小切口直视下植入普通椎弓根螺钉联合椎管穹隆状减压治疗双节段胸腰椎骨折伴神经损伤

Abstract

目的

探讨小切口直视下植入普通椎弓根螺钉联合椎管穹隆状减压治疗双节段胸腰椎骨折伴神经损伤的可行性、安全性及有效性。

方法

回顾分析 2011 年 11 月—2015 年 11 月，采用小切口直视下植入普通椎弓根螺钉联合椎管穹隆状减压治疗的 32 例双节段胸腰椎骨折伴脊髓损伤患者（联合手术组）临床资料；与同期 32 例采用传统切开椎弓根螺钉复位内固定术治疗的患者（传统手术组）进行比较。两组患者性别、年龄、致伤原因、伤后至手术时间、损伤节段以及神经功能 Frankel 分级比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。记录两组术中椎旁肌肉剥离长度、手术时间、术中出血量、术后引流量，以及术后切口疼痛情况，采用疼痛视觉模拟评分（VAS）进行评定；观察神经功能恢复情况。

结果

两组患者均获随访，联合手术组随访时间为 9～12 个月，平均 10.5 个月；传统手术组为 8～12 个月，平均 9.8 个月。联合手术组术中椎旁肌肉剥离长度、手术时间、术中出血量、术后引流量以及术后切口 VAS 评分均明显优于传统手术组（P<0.05）。联合手术组 2 例术中发生硬脊膜破裂，1 例术后 6 个月椎弓根螺钉拔出；传统手术组 1 例术中发生硬脊膜破裂，术后未出现钉棒断裂和拔出。X 线片复查示，两组患者椎管均充分减压；两组患者骨折均愈合。患者神经功能均获得一定程度恢复。

结论

小切口直视下植入普通椎弓根螺钉联合穹隆状椎管减压治疗双节段胸腰椎骨折伴神经损伤，在确保良好神经减压的同时能减少医源性创伤，具有安全、有效、微创的优点。

据统计，脊柱骨折占全身骨折的 5%～6%，并以胸腰椎骨折多见，常伴有不同程度神经损伤^[1-3]。对于伴有神经功能损害的胸腰椎骨折需要外科治疗，在恢复脊柱序列、重建脊柱稳定的同时进行神经减压。其中，后路减压、复位、椎弓根螺钉内固定术是目前临床公认的有效治疗方法之一^[4]。然而，传统开放手术过程中需要对肌肉广泛剥离和长时间对肌肉组织牵拉，导致肌肉缺血坏死和纤维化，进而造成术后长期顽固性腰背部疼痛，这一问题已引起学者们的广泛关注^[5-6]。另外，保持脊柱后柱结构完整性在维持脊柱稳定性方面具有重要作用，但传统开放手术需要切除大部分脊柱后柱骨性结构和韧带结构，对脊柱稳定性造成严重破坏。因此，探讨如何在完成神经减压、复位、固定的同时降低手术操作医源性损伤具有重要的临床意义。2011 年 11 月开始，我们开展了小切口直视下植入普通椎弓根螺钉联合椎管穹隆状减压治疗双节段胸腰椎骨折伴神经损伤，取得了较好的临床疗效。现对患者临床资料进行回顾分析，并与同期采用传统开放手术的患者进行比较，探讨小切口直视下植入普通椎弓根螺钉联合椎管穹隆状减压术式的临床优势。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 患者选择标准

纳入标准：① 经 X 线片及 MRI 检查确诊为 T₁₁～L₃ 骨折，有神经压迫表现；② 新鲜骨折，受伤至手术时间<1 周；③ 年龄 18～65 岁，无严重心肺等基础疾病；④ 有神经功能损伤的临床表现和体征；⑤ 随访时间>6 个月。

排除标准：① 严重骨质疏松；② 病理性骨折；③ 合并颅脑及重要脏器损伤；④ 合并身体其他部位骨折。

2011 年 11 月—2015 年 11 月，共筛选 64 例新鲜双节段胸腰椎骨折伴神经功能损伤患者纳入研究。其中，32 例采用小切口直视下植入普通椎弓根螺钉联合椎管穹隆状减压术式（联合手术组），32 例采用传统切开椎弓根螺钉复位内固定术（传统手术组）。

1.2. 一般资料

联合手术组：男 27 例，女 5 例；年龄 26～62 岁，平均 42 岁。致伤原因：交通事故伤 12 例，重物砸伤 8 例，高处坠落伤 10 例，颠簸摔伤 2 例。伤后至手术时间 2～5 d，平均 3 d。损伤节段：T_11、12 11 例，T₁₂、L₁ 8 例，L_1、2 8 例，L_2、3 5 例。神经功能 Frankel 分级：A 级 6 例，B 级 8 例，C 级 15 例，D 级 3 例。

