劉 鵬,王 鐘,趙建華
脊柱由多節(jié)椎骨及椎間關(guān)節(jié)連接而成,其功能包括支撐軀干、維持運動和保護神經(jīng)與內(nèi)臟。脊柱創(chuàng)傷導(dǎo)致上述功能不同程度受損。目前,公認的脊柱創(chuàng)傷治療原則包括骨折復(fù)位、節(jié)段間穩(wěn)定和神經(jīng)組織減壓,前兩者針對脊柱的支撐功能,而減壓則為脊髓和脊神經(jīng)功能恢復(fù)創(chuàng)造條件?;謴?fù)脊柱的支撐功能,目前多以犧牲運動功能為代價。喪失運動功能,必將對生活質(zhì)量造成不同程度的影響。脊柱創(chuàng)傷與四肢創(chuàng)傷相比較,兩者都涉及骨與關(guān)節(jié),有共通之處。在四肢創(chuàng)傷處理中,極少采用關(guān)節(jié)融合術(shù)來治療關(guān)節(jié)內(nèi)骨折,而是盡力做切開復(fù)位內(nèi)固定,以期保留關(guān)節(jié)功能;脊柱創(chuàng)傷的公認標準方案是切開復(fù)位內(nèi)固定同時予以固定節(jié)段的融合。與脊柱其他疾病的處理方式相比較,脊柱創(chuàng)傷的這種“標準方法”似乎值得商榷。對于椎間盤退變性疾病,階梯治療中的終極療法才會考慮融合,前期治療無一例外地保留椎間運動功能。
如何在重建支撐功能和保持運動功能之間取得平衡,如何實現(xiàn)治療方案的最佳化,需要系統(tǒng)研究創(chuàng)傷對脊柱運動功能的長期影響和自然病程、外科治療方式與保持脊柱運動功能之間的關(guān)系。目前,上述問題尚未被廣大脊柱外科醫(yī)師充分認識,在脊柱創(chuàng)傷患者的椎間運動功能保留上,也沒有深入探索的相關(guān)報道。
解剖結(jié)構(gòu)決定功能,脊柱既有典型節(jié)段又有特殊區(qū)域。根據(jù)解剖特點和臨床意義,可分為上頸椎、下頸椎、胸腰椎等各具特色的解剖部位。在不同的解剖節(jié)段,脊柱功能既有普遍規(guī)律又有鮮明特點,也由此決定不同節(jié)段脊柱的運動功能對人體的意義存在顯著差異。筆者認為,每一個脊柱運動節(jié)段都可用“脊柱功能單元”(functional spinal unit,F(xiàn)SU)定義。根據(jù)FSU各個組分的損傷情況,預(yù)判其是否具有可恢復(fù)性,進而采取非手術(shù)治療或手術(shù)治療,盡最大努力保留或部分保留椎間運動功能,有望使患者獲得更好的生活質(zhì)量。
創(chuàng)傷對FSU各組分造成的長期影響,對于預(yù)判受損FSU是否有望保留運動功能,具有重要意義。需要觀察脊柱創(chuàng)傷后非手術(shù)治療患者最終FSU功能狀態(tài),并通過恰當?shù)呐R床及影像學指標評估對運動功能保留的影響因素。本文旨在結(jié)合文獻及臨床實踐,對脊柱創(chuàng)傷對椎間運動功能的自然史做一概述。
上頸椎椎間關(guān)節(jié)的連接,與脊柱其他任何一個功能區(qū)都截然不同:因為沒有椎間盤,從關(guān)節(jié)分類上,寰枕關(guān)節(jié)是類似于橈腕關(guān)節(jié)的橢圓關(guān)節(jié),寰樞關(guān)節(jié)是類似于上尺橈關(guān)節(jié)的樞軸關(guān)節(jié)。三個椎節(jié)構(gòu)成的兩個椎間關(guān)節(jié)反而更像四肢的關(guān)節(jié),而非由椎間盤和一對關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)構(gòu)成的經(jīng)典椎間三關(guān)節(jié)復(fù)合體。