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从胸腰椎骨折到下腰骶椎骨折之TLICS到LSICS

 martinbigbird 2017-02-20



本文原载于《中华骨科杂志》2016年第22期

脊柱作为人体的中轴骨,起到支撑、保护、运动、负重和减震等功能。其中的重要组成部分——下腰骶椎由下腰椎(L3~L5)和骶骨组成。下腰椎承托上半身重量,在脊柱的整体运动中活动范围较大,可以完成躯干的旋转、伸屈和侧屈等运动;作为腹后壁的一部分,参与围成腹盆腔,保护内脏器官。骶骨为骨盆的重要组成部分,其关键功能是连接脊柱与骨盆,容纳支配肠管、膀胱、性器官以及下肢的神经组织,并且在腰骶区周围有重要的韧带结构以保护重要的神经;骶骨与髂骨连接构成骶髂关节,并有韧带加强,在一定程度限制了关节的活动,增强了该关节的稳固性,从而有利于重力通过该关节向下肢传递,以及自高处着地或跳跃时起缓冲冲击力及震荡的作用。因此,下腰骶椎结构和功能的完整性对维持躯干、骨盆和下肢,甚至内脏的生理功能极其重要。

近年来,由于工业、交通等的快速发展,脊柱骨折的发生率正在逐年升高。下腰骶椎骨折常由坠落伤、挤压伤、交通事故等造成,多见于成人,但骨折类型由于致伤能量和机制的不同差异极大。与胸腰段脊柱(T10~L2)相比,下腰骶椎具有特殊的解剖学特点和生物力学特性,不易发生骨折,且骨折后的临床表现、治疗效果及预后均有其特殊性[1]。很可能是因为下腰骶椎骨折的低发病率和异质性,目前还没有针对其的统一或者可靠的分类评分系统,这导致了下腰骶椎骨折损伤的治疗缺乏有效的指导。

临床常用的胸腰椎损伤分类及损伤程度评分系统(thoracolumbar injury classification system and severity score,TLICS),从3个方面即骨折形态、后方韧带复合体(posterior ligamentous complex, PLC)的完整性、神经损伤情况进行描述,比较简单、容易接受、易于指导临床决策,且具有较好的信度与效度。而基于TLICS提出的腰骶椎损伤分类及损伤程度评分系统(lumbosacral injury classification system and severity score, LSICS)是目前比较综合全面的分类评分系统,不仅描述上述3个方面,而且根据患者全身各系统情况、多发伤患者的血流动力学稳定性、受伤处软组织情况以及预期制动状态进行修正。但对下腰骶椎骨折损伤进行LSICS评分时,存在一定的问题和困扰,如下腰骶椎骨折损伤最佳分类依然存在争议,目前此领域的研究有哪些进展,LSICS与TLICS相比有哪些特征性优势,LSICS的信度与效度等。

因此,我们以'胸腰椎' 、'下腰骶椎' 、'骨折'等为中文关键词在万方、CNKI等中文数据库进行检索,并且以'thoraco-lumbar vertebrae' 、'low lumbosacral vertebrae' 、'fracture'等为英文关键词在PubMed、Web of Science、Cochrane Library等英文数据库进行检索,重点纳入近10年(自2005年1月至2016年5月)的文献,同类型的研究选择证据等级高的文献,共检索到文献1 317篇,其中中文文献451篇,英文文献866篇。文献的纳入标准:①医学证据水平等级较高;②研究方法可靠,质量较高;③在脊柱和创伤骨科群体中可接受性良好。排除标准为:①证据水平等级较低;②存在研究设计缺陷,数据不完整,质量差;③在脊柱和创伤骨科群体中可接受性差。根据纳入排除标准,剔除文献1 266篇,最终纳入51篇文献,其中包括6篇中文文献和45篇英文文献(图1)。

图1 文献筛选流程图,最终纳入文献51篇,其中中文文献6篇,英文文献45篇

本综述从下腰骶椎骨折损伤分类存在的问题,腰骶椎骨折分类评分系统,TLICS分类评分系统局限性,LSICS分类评分系统的优势以及临床应用和调整等方面进行归纳和总结,目的在于:①归纳下腰骶椎骨折损伤分类目前存在的问题;②分析应用于下腰骶椎骨折时TLICS分类评分系统的局限性以及LSICS分类评分系统的优势;③概括LSICS分类评分系统的临床应用和调整。

