張志成，劉秀梅，李放，任大江，孫天勝

(北京軍區(qū)總醫(yī)院全軍創(chuàng)傷骨科研究所，北京 100700)

影像學(xué)參數(shù)與胸腰段PLC及神經(jīng)損傷的相關(guān)性分析

張志成，劉秀梅，李放*，任大江，孫天勝

(北京軍區(qū)總醫(yī)院全軍創(chuàng)傷骨科研究所，北京 100700)

目的分析胸腰段損傷椎體壓縮、平移、椎管侵及、后凸畸形等骨性影像學(xué)參數(shù)與后方韌帶復(fù)合體及神經(jīng)損傷的相關(guān)性。方法回顧分析2012年1月至12月間的胸腰段損傷(T11～L2)患者48 例，排除骨質(zhì)疏松性壓縮骨折和病理性骨折患者。所有患者均具備X線片、CT平掃及矢狀位重建、MRI檢查。CT正中矢狀位片上測量局部后凸角、傷椎楔變角、傷椎前后壁高度、傷椎壓縮率、棘突間距、椎體間平移距離、椎管前后徑；軸位CT測量后壁骨折塊突入椎管的距離，除以椎管前后徑計(jì)算為椎管侵及率。根據(jù)MRI的表現(xiàn)將后方韌帶復(fù)合體(posterior ligamentous complex，PLC)狀態(tài)分為無損傷、不完全損傷、完全斷裂。記錄ASIA運(yùn)動(dòng)評分及ASIA殘損分級。使用Spearman相關(guān)系數(shù)評估影像學(xué)參數(shù)、韌帶損傷、神經(jīng)損傷間的相關(guān)性。結(jié)果3 例患者局部后凸角大于30°，4 例患者椎體楔變角大于30°，6 例局部后凸角大于20°，11 例椎體楔變角大于20°。10 例椎體壓縮率大于50%，29 例椎體間平移大于3.5 mm，6 例棘突間距增大大于7 mm，12 例椎管侵及率大于50%。根據(jù)MRI評估，17 例患者存在PLC損傷。局部后凸角大于30°、椎體間平移大于3.5 mm、棘突間距增大大于7 mm時(shí)，與PLC損傷存在有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的正相關(guān)性，而當(dāng)椎體間平移大于2.5 mm、椎管侵及率大于50%時(shí)，與AISA殘損分級和ASIA運(yùn)動(dòng)評分存在有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的負(fù)相關(guān)性。其他未見明顯相關(guān)性。結(jié)論椎體間平移大于3.5 mm、局部后凸角大于30°、棘突間距增寬大于7 mm通常合并PLC損傷，椎管侵及率大于50%及椎體間平移大于2.5 mm時(shí)傾向于合并神經(jīng)損傷。PLC和神經(jīng)組織的狀態(tài)應(yīng)直接通過MRI進(jìn)行評估。

胸腰段損傷；后方韌帶復(fù)合體；評估；脊髓損傷；后凸畸形

后方韌帶復(fù)合體(posterior ligamentous complex，PLC)由棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶和小關(guān)節(jié)囊組成。PLC損傷是胸腰段損傷晚期后凸畸形的風(fēng)險(xiǎn)因素之一[1]。Oner等[2]認(rèn)為，尤其是PLC損傷合并終板粉碎的胸腰段損傷患者，在手術(shù)治療后后凸畸形復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)較高。James等[3]和Oxland等[4]的生物力學(xué)研究證實(shí)，PLC在胸腰段對抗屈曲應(yīng)力中扮演了非常重要的角色。PLC作為一個(gè)獨(dú)立的參考指標(biāo)在胸腰段損傷穩(wěn)定性評估中的作用已越發(fā)受到重視[5-7]。

