经后路骨折间隙截骨治疗强直性脊柱炎胸腰椎应力骨折

Abstract

目的

探讨经后路骨折间隙截骨治疗强直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）胸腰椎应力骨折的有效性及安全性。

方法

2012 年 4 月—2015 年 8 月，采用经后路骨折间隙截骨并椎间植骨治疗 AS 胸腰椎应力骨折患者 8 例，其中男 7 例，女 1 例；年龄 37～74 岁，平均 51 岁。AS 病史 1～40 年，平均 21.7 年。胸背部应力骨折病程 2～60 个月，平均 18.5 个月。病变节段：T_8、9 1 例，T_10、11 2 例，T₁₁ 2 例，T₁₂、L₁ 1 例，L_1、2 1 例，L_2、3 1 例。术前神经功能根据 Frankel 分级为 D 级 3 例，E 级 5 例。收集患者手术前后 X 线片、三维 CT 及 MRI 等影像学资料，测量全脊柱最大后凸角（global kyphosis，GK）、局部后凸角（local kyphosis，LK）、固定节段角度（angle of the fusion levels，AFL）、骨盆入射角（pelvic incidence，PI）、骨盆倾斜角（pelvic tilt，PT）及矢状面平衡（sagittal vertical axis，SVA）；采用疼痛视觉模拟评分（VAS）评价胸背部疼痛改善情况。

结果

手术时间 210～320 min，平均 267 min；术中出血量 400～2 000 mL，平均 963 mL。3 例患者出现脑脊液漏，于术后 5～7 d 拔除引流管并缝合引流管口后切口逐步愈合；其余患者切口均 Ⅰ 期愈合。1 例出现下肢麻木症状，术后给予口服甲钴胺 1 个月后恢复。8 例患者均获随访，随访时间 20～43 个月，平均 28.4 个月。均未发生内固定物松动、断裂等并发症。所有患者骨折均愈合，愈合时间 3～12 个月，平均 6.8 个月。术后 3 个月，3 例脊髓损伤患者 Frankel 分级由术前 D 级恢复至 E 级。所有患者术后 1 周及末次随访时 GK、LK、AFL、PI、PT、SVA 及 VAS 评分均较术前显著改善，差异有统计学意义（P<0.05）；除末次随访时 VAS 评分显著低于术后 1 周（P<0.05）外，其余指标术后 1 周及末次随访间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。

结论

经后路骨折间隙截骨能有效改善后凸畸形，纠正矢状面平衡，缓解胸背部疼痛并促进骨性愈合，是治疗 AS 胸腰椎应力骨折安全有效的方法。

强直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一种累及脊柱、骶髂关节的慢性中心性自身免疫性疾病，其病理特点是脊柱前纵韧带、纤维环、黄韧带、椎间小关节等进行性骨化导致脊柱骨性强直。疾病晚期椎体骨质疏松，轻微外力即可导致骨折，甚至无外伤情况下也可出现骨折。骨折后因骨折端应力集中常导致骨折不愈合及假关节形成，影像学通常表现为经椎间盘-椎体的破坏性病损，即应力骨折，又称 Andersson Lesions^[1]。应力骨折可出现进行性加重的后凸畸形，影响脊柱矢状面平衡，导致局部疼痛和出现神经功能障碍。

AS 胸腰椎应力骨折首选手术治疗^[2]，其主要目的是矫正脊柱后凸畸形，改善矢状位平衡，去除骨折不愈合因素促进骨折愈合，缓解疼痛并行椎管减压，改善患者神经功能状态。治疗 AS 胸腰椎应力骨折的传统入路包括前路、后路及前后路联合手术。经前路椎体间病灶清除、植骨融合手术可在直视下清除假关节等病灶，植骨牢固可靠而且愈合快，并能部分矫正畸形，但其缺点是创伤较大；经后路椎弓根截骨手术能良好矫正畸形，且手术操作相对简便、创伤小，缺点是清除椎体骨折处病灶以及缺损处植骨比较困难；前后路联合入路手术可彻底清除病灶并矫正畸形，缺点是手术操作复杂、难度大、并发症相对较多。因此，治疗 AS 胸腰椎应力骨折首选何种手术方式尚无统一定论^[3]。现回顾分析 2012 年 4 月—2015 年 8 月我们采用单纯经后路骨折间隙截骨治疗的 8 例 AS 胸腰椎应力骨折患者临床资料，探讨该手术方式的有效性及安全性，为 AS 胸腰椎应力骨折的临床治疗提供参考。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 一般资料