一、下腰骶椎骨折损伤分类存在的问题

目前对于下腰骶椎骨折损伤,尤其是其中的高能骶骨骨折和腰骶分离(lumbar-sacral dislocation,LSD)损伤的最佳分类依然存在争议。

目前对LSD损伤的名词术语仍未达成一致,与之相似的其他描述包括腰骨盆分离[2]、脊柱骨盆分离[3,4,5,6,7]、椎骨骨盆分离或不稳[3,8]和腰骶骨折分离[9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19]。LSD损伤类型在1969年被Purser[20]描述,通常包括骶骨横向骨折部分和与之相连的两侧纵向骨折部分,由于头侧躯干部分缺乏支撑导致骨折的不稳定性,同时伴髂骨在S1水平中断,结果导致脊柱骨盆解剖的必然分离[21,22,23,24]。LSD损伤比较少见,仅有几篇报道关于LSD损伤评估和治疗的回顾性综述[2,21,22,23,25,26]。目前,已有几种描述腰骶椎骨折损伤的分类系统[27,28,29],由Isler[5]、Roy-Camille等[21]、Sabiston-Wing[30]、Denis等[31]、和Strange-Vognsen-Lebech[32]等进行了描述报告。而且,这些分类系统主要是描述性的,缺乏有效性、重复性、治疗注意事项和预后信息。再者,许多分类系统不包括对临床决策有重要意义的某些解剖或生理因素,比如畸形或粉碎的数量,患者的神经功能,后韧带复合体的完整性,系统性损伤负荷,相关的软组织损伤和患者制动情况。

由于下腰骶椎骨折损伤分类存在争议,大多数治疗决策依赖于医生的经验、损伤机制的回顾性假设、未经证实的脊柱畸形和神经损害预测。因此,下腰骶椎骨折损伤分类存在的问题会导致创伤团队成员、住院医生和外科研究人员之间明显的沟通障碍,从而影响了下腰骶椎骨折的治疗。

二、腰骶椎骨折和下腰骶椎骨折损伤分类评分系统

TLICS的临床应用已经证明了其有效性[33]。TLICS应遵循以下原则:损伤类型发生发展的自然历程,一致的影像学和临床特点,基于简单的算法来指导临床决策,根据损伤的严重程度预示预后,用一种通用的语言来描述损伤类型,并且要很容易被记忆和应用于临床[33]。基于这些原则,通过大量的文献回顾和专家的临床经验,模仿TLICS和下颈椎损伤的分类系统(subaxial cervical spine injury classification system,SCSICS)[34],提出一种综合实用的分类系统即腰骶椎损伤分类及损伤程度评分系统(LSICS )[35],以指导复合腰骶损伤和LSD损伤的临床决策。

TLICS包括3个方面即骨折形态(图2[33])、PLC的完整性、神经损伤情况。根据不同情况给予不同分值,最后将3部分的分值相加,其总分可作为选择治疗的依据。LSICS主要考量3个方面即骨折形态(图3)、PLC完整性、患者神经功能状态,并根据患者全身各系统情况、多发伤患者的血流动力学稳定性、受伤处软组织情况以及预期制动状态进行修正。LSICS在TLICS的基础上进行改进,结合腰椎的解剖特点和生物力学特性,制定更为详细具体的评分细则(表1)。

表1 TLICS与LSICS的评分细则

图2 骨折形态示意图,胸腰椎损伤分类及损伤程度评分系统(thoracolumbar injury classification system and severity score,TLICS)的骨折形态 A 压缩:椎体压缩,常伴后凸畸形,1分 B 水平移位/旋转:扭转和剪切力导致水平/旋转移位,脊柱稳定性极差,3分 C 牵张:骨折端的头侧部分与尾侧部分断裂,4分

图3 骨折形态示意图,腰骶椎损伤分类及损伤程度评分系统(lumbosacral injury classification system and severity score,LSICS)的骨折形态 A 屈曲压缩:上骨折片段(腰椎和相连的上骶椎)屈曲,伴不同程度的后凸畸形,后凸≤20°为1分,后凸>20°为2分 B 轴向压缩:轴向负荷导致上骨折片段没有移位的粉碎性骨折,无骶管或神经孔侵害2分,有骶管或神经孔侵害3分 C 水平移位/旋转:剪切和扭转力导致上骨折片段不同程度的前/后移位,3分 D 爆炸/剪切:直接暴力导致严重的粉碎性骨折,常伴有严重的头侧不稳定和骨节段性缺损,4分