除了使用常規(guī)MRI檢查評估PLC的狀態(tài)，椎體壓縮率大于50%、后凸角大于20°等影像學(xué)參數(shù)也可用于對PLC損傷的評估，以及對穩(wěn)定性的評估和對預(yù)后的判斷[8-11]。這些閾值常常出現(xiàn)在參考書及文獻(xiàn)中，并作為治療選擇的依據(jù)。這些指標(biāo)雖然廣泛應(yīng)用，但有研究報(bào)道，骨性參數(shù)的改變與胸腰段損傷的治療效果并不相關(guān)[12，13]。盡管影像學(xué)參數(shù)椎體壓縮率、后凸角、椎體間平移常提示不穩(wěn)定的存在，但這些參數(shù)與PLC及神經(jīng)損傷的關(guān)系尚未在臨床中進(jìn)行研究。本研究的目的在于分析胸腰段損傷中影像學(xué)參數(shù)與PLC和神經(jīng)損傷的關(guān)系，尤其是分析當(dāng)影像學(xué)參數(shù)超過上述閾值時(shí)是否合并有PLC及神經(jīng)損傷。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧分析了2012年1月至2012年12月間存在椎體后壁骨折的新鮮胸腰段損傷(T11～L2)患者，排除骨質(zhì)疏松性壓縮骨折和病理性骨折，且所有患者均具備X線片、CT平掃及矢狀位重建、MRI檢查，研究最終納入48 例患者，男33 例，女15 例；年齡23～55 歲，平均42.7 歲；致傷原因：交通傷34 例，壓砸傷9 例，墜落傷5 例；損傷節(jié)段：T115 例，T1214 例，L1節(jié)段23 例，L2節(jié)段6 例。ASIA分級：A級8 例，B級1 例，C級16 例，D級5 例，E級18 例。ASIA運(yùn)動(dòng)評分平均77.8分。

1.2 影像學(xué)參數(shù)測量 影像學(xué)參數(shù)的測量選擇2位有經(jīng)驗(yàn)的脊柱外科醫(yī)生進(jìn)行，最終取其平均值為最終測量值，且測量者采取盲法，僅閱讀影像學(xué)資料。首先進(jìn)行CT測量，CT測量時(shí)對MRI數(shù)據(jù)資料采取盲法，最終進(jìn)行MRI的判讀。

1.2.1 CT正中矢狀位片上的測量 選擇正中矢狀位片進(jìn)行測量。局部后凸角：局部后凸角定義為傷椎下終板與頭側(cè)臨近椎體下終板的夾角(見圖1，a線與c線成角)；椎體楔形角：傷椎上下終板形成的夾角(見圖1，a線與b線成角)；傷椎體前壁高度(見圖1，f線所示)，椎體壓縮率為傷椎前壁高度占上下椎體前壁高度(見圖1，d線及e線所示)總和均數(shù)的百分比；椎體間平移(見圖1，g線所示)：傷椎后上角與頭側(cè)椎體后壁延長線的垂直距離，椎體間平移大于3.5 mm提示不穩(wěn)定[14]；棘突間距：傷椎棘突后上角與頭側(cè)臨近棘突后下角之間的距離(見圖1，L線所示)，同時(shí)記錄頭尾臨近的兩棘突間距(k線及m線)，取其均值作為損傷節(jié)段的正常棘突間距，若棘突間距增大大于7 mm常提示不穩(wěn)定[15]；椎管前后徑：傷椎頭尾兩椎椎板前緣與椎體后壁的垂線距離的平均數(shù)(見圖1，i線及j線所示)。

注：a線與c線成角為局部后凸角；a線與b線成角為椎體楔形角；d線與e線長度為上下椎體前壁高度；f線長度為傷椎前壁高度；g線長度為椎體間平移距離；h線為上位椎體后緣連線；i線及j線為頭尾兩側(cè)椎體節(jié)段椎管前后徑；k線及m線長度分別為頭側(cè)及尾側(cè)的棘突間距；l線長度為損傷節(jié)段棘突間距

圖1 CT正中矢狀位片上相關(guān)指標(biāo)測量示意

1.2.2 CT軸位片上的測量 選擇椎弓根層面進(jìn)行測量，測量傷椎后壁骨折塊最后方與椎體后壁的垂直距離(見圖2，n線所示)，其占本節(jié)段椎管前后徑的百分比為椎管侵占率。既往文獻(xiàn)報(bào)道椎管侵占率大于50%提示不穩(wěn)定[16，17]。

1.2.3 MRI的判讀 對PLC狀態(tài)的判斷基于MRI掃描中棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶的信號變化，并將PLC的狀態(tài)分為無損傷、不完全損傷、完全斷裂。PLC損傷的判斷方法可根據(jù)Haba等[18]的方法進(jìn)行，矢狀位T1和/或T2像上代表棘上韌帶的黑條帶連續(xù)性中斷或無法顯示，以及T2像棘突間隙高信號，均提示PLC的損傷(見圖3)。

