外伤性胸腰段椎体骨折的病因包括:
机动车事故(50%以上骨折由此造成)[17]
摔倒;老年人(65岁以上)因摔倒造成骨折的概率大约是年轻人(占骨折患者的25%)的3倍;[18]
运动,如潜水(10%的骨折都是由此造成);[17]
枪伤(15%的骨折都是由此造成)。[19]
如果胸腰椎骨折发生在有轻度创伤的年轻人中,则必须排除潜在的恶性原因,例如肿瘤(如,骨转移、多发性骨髓瘤[Figure caption and citation for the preceding image starts]: 胸椎磁共振成像:矢状位(T2加权序列)显示T10椎体有多发性骨髓瘤造成的病理性骨折来自B. Nurboja博士和D. Choi先生个人收集的资料 [Citation ends].)或代谢性疾病。
胸腰段椎体骨折是指胸部和腰部区域的椎体断裂。 胸腰段椎体骨折可能与韧带复合体的断裂相关,可造成脊柱结构不稳定或神经受到压迫。
运动学
理解胸腰锥的运动学特性(或解剖学所允许的最大限度生理运动)和脊椎受力特性,有助于理解胸腰段椎体骨折发生的机制。
由于胸腔具有保护作用以及胸椎椎间盘更薄,在矢状和侧面屈曲-伸展方面,胸椎比腰椎更坚挺稳定。 但是由于关节突的位置不同,胸椎在侧面头尾轴旋转的弧度(75°)比腰椎(10°)大。 脊椎活动的范围随年龄的增长而减小。[20]
过度的水平位移力(前、侧、后)、旋转力和剪切力是造成椎体骨折的三种主要的力,它们可单独也可联合作用。
损伤的本质
前柱断裂时,胸腰椎的负重能力降低30%;后柱单独断裂时,胸腰结合部的负重能力降低25%。
中柱和前柱同时断裂时,胸腰椎的负重能力降低70%;中柱和后柱同时断裂时,负重能力降低65%。[21]
纤维环断裂时,旋转能力降低80%;关节突关节断裂时,旋转能力降低20%。[22]
不同类型骨折的基本过程是椎体承受的力超越其生理可承受力的极限。
压缩性骨折:轴向和屈曲力作用于前柱上;骨折碎片没有扩散。
爆裂性骨折:轴向力(无论有无屈曲或旋转力)作用于前柱和中柱(无论是否涉及后柱);骨折碎片扩散。
楔形骨折:脊柱屈曲时轴向作用力作用于前柱上。
脱位骨折:强大的水平位移力使得椎间盘、关节突关节和韧带复合体严重断裂,造成附近脊椎骨完全错位,从而导致脱位骨折。脱位骨折可导致脊髓完全断裂。
脊柱骨折的稳定性非常重要,因为不稳定骨折会造成瘫痪、失去知觉和括约肌不受控制。 胸腰段椎体骨折未确诊前应按照不稳定骨折治疗。
不稳定骨折指韧带断裂或者椎体之间存在相互运动。
脊椎磁共振成像扫描(包括屈伸位片)可用于评估骨折的稳定性。
胸腰椎外伤的病理生理学后果各不相同。
脊髓休克:轴突膜在脊髓损伤动能的作用下立即除极,[23] 由于对脊髓造成损伤,进而造成下运动神经元损伤的暂时性特征。
尿失禁:下行纤维的抑制性调控受损造成膀胱容量缩小,进而引起高张性膀胱和尿失禁。
该瑞士体系目前仍然是现代骨折固定术的基础。 根据受伤机制,该体系将胸腰段椎体骨折分为 3 大类。
A. 压缩性骨折(注:即使出现一些后方结构骨折,后侧软组织也必须完好)
A1: 楔形骨折
A2: 分离型骨折或冠状面骨折
A3: 爆裂型骨折。
B. 牵张性骨折
B1: 后方软组织牵张性骨折(半脱位)
B2: 脊柱后弓牵张性骨折(后方骨性结构牵张性骨折,Chance骨折)
B3: 经椎间盘前方牵张性骨折(过伸剪切损伤)。
C. 多向横贯性骨折
C1: 前-后型(脱位)
C2: 侧面型(侧面剪切力)
C3: 旋转型(旋转爆裂)。
AO分型是一种常用的分型方法,因为它描述了损伤的性质、不稳定程度和预后情况,这些对选择最适当的治疗方式具有重要意义。 [Figure caption and citation for the preceding image starts]: 改良Maegerl(AO/ASIF)胸腰段椎体骨折分型作者摘自:Gertzbein SD. Spine update: classification of thoracic and lumbar fractures. Spine. 1994;19:626-628 [Citation ends].
