胸腰椎損傷分類評分系統及其評價

　　目前，有關胸腰椎損傷的分類方法很多。不同學者使用不同的分類法來報道各自的研究成果，難以對其結果進行比較。出現這一現象的原因在於對胸腰椎損傷的分類還沒有一個令人信服的方案。一個完美的損傷分類應能全面反映損傷程度，指導治療和預測治療效果。本文就胸腰椎損傷分類評分系統及其評價的相關研究進行綜述。
　　一、胸腰椎損傷穩定性的相關理論
　　胸腰椎損傷是否需要手術治療取決於外傷後脊柱的穩定性及不穩定程度。在20世紀四十年代末，Nicoll[1]認為脊柱的機械性穩定由四種因素決定，即椎體、椎間盤、小關節及棘間韌帶，其中棘間韌帶是最主要的。1963年Holdsworth[2]提出了“柱”及後方韌帶複合體的概念，將脊柱分為前、後二柱，並按照後方韌帶複合體是否損傷將胸腰椎骨折分為穩定性骨折和不穩定性骨折兩大類。1968年，Kelly和Whitesides[3]重新定義脊柱二柱理論，認為無論後方韌帶複合體是否完整，爆裂性骨折都是不穩定骨折[4]。Panjabi[5]對胸腰椎骨折的進一步研究和認識發現脊柱骨折的穩定性並不是僅決定於後方韌帶複合體的完整性。1982年Denis[6]提出了脊柱三柱理論：前柱由前縱韌帶、纖維環的前半部分和椎體前半部分組成，中柱由後縱韌帶、纖維環的後半部分和椎體後半部分組成，後柱由椎弓、棘間韌帶、棘上韌帶、黃韌帶和小關節囊組成；他認為所有爆裂性骨折均為不穩定性骨折。McAfee等[7]結合生物力學基礎研究提出了自己的脊柱三柱理論，其中中柱由後縱韌帶、纖維環的後1/3部分和椎體後1/3部分組成；他們認為中柱的損傷程度和受傷機制決定脊柱的穩定性，後方韌帶複合體是脊柱穩定的重要因素。臨床上一些學者根據後凸畸形程度、椎管內佔位情況、椎體高度丟失率及神經功能狀況來判斷骨折是否穩定，並依此來決定是否需要手術治療[8-9]。因此，目前對脊柱穩定性的認識尚未達成共識，特別是對軟組織在維持脊柱穩定性中的作用存在很大爭議。我們認為脊柱損傷的穩定應包括三個方面即椎體、軟組織和神經狀況，缺一不可，但三個方面的相互關係及對穩定性作用的大小可能不同，有待進一步研究。
　　二、胸腰椎損傷分類系統：
　　1、基於骨折形態描述及損傷機制的分類：對骨折形態描述是基於放射學的診斷，隨著放射診斷學的發展，對胸腰椎骨折的認識也逐步深入，表現在對骨折的分類越來越詳盡。1938年Watson-Jones[10]將胸腰椎骨折分為簡單楔形骨折、粉碎骨折和骨折脫位三種類型。1949年Nicoll[1]在對不同損傷機制的形態學分析基礎上，將胸腰椎損傷分為四種主要類型，即前方楔形骨折、側方楔形骨折、骨折脫位型及椎弓骨折。Holdsworth[2]首先考慮韌帶在維持脊柱穩定性中的作用，將胸腰椎骨折按後方韌帶複合體是否損傷分為穩定性骨折和不穩定性骨折兩大類。Denis[6]在三柱理論的基礎上，將胸腰椎損傷分為四大類：壓縮性骨折、安全帶骨折、爆裂性骨折及骨折脫位型，並進一步細分為16小類。三柱理論及其分類在臨床上曾經廣泛使用，特別是Denis分類中爆裂性骨折的五個亞型，至今仍有學者在使用。因對爆裂性骨折的不同認識，McAfee等[7]依據自己的脊柱三柱理論將胸腰椎損傷分為以下六型：楔形壓縮性骨折、穩定爆裂性骨折、不穩定爆裂性骨折、Chance骨折、屈曲牽張型骨折損傷和剪切性損傷。隨著AO/ASIF（Arbeitsge-meinschaft für Osteosynthesefragen/The Association for the Study of Internal Fixation,內固定研究學會）理論在臨床的推廣，Magerl等[11]在對多中心1400例胸腰椎損傷患者的X線片和CT研究基礎上提出了AO分類。該分類根據Holdsworth的二柱理論和受傷機制將損傷分為壓縮型、牽張型和旋轉暴力型三種基本類型，再根據骨折部位、骨折形態、韌帶損傷情況和移位的方向分為不同的亞型，將胸腰椎骨折分為3類9組27型，多達55種。國內也有學者對此做了大量研究，並提出自己的分類方案，如金大地[12]根據損傷機制及其病理形態將胸腰椎骨折分為三類，每類分為二型，每型又分三亞型共18種。這些分類都是在影像學資料的基礎上，結合患者的受傷機制，僅僅考慮了骨性結構的損傷，而沒有結合軟組織及神經損傷情況，更不能量化損傷的嚴重程度。因此，有學者研究[13-15]胸腰椎損傷程度評分系統，來量化評價損傷嚴重程度，反映脊柱穩定程度並指導治療和預測預後。
