经椎间隙截骨联合椎间融合器植入治疗陈旧性胸腰椎压缩骨折伴后凸畸形

马铮，陈康，陈涛平，王云飞，张新荣

河北大学附属医院骨科（河北保定  071000）

通信作者：马铮

关键词：陈旧性压缩骨折；胸腰椎骨折；后凸畸形；经椎间隙截骨；椎间融合器

引用本文：马铮, 陈康, 陈涛平, 王云飞, 张新荣. 经椎间隙截骨联合椎间融合器植入治疗陈旧性胸腰椎压缩骨折伴后凸畸形. 中国修复重建外科杂志, 2023, 37(1): 59-64. doi: 10.7507/1002-1892.202209026  

摘　要

目的

探讨经椎间隙截骨（trans-intervertebral space osteotomy，TIO）联合椎间融合器（cage）植入治疗陈旧性胸腰椎压缩骨折伴后凸畸形的疗效。

方法 

回顾分析2010年1月—2020年8月符合选择标准的59例陈旧性胸腰椎压缩骨折伴后凸畸形患者临床资料。其中20例接受TIO联合cage植入（A 组），21例接受单纯TIO（B组），18例接受经椎弓根椎体截骨（pedicle subtraction osteotomy，PSO；C组）。3组患者性别、年龄、受伤至手术时间、骨折节段以及术前后凸Cobb角、脊柱矢状位平衡（sagittal vertical axis，SVA）、脊柱功能单位（functional spinal unit，FSU）平均高度、疼痛视觉模拟评分（VAS）、日本骨科协会（JOA）评分以及Oswestry功能障碍指数（ODI）比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。记录手术时间、术中出血量及术后并发症发生情况；影像学复查观察植骨融合情况，测量后凸Cobb角、FSU 平均高度、SVA；采用VAS评分、JOA评分以及ODI评价腰背痛程度及腰椎功能，Frankel 分级评价神经功能。

结果

3组手术均顺利完成，A、B组手术时间及术中出血量均少于C组（P<0.05），A、B组间比较差异无统计学意义（P>0.05）。术后切口均Ⅰ期愈合。3组患者均获随访，随访时间23～27个月，平均24.8个月；随访时间组间差异无统计学意义（P>0.05）。末次随访时，3组VAS评分、 JOA评分、ODI及SVA 均较术前改善（P<0.05），上述指标手术前后差值组间差异均无统计学意义（P>0.05）；神经功能Frankel分级均达E级。3组术后即刻和末次随访时Cobb角、FSU平均高度均较术前改善（P<0.05），术后即刻与末次随访间差异无统计学意义（P>0.05）；各时间点3组组间差异均有统计学意义（P<0.05）。末次随访时，3组截骨区域均骨性融合，无内固定失败及假关节形成等并发症发生。

结论 

对于陈旧性胸腰椎压缩骨折伴后凸畸形患者，采用TIO联合cage植入矫形效果满意，与单纯TIO 及PSO相比，可获得更大的畸形矫正程度且手术创伤小。

正　文

陈旧性胸腰椎压缩骨折伴后凸畸形患者大多需手术治疗，对于脊柱后凸畸形可采用经椎弓根椎体截骨（pedicle subtraction osteotomy，PSO）、经椎间隙截骨（trans-intervertebral space osteotomy，TIO）、后路椎体截骨等术式。其中，TIO是常用术式，因术中通过脊柱原有椎间隙内截骨，比PSO人为制造“截骨间隙”更安全[1-5]；而且通过切除椎间盘可以进一步缩小截骨范围，在达到松解矫形目的同时减少了手术创伤，手术时间更短，其安全性和有效性也已得到临床验证[6-8]。但是单纯TIO仅适用于以前柱压缩为主要表现的轻中度后凸畸形，对于中柱有部分压缩患者，椎间隙碎骨块不能获得满意支撑。我们临床应用发现TIO联合椎间融合器（cage）植入可获得更大矫形能力，并且不增加额外手术创伤，适用于前、中柱都有压缩的后凸畸形。为进一步明确TIO联合cage 植入的优势，我们回顾分析了2010年1月—2020年8月接受TIO、TIO联合cage植入或PSO 治疗的患者临床资料。报告如下。