本组男 7 例，女 1 例；年龄 37～74 岁，平均 51 岁。体质量指数（body mass index，BMI）18.6～27.5，平均 23.7。 AS 病史 1～40 年，平均 21.7 年。胸背部应力骨折病程 2～60 个月，平均 18.5 个月。病变节段：T_8、9 1 例，T_10、11 2 例，T₁₁ 2 例，T₁₂、L₁ 1 例，L_1、2 1 例，L_2、3 1 例。8 例患者均有明显胸背部疼痛，4 例有外伤史。HLA-B27（+）患者 7 例。术前红细胞沉降率 7～98 mm/1 h，平均 48.4 mm/1 h；C 反应蛋白 3～150 mg/L，平均 46.9 mg/L。术前神经功能根据 Frankel 分级为 D 级 3 例，E 级 5 例。

1.2. 手术方法

所有患者手术均由同一术者完成。患者于全麻下取俯卧位，通过后正中切口显露胸椎肋椎关节或腰椎横突，于骨折平面上下 2～3 个节段植钉延长固定，以维持骨折断端稳定性；切除病变椎体后方假关节、关节周围硬化骨、椎板及增生纤维组织，如病变位于胸椎则需要切除两侧部分肋骨；再用高速磨钻及椎板咬骨钳、小骨刀等，通过病变椎体骨折间隙切除相邻部分椎体或椎体间椎间盘完成 360° 减压；截骨后椎间隙植入大量自体颗粒骨完成椎间植骨，后方常规备植骨床完成后外侧植骨；植骨完成后通过缓慢加压预弯的钛棒完成后路加压矫形。术中因损伤平面硬膜外脂肪组织少，硬膜分离需仔细。所有手术在脊髓诱发电位监测下完成。

1.3. 术后处理

术后给予激素及胃黏膜保护剂，并预防性使用抗生素 1～2 d；引流管于术后 48 h 拔除。术后需严格佩戴胸腰段支具 6 个月，随访期间常规抗骨质疏松治疗，复查 CT 证实骨性愈合后去除支具。

1.4. 疗效评价指标

所有患者术前及术后均行 X 线片、三维 CT 及 MRI 检查，于影像学图像测量以下指标：全脊柱最大后凸角（global kyphosis，GK）、局部后凸角（local kyphosis，LK）、固定节段角度（angle of the fusion levels，AFL）、骨盆入射角（pelvic incidence，PI）、骨盆倾斜角（pelvic tilt，PT）及矢状面平衡（sagittal vertical axis，SVA）；采用疼痛视觉模拟评分（VAS）评价胸背部疼痛改善情况。

1.5. 统计学方法

采用 SPSS13.0 统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，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

本组患者手术时间 210～320 min，平均 267 min；术中出血量 400～2 000 mL，平均 963 mL。3 例患者出现脑脊液漏，于术后 5～7 d 拔除引流管并缝合引流管口后切口逐步愈合；其余患者切口均 Ⅰ 期愈合。1 例出现下肢麻木症状，术后给予口服甲钴胺 1 个月后恢复。8 例患者均获随访，随访时间 20～43 个月，平均 28.4 个月。均未发生内固定物松动、断裂等并发症。所有患者骨折均愈合，愈合时间 3～12 个月，平均 6.8 个月。术后 3 个月，3 例脊髓损伤患者 Frankel 分级由术前 D 级恢复至 E 级。所有患者术后 1 周及末次随访时 GK、LK、AFL、PI、PT、SVA 及 VAS 评分均较术前显著改善，差异有统计学意义（P<0.05）；除末次随访时 VAS 评分显著低于术后 1 周（P<0.05）外，其余指标术后 1 周及末次随访间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 1、图 1。

表 1.

