朱思光¹, 孙涛²
1. 上海宝山区仁和医院/华山医院宝山分院放射科, 上海 200431;
2. 江苏省人民医院放射科, 江苏 南京 210029
2020-12-02 收稿, 2021-03-25 录用
^*通讯作者: 朱思光

摘要: 选取380例胸腰椎骨折患者作为研究对象，168例胸腰椎骨折后方韧带复合体(PLC)损伤患者为观察组，212例非PLC损伤患者为对照组。通过统计比较发现，两组的载荷分享评分系统(LCS)评分、胸腰椎损伤分类及严重程度(TLICS)评分、Cobb角度、椎体楔变角(SIEA)、局部后凸角(LK)、棘突间距增加值(IISD)相比，差异有统计学意义(P < 0.05)；CT骨性影像学参数联合诊断胸腰椎骨折PLC损伤的敏感度为72.41%、特异度为87.33%；预后不良患者术前及术后3 d的SIEA、LK、IISD均高于预后良好患者(P < 0.05)；术后3 d，SIEA、LK、IISD的AUC值均高于术前，且联合预测胸腰椎骨折PLC损伤患者预后的AUC值最高，为0.869。SIEA、LK、IISD为胸腰椎骨折PLC损伤的危险影响因素，三者结合可为临床诊断胸腰椎骨折PLC损伤及预测预后提供参考。
关键词: 胸腰椎骨折后方韧带复合体损伤CT骨性影像学椎体楔变角局部后凸角棘突间距增加值危险因素预后
The Value of Parameters of CT Bone Imaging in the Diagnosis of Posterior Ligamentous Complex Injury in Thoracolumbar Fracture and the Analysis of Risk Factors
ZHU Siguang¹, SUN Tao²
1. Department of Radiology, Baoshan Branch, Baoshan Renhe Hospital/Huashan Hospital, Shanghai 200431, P. R. China;
2. Department of Radiology, Jiangsu Provincial People's Hospital, Nanjing 210029, Jiangsu, P. R. China
^*Corresponding author: ZHU Siguang
Abstract: A total of 380 patients with thoracolumbar fracture were selected as the research objects, which were 168 patients with thoracolumbar fractures and posterior ligamentous complex (PLC) injuries as the observation group, and 212 patients without PLC injuries a the control group. Through statistical comparison, it was found that the load-sharing classification system (LCS) score, thoracolumbar injury classification and severity (TLICS) score, Cobb angle, SIEA, LK, and IISD were significantly different between the two groups (P < 0.05). The sensitivity of the diagnosis of PLC injury in thoracolumbar fractures through the combination of CT bone imaging parameters was 72.41% and the specificity was 87.33%. The SIEA, LK and IISD of patients with poor prognosis before and 3 days after operation were higher than those with good prognosis (P < 0.05). The AUC of SIEA, 589 LK, and IISD 3 days after surgery were higher than those of preoperatively, and the AUC of combined prediction of PLC injury in thoracolumbar fractures was the highest, which was 0.869. The best sensitivity and specificity were 72.62% and 87.26%, respectively. Therefore, it can be considered that SIEA, LK, and IISD are the risk factors for PLC injury of thoracolumbar fractures, and the combination of the three can provide references for clinical diagnosis of PLC injury of thoracolumbar fractures and prediction of prognosis.
