轴向负荷损伤,如胸腰段压缩和粉碎骨折而不伴神经损伤,常采取支具和早期活动等保守治疗。若骨折并神经损伤和/或不稳,常需手术治疗,对多发伤和不稳而不适于支具治疗者,亦需手术治疗。这些情况下,手术可减压神经结构,恢复矢状面曲度和早期活动。
对于不稳的胸腰段压缩和粉碎骨折的正确手术技术,尚存在争论。术式包括前路前柱重建、固定,后路固定融合或前后联合。前柱重建可直接恢复椎体高度,但存在入路相关并发症。后路手术更常用于减压固定,而非重建前柱。
随着椎弓根螺钉的推广,固定节段模仿传统的钩-棒系统,包括伤椎上下各2-3个节段固定,称为长节段后路固定。然而固定脊柱5个节段以上可限制动度,引起邻近节段退变,而演变为伤椎上下各1个节段固定,称为短节段后路固定(两组螺钉+棒),然而存在内固定失败和进行性矢状面畸形的高发率。
为此,演变为伤椎置钉,然而,伤椎置钉能否真正发挥生物力学优势,尚不明确。
美国迈阿密米勒大学医学院骨科的学者进行了一项尸体腰1骨折模型生物力学研究,提示带伤椎的三组椎弓根钉固定更牢靠,文章于2014年8月发表在Bone Joint J上。
该研究共收集了13个T12-L2的完整脊柱节段,取自新鲜冷冻尸体脊柱。于脊柱节段施加外力而造成L1椎体高度压缩至少50%的轴向负荷骨折,后以万向椎弓根螺钉(Expedium, Depuy)固定。固定方案为两种,一种为固定T12和L2的两组结构,另一种为固定T12、L1和L2的三组结构。
分析标本的结构强度,活动度和活动时棒的应变(图1)。两组间的数值以统计方法进行比较。
图1在生物力学仪器上检测的尸体T12-L2标本。
结果显示,于L1伤椎上置钉可使屈伸时的强度提高31%,两组螺钉组和三组螺钉组的相对动度,包括垂直和轴向旋转无明显差异。而且,屈伸活动时,三组螺钉组L1-L2棒的应变明显高于两组螺钉组。
上述结果显示,在尸体腰1轴向负荷骨折模型中,伤椎置钉的三组椎弓根钉+固定棒系统,比跨越伤椎的两组椎弓根钉系统,在生物力学上更为牢靠。
椎弓根螺钉虽可提供一定的前柱支撑,但主要是张力带作用,其作用力矩相对靠后。因此在愈合过程中提供的强度往往不够。而且,椎弓根钉弯曲、断裂、拔出和复位丢失都是可能的并发症。以往对伤椎置钉的报道不多,且多集中于粉碎骨折。
本研究量化对比了两组椎弓根螺钉与三组椎弓根螺钉固定的生物力学差异。三组椎弓根钉固定在L1伤椎椎弓根及椎弓根-椎体连接处完好处,尤其具有优越性,螺钉具有较高的把持力。从而更好的维持骨折愈合过程中椎体高度和矢状面曲度,进而提高胸腰段骨折的愈合率。
本研究的缺点为尸体胸腰段标本骨密度,椎体大小和关节退变程度的不等。而且,肌肉和软组织对骨折稳定性的作用,本研究无法评估。