1、临 床 资 料

1.1   患者选择标准

纳入标准：① 陈旧性胸腰椎压缩骨折伴后凸畸形；② 患者有明显腰背痛症状或因脊髓神经压迫引起的下肢症状，经保守治疗不能缓解。

排除标准：① 中柱重度压缩骨折（中柱椎体高度低于正常椎体1/3）；② 结核、肿瘤、感染及有既往脊柱手术史者；③ 不能接受全身麻醉的合并重度内科疾病以及妊娠者；④ 临床资料不完整。

2010年1月—2020年8月，共59例患者符合选择标准纳入研究。其中20例接受TIO联合cage植入（A组），21例接受单纯TIO（B组），18例接受PSO（C组）。

1.2   一般资料

A组：男7例，女13例；年龄58～78岁，平均67.2岁。受伤至手术时间2～13个月，平均5.7个月。骨折节段：T11 7例、T12 8例、L1 5例。神经功能Frankel分级：D级2例、E级18例。

B组：男6例，女15例；年龄52～79岁，平均66.8岁。受伤至手术时间3～15个月，平均6.1个月。骨折节段：T11 6例、T12 9例、L1 6例。神经功能Frankel分级：D级3例、E级18例。

C组：男7例，女11例；年龄56～80岁，平均64.7岁。受伤至手术时间3～17个月，平均6.7个月。骨折节段：T11 5例、T12 7例、L1 6例。神经功能Frankel分级均为E级。

3组患者均为高处坠落或不慎扭伤导致骨折，伤后存在长期腰背部疼痛伴脊柱后凸畸形。3组患者性别、年龄、受伤至手术时间、骨折节段以及术前后凸Cobb角、脊柱矢状位平衡（sagittal vertical axis，SVA）、脊柱功能单位（functional spinal unit，FSU）平均高度、疼痛视觉模拟评分（VAS）、日本骨科协会（JOA）评分以及Oswestry功能障碍指数（ODI）比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表1、2。

1.3   手术方法

3组手术均由同一术者完成；全身麻醉下，患者取俯卧位，以后正中切口入路。

截骨方法以T12椎体骨折为例。A组：经切口暴露T10～L2节段。在T10、T11、L1、L2椎体植入双侧椎弓根螺钉；单侧放置临时固定棒并拧紧，以增加截骨节段稳定性；咬除T11棘突、椎板及双侧下关节突。切除T11、12椎间盘，刮匙处理上、下椎间隙至骨性终板。根据术前影像学检查显示的骨折椎体压缩程度，用骨刀切除T12椎体中柱上半部分骨质，术中用神经剥离子探查截骨平面与上、下节段椎弓根螺钉平行。将临时固定棒更换为预弯矫形棒，适度撑开截骨间隙，轻柔牵拉神经后于椎间隙内植入棘突、椎板截骨骨粒和1枚植入自体骨粒的cage；植入第2根预弯矫形棒，双侧同时加压锁紧椎弓根螺钉顶丝，冲洗切口后于椎板间植入同种异体骨（混合骨小块，山西奥瑞生物材料有限公司）。C臂X线机透视见内固定物位置满意后充分止血，留置引流管，逐层缝合切口。

B组：除截骨椎间隙内仅植入自体骨骨粒、不植入cage外，其余手术操作均与A组一致。

C组：手术入路、植钉方法及固定节段与A组一致，不同点在于咬除T12棘突、椎板及双侧下关节突，骨刀切除双侧椎弓根及部分椎体骨质，不进行截骨间隙植骨和cage植入。

1.4   术后处理及疗效评价指标

3组术后处理方法一致。术后第2天嘱患者行下肢踝泵运动，预防下肢深静脉血栓形成；术后 1周内开始床上腰背肌功能锻炼，3周后开始佩戴支具下地活动，3个月后摘除支具下地活动。

记录手术时间、术中出血量及术后并发症发生情况。复查正侧位X线片，测量术后即刻及末次随访时后凸Cobb角、FSU平均高度（测量伤椎下终板前缘至相邻上位椎体上终板前缘高度、伤椎下终板后缘至相邻上位椎体上终板后缘高度，取二者均值），以及末次随访时SVA（C7铅垂线与 S1后上缘的水平距离）。末次随访时行手术区椎体CT检查，观察植骨融合情况。采用VAS评分、JOA评分以及ODI评价腰背痛程度及腰椎功能，Frankel分级评价神经功能。

1.5   统计学方法

采用SPSS22.0统计软件进行分析。计量资料行正态性检验，均符合正态分布，数据以均数±标准差表示，组内手术前后比较采用配对t检验；3组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD检验；3组间多个时间点比较采用重复测量方差分析，若不满足球形检验，采用Greenhouse-Geisser法进行校正，同一组别不同时间点间比较采用 Bonferroni 法，同一时间点不同组别间比较采用多因素方差分析。检验水准α=0.05。