TLICS和LSICS的损伤严重程度评分(composite injury severity score,CISS)是从每个类别计算分数加和,基于阈值把患者分为非手术或手术治疗组:总分为1~3分,选择非手术治疗;总分≥5分,则手术治疗;如果总分为4分,则应综合考虑,选择合适的治疗方案。其中,在损伤形态组内,只有最严重或得分最高的亚组被用来计算损伤严重程度评分。

三、从TLICS到LSICS

(一)TLICS评分系统应用于下腰骶椎骨折的局限性

Joaquim等[36]依据TLICS分类评分系统指导治疗胸腰椎创伤患者的前瞻性研究,结论支持TLICS评分可作为脊柱骨折患者是否需手术治疗的标准。Vaccaro等[37]对TLICS信度的研究认为TLICS是胸腰椎骨折评价和指导治疗的可靠标准。但是TLICS也存在一定局限性,如MRI评估PLC的完整性,TLICS不适用于椎体前中柱严重塌陷的爆裂性骨折,未考虑邻近椎间盘等软组织的影响等等。

PLC在骶部的解剖组成包括棘上韧带、棘突间韧带、黄韧带、髂腰韧带、腰骶韧带和关节囊,其对变形力提供了重要的约束,尤其为向前滑移和屈曲畸形,使得脊柱能够在正常生理负荷下运动,PLC的完整性被认为与脊柱稳定性呈正比。但通过MRI评估后韧带复合体的完整性存在限制。Lewkonia等[38]关于TLICS信度的研究发现,尽管术前MRI可很好地评估PLC完整性,但是术中会因为后方软组织挫伤严重,对PLC的断裂状态造成错误误判断,影响手术治疗。而且Van Middendorp等[39]对胸腰椎后纵韧带复合体损伤的研究发现,无明显证据支持MRI对PLC损伤具有较高的诊断价值。其次,对于椎体前中柱严重塌陷的爆裂性骨折,但其PLC完整性良好,神经功能状态良好,脊柱稳定性极差,需要手术进行干预重塑脊柱稳定性,然而TLICS评分为2分,建议行保守治疗,这可能导致远期症状性后凸畸形[30]。最后,胸腰椎骨折常伴有骨折椎体椎间盘的损伤,这与后路手术后椎体塌陷、矫正丢失及局部后凸畸形密切相关,而TLICS仅对骨折椎体形态进行评估,未考虑邻近椎间盘等软组织对骨折及预后的影响[41]。此外,下腰骶椎活动度大、稳定性差和周围组织结构复杂等[42],一旦发生损伤仅从TLICS的这3个方面进行评分不够具体和明确。因此,TLICS应用于下腰骶椎骨折评分的局限性很大。

(二)LSICS评分系统的优势

对于下腰骶椎骨折,LSICS是目前提出的最全面的分类评分系统,基于复合损伤评分,主要考量3个方面即骨折形态、后方韧带复合体完整性及患者的神经功能状态,并根据患者全身各系统情况、多发伤患者的血流动力学稳定性、受伤处软组织情况以及预期制动状态进行修正。损伤形态的第4部分根据Helgeson等[22]描述的军事经验,即战争等高能爆炸后独特的LSD损伤通常涉及严重的骨节段性粉碎或缺损,确定为'爆炸或剪切' 。Bellabarba等[24]对骶骨骨折脱位伴脊柱骨盆不稳的手术相关并发症的研究发现,复合腰骶损伤后最明显的并发症是持续的神经损害,造成肠膀胱功能障碍、性功能障碍和腰骶神经丛麻痹与神经根损伤[43]。所以,LSICS分类评分系统的神经功能状态是在Gibbons等[28]描述的骶神经损伤分类的基础上,从完整性、神经感觉异常、下肢无力、肠和膀胱功能障碍、进行性神经功能障碍等方面进行描述的。