解析C1-C2與C2-C3FSU結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵組分,可將之與各種上頸椎創(chuàng)傷建立對應(yīng)關(guān)系(因枕骨髁骨折和寰枕關(guān)節(jié)脫位少見,未納入本文)。以解剖學和運動學文獻回顧為基礎(chǔ),筆者提出,將“寰椎前份-齒狀突-韌帶復(fù)合體”作為C1-C2FSU穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的核心(圖1),即可解析寰椎骨折、齒狀突骨折、橫韌帶損傷、寰樞關(guān)節(jié)脫位等創(chuàng)傷的治療,而以C2-C3FSU損傷情況分析即可解析Hangman骨折的治療決策(圖2)。
以寰椎骨折的治療決策為例,寰椎骨折的穩(wěn)定性取決于寰椎橫韌帶。眾所周之,骨折容易愈合,而韌帶本體撕裂后愈合欠佳。筆者通過13例寰椎骨折患者的中長期隨訪(2~5年)發(fā)現(xiàn),伴有撕脫點骨折的Dickman II型[1-2]橫韌帶損傷,通過非手術(shù)治療可以重獲寰樞關(guān)節(jié)穩(wěn)定性,而韌帶本體撕裂(I型)同時伴有次級韌帶復(fù)合體損傷者,則無一例外的發(fā)生寰樞關(guān)節(jié)失穩(wěn),需要手術(shù)融合C1-C2。在最終非手術(shù)治療成功的9例患者中,初始雙側(cè)側(cè)塊關(guān)節(jié)向外移位(lateral mass offset,LMO)[2]的差異與上頸椎活動度保留呈負相關(guān)關(guān)系,即初始雙側(cè)LMO差值越小,非手術(shù)治療后上頸椎活動度保留越多[4]。這提示治療初期應(yīng)通過顱骨牽引等方式盡量使側(cè)塊移位復(fù)位,為后期功能保留創(chuàng)造條件。
在Hangman骨折治療決策中,I型穩(wěn)定性好,C2-C3FSU結(jié)構(gòu)完好(C2-C3椎間盤和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)均完整),峽部骨折愈合后C2-C3椎間運動有望得以恢復(fù);其他幾型均有明確的C2-C3椎間盤損傷,通常傷后24h內(nèi)頸椎間盤內(nèi)細胞死亡率即超過75%[5],繼發(fā)于細胞死亡的椎間盤退變、疼痛幾乎是可以預(yù)見的,融合C2-C3是一個更恰當?shù)倪x擇。
圖1 紅圈內(nèi)的即為“寰椎前份-齒狀突-韌帶復(fù)合體”,其中寰椎部分包括完整的前弓及橫韌帶止點腹側(cè)的側(cè)塊結(jié)構(gòu);齒狀突需保持其完整性及與樞椎椎體的連接才有其功能;韌帶復(fù)合體包括初級穩(wěn)定韌帶-寰椎橫韌帶(transverse atlantal ligament,TAL)、次級穩(wěn)定韌帶-翼狀韌帶、十字韌帶縱向支和側(cè)塊關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊等
圖2 創(chuàng)傷性樞椎滑脫(Hangman 骨折)示意圖,紅色為峽部骨折線,藍色箭頭為骨性結(jié)構(gòu)和椎間關(guān)節(jié)損傷部分。I型僅有峽部骨折,C2-C3椎間盤及C2-C3關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)均未受損;II型除了峽部骨折外,有C2-C3椎間盤全程撕裂(前縱韌帶可保持完整);IIA型C2-C3椎間盤后半可能撕裂;III型則C2-C3椎間盤及C2-C3關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)均受損。通過此圖可更容易理解骨折的穩(wěn)定性及復(fù)位固定所需要跨越的損傷分界線(藍色箭頭)