2、结　果

3组手术均顺利完成，A组手术时间（92.40±10.90） min、术中出血量（239.50±55.67）mL，B组为（93.19±11.84） min、（224.76±54.74）mL，C组为（112.78±16.67）min、（392.22±74.32）mL。A、B组手术时间及术中出血量均低于C组，差异有统计学意义（P<0.05）；A、B组间比较差异无统计学意义（P>0.05）。术后切口均Ⅰ期愈合。

3组患者均获随访，随访时间23～27个月，平均24.8 个月；其中A组随访时间（24.3±1.6）个月、B组（24.9±0.9）个月、C组（25.1±1.3）个月，差异无统计学意义（P>0.05）。术后所有患者腰背痛症状均较术前缓解，脊柱后凸畸形明显改善，生活质量提高。3组末次随访时VAS评分、JOA评分、ODI与术前比较，差异均有统计学意义（P<0.05）；VAS评分、JOA评分及ODI手术前后差值组间比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表1。A、B组术前Frankel分级为 D级者，末次随访时均提高至E级；其余术前为E级者均无改变。

影像学复查示，3组术后即刻和末次随访时Cobb角、FSU平均高度均较术前改善，差异均有统计学意义（P<0.05），术后即刻与末次随访间比较差异无统计学意义（P>0.05）；术后各时间点3组间Cobb角、FSU平均高度比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。3组末次随访时SVA均较术前改善，差异有统计学意义（P<0.05），手术前后差值组间差异均无统计学意义（P>0.05）。见表2及图1。末次随访时，3组截骨区域均骨性融合，无内固定失败及假关节形成等并发症发生。见图2～4。

图 1     3组Cobb角及FSU平均高度变化趋势     a. Cobb角；b. FSU平均高度

图 2     A组患者，女，71岁，T12陈旧性压缩骨折伴胸腰段后凸畸形

a～c. 术前正侧位X线片及CT；d、e. 术后3个月正侧位X 线片示后凸畸形矫正满意，椎弓根螺钉及cage位置良好；f～h. 术后24个月正侧位X 线片及CT检查示椎间融合良好，矫形无丢失

图 3     B组患者，女，69岁，T12陈旧性压缩骨折伴胸腰段后凸畸形     a～c. 术前正侧位X线片及MRI；d、e. 术后25个月正侧位X线片

图 4     C组患者，女，73岁，L1陈旧性压缩骨折伴胸腰段后凸畸形     a～c. 术前正侧位X线片及CT；d、e. 术后25个月正侧位X线片

3、讨　论

3.1   TIO特点及局限性

TIO是临床治疗陈旧性胸腰椎压缩骨折伴脊柱后凸畸形常用术式[9-11]，通过切除伤椎邻近椎间盘，达到松解前中柱目的。术中在椎间隙内可以探查前中柱高度差，精确评估伤椎中柱截骨量，在截骨矫形同时最大限度保留伤椎骨质。由于保留了伤椎，也可以最大限度保护血运，并且伤椎椎弓根也可以作为钉棒矫形“支点”，尤其是在矫正后凸畸形操作中，通过向伤椎施加向腹侧的下压力，可以最大限度矫正畸形。TIO术中伤椎固定起到了多节段锚定效果，分散了伤椎区域应力，减少了术后内固定物松动、断裂发生概率。PSO也是治疗脊柱后凸畸形术式，但大量文献报道有较高的并发症发生率和内固定失败率，需行翻修术患者占患者总数的6.1%[12-15]，且截骨量较大，术后稳定性降低。另外，椎弓根截骨也可能破坏伤椎血运，影响术后截骨区域骨性融合。本研究A、B组手术时间、术中出血量均少于C组，充分说明TIO手术创伤比PSO小。

既往研究显示TIO与PSO矫形能力相似[2]，但是我们在临床应用中发现TIO术式存在几点局限性。首先，TIO适用范围较窄，其截骨主要针对脊柱中后柱，通过椎间隙内植骨起到“削峰填谷”作用，所以主要应用于以前柱压缩为主要表现的轻中度后凸畸形。其次，椎间隙内植入的松质骨骨粒不具备支撑能力，在钉棒加压矫形操作中加压程度难以精确控制，可能出现椎间隙过度加压，存在脊髓短缩褶皱等神经并发症发生风险。最后，TIO矫形方式与PSO相似，均通过三柱不同程度短缩达到矫形目的。这种方式矫形能力有限，仅能实现前中柱的松解，不能提供有力的前中柱支撑，对于前中柱都有压缩的后凸畸形，往往不能完全矫正。