　　2、基於損傷嚴重程度評分的分類系統：McCormack等[13]在研究短節段椎弓根釘固定失敗原因的基礎上，提出載荷分享分類（load sharing classification, LSC）。根據影像學資料從椎體粉碎程度、骨折片移位程度及後凸畸形矯正程度三個方面進行評分，每項按嚴重程度行3分制評分，三項得分之和為LSC總評分，評分越高骨折越不穩定。該分類首次量化了損傷的嚴重程度，但也僅僅考慮了椎體骨折的情況，忽視了軟組織及神經損傷對脊柱穩定性的作用。
　　2005年美國的脊柱創傷研究學組（The Spine Trauma Study Group, STSG)結合患者X線片、CT、 MRI檢查及患者的神經損傷情況提出了胸腰椎損傷評分系統（thoracolumbar injury severity score, TLISS）[14]。TLISS主要依據三個方面：(1)基於影像學資料瞭解骨折的受傷機制；(2)椎體後方韌帶複合結構的完整；(3)患者的神經功能狀態。後來STSG改進了TLISS，把帶有主觀色彩的受傷機制改為更為客觀的骨折形態描述，並稱之為胸腰椎損傷分型及評分系統（thoracolumbar injury classification and severity score, TLICS)[15]。具體標準是：(1)骨折的放射學形態：壓縮性骨折1分；爆裂性骨折2分；旋轉型骨折3分；牽張性骨折4分。若有重複，取最高分。(2)後方韌帶複合體結構的完整性：完整者0分；完全斷裂者3分；不完全斷裂者或可疑斷裂2分。(3)患者的神經功能狀態：無神經損害者0分；完全性脊髓損傷者2分；不完全損傷者或馬尾綜合症者3分。各項分值相加即為TLICS總評分，評分越高代表損傷越嚴重。該分類首次綜合考慮了椎體、韌帶及神經功能對脊柱損傷穩定性的作用，並且量化損傷的嚴重程度，是具有重大意義的一次進步。
　　三、對胸腰椎骨折分類的評價
　　Burstein[16]在美國骨與關節外科雜誌(The Journal of Bone and Joint Surgery, JBJS)撰寫編輯評論時指出，骨折分類系統的本質是應用工具，評價這一工具在臨床實踐中是否有用，就是看它被不同的醫師在不同的時間使用時，能否得出相同的結果，因此對每一種分類均應進行科學系統的評價。Audige等[17]認為，對一種骨折分類的評價應包括三個階段：第一階段是分類提出者對分類進行有效性、可靠性評價；第二階段是多中心對分類有效性及可靠性評價；第三階段是進行前瞻性臨床試驗證實其對臨床治療及預後判斷的有效性。
　　1、分類可靠性及有效性評價：可靠性反映了運用同一骨折分類系統閱讀同一批患者的影像資料後得出相同結論的能力，分為不同觀察者之間的可靠性和同一觀察者在不同時間判斷的一致性。有效性是指分類系統對骨折真實狀況反應的準確程度。統計學上常用符合百分率及Kappa值來評價分類的可靠性及有效性[18]，Kappa值＞0.75說明符合水平很好，＜0.50說明符合水平差。
　　夏良政等[19]對Denis和Gertzbein兩種分類進行評價，結果觀察者之間的平均Kappa指數：Denis四類型為0.588，16個亞型為0.134；Gertzbein三類型為0.603，9亞型為0.420。觀察者前後的平均Kappa指數：Denis四類型為0.706，16個亞型為0.432；Gertzbein 三類型為0.746，9個亞型為0.511。Wood等[20]對Magerl和Denis分類進行評價，觀察者之間Magerl分類的A、B、C三型及九個亞型的Kappa平均值為0.475和0.537，Denis分類的四型16亞型的Kappa平均值為0.606和0.173，觀察者前後的符合率Magerl型和亞型分別為0.82和0.67，而Denis分類為0.79和0.56。Magerl、Denis及Gertzbein分類均只有中度的可靠性和有效性，存在不同程度的缺陷。
