胸椎和腰椎损伤

　　一、骨折发生的机制

　　脊柱损伤过程中，常受到复杂的外力作用使脊柱结构发生破坏。导致胸椎及腰椎损伤的常见外力包括：轴向压缩、屈曲、侧方压缩、屈曲一旋转、剪力、屈曲一牵张及后伸。

　　(一)轴向压缩

　　由于胸椎有生理性的后凸，因此轴向负荷在胸椎表现为向前的屈曲负荷。在胸腰部，则表现为单纯的压缩负荷。这样常引起终板的破裂进而引起椎体的压缩。

　　暴力达到一定的程度，出现爆裂性骨折。骨折可通过血管孔传递到椎体后部皮质骨的中部。随着暴力的进一步作用，椎体和椎弓根连接部发生骨折，两椎弓根间距增宽，如果还存在屈曲暴力，则导致椎板的青枝骨折。如压缩严重，后柱可出现明显的损伤。

　　(二)屈曲

　　屈曲暴力导致前面沿椎体和椎间盘的压缩，后部的牵张。后部的韧带常无损伤，尤其是在较快的暴力作用下，但后部常出现撕裂性骨折。前部随着骨折及椎体成角增加，暴力被分散，如后部韧带无损伤，常表现为稳定性骨折。通常中柱无损伤，无半脱位及椎问盘突出。如果后部的韧带有损伤以及关节．突间关节囊损伤，则出现不稳定。如果前部压缩超过40％～50％，则容易出现韧带及关节突间关节的破坏，晚期出现不稳及畸形加重。屈曲一压缩损伤伴随中柱损伤及容易出现脊柱不稳、畸形加重及神经损伤。

　　(三)侧方压缩

　　侧方压缩暴力导致的损伤类似于前方压缩暴力，惟一的区别是暴力来自于侧方。损伤通常仅限于椎体骨折，也可伴有后部的韧带损伤。单纯椎体骨折通常是稳定骨折，如伴有韧带损伤则为不稳定损伤，易导致疼痛及畸形加重。

　　(四)屈曲一旋转

　　屈曲一旋转损伤包括屈曲及旋转两种暴力。单纯的屈曲暴力常导致前柱的损伤，加上旋转暴力，则容易损伤韧带及关节突间关节囊，导致前后柱同时损伤。随着后部韧带及关节囊的破坏以及前面椎间盘及椎体的破坏，导致脊柱不稳。与颈椎不同，在胸椎及腰椎单纯的脱位不常见。这是由关节突的大小及方向决定的。要使胸椎及腰椎的关节突间关节单纯发生脱位，需要有牵张暴力加屈曲和旋转暴力。仅有屈曲一旋转暴力，常引起关节突骨折或其他后部结构损伤而导致脊柱脱位。

　　(五)屈曲一牵张

　　屈曲一牵张损伤很早由Chance通过X线检查于1948年提出，但其损伤机制很长时间以后才被阐明。在这一损伤过程中。屈曲的轴线常移至椎体前面，整个脊柱受到强大的牵拉暴力，椎体，椎间盘及韧带撕裂，与大部分脊柱损伤模式不一样。这一暴力可导致单纯的骨质损伤，骨质和韧带复合伤或单纯的椎间盘及韧带损伤。由Chance很先描述的单纯骨质损伤，表现为自棘突经椎板、横突、椎弓根延伸至椎体的横行骨折。

　　这一损伤通常位于L1～3水平，虽然在急性期不稳定，但容易愈合，后期常较稳定。骨折和韧带复合损伤以及单纯椎问盘及韧带损伤常发生在T12～L2水平，为不稳定性损伤，不易愈合．屈曲一牵张暴力可在胸椎和胸腰段引起双侧关节突脱位。韧带、关节囊及椎间盘发生损伤，而前纵韧带保持完整，但下位椎体的前缘常被撕脱。如果屈曲的轴线远离椎体前缘，暴力较大，则引起前纵韧带的撕裂，损伤导致脊柱严重不稳，这种损伤基本上属于牵张性损伤。如果屈曲轴线靠近椎体前缘，则可发生压缩性损伤．(六)剪切

　　剪切暴力很容易导致严重的韧带损伤，使椎体向前、后或侧方滑脱。创伤性向前滑脱很常见，常导致完全性的脊髓损伤。偶尔可伴随椎弓峡部骨折。剪切暴力常与其他暴力同时存在，导致复杂的脊柱损伤。

