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胸椎损伤
作者
费琴明
流行病学

胸椎骨折由于认识或诊断不足造成报道发病率差异较大。文献报道从3%~5%到28%不等。高达83%的胸椎损伤患者伴发纵隔积血或血气胸等严重复合伤,50%的患者伴有脑外伤。由于严重的复合伤,多数患者在到达医院前已经死亡。这类损伤多见于年轻人,主要见于车祸伤,高处坠落伤,工伤,以及和娱乐活动有关的损伤。随着社会老龄化的不断加重,骨质疏松性骨折甚至多发椎体压缩性骨折的发生率不断提高。

胸椎骨折后引起脊髓损伤的年发生率在美国大约为十万分之四。胸髓损伤后的死亡率高达48%。脊髓损伤分为完全性损伤和不完全性损伤两种。完全性损伤指损伤平面以下的感觉、运动和反射完全丧失;而不完全性损伤仍保留部分功能。胸椎骨折占脊柱骨折的20%,其中56%的患者伴有脊髓损伤,再其中的76%为完全性脊髓损伤。为何胸椎骨折伴有如此高的完全性脊髓损伤的发生率呢?原因有二:①胸髓和胸椎管之间的比例接近1∶1,损伤后椎管周围结构或脊髓移位的缓冲幅度极其有限;②由于胸段脊柱有胸廓的支持,所以只有高能量暴力才能造成胸椎损伤,导致椎管受压或移位,从而脊髓受损。

Denis三柱分类法

各种分类方法的出现大大地帮助了临床医师对脊柱损伤后稳定性的判断。通过这些分类系统判断脊柱的稳定性然后决定是否需要手术来稳定脊柱。但是三柱分析给出的脊柱不稳定的标准并不绝对地证明脊柱不稳定的存在。

20世纪60年代,Holdsworth提出了脊柱损伤二柱分类的概念。脊柱前柱包括椎体,椎间盘,前纵韧带和后纵韧带各结构;后柱包括关节突关节,椎弓以及由黄韧带、关节囊、棘间和棘上韧带组成的背侧韧带复合体。该分类方法主要根据背侧韧带复合体是否完整分为稳定性和不稳定性脊柱损伤。稳定性损伤包括椎体压缩性骨折和爆裂性骨折。不稳定性损伤包括脱位,过伸性损伤以及旋转性骨折脱位。

Denis提出了脊柱损伤三柱分类法。Denis认为前柱只包括前纵韧带、椎体和纤维环的前半部分;中柱包括椎体和纤维环的后半部分以及后纵韧带。后柱同样包括组成椎管后半部的椎弓和背侧韧带复合体(PCL)。该分类据于仅仅背侧韧带复合体的完全损伤不足以引起脊柱不稳定的生物力学分析基础上建立起来的。因此,Denis把Holdsworth的前柱又分成前柱和中柱两个柱,同时认为脊柱不稳定发生在中柱损伤合并前柱或后柱损伤的情况下。从而他把脊柱损伤主要分成4类:压缩性骨折,爆裂性骨折,屈曲-分离型损伤以及骨折脱位。对损伤进行分类的目的是把该脊柱骨折归类为四类中的某一类,便于分类处理。

1.压缩性骨折

压缩性骨折的生物力学:当轴向压力线位于椎体旋转轴的前方时,这种偏心压力引起脊柱的屈曲运动,从而导致椎体楔形压缩骨折。在单纯屈曲-压缩型损伤状态下,中柱完整无损,起着绞链轴的作用。当作用力大到超过椎体终板内在的抵抗力时,就产生了椎体前部的压缩性骨折。根据Denis的标准,由于仅仅前柱发生骨折,所以单纯压缩性骨折是稳定性骨折。侧向压力引起脊柱侧弯导致的侧向楔形压缩性骨折很少见。此时脊柱的后侧结构受伤不明显,矢状面上不会产生移位。

X线平片就可诊断椎体压缩性骨折。正位片常常显示椎体对称性的高度下降,而侧位显示椎体楔形变,其前缘高度丢失,但椎体后缘完整(图1)。CT在诊断椎体压缩性骨折中很有帮助。轴位扫描见椎体前缘骨折,而椎体中后柱完整。

