聚甲基丙烯酸甲酯和自體骨加強(qiáng)的椎弓根螺釘技術(shù)治療退變性脊柱側(cè)凸的臨床療效比較

謝 楊,傅 強(qiáng),陳自強(qiáng),石志才,朱曉東,孫曉飛,李 明

（第二軍醫(yī)大學(xué)長海醫(yī)院骨科，上海 200433）

退變性脊柱側(cè)凸是中老年人的常見疾病,是指骨骼成熟后脊柱在冠狀面向側(cè)方彎曲畸形,Cobb角超過10°,好發(fā)于腰椎。目前研究認(rèn)為其發(fā)病與骨質(zhì)疏松引起的側(cè)方壓縮性骨折、椎間盤退變、小關(guān)節(jié)病變和脊柱失穩(wěn)等有關(guān)[1-6]?；颊叱４嬖谘惩础⑸窠?jīng)性跛行[7-9],手術(shù)治療可緩解頑固性腰背痛、下肢神經(jīng)根性癥狀,但存在著螺釘松動、內(nèi)固定失敗等相關(guān)并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)[7,10]。Narayan等[11]提出腰椎椎弓根螺釘植入后外側(cè)融合術(shù)對退變性脊柱側(cè)凸（70%）的融合率低于椎間盤退化性疾病（91%）。此外,合并有骨質(zhì)疏松的患者因椎體骨量丟失,椎弓根螺釘?shù)陌殉至档?更是造成手術(shù)失敗的重要影響因素之一[9,12]。聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate,PMMA）和自體骨均可用于加強(qiáng)椎弓根釘?shù)?有效地增強(qiáng)其把持力的強(qiáng)度[13,14],但未見兩種方法對比分析的報(bào)道。我們回顧性分析了應(yīng)用兩種不同手術(shù)技術(shù)患者的臨床和影像學(xué)數(shù)據(jù),并做出統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,以期為此類患者的臨床治療提供參考。

1 對象與方法

1.1 對象

選取2000年12月至2006年12月共31名伴骨質(zhì)疏松的退變性脊柱側(cè)凸、行椎弓根螺釘內(nèi)固定融合術(shù)患者,年齡42.3～77.8歲,平均（60.9±7.9）歲,其中男性6例,女性25例。所有患者均伴有較嚴(yán)重的腰背痛癥狀或根性癥狀,非甾體抗炎藥物治療無明顯效果。

所有患者采用雙能 X線吸收法（dual energy X-ray absorptiometry,DEXA）檢測 L1～L4骨密度（bone mineral density,BMD）,并根據(jù)WHO診斷標(biāo)準(zhǔn)診斷為骨質(zhì)疏松癥（T＜－2.5 SD ）,其平均 T值為（－3.03±0.34）SD（－2.5～－3.8 SD）。所有手術(shù)均由同一手術(shù)組進(jìn)行操作,平均隨訪年限（3.8±1.4）年（2.0～7.6年）,至少隨訪2年。評估患者高血壓、糖尿病、心臟疾病、肺部疾病、胃腸道疾病和腎臟疾病等基本情況,其中患高血壓10例、心臟疾病5例、糖尿病4例、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎2例。

1.2 方法

1.2.1 分組 根據(jù)術(shù)中釘?shù)兰訌?qiáng)材料的不同分為兩組,其中PMMA加強(qiáng)組14例,自體骨加強(qiáng)組17例。PMMA加強(qiáng)組擴(kuò)開釘?shù)篮?每個(gè)釘?shù)雷⑸?2 ml的PMMA,平均融合節(jié)段（5.9±1.9）個(gè); 自體骨加強(qiáng)組自體髂骨骨片修剪成小骨粒,每個(gè)釘?shù)捞畛浼s 2g的骨粒,平均融合節(jié)段（6.0±2.5）個(gè)。兩組患者在年齡、骨密度值、性別上無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,具有可比性（表1）。