相对于TLICS, LSICS是综合全面的,其充分考虑到腰骶椎解剖和生物力学特性,对腰骶椎粉碎性骨折进行评估并指导临床决策,对于预测脊柱不稳定性、进行性畸形、神经功能退变和患者的疗效非常重要。LSICS可促进多学科创伤团队成员关于下腰骶椎骨折损伤的交流沟通和治疗合作。并且,LSICS也可能作为进行前瞻性研究的研究工具,进一步认识各种复合骶骨损伤治疗后的疗效[35]

(三)LSICS的不足

可能由于下腰骶椎骨折发病率低和异质性,目前仍没有对于LSICS分类评分系统的信度与效度的相关报道。因此,进一步的研究是必要的,以确定该分类系统的信度和效度,以及在临床实践中证明其作用[44,45]

(四)LSICS的临床应用与调整

LSICS应用于下腰骶椎骨折骨折,包括与双侧纵向骨折相连的横贯性骨折('U'型、'H'型、'Y'型和'λ'型骨折类型),重要的上骶骨(S1~S3)粉碎性骨折,涉及腰骶关节(L5~S1)的创伤性脊椎前移[7],不稳定性纵向骶骨骨折[46]。虽然也是高能创伤的结果,但是对单向压缩性骶骨骨折伴有横向压缩骨盆环损伤不应使用LSICS评估[35]

虽然使用LSICS客观地规范了下腰骶椎损伤评分和协助临床决策,但是各种其他因素可以明显影响治疗效果。LSICS分类评分系统在实行损伤严重程度评分的同时,应当考虑以下临床修正:系统性损伤负荷,多发伤患者的血流动力学稳定性(生理状态),软组织损伤状态(开放性骨折,硬脑膜撕裂),预期制动情况(如果患者是在床上休息3个月,并且没有神经缺陷,可能会考虑可接受的非手术治疗)。

当考虑多发伤患者的系统性损伤负荷和血流动力学稳定性时,应基于治疗目的和手术方法,选择手术治疗时机。选择合适的手术治疗时机非常重要,过早或者延误手术治疗时间都会在一定程度上影响治疗效果。积极早期进行手术可导致新陈代谢不稳定的患者出现明显的术中失血风险、心肺损害、软组织损伤和感染等[25]。然而,当对有明显的神经元受损的患者进行手术减压治疗时,延误通常超过2周,可能会影响神经功能恢复的最佳机会[25,31]

评估下腰骶椎骨折患者的软组织状态也是极其重要的,因为开放性骨折极大地影响治疗和预后[33]。骶骨前区后软组织膜由一层薄薄的骶棘肌和腰骶筋膜组成,因此腹部承受钝伤和忍受后路突出结构的能力有限[33]。大多开放性腰骶骨折可以根据Gustilo-Anderson分类系统被归为3A类型[47],但Helgeson等[22]报告战斗伤员由于高能爆炸创伤经常遭受骶骨和臀部更严重的开放性软组织损伤,当总体分析与战争相关的LSD损伤的感染率为13%,当仅分析开放性损伤时感染率升至33%。所以对于包括直肠侵害、阴道侵害[48]、与泌尿生殖相关的感染在内的重要开放性损伤,还应仔细评估患者[49],并且使手术治疗管理更加复杂化的其他软组织损伤包括浅度或深度烧伤,闭合性损伤伴广泛的腰骶筋膜缺损,类似Morel-Lavellee损伤。因此,只要存在骶前和臀部软组织损伤,都应精心策划和安排手术干预和方法[50]

临床决策也取决于患者的制动状态。根据治疗伴有严重系统负荷和后方软组织损伤的多发伤战斗伤员和其他不能早期负重的相关性实质损伤患者的经验,患者的制动状态尤其重要[35]。临床决策同样应该考虑其他相关系统性损伤、肌肉骨骼损伤、严重创伤性脑损伤、骨质疏松症[51]、肥胖、病人的生理年龄和一般健康状况。

目前已经证实TLICS具有全面性及较高的可信度和可重复性,易于让低年资医生接受,并可根据分类结果指导临床工作,是值得在临床推广和应用的分类方法。然而对于腰骶椎损伤,TLICS仍存在一定的局限性,特别是其量化的标准能否真正的反映脊柱稳定程度。因此,基于TLICS提出的LSICS是比较完善和全面的,更适用于下腰骶椎骨折的评分系统,但仍需要多中心、大样本、更长期的临床试验来验证该分类评分系统的信度和效度以及对临床治疗的指导意义和预测预后的能力。

参考文献略





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