　　Dai等[21]對載荷分享分類進行了Kappa分析，45例病例的X線片和CT片經過5名觀察者評價得出第一次觀察者之間的kappa平均值為0.79，三個月後為0.84，觀察者前後的Kappa平均值為0.78，對於該分類的三個組成部分分別進行統計學評價，kappa平均值為觀察者之間第一次0.90，第二次0.92，觀察者前後0.89。作者認為載荷分享分類有很好的可靠性和有效性。張志成等[22]對48例胸腰段骨折，根據TLICS系統進行評定，3 個月後進行再次評估，使用Cohen加權Kappa係數對觀察者間一致性和可重複性進行分析，計算TLICS亞類Kappa係數位於中度和較高可靠性之間(0.43～0.72) ，TLICS系統可重複性的Kappa係數則位於中度和較高度可重複性之間(0.55～0.76)，TLICS系統診斷準確率為95.1％，敏感性87.5％，特異性96.8 ％，認為TLICS分類系統具有較高的可靠性和可重複性。
　　2、分類對臨床治療和預後的指導意義：根據Denis的三柱理論及其分類[3]，所有爆裂性骨折均為不穩定損傷，可導致神經功能進一步的損傷，需手術治療。但許多研究發現無神經損傷的胸腰椎爆裂性骨折行保守治療後極少出現或不出現神經功能的損害，說明該分類對指導治療的意義不大。Weninger[23]分析了136例保守治療胸腰椎壓縮及爆裂性骨折的影像學資料及功能評估，發現保守治療對胸腰椎爆裂性骨折安全有效。2003年，Wood[24]發表了一篇關於胸腰椎爆裂性骨折治療的前瞻性隨機對照文章，對47例無神經損傷的胸腰椎爆裂性骨折的患者隨機行手術治療和保守治療，經平均44個月的隨訪，發現在手術治療和保守治療組之間，無論放射學評價或者功能評價（包括SF-36評價）差異均無統計學意義。
　　McCormack[6]提出LSC時指出，該分類僅用於指導選擇手術固定方式，對於＜7分的骨折可以行後路短節段固定，對於≥7分的嚴重骨折單行後路短節段固定，內固定失敗率高。Dai[25]回顧性分析了127例經平均7.2年隨訪的爆裂性骨折保守治療的病例，分析患者後凸復位丟失率及功能情況和受傷時LSC評分之間的關係，認為LSC評分能指導臨床對患者是否行手術治療。Korovessis等[26]對40例LSC評分＞6分的L2～4椎體骨折患者進行前瞻隨機研究發現，對於LSC評分＞6分的爆裂性骨折，短節段椎弓根螺釘固定不能有效維持復位，達不到滿意的臨床療效。Dai等[27]在一項5～7年的前瞻隨機對照臨床試驗中發現，對於載荷分享評分≤6分的胸腰椎爆裂性骨折，短節段椎弓根螺釘內固定安全有效。LSC分類對指導臨床工作特別是對於選擇手術固定節段，防止內固定鬆動、斷裂及骨折復位再丟失有指導意義。
　　TLICS[15]建議≥5分者應考慮手術治療，≤3分者考慮非手術治療，4分者可選擇手術或非手術治療，並建議根據神經功能狀態和後方韌帶複合體的損傷情況決定手術入路和手術方式。該分類系統建議：（1）來自前方壓迫的不完全的神經功能損傷需行前路手術減壓內固定；（2）後方韌帶複合體的損傷行後路手術；（3）既有不完全神經功能損傷又有後方韌帶複合體損傷的行前後聯合入路手術。目前尚未檢索到該分類對臨床指導意義的評價文章。
　　四、小結與展望
　　在處理胸腰椎損傷時，除骨結構的損傷外，應重視軟組織損傷的情況，包括韌帶結構與椎間盤等。忽視軟組織損傷的存在常常影響治療結果[28]。早期損傷分類僅僅根據X線片的骨折形態學將骨折進行簡單分類，對後方韌帶複合體是否損傷只能從體檢和X線片見棘突分離來判斷，易對後方韌帶複合體損傷漏診，對臨床的指導有限，也不能判斷預後。Denis和Magerl分類太複雜，其有效性及可靠性低，對臨床的指導意義有限。LSC分類僅僅從機械力學的力傳導方面來考慮脊柱的穩定性，沒有考慮神經損傷的情況及軟組織對脊柱穩定性的重要作用，也不能指導是否需要手術治療。TLICS分類結合MRI檢查，特別是T2加權的抑脂序列矢狀位圖像對後方韌帶複合體損傷的診斷敏感性明顯提高，可以綜合考慮脊柱椎體骨折形態、韌帶損傷和神經功能，並量化損傷程度。該分類有很好的可靠性和有效性，並能根據分類結果來指導臨床工作，是值得在臨床推廣和應用的分類方法。但該分類仍需完善，特別是量化的標準是否真正的反映了脊柱穩定程度，需要臨床實驗驗證該分類評分系統對臨床治療的指導意義和預測預後能力。