3.2   TIO联合cage植入疗效分析

文献报道，椎体前柱撑开可以增强矫形效果[16-17]。在前柱完全松解后，通过cage植入可以有效支撑前柱，提高截骨矫形效率，获得更大的畸形矫正度[18-19]。本研究中，与B、C组相比，A组术后即刻、末次随访时Cobb角与术前差异最大。A组患者术后无明显手术并发症，末次随访时FSU平均高度及后凸Cobb角与术后即刻相比均无明显差异，截骨区域可见骨性融合。TIO联合cage植入主要有以下三点优势：第一，TIO可以创造近似平行的截骨间隙，通过cage植入可以对椎体前中柱实现有效支撑。在加压闭合截骨间隙操作中，由于前中柱有cage支撑，只会闭合后柱，从而达到前中柱撑开、后柱加压矫形效果。椎间隙内cage又可以起到杠杆的“支点”作用，与单纯TIO相比矫形力度更大；但是对于重度骨质疏松患者，一定要在充分松解基础上适度加压，否则易出现cage下沉并发症。第二，TIO与cage联合应用扩大了TIO适应证，可用于中柱有压缩的后凸畸形患者。对于上述患者，单纯施行TIO可能会造成脊柱过度短缩，术后出现神经并发症风险较大。通过在椎间隙内植入cage，可以更确切地填补中柱截骨间隙。在加压矫形操作中，由于有cage支撑，不必担心过度加压造成的神经相关并发症发生。第三，椎间隙植入cage可以节约自体骨骨量，减少同种异体骨使用，增加术后骨性融合概率。本研究中A组患者均获骨性融合，与上述分析结果相符。

TIO联合cage植入适用于以前中柱压缩为主要表现的后凸畸形，但不适用于中柱重度压缩骨折，中柱残存骨质较少不利于制造截骨间隙，cage植入后也难以达到椎间融合。另外，需根据伤椎椎体形态决定cage植入深度。前柱残存骨质较多，cage放于前柱有利于矫正畸形。但是，如前柱残存骨质较少，截骨主要针对中柱部分，cage植入过深不能提供有力支撑，也不利于椎间融合。cage高度宜略小于截骨后椎间高度，一方面方便术中植入，另一方面钉棒加压后有利于闭合截骨椎间隙，矫正后凸畸形。本研究TIO联合cage植入手术入路为腰椎后路常用手术入路，大部分脊柱外科医师已熟练掌握，并发症较少。但是对于骨质疏松患者，需注意在充分截骨、彻底松解椎间隙后再行钉棒加压矫形，否则容易出现cage下沉、钉棒切割、后凸畸形矫正不足等并发症。

综上述，对于陈旧性胸腰椎压缩骨折伴脊柱后凸畸形患者，TIO联合cage植入在不带来额外手术创伤基础上，增加了后凸畸形矫正程度，能获得良好临床疗效。

作者简介

马铮，河北大学附属医院骨科主治医师，骨科博士，研究方向：脊柱畸形矫形。河北省中西医结合学会脊柱分会委员，河北省骨科合理用药学会委员。作为第一完成人承担市厅级课题两项，以第一作者发表SCI论文1篇，核心期刊7篇。

参考文献：略 

中国修复重建外科杂志简介

《中国修复重建外科杂志》是由中华人民共和国国家卫生健康委员会主管，中国康复医学会、四川大学主办的国家级医学专业学术期刊。于1987年创刊，月刊，每月15日出版。期刊以“修复缺损、重建功能、改善外形，促进结构、功能、形态的完美结合”为办刊宗旨；学科领域覆盖骨科、手外科、显微外科、整形外科、口腔颌面外科、泌尿外科、神经外科、康复医学、再生医学等。期刊自1997年持续被国际权威医学数据库MEDLINE收录，2021年被美国国立医学图书馆PubMed Central (PMC)全文数据库收录，也是国内三大核心期刊数据库（中文核心期刊要目总览、中国科学引文数据库、中国科技核心期刊）来源期刊，是目前能够综合反映我国修复重建外科领域最高发展水平的学术期刊。期刊于2011年、2014年、2017年和2020年连续入选第2届、第3届、第4届以及第5届中国精品科技期刊。

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