　　(七)后伸

　　后伸暴力引起的损伤与屈曲暴力相反，前纵韧带和纤维环的前柱部分受到张力，后柱受到压力，导致关节突、椎板以及棘突骨折，椎体前下部发生撕裂性骨折。此类损伤大部分为稳定性，除非上位椎体有明显的滑脱或合并有剪力作用，则出现不稳定损伤。

　　二、脊柱的稳定性

　　有关胸椎、胸腰椎及腰椎稳定的概念是逐步发展的。Nieoll和Holdsworth认为后部的韧带复合体是决定脊柱稳定性的关键。

　　他们认为骨折脱位和剪切损伤导致严重的后部韧带复合体损伤是不稳定损伤，其他损伤大部分为稳定损伤。Bedbrook对此持反对意见，认为前面的椎间盘和椎体才是决定脊住稳定性的主要因素，比如在椎板切除后并不产生脊柱不稳。在这两种观点的基础上。

　　发展出了脊柱稳定性的两柱理论：前柱的椎体和椎间盘承重，后柱的椎弓和韧带抗张力。

　　这两柱任何一柱破坏到一定程度均可导致脊柱不稳。这一理论对解释脊柱创伤后出现的慢性不稳有用，但不能解释所有的急性不稳。

　　实验发现，在切除所有后柱结构后，并不会出现急性脊柱不稳，要使脊柱出现不稳，至少还应切除前柱的后部。

　　此后Denis提出了脊柱的三柱理论。后柱由后面的椎弓(包括棘突、椎板、关节突、椎弓根)和韧带结构(包括棘上韧带、棘间韧带、黄韧带和关节突间关节囊)组成。中柱由椎体后半部分，后部的椎间盘纤维环和后纵韧带组成。前柱由前纵韧带、前面的纤维环和椎体前半部分组成。Denis三柱理论对界定脊柱的稳定性有帮助，但其三柱理论中没有包含脊髓和神经根，虽然脊髓和神经根对脊柱稳定性没有直接作用，但仍是一个不容忽视的因素。

　　Denis根据脊柱的稳定性及稳定类型将脊柱骨折分为四型：稳定性损伤、机械性不稳、神经性不稳、机械性

及神经性不稳。

　　稳定性损伤包括轻度和中度压缩骨折，后柱无损伤，可防止脊柱异常屈曲。中柱通常也无损伤，防止骨质或椎间盘突入椎管以及明显的半脱位。不伴有后柱损伤的压缩性骨折是典型的稳定性损伤。

　　机械性不稳指三柱中有两柱损伤，可出现异常活动。比如有前柱和后柱损伤的严重的压缩性骨折，可通过未受损的中柱出现异常的屈曲，这一损伤常表现为疼痛，但一般无神经损伤。屈曲一牵张性损伤有后柱和中柱的损伤，可以未受损的前柱为支点出现异常的屈曲活动。这一损伤会导致慢性脊柱不稳及背部疼痛，但通常无神经损伤。

　　神经性不稳指爆裂性骨折，Denis认为这种损伤大部分会愈合，在机械上变成较稳定的。但他同时也发现，此类骨折由于中柱损伤突人椎管，20％出现神经损伤。神经损伤须手术减压固定。通过畸形复位及坚强的内固定达到直接或间接减压。

　　典型的机械性和神经性不稳是三柱均有损伤的骨折脱位。常由于神经受到压迫而有神经症状。

　　White和Panjabi将脊柱不稳定义为“脊柱丧失了维持椎体间序列不损伤或继发刺激脊髓和神经根或因结构改变出现畸形或疼痛”。

　　三、骨折的分类

　　胸椎及腰椎骨折分类有很多种，分类主要是根据损伤的机制、放射学特点或稳定性。

　　Denis的三柱理论由于包含了大部分的损伤类型，而且与损伤机制相关而被广泛应用。

　　(一)压缩性骨折

　　压缩性骨折是前柱有骨折而中柱无损伤，部分以中柱为轴，向前屈曲使后柱由于张力作用而出现损伤。损伤的机制是前屈或侧屈。压缩骨折可发生在前方或侧方，发生在前方占89％。骨折可同时累及上下终板(A型，占16％)，或仅累计上终板(B型，占63％)，或仅累及下终板(C型，占6％)，或上下终板均无损伤，前面皮质有骨折(D型，占15％)。Denis统计197例胸腰椎压缩性骨折病人，无一例有与骨折有关的神经损伤。椎体被压缩小于40％～50％而无后柱损伤属于比较稳定的低能量损伤。但是，应排除邻近节段的损伤。椎体被压缩超过40％～50%而椎体后部无损伤，对于年轻而无骨质疏松的病人，极有可能后柱韧带有损伤。