传统手术组：男 25 例，女 7 例；年龄 28～58 岁，平均 45 岁。致伤原因：交通事故伤 10 例，重物砸伤 7 例，高处坠落伤 11 例，颠簸摔伤 4 例。伤后至手术时间 2～4 d，平均 3 d。损伤节段：T_11、12 7 例，T₁₂、L₁ 10 例，L_1、2 9 例，L_2、3 6 例。神经功能 Frankel 分级：A 级 8 例，B 级 10 例，C 级 9 例，D 级 5 例。

两组患者性别、年龄、致伤原因、伤后至手术时间、损伤节段以及神经功能 Frankel 分级比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.3. 手术方法

联合手术组：全麻下，患者取俯卧位，腹部悬空。首先，C 臂 X 线机透视下，以克氏针定位拟植钉椎体的椎弓根中心点体表投影，划线标记后常规消毒铺巾。沿克氏针定位点分别作长约 1.5 cm 的纵切口，切开皮肤、浅筋膜、腰背筋膜，用血管钳沿椎旁肌肌纤维间隙钝性分离至各节段椎弓根的横突与上关节突结合部，用电刀剔除少许周围软组织，明确植钉点位置后植入定位针，透视明确各定位针位置良好后直视下植入普通椎弓根螺钉，将两根钛棒平行于棘突正中线，经椎弓根连线方向的椎旁肌肉间隙植入，双侧安置钛棒后进行各骨折节段体外撑开复位，并锁牢螺母，透视见骨折椎体复位。在需要减压的节段，剥离椎旁肌肉，显露至双侧椎板外缘，之后行双侧椎板和棘突根部切除，保留大部分棘突及棘突周围韧带，切除双侧小关节部分内侧缘，以达到椎管穹窿状减压的目的，探查椎管确保减压彻底，如探及仍有骨折块突入椎管，则用L形打入器将骨折块敲击复位。彻底止血，冲洗切口，安放负压引流管1根，逐层关闭切口。见图 1、2。

图 1.

Surgical procedures of the combined surgery group　a. Localization of the central position of pedicles; b. Exposure of pedicle screw entry point under direct vision; c. Placement of pedicle screws under direct vision; d. External vertebral fracture reduction; e. Dome shaped decompression; f. Incision suture after surgery

联合手术组手术操作步骤　a. 椎弓根中心点体表定位；b. 直视下暴露椎弓根螺钉植钉点；c. 直视下植入普通椎弓根螺钉；d. 体外椎体骨折复位；e. 椎管穹窿状减压； f. 术毕切口缝合

图 2.

A sketch map of dome shaped decompression　A: Partially-excised spinous process root; B: Spinal cord; C: Nerve root; D: Residual ligamentum flavum; E: Interspinal ligament

椎管穹窿状减压示意图　A：根部被部分切除的棘突；B：脊髓；C：神经根；D：残余的黄韧带；E：棘间韧带

传统手术组：全麻下，患者取俯卧位，腹部悬空。C 臂 X 线机透视定位骨折节段。沿正中线从上位骨折节段纵行切开皮肤、浅筋膜、腰背筋膜及椎旁肌肉至下位骨折节段，明确各椎弓根植钉点位置后植入定位针，透视见各定位针位置良好后植入普通椎弓根螺钉，安置两根钛棒后进行各骨折节段撑开复位，并锁牢螺母。在需要减压的节段，切除双侧椎板、棘突及棘上韧带。彻底止血，冲洗切口，安放负压引流管 1 根，逐层关闭切口。

1.4. 术后处理及观测指标

所有患者术后 24 h 常规使用抗感染药物，引流管于术后第 3 天拆除。术后 1 周佩戴腰部支具下地不负重活动，共佩戴腰部支具 3 个月；术后 3 周开始进行腰背肌功能锻炼。待 X 线片示骨折愈合后均二次手术取出内固定物。

记录两组术中椎旁肌肉剥离长度（其中联合手术组测量减压切口椎旁肌肉剥离长度）、手术时间、术中出血量、术后引流量；观察术后切口疼痛情况，于术后第 1 天采用疼痛视觉模拟评分（VAS）进行评定；观察神经功能恢复情况，并行 Frankel 分级。

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，组间比较采用独立样本 t 检验；检验水准 α=0.05。