Key words: thoracolumbar fractureposterior ligamentous complex injuryCT bone imagingSIEALKIISDrisk factorsprognosis
胸腰椎骨折常导致脊柱不稳，后方韧带复合体(posterior ligamentous complex，PLC)被认为是评估脊柱稳定性的关键因素^{[1, 2]}。李斌等^[3]研究认为，完整的PLC在维持脊柱的稳定性、合理选择手术入路、手术指征及预防继发性后凸畸形等方面可能具有关键性作用。如何早期识别PLC损伤的危险因素并准确诊断损伤情况，是为胸腰椎骨折患者临床选择个体化治疗方案的关键。MRI检查虽是PLC损伤诊断的金标准，但其检查速度相对较慢，无法满足急诊患者检查需求，故作为胸腰椎骨折患者首诊检查方式尚不合适^{[4, 5]}，而CT骨性影像学检查，具有骨折形态显示清晰、扫描速度快等优势，可成为胸腰椎骨折患者首诊检查方式^[6]。曾有报道，椎体楔变角(SIEA)、局部后凸角(LK)、棘突间距增加值(IISD)等影像学参数可提示脊柱不稳，但对胸腰椎骨折PLC损伤诊断、预后评估及危险因素的相关探讨并不多见^{[7, 8]}。本研究尝试分析CT骨性影像学有关参数对胸腰椎骨折PLC损伤的诊断、预后评估及危险因素评价意义。
1 资料与方法1.1 一般资料取2015年3月至2020年4月江苏省人民医院380例胸腰椎骨折患者作为研究对象，根据患者是否存在PLC损伤分组，其中168例胸腰椎骨折PLC损伤为观察组，212例非PLC损伤患者为对照组。纳入标准：明确外伤史；背痛、胸腰椎活动受限；经X线检查、MRI检查确诊，骨折部位为T11~L2；无心血管及内分泌系统疾病。排除标准：有既往腰部手术史；骨质疏松压缩性骨折；病理性骨折；骨折涉及多个椎体，且椎管内多节段发生骨折块占位；先天性椎管狭窄者；合并肿瘤、结核等其他病理干扰因素者；伴全身性感染者；受伤前存在神经功能缺陷；具有精神性疾病、不配合检查者。本研究经本院医学伦理委员会批准，入组者均知情同意。
1.2 方法资料收集：收集整理两组患者一般资料和载荷分享评分系统(LCS)评分、胸腰椎损伤分类及严重程度(TLICS)评分、Cobb角度、椎管内占位率、SIEA、LK、IISD等临床资料用于进一步分析。
CT骨性影像学检查：分别于术前、术后3 d进行CT骨性影像学检查。选用Toshiba Aquilion 64层螺旋CT扫描仪，设置扫描参数：层厚5 mm、Z轴120 mm、400 mA、120 kV，多平面重建(MPR)测量参数Cobb角度、SIEA、LK、IISD。由2名具有丰富影像学经验的放射科医师采用盲法对参数测量结果进行读判，若存在争议商讨后达成一致。
LCS评分^[9]：包括椎体粉碎程度、后凸畸形、碎骨块突入椎管的位移3个部分。其中，椎体粉碎程度分为碎裂程度＜30%(1分)、30%~60%(2分)、＞60%(3分)；后凸畸形分为后凸角≤3°(1分)、4°~9°(2分)、≥10°(3分)；碎骨块突入椎管的位移分为移位0~1 cm(1分)、移位≥2 cm且面积＜50%(2分)、移位＞2 cm且面积≥50%(3分)。
TLICS评分^[10]：包括骨折特点、神经功能状态、后方韧带复合体3个部分。其中，骨折特点分为压缩(1分)、爆裂(2分)、移位/旋转(3分)、牵张(4分)；神经功能状态分为无损伤(0分)、神经根损伤或脊髓/圆锥完全性损伤(2分)、脊髓/圆锥不完全性损伤或马尾神经损伤(3分)；后方韧带复合体分为无损伤(0分)、可疑/不确定(2分)、损伤(断裂)(3分)。
预后评估：术后6个月，根据NEER百分评定系统^[11]评价患者腰胸椎功能恢复情况，优为90~100分、良为80~89分、可为70~79分、差为≤69分，其中优、良为预后良好，可、差为预后不良，分组进行分析。
1.3 观察指标(1) 两组患者CT骨性影像学参数比较。
(2) 胸腰椎骨折PLC损伤影响因素分析。
(3) 术前CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤的诊断价值。
(4) 不同预后患者，术前及术后3 d CT骨性影像学参数比较。
(5) 术前、术后3 d，CT骨性影像学各参数对胸腰椎骨折PLC损伤患者预后的预测价值。
1.4 统计学分析采用统计学软件SPSS 19.0处理数据，计数资料以例数描述，计量资料采取Bartlett方差齐性检验与Kolmogorov-Smirnov正态性检验，均确认具备方差齐性且近似服从正态布，以平均数±标准差描述，两组间比较采用独立样本t检验；预测效能分析采用受试者操作特征(ROC)曲线；不同预测方案间曲线下面积比较采用DeLong检验，联合诊断实施Logistic二元回归拟合，返回预测概率logit(p)，将其作为独立检验变量。均采用双侧检验，α=0.05。
2 结果2.1 两组患者基线资料、CT骨性影像学参数两组患者性别、年龄、体质量指数、骨折椎体、受伤原因比较，差异无统计学意义(P＞0.05)；LCS评分、TLICS评分、Cobb角度、SIEA、LK、IISD相比，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表 1。
表1