　　(二)爆裂性骨折

　　爆裂性骨折与压缩性骨折的区别是中柱有骨折。椎体后部的附件会播散开来，因此在脊柱前后位片上可见椎弓根间距增宽，椎板也会发生骨折。Cammisa等通过CT检查发现在爆裂性骨折中有50％存在椎板骨折，70％的病人有骨块突入椎管压迫神经导致神经损伤。爆裂性骨折损伤的机制是首先受到轴向负荷，同时合并其他的暴力如屈曲或旋转。爆裂性骨折因为至少有两柱损伤，因此属于不稳定损伤。骨折椎体相邻的椎问盘常有广泛损伤。

　　Denis将爆裂性骨折分为五个亚型。A型：上下终板均受累，常发生于下腰椎，约占24％；B型：仅有上终板受累，常发生在胸腰结合部，约占49％；C型：仅有下终板受累，很少见，约占7％；D型：中柱发生爆裂性骨折，同时合并旋转损伤，导致侧方半脱位或倾斜，约占15％。E型：中柱发生爆裂性骨折，前柱受到不对称性的压缩，约占5％。

　　Willen等通过尸体标本证实了上述骨折类型。在爆裂性骨折中神经损伤发生率为47％。神经受损伤的程度与椎管内受侵害的程度关系不大。Willen等发现D型骨折神经损伤发生率相对较高。对神经的损伤主要发生在受伤的瞬间。神经损伤与损伤的部位有一定的关系，在胸腰结合部(Tl2～L1)以下神经完全损伤的发生率明显要低。

　　(三)屈曲一牵张性损伤

　　安全带型损伤的后柱和中柱常受到牵拉，前柱通常不受损伤而作为暴力作用的支点。其损伤常见于乘坐高速汽车腰部系安全带，在撞车瞬间患者躯体上部急剧向前移动并屈曲，以前柱为枢纽，后柱与中柱受到牵张力而破裂开。Denis将这一损伤根据受伤为一个水平或两个水平分为四型：A型，经过一个水平的骨折，即Chance骨折，约占47％；B型，经一个水平的韧带损伤，约占11％；C型，两个水平损伤，中柱骨折，约占26％；D型，两个水平损伤，中柱经过韧带或椎问盘。

　　这一分类的缺点是在安全带损伤中，还有一类后柱受到牵张损伤，而前柱和中柱受到压缩暴力损伤的未包括在内，这种损伤常导致压缩性骨折或爆裂性骨折。屈曲一牵张性损伤合并神经损伤比较少见，发生率常低于10％。此类损伤中有韧带损伤的通常被认为属急性和慢性不稳。主要为骨折的属急性不稳，通常能很好地愈合。

　　(四)骨折一脱位

　　骨折一脱位常由于压缩、牵张、旋转或剪切暴力使脊柱三柱均发生损伤(图8—12)。

　　三种不同的损伤机制可导致三种不同类型的骨折一脱位。A型：屈曲一旋转损伤，常见于摩托车事故中或从高处坠落。B型：剪切骨折脱位损伤，常由于暴力直接作用在躯干上所致。C型：双侧关节突脱位，由于屈曲一牵张性损伤所致。这一型损伤类似于安全带损伤，但前柱也有损伤。通常是前面的椎体或椎间盘损伤，前纵韧带常下位椎体撕脱，导致明显的半脱位。Denis报告67例骨折一脱位患者，56例为屈曲一旋转损伤，7例为剪切损伤，4例为双侧关节突脱位。所有病例脊柱三柱均有损伤，而且神经损伤发生率很高，在屈曲一旋转损伤中，仅有25％无神经损伤，39％脊髓完全损伤。7例剪切损伤均是脊一完全损伤。4例屈曲一牵张损伤中，3例为不完全神经损伤，1例无神经损伤。骨折一脱位损伤属急性不稳定损伤。