2. 结果

两组患者均获随访，联合手术组随访时间为 9～12 个月，平均 10.5 个月；传统手术组为 8～12 个月，平均 9.8 个月。联合手术组术中椎旁肌肉剥离长度、手术时间、术中出血量、术后引流量以及术后切口 VAS 评分均明显优于传统手术组，比较差异均有统计学意义（P<0.05）。见表 1。联合手术组 2 例术中发生硬脊膜破裂，予以缝合修补，术后 1 例出现头痛症状，经补充电解质后症状消失；1 例术后 6 个月头端 1 枚椎弓根螺钉拔出约 0.5 cm，因螺钉拔出较短，未予手术翻修，延长腰部支具佩戴时间，待术后 1 年骨折愈合后取出内固定物。传统手术组 1 例术中发生硬脊膜破裂，予以缝合修补，术后无不适症状；术后未出现钉棒断裂和拔出。X 线片复查示，两组患者椎管均充分减压；两组患者骨折均愈合，联合手术组骨折愈合时间平均为 11 周，传统手术组平均为 12 周。见图 3。患者神经功能均获得一定程度恢复；末次随访时神经功能 Frankel 分级，联合手术组 B 级 3 例、C 级 11 例、D 级 10 例、E 级 8 例，传统手术组 B 级 5 例、C 级 10 例、D 级 8 例、E 级 9 例。

表 1.

Comparison of operative indexes between two groups (n=32, )

两组手术相关测量指标比较（n=32， ）

组别 Group	椎旁肌肉剥离 长度（cm） Length of soft tissue dissection (cm)	手术时间（h） Operative time (h)	术中出血量（mL） Blood loss during surgery (mL)	术后引流量（mL） Postoperative drainage (mL)	术后 VAS 评分 VAS score after surgery
联合手术组 Combined surgery group	9.3±1.5	2.5±0.5	352± 83	234± 86	2.6±1.2
传统手术组 Traditional surgery group	22.3±1.8	3.8±0.6	737±110	423±133	4.8±1.6
统计值 Statistic	t=31.265 P= 0.000	t=9.655 P=0.000	t=15.823 P= 0.000	t=6.755 P=0.000	t=6.371 P=0.000

图 3.

A 48-year-old male patient with L_{1, 2} fracture combined with numbness and weakness of the lower limbs caused by falling injury (Frankel grade C) in combined surgery group　a. Preoperative MRI, showing burst fracture at L₁, mild compression fracture at L₂, spinal canal occupying of 70%, and cauda equina symptom; b. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 day after operation, showing good reduction of fracture; c. MRI at 1 day after operation, showing obviously enlarged volume of spinal canal and the decompression of cauda equina; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 6 months after operation, showing fracture healing and no collapse of fractured vertebral body

联合手术组患者，男，48 岁，高处坠落伤致 L_1、2 椎体骨折伴双下肢麻木无力（神经功能Frankel C 级）　a. 术前 MRI 示 L₁ 椎体爆裂性骨折，L₂ 椎体轻度压缩性骨折，椎管占位 70%，马尾神经受压；b. 术后 1 d 正侧位 X 线片示骨折节段椎体复位良好；c. 术后 1 d MRI 示椎管容积明显扩大，马尾压迫解除；d. 术后 6 个月正侧位 X 线片示骨折节段椎体未塌陷和骨折愈合

3. 讨论

3.1. 普通椎弓根螺钉小切口直视下植入的可行性

传统后路椎弓根螺钉内固定术治疗胸腰椎骨折取得了良好疗效，但传统后路开放手术会导致严重医源性肌肉软组织损伤。1995 年，Mathews 等^[7]开创了经皮椎弓根螺钉内固定技术。2001 年，Foley 等^[8]报道了应用 Sextant 系统的经皮椎弓根螺钉内固定技术，对椎弓根螺钉内固定方法进行了改良，并显著减小了医源性创伤^[9]。但经皮椎弓根螺钉技术需要反复进行术中透视确定螺钉位置，导致患者和医务人员术中接受大量辐射。我们经临床观察发现，通过长 1.5 cm 的切口，能在甲状腺拉钩的辅助下暴露椎弓根螺钉植钉点，并在直视下植入普通椎弓根螺钉。我们采用将 Magerl 技术^[10]与“人”字嵴技术^[11]相结合的方法，选择并暴露植钉点。具体步骤：将示指伸入 1.5 cm 长切口内，触摸到横突与上关节突结合部后，用电刀剔除周围软组织并彻底止血，然后选择横突水平中位线与上关节突外缘垂直延长线交点与“人”字嵴顶点位置最接近重合的点为植钉点。由于胸腰椎骨折节段和患者肥胖程度不同，所以该技术易在椎旁肌相对较薄的胸腰椎移行节段开展。另外，由于手术视野较小，术中需钝性分离椎旁肌肉，严密止血，以保证植钉点充分暴露，提高手术安全性。目前经皮椎弓根螺钉价格较高，通过该技术可植入价格较低的普通椎弓根螺钉，也为患者节约了医疗费用。