表 1 两组基线资料、CT骨性影像学参数对比 资料 观察组(n=168) 对照组(n=212) t/χ2 P 性别 ??男 97(57.74) 129(60.85) 0.376 0.540 ??女 71(42.26) 83(39.15) 年龄(岁) ??＜60 125(74.40) 158(74.53) 0.001 0.978 ??≥60 43(25.60) 54(25.47) 体质量指数(kg·m-2) ??＜26 112(66.67) 145(68.40) 0.128 0.720 ??≥26 56(33.33) 67(31.60) 骨折椎体 ??T11 6(3.57) 10(4.72) 0.744 0.467 ??T12 45(26.79) 50(23.58) ??L1 72(42.86) 85(40.09) ??L2 45(26.79) 67(31.60) 受伤原因 ??车祸伤 117(69.64) 148(69.81) 0.096 0.924 ??高坠伤 36(21.43) 40(18.87) ??重物砸伤 15(8.93) 24(11.32) LCS评分 ??≤7分 130(77.38) 142(66.98) 4.983 0.026 ??＞7分 38(22.62) 70(33.02) TLICS评分 ??≤5分 2(1.19) 64(30.19) 54.916 ＜0.001 ??＞5分 166(98.81) 148(69.81) Cobb角度(°) 27.94±8.42 19.12±7.14 11.044 ＜0.001 椎管内占位率(%) 40.49±14.28 42.59±19.41 1.173 0.242 SIEA(°) 20.12±4.53 15.69±4.12 9.048 ＜0.001 LK(°) 15.87±4.93 11.02±2.83 10.535 ＜0.001 IISD(mm) 2.69±1.27 1.54±0.52 11.981 ＜0.001

表 1 两组基线资料、CT骨性影像学参数对比

2.2 胸腰椎骨折PLC损伤影响因素分析以腰胸椎骨折患者是否发生PLC损伤作为因变量(未发生赋值为0，发生赋值为1)，分析发现，TLICS评分、Cobb角度、SIEA、LK、IISD均为胸腰椎骨折PLC损伤的危险影响因素(P＜0.05)。见表 2。
表2

表 2 胸腰椎骨折PLC损伤影响因素分析 因素 β S.E. Waldχ2 P OR 95%CI LCS评分 -0.550 0.219 6.318 ＜0.05 0.577 0.372~0.894 TLICS评分 1.716 0.315 29.676 ＜0.05 5.562 3.145~9.837 Cobb角度 1.697 0.369 21.147 ＜0.05 5.457 2.941~10.125 SIEA 1.710 0.341 25.147 ＜0.05 5.529 3.247~9.415 LK 1.766 0.358 24.346 ＜0.05 5.850 3.331~10.274 IISD 1.777 0.321 30.645 ＜0.05 5.912 3.452~10.125 注：自变量赋值，LCS评分、TLICS评分、Cobb角度、SIEA、LK、IISD均以平均值为界，≤平均值，赋值为0，＞平均值，赋值为1

表 2 胸腰椎骨折PLC损伤影响因素分析

2.3 CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤的诊断价值从表 3可知，SIEA、LK、IISD术前联合诊断胸腰椎骨折PLC损伤的AUC最大，为0.870，大于单一指标，诊断敏感度为72.41%、特异度为87.33%。
表3

表 3 CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤的诊断价值 指标 AUC 95%CI Z统计 P 截断值 敏感度 特异度 SIEA 0.761 0.713~0.809 10.651 ＜0.001 ＞18.27° 71.43% 70.28% LK 0.771 0.721~0.821 10.622 ＜0.001 ＞14.29° 66.67% 79.25% IISD 0.840 0.797~0.883 15.506 ＜0.001 ＞2.3 mm 67.26% 91.04% 联合诊断 0.870 0.832~0.905 19.599 ＜0.001 72.41% 87.33%

表 3 CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤的诊断价值

2.4 不同预后患者CT骨性影像学参数比较观察组患者预后良好147例、预后不良21例。预后不良患者术前及术后3 d的SIEA、LK、IISD均高于预后良好患者(P＜0.05)。见表 4。
表4

表 4 不同预后患者CT骨性影像学参数对比 CT骨性影像学参数 预后不良(n=21) 预后良好(n=147) t P SIEA(°) ??术前 24.04±5.26 19.56±4.13 4.485 ＜0.001 ??术后3 d 26.12±9.85 18.26±9.15 3.648 ＜0.001 LK(°) ??术前 19.44±5.12 15.36±4.37 3.915 ＜0.001 ??术后3 d 20.37±9.81 14.79±6.27 3.520 ＜0.001 IISD(mm) ??术前 3.32±1.14 2.60±0.78 3.711 ＜0.001 ??术后3 d 3.73±1.87 2.35±1.22 4.497 ＜0.001