椎体压缩性骨折的严重性要看椎体压缩和后凸畸形的程度。后凸畸形的程度可以通过测量侧位X线片上相邻椎间隙的成角来确定。椎体压缩小于50%以及后凸成角小于30°通常被认为是稳定的骨折。反之则认为骨折不稳定,有中柱和后柱损伤的倾向。90%以上的椎体压缩性骨折患者没有脊髓损伤。

处理:单纯前柱压缩性骨折只需外用矫形支具保守治疗4~8周,然后进行腰背肌康复训练。随访腰椎正侧位X线以防止后凸畸形的发生。一般不需要手术,绝大多数患者数周至数月内痊愈康复至受伤前的状态。

2.爆裂性骨折

生物力学:爆裂性骨折累及前柱和中柱,椎体的终板和体部裂成碎块并向四周爆开。骨块程度不等地向后压入椎管内。椎体前中、柱骨折按照Denis的标准是不稳定的。上胸椎本身具有明显的生理后凸,所以该区域爆裂性骨折不常见。

图1 椎体压缩性骨折

爆裂性骨折又可分五种(图2):

图2 椎体爆裂性骨折

(1)椎体上终板骨折,最常见。受力机制为轴向负荷加上屈曲。

(2)两个终板同时骨折。受力机制是单纯轴向压力。

(3)下终板骨折。受力机制为轴向负荷加上屈曲。

(4)伴旋转的轴向暴力引起的旋转爆裂性骨折。

(5)轴向伴侧向弯曲暴力引起的侧向弯曲爆裂骨折。

X线平片和CT检查是了解椎体骨折的最常用方法。正位片可见椎体高度下降以及椎弓根间距变宽。侧位片可见椎体前、中柱高度下降。CT用来了解X线平片不能准确评价的椎管受压和中柱移位情况。CT平扫可见椎体前中柱骨折的具体情况和骨折块向后突入椎管的程度。椎体的后上部分常常移位突入椎管。

骨折块移位突入椎管常常导致一定程度的神经功能障碍。神经损伤的程度和受伤时脊髓损伤的程度和椎管受压的程度有关。脊髓损伤的程度和椎管受压也密切相关。脊髓受压于骨折块还是血肿最好的分辨方法是MRI。

处理:对后柱完整稳定的没有脊髓损伤的患者可予以非手术治疗,支具保护下的早期活动。棘间没有压痛以及X线上未见棘间增宽通常被认为后柱是稳定的。X线侧位或CT重建图像上后凸畸形超过30°或椎体压缩超过50%说明后柱受到损伤,可能存在不稳定。支具治疗需要维持到受伤后3~4个月。

治疗过程中需要定期随访影像学资料,了解有无畸形加重,疼痛以及神经损伤情况。Denis报告保守治疗中17%的原本没有神经损伤的爆裂性骨折患者出现迟发性的神经损伤。

对伴有脊髓不完全性损伤的胸椎爆裂性骨折患者,早期减除脊髓受压和稳定脊柱的手术对患者的康复是有帮助的。对脊髓已完全性损伤的患者,无论脊髓是否受压,没有必要做急诊减压手术。除非有明显的脊柱不稳,对没有脊髓压迫的脊髓不完全性损伤患者也不需要手术。

3.屈曲-分离型骨折

生物力学:脊柱前屈时如果其旋转中心处于前柱或中柱,结果引起后柱的分离,导致屈曲-分离型骨折。这类损伤为三柱损伤,常常伴有前中柱压缩或爆裂性骨折(图3)。

图3 屈曲-分离型骨折

典型的屈曲-分离型骨折常见于下胸椎,接近相对固定的脊柱胸段和相对活动的腰段。常见于车祸中的安全带损伤。

X线平片就能诊断这类损伤,薄层CT加矢状位和冠状位重建能更清楚地显示(图4)。

图4 脊柱骨折伴脱位

处理:处理取决于组织损伤的方式。早期可以卧床休息。轻微的韧带损伤可行保守治疗。手术治疗用于进行性脊髓损伤的患者或骨韧带损伤需要稳定性手术的患者。一般通过后路椎弓根螺钉或椎板钩系统来重建脊柱的稳定性。