Comparison of indexes between pre- and post-operation (n=8, )

患者手术前后各指标比较（n=8， ）

时间 Time	GK (°)	LK (°)	AFL (°)	PI (°)	PT (°)	SVA (cm)	VAS 评分 VAS score
*与术前比较 P<0.05，#与术后 1 周比较 P<0.05 *Compared with preoperative value, P<0.05;#compared with postoperative value at 1 week, P<0.05
术前 Preoperative	70.03±11.46#	31.78±17.05#	42.83±16.76#	68.91±9.16#	38.75±18.58#	6.45±3.87#	6.63±0.74#
术后 1 周 Postoperative at 1 week	45.83±12.50*	8.03±13.89*	25.22±11.55*	52.50±4.94*	23.00±7.71*	3.23±1.93*	3.38±1.19*
末次随访 Last follow-up	49.71±10.71*	9.19±14.28*	25.99±11.64*	50.51±4.92*	19.95±5.46*	3.39±1.35*	0.25±0.46*#
统计值 Statistic	F=5.98 P=0.01	F=10.08 P= 0.00	F=4.33 P=0.03	F=18.47 P= 0.00	F=5.63 P=0.01	F=3.85 P=0.04	F=111.94 P= 0.00

图 1.

A 41-year-old male patient with a history of AS more than 18 years, meanwhile with stress fracture at T_{10, 11} for 4 months

患者，男，41 岁，AS 病史 18 年，T_10、11 应力骨折 4 个月

a. 术前全脊柱侧位 X 线片示 T_10、11 椎间隙骨折线伴局部后凸畸形，LK 17.7°、GK 54.0°、AFL 22.0°、PI 78.1°、PT 42.1°、SVA 1.1 cm；b、c. 术前 CT 矢状位和表面重建示 T_10、11 椎间隙累计三柱骨折伴骨折周围骨硬化（箭头）；d. 术前 MRI 示骨折端长 T2 信号改变；e. 术后 22 个月全脊柱侧位 X 线片示 LK 5.9°、GK 40.2°、AFL 20.4°、PI 57.5°、PT 20.7°、SVA 0.4 cm；f～h. 术后 22 个月 CT 矢状位、冠状位及表面重建示骨折端及后外侧植骨骨性融合，无矫正丢失（箭头）

a. Preoperative whole spine lateral X-ray film showed T_{10, 11} intervertebral fracture with local kyphosis. The LK was 17.7°, GK was 54.0°, AFL was 22.0°, PI was 78.1°, PT was 42.1°, SVA was 1.1 cm; b, c. Preoperative sagittal CT and CT surface reconstruction showed three columns fracture with irregular intervertebral discs dissolved and peripheral reactive bone sclerosis at T_{10, 11} (arrow); d. Preoperative T2-weighted MRI image showed the high signal intensity in the fracture voids; e. Whole spine lateral X-ray film at 22 months after operation showed that the LK was 5.9°, GK was 40.2°, AFL was 20.4°, PI was 57.5°, PT was 20.7°, SVA was 0.4 cm; f-h. Sagittal CT, coronal CT, and CT surface reconstruction at 22 months after operation showed the closed fracture gap and stable bone fusion achieved in osteotomy plane and there was no loss of correction (arrow)

3. 讨论

AS 骨折分为三类^[4]：新鲜骨折、应力骨折、椎体压缩骨折。应力骨折是 AS 的常见并发症之一，主要表现为经椎体或椎间隙的骨破坏，该表现由 Andersson 于 1937 年首次描述，故又称 Andersson Lesions^[1]。既往有很多词语用来描述该类病变，比如椎间盘缺损、椎体缺损、椎间盘炎、假关节、应力骨折等，因此该病的病因学是存在争议的，现多以应力骨折来描述。目前普遍认为 AS 应力骨折是在 AS 疾病自身炎性反应破坏骨质的基础上出现机械应力改变所导致的^[5]。应力骨折常发生在胸腰椎，为骨折平面存在椎间盘-椎体破坏性病损，影像学上表现为经椎间盘或椎体并累及后柱的骨折。其原因可能是患者因胸腰段脊柱融合后，脊柱后凸顶点逐步向下移至胸腰段水平，而胸腰段成为骨化的胸椎、肋椎关节和下腰椎、骨盆的支点，承受应力最大，且 AS 患者普遍骨质疏松，轻微外力甚至无外伤情况下均可出现骨折^[6-7]，骨折上下两端脊柱由于骨性融合失去了运动节段，骨折端类似长骨干骨折一样应力集中于骨折端，故容易出现骨折不愈合并形成假关节^[8-10]，即应力骨折。本组 8 例患者中有 6 例发生于胸腰段；骨折经过椎间隙 6 例，经过椎体 2 例；临床表现与上述典型的 AS 应力骨折一致。