注：n線長度為后壁最后方與椎體后壁的垂直距離；o線長度為后壁骨折塊最后方的切線

圖2 CT軸位片上相關(guān)指標(biāo)測量示意

1.2.4 神經(jīng)損傷的評估 根據(jù)肌力測試記錄ASIA運(yùn)動(dòng)評分，對脊髓損傷進(jìn)行ASIA殘損分級[19]。A級：完全性損傷：在骶段S4～5無任何感覺或運(yùn)動(dòng)功能保留；B級：不完全性損傷，在神經(jīng)平面以下包括骶段S4～5存在感覺功能，但無運(yùn)動(dòng)功能；C級：不完全性損傷，在神經(jīng)平面以下存在運(yùn)動(dòng)功能，且平面以下一半以上的關(guān)鍵肌肌力小于3級；D級：不完全性損傷，在神經(jīng)平面以下存在運(yùn)動(dòng)功能，且平面以下至少一半的關(guān)鍵肌肌力大于或等于3級；E級：正常，感覺和運(yùn)動(dòng)功能正常。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 采用Spearman相關(guān)系數(shù)評估各影像學(xué)參數(shù)與韌帶損傷、神經(jīng)損傷間的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖3 MRI提示PLC損傷程度分別為不完全損傷、完全斷裂、完全斷裂、完全斷裂

2 結(jié) 果

本組入選48 例患者，CT測量的各骨性結(jié)構(gòu)影像學(xué)參數(shù)均值及標(biāo)準(zhǔn)差見表1；超出預(yù)定閾值的病例數(shù)見表2；測量超過所述閾值的CT骨性結(jié)構(gòu)相關(guān)影像學(xué)參數(shù)與PLC和神經(jīng)損傷間的Spearman相關(guān)系數(shù)見表3。僅在局部后凸角大于30°、椎體間平移大于3.5 mm、棘突間距增大大于7 mm時(shí)，與PLC損傷存在有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的正相關(guān)性。而當(dāng)椎體間平移大于2.5 mm、椎管侵及率大于50%時(shí)，與AISA殘損分級和ASIA運(yùn)動(dòng)評分存在有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的負(fù)相關(guān)性，也就是說椎體間平移和椎骨侵及率越大，神經(jīng)損傷越重。

3 討 論

胸腰段損傷治療方法選擇的依據(jù)主要是脊柱的穩(wěn)定性，穩(wěn)定的脊柱損傷大部分選擇保守治療[7]，不穩(wěn)定的選擇手術(shù)治療，以預(yù)防神經(jīng)功能的惡化和繼發(fā)脊柱畸形發(fā)生。而事實(shí)上對脊柱穩(wěn)定性判斷依然存在著很大爭議，沒有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的方法主要根據(jù)椎體高度丟失、后凸畸形、椎體間平移等骨性損傷的程度來衡量，比如說當(dāng)椎體壓縮大于50%，局部后凸大于20°，或者平移大于2.5 mm。椎體壓縮率大于50%主要是根據(jù)專家意見，而非循證醫(yī)學(xué)證據(jù)[8-11]，有研究表明其并不能決定預(yù)后[12，13，20]。后凸畸形大小與PLC損傷的相關(guān)性基于既往的生物力學(xué)研究結(jié)果。Nagel等[21]的尸體研究發(fā)現(xiàn)后凸畸形大于20°時(shí)常常合并PLC斷裂和后方纖維環(huán)的損傷，也有研究認(rèn)為后凸畸形大于20°提示穩(wěn)定性丟失，常常作為手術(shù)干預(yù)的指證[4]。棘突間隙的增大與PLC的損傷關(guān)系密切[22]。損傷后椎體間平移也被大家廣泛的認(rèn)為是不穩(wěn)定的表現(xiàn)之一。Oxland等[4]發(fā)現(xiàn)平移大于2.5 mm往往合并胸腰段的不穩(wěn)定。最近的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)50%的脊柱外科醫(yī)生認(rèn)為X線中所顯示的椎體間平移是除了MRI外判斷PLC損傷最有效的影像學(xué)表現(xiàn)[15]。然而，目前的研究尚未證實(shí)這些骨性結(jié)構(gòu)的參數(shù)與臨床預(yù)后相關(guān)[12，13，20]。

表1 CT測量參數(shù)

表2 超出閾值的病例數(shù)(例)