4.骨折脱位

生物力学:骨折脱位型损伤占到整个胸椎损伤的50%。骨折暴力含有剪切力,造成三柱损伤,所以为不稳定性骨折。损伤可以是纯韧带损伤,或纯骨折,或者两者兼有。经韧带损伤病例的后侧为小关节脱位,前部经椎间盘损伤发生椎体间的移位,这种情况多见于下胸椎损伤,因为上胸椎的小关节突为冠状位,而下胸椎的小关节突为矢状位排列。移位造成椎管严重受压而产生脊髓损伤。90%胸椎骨折脱位的患者具有脊髓损伤,其中84%为完全性脊髓损伤。

影像学检查包括X线,CT,MRI,可以观察脊髓是否完整连续。侧位片显示椎体间的前后移位,可有不同程度椎体前缘压缩。正位片可显示是否有剪切力存在。如果有剪切暴力,那么在正位片上可见侧方移位(图4)。CT扫描可见“双边征”和脊髓受压的详细情况。

处理:骨折脱位极不稳定,不管脊髓有无损伤,都需要通过手术以获得长期的稳定性。多数患者需通过前后路来重建损伤脊柱的稳定性。手术时机取决于脊髓损伤的程度。对椎管受压的无脊髓损伤或不完全性脊髓损伤的患者,应早期给予减压和固定。对完全性脊髓损伤的患者,没有必要做急诊手术。

胸椎损伤后的并发症和保守治疗密切相关。脊髓损伤患者卧床8小时就会产生压疮。

胸椎解剖和生物力学

胸椎有12个。第3胸椎开始,椎体的高度、宽度和深度逐渐增加。典型的中段胸椎呈心形,前缘低,后缘略高。椎管的前方为椎体和椎间盘,侧方为椎弓根,后方为椎板围成。胸椎后方的附件上有7个突起:2个横突,2个上关节突和2个下关节突,1个棘突。神经根孔由背侧的关节突关节,头侧和尾侧的椎弓根以及腹侧的椎体和椎间盘围成。胸髓的神经根穿越同名椎弓根的下方,并沿着同名肋骨的下方行走。比如胸4神经根出胸4、5椎间孔沿着第4肋骨的下缘行走。

第1胸椎除了横突上没有椎动脉孔外,外形上更接近颈椎。椎体的上半部分有一个和第1肋骨头相关节的关节面;下半部有一和第2肋骨头相关节的半个关节面。第1胸椎的椎管相对其他胸椎管大。第2~8胸椎侧面的头侧和尾侧各有半个关节面,分别和邻近椎体的半个关节面组成一个完整的关节面和肋骨头相关节。第1肋骨仅和第1胸椎相关节,第2~9肋骨和相邻的椎体相关节,第10~12肋骨仅和其相应的椎体相关节。

胸椎的椎弓根向背侧突起,起于椎体的头侧,其上下矢状径比左右横径大。和胸椎椎体一样,椎弓根的大小越向尾侧越大。横突起于椎体和关节突关节的背侧椎板和椎弓根的连接处。第1~10肋骨和相应的横突相关节并提供支持和稳定性。第1~7肋骨和横突的腹侧形成强有力的肋横突关节,第8~10肋骨的肋横突关节位于横突的头侧,而第11,12肋骨不靠在横突上(浮肋)。

胸椎椎板和棘突覆盖着椎体和下一节椎间盘,且矢状径比横径长。关节突关节的角度也不一致。上胸椎(T6)的关节突关节呈冠状位,越向下,逐渐变为矢状位,第12胸椎的关节突关节完全呈矢状位。冠状位的关节突关节限制上胸椎的前后屈伸活动度,而下胸椎的矢状位关节突关节限制了其旋转和侧弯活动。

脊柱的韧带限制着胸椎在各平面上的活动。前纵韧带跨越胸椎的全长,有限制其过伸的作用。后纵韧带连接各椎间盘,对胸椎的稳定性贡献不大。后侧的韧带结构黄韧带,棘间韧带,棘上韧带以及关节囊限制胸椎的屈曲活动。