C2以下的FSU均為經(jīng)典的椎間三關(guān)節(jié)構(gòu)成。下頸椎的鉤椎關(guān)節(jié),其主要意義在于限制與參與某些方向的運動,并非真正解剖意義上的關(guān)節(jié)。Sitte等[6]觀察到傷后6d,頸椎間盤內(nèi)的細胞死亡率仍在44%以上,其遠期退變程度的觀察尚未見報道。筆者認為,對于下頸椎創(chuàng)傷,由于合并頸脊髓損傷的比例高,常因減壓和穩(wěn)定而需要手術(shù)治療。既往常見的術(shù)式是為了減壓和穩(wěn)定,做長節(jié)段、甚至包括整個下頸椎(C3-C7)的固定融合,使頸椎活動度損失嚴重。根據(jù)前期生物力學研究試驗及臨床時間,筆者認為,根據(jù)張力帶損傷側(cè)的判斷,可以優(yōu)化手術(shù)入路及固定方式選擇,最大程度減少所需要融合的數(shù)量。違反張力帶原則的手術(shù)方式,內(nèi)固定失敗率顯著增加,而符合張力帶原則的手術(shù)則能夠滿足損傷節(jié)段穩(wěn)定的力學強度需求[7-8]。
胸、腰椎的FSU由于各組分均較強大,損傷耐限高,致傷通常為高能量。損傷在何種情況下導(dǎo)致椎間盤退變加速,是在胸、腰椎創(chuàng)傷后自然史中需要回答的重要問題。趙小丹等[9]觀察胸腰椎爆裂骨折后上下位椎間盤軟骨終板的分子病理改變,發(fā)現(xiàn)軟骨終板內(nèi)白介素1β呈顯著高表達,且越靠近髓核側(cè)表達越強,提示創(chuàng)傷后的椎間盤病理改變過程中,軟骨終板損傷處是一個可能的啟動部位。Kerttula等[10]觀察14例兒童(年齡7.1~15.9歲,平均11.8歲)胸腰椎楔形壓縮骨折非手術(shù)治療至少1年(1.1~6.4年,平均3.8年)后隨訪時的臨床結(jié)果和MRI表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)8例患者(57%)發(fā)生椎間盤退變,其中7例在創(chuàng)傷節(jié)段,6例有終板骨折,說明終板骨折與椎間盤退變之間存在顯著相關(guān)性。Oner等[11]觀察63例胸腰椎骨折至少18個月后鄰近椎間隙的改變,他將最終的側(cè)位影像分為6種類型,1型為正常,第2和第6型有信號改變,3~5型均為椎間隙形態(tài)變化。他認為終板損傷后椎間隙信號改變沒有統(tǒng)一的模式。筆者認為上述研究隨訪時間短,不足以得出終板骨折對于相鄰間隙的長期影響。筆者觀察21例非手術(shù)治療的胸腰椎骨折患者,在受傷10~42年(平均15.9年)后從MRI上評估相應(yīng)節(jié)段的退變狀態(tài),推測其功能,可以為治療策略的制定提供參考。結(jié)果顯示,終板損傷程度和局部后凸程度是影響創(chuàng)傷相關(guān)椎間盤退變加速的重要因素。以此為基礎(chǔ),結(jié)合文獻[9-10],筆者對終板損傷程度輕、局部后凸可以通過內(nèi)固定器械矯正的患者采取了非融合固定策略,待骨折愈合后再取出內(nèi)固定,恢復(fù)其損傷FSU運動功能,取得良好的臨床效果,說明對于部分胸腰椎創(chuàng)傷患者而言,保留其運動功能是可行的。
總之,對于高能量創(chuàng)傷導(dǎo)致的椎體骨折或骨折-脫位,治療應(yīng)聚焦于FSU的軟性組件-椎體間連接。如果椎間連接具有重新恢復(fù)生理載荷下穩(wěn)定功能的可能性,治療決策中應(yīng)該考慮保留運動功能;否則應(yīng)將脊柱創(chuàng)傷所涉及的FSU予以永久、堅固的融合。目前恢復(fù)或保留脊柱的運動功能的研究非常有限,筆者希望通過此文能引起學界的相應(yīng)重視。