3.2. 避免脊柱骨性结构和肌肉组织的医源性损伤

腰椎后柱结构中，脊柱本身骨性结构和与之相关联的肌肉与韧带系统维持着脊柱稳定；前者被认为是被动稳定系统，后者为主动稳定系统^[12]。其中棘间韧带与棘上韧带在制约屈曲活动中作用关键^[13-15]。传统后路减压手术常需要剥离较长范围的椎旁肌肉组织和切除脊柱后柱结构，以便完成减压及椎弓根螺钉的植入。有研究发现，操作过程中肌肉广泛剥离和长时间反复牵拉是造成术后腰背部肌肉缺血坏死和肌肉纤维化，从而导致术后腰背部僵硬、慢性腰背痛等的重要原因^{[5-6, 16]}。因此，探讨如何在确保后路减压效果的同时减轻该手术操作过程中的医源性损伤，实现微创治疗伴神经功能损害的胸腰椎骨折具有重要临床意义。我们采用双椎板加棘突根部切除穹隆状椎管减压联合相邻节段肌间隙植钉棒复位，能达到彻底后方神经减压，同时保留了大部分棘突和棘突周围的连接韧带，维持了重要的脊柱后方张力带结构，减小了钉棒断裂的风险^[17]。联合手术组出现术中硬脊膜破裂 2 例，均发生在棘突根部咬除的操作中，考虑主要为硬脊膜与棘突根部较贴近，另外大多数患者伴有棘突骨折，棘突骨折块易刺破该处硬脊膜。其次，为了减少患者椎旁肌肉的医源性损伤，我们通过椎弓根投影点上方的小切口沿肌肉间隙准确到达椎弓根螺钉的植钉点，安全有效地植入椎弓根螺钉，之后从肌肉隧道间隙安放钛棒并复位，而肌间隙植棒可明显减小对椎旁肌肉组织的损伤^[18-19]。经联合手术组应用，提示该植钉和植棒方法能够达到与经皮椎弓根螺钉同样的保护椎旁肌肉效果。另外，我们采用的是单向普通椎弓根螺钉，使得该手术方式可以达到比经皮万向中空椎弓根螺钉更好的骨折复位效果。本研究中，联合手术组术中椎旁肌肉剥离长度、手术时间、术中出血量、术后引流量、术后伤口疼痛程度与传统手术组相比，均得到明显改善。因此，我们认为该手术方式易于操作，无需大范围剥离椎旁肌，最大限度地减少医源性手术创伤。

3.3. 重建胸腰椎骨折的稳定

高能量的脊柱纵向暴力往往会使脊柱椎体发生严重骨折，多伴有骨折块移位突入椎管使神经损伤。椎体爆裂性骨折可以表现为椎体后壁的头端、尾端、中部或整体突入椎管压缩神经，对于爆裂性骨折的复位，可以通过椎弓根螺钉撑开椎体的同时，利用后纵韧带的张力使突入椎管的骨折块复位^{[14, 20]}，但复位效果往往与术者植钉操作有一定关系。我们认为可以在术前通过脊柱侧位 X 线片测量爆裂性骨折椎体的后壁骨折块突入椎管的深度，在术中将复位该骨折节段的上方和下方椎弓根螺钉的高度差调整为术前测量深度，例如椎体后壁头端突入椎管则该骨折节段上方螺钉较浅、下方螺钉较深，之后通过钉棒撑开和螺帽挤压钛棒的作用，使骨折块向上、向前复位，达到较好的骨折块回纳椎体移位。我们通过该复位方法使两组患者均达到了满意的复位效果。

对于是否使用横向连接器目前尚存在争议，许多学者认为横向连接器能提高轴向抗旋转强度^[21-23]，但也有研究显示横向连接对脊柱稳定性无明显作用^[24]，或会导致硬脊膜腐蚀等并发症^[25]。我们认为双椎板切除减压联合相邻节段肌间隙植钉复位的治疗方式对脊柱稳定性破坏较小，钉棒所承受的应力与传统开放手术相比明显减小，所以术中未安置横向连接器。术后无 1 例发生钉棒断裂。其中联合手术组出现术后 6 个月头端 1 枚椎弓根螺钉拔出 1 例，因拔出程度较轻，未予手术翻修，延长腰部支具佩戴时间，待术后 1 年骨折愈合后取出内固定物。

综上所述，小切口直视下植入普通椎弓根螺钉联合穹隆状椎管减压的治疗方式能使神经周围达到充分的穹窿状彻底减压，最大限度地避免脊柱骨性结构和肌肉组织的医源性损伤，通过阶梯植钉方式较好地复位椎体后壁的骨折块，是治疗双节段胸腰椎骨折伴神经损伤较好的手术方式。