AS 患者胸腰椎发生应力骨折后，由于骨折端应力集中、局部节段不稳而出现胸背部疼痛。因椎体骨质破坏、前中柱受压可出现后凸畸形，且后凸畸形产生后椎体前方受压更加明显，进一步导致受压椎体的塌陷，后凸畸形加重。随着病情进一步发展，增生的骨组织、韧带、纤维组织将突入椎管压迫脊髓而产生神经症状^[11]。本组 4 例患者有外伤病史，4 例无外伤病史的患者既往胸背部疼痛经过一段时间静止期后突发加重，久坐、长时间站立及活动后症状可加重。所有患者均有不同程度的后凸畸形，3 例有双下肢麻木、乏力等症状（Frankel D 级）。影像学上 MRI 检查示骨块及黄韧带突入椎管，硬膜囊明显受压；X 线片示相邻椎体终板边缘不整，伴有广泛的骨质破坏及周围骨质硬化，部分骨质吸收可出现断端分离。CT 检查能够提示椎间盘-椎体骨折处存在骨溶解及反应性硬化，甚至出现“真空征”现象^[5]；不仅如此，三维 CT 矢状面重建能够较好地显示骨折断端的硬化线，而硬化线是 AS 合并应力骨折的特征性表现^[12]；此外，CT 多平面重建可提供是否存在前、后纵韧带断裂，关节突骨折，棘突骨折等信息^[13]。本组 8 例患者三维 CT 矢状面重建显示了自椎体前方向后经椎间隙或椎体至椎板或未融合关节之间的硬化线。虽然三维 CT 较 X 线片能够更好地显示骨折端的硬化，但是对于部分后凸明显、体位特殊而不能行三维 CT 检查的患者来说，X 线片体层摄影仍是一种选择^[6]。因此，如果出现以下几种临床表现，应当高度怀疑 AS 合并应力骨折：① 既往有明确外伤史，且胸背部疼痛持续的 AS 患者；② 既往胸背部疼痛经过一段时间静止期后突发加重的 AS 患者；③ 影像学检查符合上述特征的 AS 患者。对于高度怀疑 AS 合并应力骨折的患者来说，应当常规行 X 线片检查，该检查不仅可以大概了解是否存在应力骨折，也可以显示是否有后凸畸形及其严重程度。三维 CT 因能详细显示骨折端的骨破坏及周围硬化，该检查也是必不可少的。对于有神经损害症状的患者或后凸畸形明显、预计截骨矫形损伤神经功能风险较大的患者，MRI 可以清晰显示脊髓、神经是否受压及受压的程度，指引手术的充分减压。

一旦确诊 AS 胸腰椎应力骨折，手术治疗是首选，且至少固定骨折上下 2 个节段^{[12, 14-16]}。Fang 等^[17]认为前路手术能够直达病灶，完全刮除病变组织促进骨性愈合，但此技术难以纠正后凸畸形，容易损伤脊柱前方的组织和血管等。黄益奖^[18]采用前后联合手术治疗 AS 胸腰椎应力骨折，并取得良好的后凸矫正及骨性融合效果，但不能忽视该术式具有创伤大、花费高、住院时间长、术后并发症多等缺点。Chang 等^[10]认为单纯经后路截骨矫形内固定治疗 AS 应力骨折是安全有效的，而前路融合不是必须的，仅适用于前方破坏不太明显的患者。李景欣等^[19]认为对于 60° 以内的 AS 后凸畸形，一般作单节段截骨即可满足矫形需要。本研究手术方式在 Chang 等^[10]的基础上增加了刮除前方病灶组织并植骨融合的步骤，为前路植骨提供了骨质接触的机会，也加固了内固定抗屈曲应力的作用，减少了椎间应力^[12]，促进前中柱愈合。同时联合后外侧植骨形成 360° 植骨而促进骨折三柱愈合，达到了满意的临床疗效。本组 8 例患者全部采用经后路骨折间隙截骨矫正后凸畸形并植骨融合，术后 GK、LK、AFL、PI、PT、SVA、VAS 评分均较术前明显改善（P<0.05），末次随访时后凸矫正角度未见明显丢失，患者骨折均骨性愈合，无感染发生。

综上述，经后路骨折间隙截骨治疗 AS 胸腰椎应力骨折能有效改善后凸畸形，纠正矢状面平衡，缓解胸背部疼痛，彻底清除椎间隙病灶并充分椎间植骨而促进骨性愈合，并通过后方椎管减压为神经功能恢复创造条件，是治疗 AS 胸腰椎应力骨折安全有效的方法。不足之处在于病例数较少，尚需要积累更多临床经验，为以后该类疾病的治疗提供参考。