1、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
2、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
3、,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
4、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
5、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)
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、 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
12、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
13、，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
14、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
15、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
16、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
17、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