表1 兩組患者基本情況Table 1 General data of patients in two groups

1.2.2 手術(shù)方法 患者取俯臥位,取常規(guī)后正中切口,經(jīng)術(shù)前定位,顯露擬固定椎體節(jié)段的椎板、棘突、橫突、小關(guān)節(jié)突,取上關(guān)節(jié)突外緣垂線與橫突中點(diǎn)水平線的交點(diǎn)為進(jìn)針點(diǎn),將直徑1.6 mm的柯氏針通過椎弓根釘入直至椎體前緣的骨皮質(zhì),C臂 X線機(jī)透視下確定柯氏針在椎弓根和椎體中的位置后拔出,然后用直徑3 mm的柯氏針擴(kuò)張釘?shù)馈Ｓ弥碧结槞z測釘?shù)来_保椎弓根的骨壁及椎體前緣骨皮質(zhì)未穿破。自體骨加強(qiáng)組將自體髂骨骨片修剪成2～3 mm的骨粒并用電子稱稱重,每個(gè)螺釘?shù)尼數(shù)捞钊s2 g的小骨粒。PMMA加強(qiáng)組用直徑 4 mm的骨穿針（Allegiance,Healthcare公司生產(chǎn)）注射骨水泥,每個(gè)孔道注射2 ml的PMMA,注射過程中使用X線密切監(jiān)視骨水泥滲漏,待骨水泥凝固后兩組患者均于椎管狹窄的節(jié)段行減壓術(shù),然后將預(yù)彎為一定曲度的連接棒分別與凹側(cè)和凸側(cè)的椎弓根螺釘連接,并適當(dāng)撐開凹側(cè)相應(yīng)間隙,抱緊凸側(cè)間隙盡可能糾正側(cè)凸,鎖緊釘尾螺帽。兩組患者均使用減壓時(shí)咬除的骨粒在椎管狹窄的節(jié)段行后方或側(cè)后方融合。術(shù)后所有患者使用胸腰骶支具支撐3個(gè)月。

自體骨加強(qiáng)組平均融合節(jié)段為（6.0±2.5）個(gè)（2～10個(gè)）,上端融合椎T91例、T104例、T111例、L14例、L25例、L32例; 下端融合椎L45例、L58例、骶椎4例。PMMA加強(qiáng)組平均融合節(jié)段有（5.9±1.9）個(gè)（3～9個(gè)）,上端融合追 T91例、T102例、T111例、T121例、L15例、L23例、L31例; 下端融合椎L43例、L58例、骶椎3例。

2.3 療效評價(jià)

回顧兩組患者的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、住院天數(shù)、口服止痛藥時(shí)間及并發(fā)癥等圍術(shù)期情況; 收集術(shù)前、術(shù)后及隨訪期間的脊柱全長正、側(cè)位影像資料,評估 Cobb角及腰椎前凸程度（L1～L5前凸角）。所有患者于圍術(shù)期及隨訪時(shí)填寫Oswestry功能障礙指數(shù)（oswestry disability index,ODI）量表,評估患者的治療結(jié)果。

2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

使用SPSS 13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。運(yùn)用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 臨床療效

自體骨加強(qiáng)組ODI的改善率57.9%,PMMA加強(qiáng)組改善率62.7%,兩組患者接近（P=0.313; 表2）。

表2 兩組患者ODI的改善情況Table 2 ODI improvement of patients after operation in two groups (±s)

表2 兩組患者ODI的改善情況Table 2 ODI improvement of patients after operation in two groups (±s)

注: ODI: Oswestry功能障礙指數(shù)

組別 n 術(shù)前 術(shù)后 改善率(%)PMMA加強(qiáng)組 14 49.8±11.5 17.9±6.2 62.7±13.2自體骨加強(qiáng)組 17 46.5±13.0 18.7±5.3 57.9±12.6

2.2 影像學(xué)評價(jià)

兩組患者在術(shù)前、術(shù)后、隨訪中 Cobb角、腰椎矢狀面前凸角,Cobb角的手術(shù)矯正率、隨訪Cobb角的減少差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表3,表4）。

表3 兩組患者Cobb角變化Table 3 Change of Cobb angle of patients after operation (x±s)