與之相反的是，PLC損傷與胸腰段損傷后畸形進(jìn)展和預(yù)后較差存在明確的相關(guān)性[2]。MRI掃描被譽(yù)為判斷胸腰段損傷后PLC狀態(tài)的“金標(biāo)準(zhǔn)”[18，22]。MRI對PLC損傷的敏感性較高，盡管MRI有時(shí)會(huì)夸大實(shí)際的PLC損傷狀態(tài)[23]。

表3 骨性影像學(xué)參數(shù)與PLC和神經(jīng)損傷的相關(guān)性

目前研究認(rèn)為PLC是胸腰段損傷分類中的一個(gè)重要因素，并將PLC斷裂作為手術(shù)干預(yù)的指證之一[6，8，24，25]。然而，骨性結(jié)構(gòu)影像學(xué)參數(shù)閾值能否反應(yīng)PLC損傷，能否作為MRI成為評估PLC損傷的替代方法，目前還不得而知[26]。

我們的研究發(fā)現(xiàn)，后凸畸形、椎體高度丟失、椎管侵及并非一定伴有后方韌帶復(fù)合體或/和神經(jīng)損傷。然而，本研究發(fā)現(xiàn)局部后凸角大于30°、椎體間平移大于3.5 mm、棘突間距增大大于7 mm時(shí)則與PLC及神經(jīng)損傷相關(guān)。除了上述參數(shù)外，骨性結(jié)果影像學(xué)參數(shù)閾值并非與PLC損傷完全相符。盡管有既往生物力學(xué)研究結(jié)果的支持，本研究發(fā)現(xiàn)椎體間平移大于2.5 mm與PLC損傷沒有明確的相關(guān)性。通過上述結(jié)果，我們認(rèn)為臨床研究中椎體間平移大于3.5 mm的閾值可能是合并PLC和神經(jīng)損傷更有意義的提示因素。2006年，Alexander[27]回顧了既往文獻(xiàn)報(bào)道中提到14條的可判斷PLC損傷的臨場體征或影像學(xué)表現(xiàn)，對其進(jìn)行可信度排序，最后確認(rèn)骨折脫位為第一位，X線片顯示的棘突間隙開大為第二，CT顯示的椎小關(guān)節(jié)分離為第三位，也就是說棘突間距增大始終與PLC的斷裂關(guān)系密切，這在本研究中也得到了證實(shí)。

本研究認(rèn)為局部后凸角大于30°時(shí)，傾向于合并有PLC的損傷。這里的局部后凸角為傷椎及頭側(cè)椎體下終板間的夾角，并非椎體楔變角，而是反映椎體間角度改變的數(shù)據(jù)，這與Alexander的結(jié)論相似，當(dāng)椎體骨折較輕而后凸角度增大時(shí)，常常提示有PLC損傷。在椎體楔變角大于30°的患者中，其局部后凸角往往小于30°，其損傷主要位于骨性結(jié)構(gòu)而非韌帶結(jié)構(gòu)。所以本研究建議，懷疑PLC損傷時(shí)應(yīng)直接行MRI檢查，單純通過骨性結(jié)構(gòu)影像學(xué)參數(shù)變化無法精確判斷。我們分析可能的原因在于骨結(jié)構(gòu)和韌帶損傷的關(guān)系，當(dāng)骨性結(jié)構(gòu)損傷較重時(shí)，損傷的能量多集中在骨結(jié)構(gòu)，然而骨周圍的韌帶等軟組織結(jié)構(gòu)得以幸免；相反，如果當(dāng)損傷更多地造成椎體間平移和旋轉(zhuǎn)，而非椎體的壓縮粉碎，這種情況更可能引起PLC的損傷。本研究結(jié)果將胸腰椎損傷患者大致分為兩部分，一部分患者，椎體楔形壓縮及后凸畸形較輕，但合并明確的PLC損傷，非手術(shù)治療預(yù)后較差，易造成遲發(fā)后凸畸形；另一部分患者則骨折楔形壓縮及后凸畸形較重，可能并不合并后方韌帶復(fù)合體損傷，在考慮手術(shù)治療前應(yīng)進(jìn)一步行MRI檢查。

