：:1203

[5] Kir Patrick JS.Thoracolumbar fracture management:anterior approach[J].J Am Acad orthop Surg,2003,11(5):355-363.

[6] 罗宇，谭佳昌，肖奇攀.胸腰椎爆裂骨折的研究进展[J].医学理论与实践，2013,26(3)：308.

[7] Zahra B． Treatment of thoracolumbar burst fractures by means of anterior fusion and cage[J]． J Spinal Discord Tech，2012，1: 30-37．

[8] 林慰光，胡奕山，郑干轩，等． 单纯经后路手术能否取代传统前路手术治疗胸腰椎严重爆裂骨折[J]．中国矫形外科杂志，2012，10: 915-918．

[9] 杨斌辉，欧阳振，夏春林，等.胸腰椎爆裂骨折损伤机制及手术治疗[J].国际骨科学杂志，2012,33(2)：118-120.

[10] 胥少汀，葛宝峰，徐印坎.实用骨科学[M]. 北京：人民军医出版社，2011:41-43.

[11] Biedermann L.Biomecaiancia of pedicle fixation as related to implant design[R].Presented at the American-European Meeting on pedicle fixation of the Spine and Other Advanced Techniques.Munich Germany,1994.

[12] Eno JJ，Chen JL，Mitsunaga MM.Short same-segment fixation of thoracolumbar burst fractures[J]．Hawaii J Med Public Health，2012， 71( 1) : 19-22．

[13] 蒲海波，王清，修鹏，等.胸腰椎爆裂骨折的治疗进展[J].西南军医，2011，13(1)：103-105.

[14] 孙建忠，李福良，孙维瑞.前路手术治疗胸腰椎爆裂骨折伴截瘫73 例[J].中国现代医生，2010,48(4)：69,78.

[15] 李刚.前路手术治疗胸腰椎爆裂骨折78 例分析[J].西部医学，2010,22(3)：498-501.

[16] 黃东永，吴利民，陈敏，等.前路减压植骨内固定治疗胸腰椎爆裂性骨折[J].岭南现代临床外科，2010，10(3)：195-199.

[17] 张少华，牛海涛，张斌，等.经椎弓根椎体内植入自体骨、同种异体骨、重组蛋白异种骨碎块等材料治疗胸腰段爆裂骨折56例[J].中国组织工程研究与临川康复，2008，12(19)：3679-3680.

[18] Liao JC.Trans pedicular bone grafting following short-segment posterior instrumentation for acute thoracolumbar burst fracture[J]. Orthopedics，2009，32(7)：493.

[19] 周兆文,袁晓峰,张启,等.严重胸腰椎骨折后路手术新策略[J].临床和实验医学杂志，2013,12(5)：354-356.

[20] Knop C,Fabian HF,Bastian L,et al.late results of thoracolumbar Fractures after posterior Instrumentation and trans Pedicular bone grafting[J].Spine,2001,26(1):88-99.

[21] 王春，单方军.经椎管椎体植骨治疗胸腰椎爆裂骨折远期疗效观察[J].颈腰痛杂志，2008，29(3)：241-243.

[22] 崔明宇,闫景龙,巢鹏程,等.经后路椎弓根系统椎体内植骨治疗胸腰椎骨折的对比研究[J]. 黑龙江医学，2009,33(7)：538-539.

[23] 敖俊，辛志军，陈方，等. 两种植骨法对胸腰椎爆裂骨折复位后骨缺损空隙残存率及压缩刚度的影响[J].中国修复重建外科杂志，2013，27(8)：974-978.