这种分型体系将脊柱分为前柱、中柱和后柱,定义了几种不同的骨折类型。
前柱包括椎体的前半部分和前纵韧带。
中柱包括椎体的后半部分和后纵韧带。
后柱包括关节突关节、椎弓根和棘上韧带。
[Figure caption and citation for the preceding image starts]: Denis对脊柱骨折分型的定义作者摘自:Denis F. The three-column spine and its significance in the classification of acute thoracolumbar spinal injuries. Spine. 1983;8:817-831 [Citation ends].
压缩性骨折按成因(前屈或侧屈)分型。 这种损伤造成前柱压缩,有时造成后柱的相应牵张。
爆裂性骨折按成因(仅受轴向荷载,也包括屈曲、旋转或侧屈)分型。 这种损伤造成前柱和中柱压缩,有时造成相应的后柱牵张。
椎体后部骨折具有独特的屈曲-断裂损伤机制。 前柱可能完好或牵张,但是中柱和后柱牵张。
骨折-脱位根据成因(脱位由旋转、剪力或屈曲-牵张造成)分型。 这种损伤能造成任何形式的脊柱变化。
[Figure caption and citation for the preceding image starts]: Denis对脊柱骨折的分型由BMJ使用B. Nurboja博士和D. Choi先生的资料创建 [Citation ends].
这种新的胸腰段椎体骨折分型体系也称为TLISS(胸腰损伤程度评分系统),由脊柱创伤研究小组(STSG)提出,经验证可靠性尚佳。[3][4][5]
这是一种基于以下 3 项损伤情况的复合评分系统:1)影像学上的损伤形态;2)后方韧带复合体的完好性;3)神经系统情况。
损伤形态
压缩性骨折:1 分
压缩性联合爆裂骨折:2 分
横贯性/旋转性骨折:3 分
牵张性骨折:4 分
后方韧带复合体断裂
完好:0 分
可疑或不确定:2 分
损伤:3 分
神经系统状态
完好:0 分
神经根损伤:2 分
脊髓圆椎损伤
完全损伤:2 分
不完全损伤:3 分
马尾损伤:3 分
3 分或以下得分表示不需要手术治疗,得分大于等于5 表示需考虑外科干涉。 4 分表示需根据情况采取保守治疗或手术治疗。
利用这一分型体系也可以根据1)后方韧带复合体断裂,2)神经系统状态确定手术治疗患的最佳入路(前路、后路以及前后路结合)。
后侧入路
神经系统状态:完好或神经根损伤
后方韧带复合体:完好或断裂
前侧入路
神经系统状态:不完全脊髓损伤或马尾损伤
后方韧带复合体:完好
联合入路
神经系统状态:不完全或完全脊髓损伤或马尾损伤
后方韧带复合体:完好或断裂
这种分型方法比现代影像学技术出现得早,目前很少使用。
双柱模型:前柱由后纵韧带的腹侧结构组成,后柱由后纵韧带的背侧结构组成。
骨折进一步分为楔形骨折、旋转-脱位骨折、过伸脱位骨折和椎体压缩爆裂骨折。
目前这种分型方法已经很少使用。
胸腰段椎体损伤根据椎体损伤机制进行分型。
外科医生根据自己对损伤类型的理解来进行手术的相关准备。
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