2.3 圍術(shù)期評估

PMMA組患者與自體骨加強(qiáng)組患者比較除醫(yī)療費(fèi)用[（157898.6±46116.3）vs（121721.9±45589.8）元,P=0.037]和口服止痛藥時(shí)間[（5.5±1.9）vs（13.1±8.0）d,P=0.001]差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外,手術(shù)時(shí)間、失血量、輸血量、術(shù)后監(jiān)護(hù)時(shí)間及住院天數(shù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表5）。

兩組患者并發(fā)癥情況相近,肺炎 1例、尿路感染1例、傷口感染1例,3例患者接受抗生素治療后治愈。2例術(shù)中出現(xiàn)骨水泥滲漏,術(shù)后無神經(jīng)損傷癥狀出現(xiàn),所有患者均未出現(xiàn)螺釘松動、拔出和內(nèi)植物斷裂的情況（表6）。

表4 腰椎矢狀面前凸角變化Table 4 Change of lordosis angle in sagittal plane of patients after operation in two groups (±s)

表4 腰椎矢狀面前凸角變化Table 4 Change of lordosis angle in sagittal plane of patients after operation in two groups (±s)

組別 n 術(shù)前 術(shù)后 隨訪PMMA 加強(qiáng)組 14 34.4°±9.6° 35.6°±3.9° 35.1°±5.2°自體骨加強(qiáng)組 17 36.2°±12.5° 34.6°±5.5° 37.6°±3.5°

表5 兩組患者術(shù)中及術(shù)后情況對比Table 5 Comparison of intraoperative and postoperative status of patients between two groups (±s)

表5 兩組患者術(shù)中及術(shù)后情況對比Table 5 Comparison of intraoperative and postoperative status of patients between two groups (±s)

注: 與PMMA加強(qiáng)組比較,*P＜0.05,**P＜0.01

指標(biāo) PMMA加強(qiáng)組(n =14) 自體骨加強(qiáng)組(n =17)手術(shù)時(shí)間(min) 239±45 246±62失血量(ml) 1828±911 1758±770輸血量(ml) 1421±957 1188±541術(shù)后監(jiān)護(hù)時(shí)間(d) 1.0±0.7 0.9±0.5住院時(shí)間(d) 17.9±10.2 19.6±7.0口服止痛藥時(shí)間(d) 5.5±1.9 13.1±8.0**融合長度(n) 5.9±1.9 6.0±2.5治療費(fèi)用(元) 157898.6±46116.3 121721.9±45589.8*

表6 兩組患者并發(fā)癥比較Table 6 Comparison of complications between two groups (n)

3 討 論

椎弓根螺釘是最常用的脊柱內(nèi)固定器械,對于伴有骨質(zhì)疏松的脊柱畸形患者,曾一度被認(rèn)為是手術(shù)禁忌,這是由于椎弓根螺釘錨定于椎體松質(zhì)骨,椎弓根提供了約 60%的把持力[12],而在骨質(zhì)疏松患者的疏松椎體中椎弓根螺釘?shù)陌殉至p弱[15-17]。隨著手術(shù)技術(shù)和醫(yī)療器械的進(jìn)步,越來越多的方法可用于加強(qiáng)螺釘?shù)墓潭α俊?/p>