胸腰椎損傷分類及損傷程度評分系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用使我們對于胸腰段損傷穩(wěn)定性的理解有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。僅僅觀察骨性結(jié)構(gòu)的改變是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，PLC的狀態(tài)也決定了局部的穩(wěn)定性，即便是神經(jīng)功能狀態(tài)也是反映局部穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，也就是說，越不穩(wěn)定的損傷越容易造成神經(jīng)的損傷。本研究認(rèn)為當(dāng)椎體間平移大于2.5 mm、椎管侵及率大于50%時(shí)，容易造成神經(jīng)損傷，也與既往的研究結(jié)果相似。

然而，我們也不難發(fā)現(xiàn)，在此項(xiàng)研究的結(jié)果中，相關(guān)系數(shù)ρ的絕對值最大值為0.458，也就是說在統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在相關(guān)性，但相關(guān)性并不高，故其臨床意義還需進(jìn)一步斟酌，在臨床中碰到這種情況時(shí)尚需仔細(xì)鑒別。所以我們認(rèn)為，眾多骨性影像學(xué)參數(shù)閾值并不能完全預(yù)測PLC的狀態(tài)，單純選擇CT對胸腰段損傷進(jìn)行評估并不全面，當(dāng)懷疑有PLC損傷時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行MRI掃描等評估，而非簡單的進(jìn)行骨性參數(shù)的測量。

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CorrelationbetweenPosteriorLigamentousComplexandNeurologicalInjuryandBonyImagingParametersofThoracolumbarInjury

ZHANG Zhi-cheng，LIU Xiu-mei，LI Fang，etal

(Department of Orthopaedic Surgery，Beijing Army General Hospital of Beijing Military District，Beijing 100700，China)

ObjectiveTo analyze the correlation of posterior ligamentous complex(PLC)and neurological injury with bony imaging parameters(vertebral compression，translation，spinal canal invasion，and kyphosis，etc) in thoracolumbar injury.MethodsRetrospective analysis of consecutive 48 patients with thoracolumbar injury (T11～L2) between January-December in 2012 was performed.The osteoporotic compression fractures and pathologic fracture patients were excluded.All patients should have the tests of X-ray，CT scan and sagittal reconstruction，MRI scan.Local kyphosis，injured vertebral wedge angle，anterior and posterior injured vertebral heights，interspinous distance，vertebral translation，anteroposterior diameters of spinal canal were measured on midsagittal CT scan.The injured vertebral compression ratio was calculated.The distance of posterior wall fracture block broke into spinal canal were measured on axial CT scan and ratio of spinal canal invasion was calculated by dividing the spinal canal anteroposterior diameter.The status of the PLC based on MRI signals were recorded as intact，incomplete injury，or disrupted.Their ASIA motor scores and ASIA Impaired Scale were recorded.Spearman correlation coefficients were analyzed to assess the correlation between bony imaging parameters，PLC injury，and neurological injury.ResultsThere were 3 patients with local kyphosis>30°，4 patients with injured vertebral wedge angle>30°，6 patients with local kyphosis>20°，11 patients with with injured vertebral wedge angle> 20°，10 patients with vertebral compression rate>50%，29 patients vertebral translation>3.5 mm，6 patients with interspinous distance increases>7 mm，12 patients with spinal canal invasion ratio> 50%.According to MRI evaluation，17 patients had PLC injury.There were significant positive correlation between local kyphosis>30°，vertebral translation>3.5 mm，interspinous distance increases>7 mm and PLC injury.Significant negative correlations were found between vertetral translation>2.5 mm，spinal canal invasion ratio >50%，and neurological injury (AISA impaired Scale and ASIA motor score).There were no significant correlations between PLC injury or neurological injury and other bony imaging parameters.ConclusionSome thresholds for bony imaging parameters were not predictive of PLC and neurological injury.When vertebral translation>3.5 mm，local kyphosis>30°，interspinous distantce increases>7 mm，thora-columbar injury usually combine with PLC injury.Patient with spinal canal invasion ratio>50% and vertebral translation>2.5 mm tend to merge neurological injury.PLC and neurological structure status should be evaluated by MRI.

thoracolumbar injury；posterior ligamentous complex；evaluation；spinal cord injury；kyphosis

1008-5572(2014)05-0389-06

首都市民健康項(xiàng)目培育(Z131100006813029)；*本文通訊作者：李放

R683.2

：B

2013-12-02

張志成(1977- )，男，主治醫(yī)師，北京軍區(qū)總醫(yī)院全軍創(chuàng)傷骨科研究所，100700。