表 4 不同预后患者CT骨性影像学参数对比

2.5 CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤患者预后的预测价值从表 5可知，与术前相比，SIEA、LK、IISD术后3 d AUC均明显高于术前(P＜0.05)，且术后3 d各指标联合预测AUC最大，为0.869，预测价值高。
表5

表 5 CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤患者预后的预测价值 指标 AUC 95%CI Z统计 P 截断值 敏感度 特异度 术前SIEA 0.772 0.684~0.860 6.072 ＜0.001 ＞19.24° 90.48% 55.78% 术后3 d SIEA 0.819 0.730~0.909 6.984 ＜0.001 ＞20.47° 95.24% 57.82% 术前LK 0.669 0.546~0.792 2.694 ＜0.001 ＞16.48° 66.67% 63.95% 术后3 d LK 0.786 0.667~0.905 4.718 ＜0.001 ＞18.66° 76.20% 75.51% 术前IISD 0.726 0.607~0.844 3.740 ＜0.001 ＞2.91 mm 76.17% 65.99% 术后3 d IISD 0.800 0.688~0.913 5.231 ＜0.001 ＞3.43 mm 76.19% 74.15% 术后3 d联合 0.869 0.770~0.955 7.661 ＜0.001 90.98% 70.07%

表 5 CT骨性影像学参数对胸腰椎骨折PLC损伤患者预后的预测价值

3 讨论本研究比较胸腰椎骨折是否存在PLC损伤患者有关资料，发现二者LCS评分、TLICS评分、Cobb角度、SIEA、LK、IISD相比，有统计学差异，说明胸腰椎骨折是否存在PLC损伤可通过LCS评分、TLICS评分及骨性影像学有关参数提示，但关于上述异常影像学参数、LCS评分、TLICS评分与PLC损伤之间关系，是否为PLC损伤影响因素，尚缺乏足够临床证据支持。本研究通过测量相关异常影像学指标并设定部分指标相应阈值，建立Logistic回归模型，分析PLC损伤影响因素，发现LCS评分为胸腰椎骨折PLC损伤保护因素，TLICS评分、Cobb角度、SIEA、LK、IISD均为胸腰椎骨折PLC损伤危险因素，分析认为，TLICS评分根据骨折形态、PLC损伤及神经功能情况3个方面进行综合评估，TLICS评分＞5分建议采取手术^[13]；LCS评分由椎体粉碎程度、骨折移位程度和后凸畸形3个方面评估，LCS评分＞7分推荐行前路手术^[14]。胡霖霖等^[15]的生物力学研究发现，后凸角＞20°暗示PLC损伤，后凸继续增大，则PLC断裂可能性增加。李强^[16]研究表明，棘上韧带间距＞7 mm，预示棘上韧带断裂，后方张力带结构损伤。Mi等^[17]研究显示，SIEA＞30°、IISD＞2.2 mm、LK＞14°、椎体压缩率＞50% 常提示脊柱不稳定，需实施手术治疗。本研究将CT骨性影像学参数SIEA、LK、IISD用于胸腰椎骨折PLC损伤的诊断中，发现SIEA、LK、IISD均有一定的诊断价值，联合诊断具有较高诊断敏感度和特异度。
骨结构受损较重，损伤能量多聚集在骨结构中，骨周围的韧带等软组织结构可得以幸免。反之，若损伤更多地造成椎体间平移、旋转，而非椎体压缩粉碎，可引起PLC损伤，PLC损伤程度不同，预后亦存在较大差异^[18]。大多数骨折损伤原因为坠落伤、车祸伤等造成，垂直力对受损椎体椎面位移值及棘突间位移值影响较大，椎面受力导致椎体发生形变，即宏观上SIEA、LK测量形成的原因，棘突间受力导致IISD改变^[19]。目前，国内关于CT骨性影像学参数与胸腰椎骨折PLC患者预后关系的研究不多，本研究对不同预后胸腰椎骨折PLC患者SIEA、LK、IISD进行比较，发现预后不良患者术前、术后3 d SIEA、LK、IISD高于预后良好患者，可见，上述SIEA、LK、IISD与胸腰椎骨折PLC患者预后具有相关性。本研究还发现，SIEA、LK、IISD术后3 d AUC均明显高于术前，联合预测胸腰椎骨折PLC损伤患者预后AUC值最大，可为临床预测胸腰椎骨折PLC患者预后效果提供更准确的信息。
总之，在CT骨性影像学有关参数中，SIEA、LK、IISD均为胸腰椎骨折PLC损伤危险因素，三者联合检查在胸腰椎骨折PLC损伤诊断及预测预后方面具有良好价值。

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