胸椎的活动还受制于胸廓及其附着的韧带。胸椎通过肋椎关节和肋横突韧带和肋骨建立起稳定和坚强的连接,同时和肋横突关节一起加强胸段脊柱的稳定性。没有胸廓支持的胸段脊柱仅能承受有胸廓支持脊柱的四分之一的压力。

脊柱活动范围可划分为三个区域:中性区,弹性区和损伤区。在中性区,韧带松弛,活动很少有阻力。在弹性区,遭遇韧带张力的限制。所以,中性区和弹性区是脊柱正常的活动范围。损伤区定义为骨韧带性损伤,脊柱活动超越了骨韧带系统可承受的范围。

理学检查

患者的体格检查包括神经系统的检查和脊柱本身的检查两方面。神经功能包括感觉,运动,反射和自主神经功能。急性自主神经功能障碍表现为神经源性休克或阴茎异常勃起。自主神经功能障碍的出现通常和完全性脊髓损伤有关。需要强调的是创伤后神经源性休克有待排除。脊髓损伤的必要条件是感觉平面的确定。临床医师常常仅仅检查躯干的感觉,而常忽视对上肢皮肤感觉的检查。当患者有下颈髓损伤时,医师常犯的错误是仅发现颈胸交界处的上胸部感觉缺失而误诊为上胸段脊髓损伤。从而产生医疗纠纷。运动检查也要细化到神经根,定位出功能完整的神经根平面。损伤节段以下的反射会短暂消失,数周后变为亢进。

进行脊柱检查时,重点要检视脊柱有无明显的畸形,皮肤擦伤,瘀斑,中线皮纹有无消失以及压痛等。通过这些判断损伤的严重性以决定下一步的检查和处理。比如,背部中线皮纹的中断预示着背部韧带的损伤,可能马上需要对背侧韧带损伤情况作进一步的检查和诊断。

诊断
此内容为收费内容
治疗

胸椎损伤患者的初步处理应遵循创伤患者生命支持的急救原则。首先要通畅气道,维持呼吸,建立循环,确立意识,并作恰当的显露。初步的影像学检查包括胸部、骨盆和颈椎X线。待患者的血压稳定后,应马上给予头颅、胸部、腹部和骨盆的CT扫描。

大多数胸椎骨折患者合并有危及生命的内脏损伤,需要急救处理,而胸椎骨折的处理不得不推迟。这些患者往往需要数天时间才能稳定下来以耐受全麻手术。早期手术并不意味着一定有好的结果,所以决定手术时机要因人而异,并征得麻醉和其他专科医师的配合。

在急诊处理胸椎损伤时,脊柱外科医师必须弄明白两个基本问题:①有没有脊髓损伤,如有的话,是完全性脊髓损伤还是不完全性脊髓损伤?②有没有脊柱损伤,如有,该脊柱损伤是稳定性脊柱损伤还是不稳定的脊柱损伤?

治疗

胸椎损伤患者的初步处理应遵循创伤患者生命支持的急救原则。首先要通畅气道,维持呼吸,建立循环,确立意识,并作恰当的显露。初步的影像学检查包括胸部、骨盆和颈椎X线。待患者的血压稳定后,应马上给予头颅、胸部、腹部和骨盆的CT扫描。

大多数胸椎骨折患者合并有危及生命的内脏损伤,需要急救处理,而胸椎骨折的处理不得不推迟。这些患者往往需要数天时间才能稳定下来以耐受全麻手术。早期手术并不意味着一定有好的结果,所以决定手术时机要因人而异,并征得麻醉和其他专科医师的配合。

在急诊处理胸椎损伤时,脊柱外科医师必须弄明白两个基本问题:①有没有脊髓损伤,如有的话,是完全性脊髓损伤还是不完全性脊髓损伤?②有没有脊柱损伤,如有,该脊柱损伤是稳定性脊柱损伤还是不稳定的脊柱损伤?

来源
实用外科学 (下册),第3版,978-7-117-14353-0
实用外科学(全2册),第4版,978-7-117-23988-2
实用外科学第4版(全2册),第4版,978-7-117-23988-2
实用外科学 (下册),第4版,978-7-117-23988-0
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