通過自體骨或骨水泥增強(qiáng)的螺釘可顯著提高內(nèi)固定的成功率[18],目前研究中常用的骨水泥有PMMA、磷酸三鈣、硫酸鈣等[19-21],其中PMMA在脊柱手術(shù)中最為常用[13,14,22]。一些研究證明,在原有螺釘固定基礎(chǔ)中,PMMA比磷酸三鈣、硫酸鈣能提供更有效的增強(qiáng)[23,24]。在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)研究中,注入約 1～3 ml的骨水泥,椎弓根螺釘?shù)陌殉至娠@著提高到原來的 147%～300%[23-26]。Chang等[27]評估了用 PMMA增強(qiáng)的椎弓根螺釘治療伴骨質(zhì)疏松的多種脊柱疾病的臨床效果,術(shù)中無骨水泥滲漏,術(shù)后也無神經(jīng)衰退的癥狀。Evans等[28]研究了使用低黏度骨水泥（Palacos LV）和骨增強(qiáng)材料（Cortoss）對椎弓根螺釘把持力的影響,未增強(qiáng)的螺釘提供（1203±260）N的把持力,而Palacos LV和Cortoss分別提供了（1970±220）N和（2021±342）N的把持力。該研究表明,Palacos LV和Cortoss均能顯著提高螺釘?shù)陌殉至?兩者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?；颊咝g(shù)后疼痛明顯減輕,脊柱后凸顯著矯正; 在末次隨訪中后凸矯正角度只丟失了 3度,且螺釘無明顯移位。因此,他們認(rèn)為這種PMMA增強(qiáng)的椎弓根螺釘對骨質(zhì)疏松并發(fā)脊柱疾病需內(nèi)固定治療的患者是一種安全、可靠、實(shí)用的方法。Burval等[17]對比了經(jīng)椎弓根強(qiáng)化技術(shù)與后凸成形術(shù)術(shù)后椎體的把持力,結(jié)果表明,后凸成形術(shù)比經(jīng)椎弓根強(qiáng)化技術(shù)及未加強(qiáng)的對照組具有明顯優(yōu)勢。但是使用骨水泥加強(qiáng)釘?shù)揽赡軙璧K螺釘?shù)臄Q入,引起骨水泥滲漏進(jìn)椎管和椎間孔等并發(fā)癥。

我們的研究比較了自體骨和骨水泥增強(qiáng)螺釘后的內(nèi)固定效果。與自體骨相比,PMMA增強(qiáng)椎弓根螺釘并沒有像我們想象的那樣對伴骨質(zhì)疏松的退變性脊柱側(cè)凸展示出更加優(yōu)異的效果。兩者提供的矯正力差異不大,術(shù)后獲得同等程度的 ODI改善,而且所有患者均未出現(xiàn)螺釘松動、拔出和內(nèi)植物斷裂的情況。但是使用PMMA存在更多并發(fā)癥,如骨水泥的滲漏。但我們研究中出現(xiàn)的滲漏均較輕微,未引起神經(jīng)受損癥狀。盡管每個(gè)釘?shù)雷⑷?2～3 ml骨水泥是安全的,但注射過程中使用X線密切監(jiān)測骨水泥滲漏很有必要。

兩種方法的手術(shù)時(shí)間和失血量相近,PMMA加強(qiáng)組術(shù)中出血為（1828±911）ml,自體骨組失血量為（1758±770）ml。盡管注入骨水泥可能消耗更長時(shí)間,引起更多失血,但自體取髂骨同樣可延長手術(shù)時(shí)間,增加失血。本研究顯示,PMMA加強(qiáng)組可縮短口服止痛藥的使用時(shí)間。自體骨加強(qiáng)組的疼痛主要由供骨區(qū)引起,需口服止痛藥達(dá)3～4周之久。同時(shí),兩者的差異可能還歸因于PMMA對骨質(zhì)疏松引起的疼痛的治療作用。盡管止痛藥用量大,PMMA加強(qiáng)組的醫(yī)療費(fèi)用仍高于自體骨加強(qiáng)組,其主要原因是PMMA價(jià)格較為昂貴。

綜上所述,采用PMMA和自體骨增強(qiáng)椎弓根螺釘治療退變性脊柱側(cè)凸均可取得較理想的手術(shù)效果,兩種方法安全、可靠、實(shí)用。PMMA可減少口服止痛藥的用量,但治療費(fèi)用相對較高。

本研究亦存在一定的局限性: （1）納入的病例均采用了自體骨或PMMA增強(qiáng)的螺釘內(nèi)固定,未設(shè)置空白對照組,因此無法與不使用任何螺釘增強(qiáng)的患者進(jìn)行對比；（2）用 DEXA測量骨密度的檢查方法存在不足,因?yàn)?BMD的測量受脊柱畸形、旋轉(zhuǎn)、擠壓所引起的椎體退變和骨化過度的影響,成年脊柱側(cè)凸患者中,骨皮質(zhì)和骨松質(zhì)的生物力學(xué)適應(yīng)性改變會影響測定值[29,30]；（3）該研究納入的病例存在不均質(zhì)性,如減壓節(jié)段和脊柱固定長度不同；（4）該研究因患者納入標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格而存在樣本量小的不足。

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