后路椎間打壓植骨融合與聚醚醚酮植骨融合治療腰椎不穩(wěn)的臨床研究

張映波，付能高，張 偉，蔣 成，蔚 秡

(川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院骨科，四川南充 637000)

腰椎不穩(wěn)癥主要是指由于各種因素引起腰椎運動節(jié)段的剛度下降，導致在正常生理負荷下腰椎運動節(jié)段活動范圍超過正常及活動性質改變，而引起一系列相應臨床癥狀。脊柱發(fā)生進行性側彎、后凸等畸形及神經根受壓引起神經損害等臨床癥群，是臨床常見病及多發(fā)病之一。臨床上腰椎節(jié)段性不穩(wěn)定是引起腰腿痛的常見原因，常與腰椎管狹窄癥、脊柱壓縮性骨折、腰椎間盤突出癥、腰椎滑脫癥等合并存在，嚴重影響中老年生活質量。在臨床中多數情況下腰椎不穩(wěn)首選保守治療。但是非手術治療無法阻止腰椎不穩(wěn)進展和椎間盤退變，最終不得不考慮手術治療。手術方式很多，目前常采用有:前路腰椎椎體間融合術(anterior lumbar interbody fusion，ALIF)、后路腰椎椎體間融合術(posterior lumbar interbody fusion，PLIF)、椎間孔腰椎椎體間融合術(transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF)、經橫突間腰椎椎體融合術(intertransverse lumbar interbody fusion，ILIF)［1］。我們分別采用后路椎體間打壓植骨融合與后路椎體間聚醚醚酮(polyether ether ketone，PEEK)植骨融合進行臨床比較研究分析。

1 資料和方法

1.1 臨床資料

收集我院2010年1至2012年12月因腰椎不穩(wěn)癥行后路腰椎椎間融合術36例，男性20例，女性16例。其中腰椎不穩(wěn)合并腰椎間盤突出10例，腰椎滑脫18例，腰椎管狹窄8例，合并腰椎間盤突出、腰椎滑脫8例，合并腰椎滑脫、腰椎管狹窄7例。均進行的是單間隙椎間植骨融合內固定術。

A組(植骨組):本組20例，其中男性11例，女性9例;年齡(52.78±12.50)歲。病程2～38個月。退變性不穩(wěn)14例;峽部裂性滑脫5例(Ⅰ度3例，Ⅱ度7例，按Newman分類法);醫(yī)源性不穩(wěn)1例。均為單節(jié)段，其中L3-43例，L4-510例，L5S17例。

B組(PEEK組):本組16例，其中男性10例，女性6例;年齡(51.75±13.44)歲。病程3～35個月。退變性不穩(wěn)12例;峽部裂性滑脫3例(Ⅰ度2例，Ⅱ度8例);醫(yī)源性不穩(wěn)1例。均為單節(jié)段，其中L3-42例，L4-59例，L5S15例。

A、B兩組患者在隨訪時間、性別、病變部位上差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。

1.2 腰椎不穩(wěn)手術適應癥

手術適應證:①臨床指征包括腰腿痛、坐骨神經痛、下肢麻木、肌力減退及間歇性跛行等，經過3～6個月正規(guī)保守治療無效，或臨床癥狀緩解不明顯，仍嚴重影響日常生活和工作。②對相應節(jié)段性腰椎嚴重的不穩(wěn)癥狀，影像學顯示:椎體移位＞4 mm或椎間角變化＞10°(北京協和醫(yī)院所采用的標準)［2］。

1.3 手術方式

A組(打壓植骨組):在連續(xù)硬膜外麻醉或全麻下，患者取俯臥位。常規(guī)消毒，取一枚5 mL注射器針C臂機透視下定位病變椎體。以病變椎體棘突做腰后正中切口，長約10 cm上、下各超過病變部位一個棘突，剝離棘突兩邊附著肌肉，用撐開器撐開棘突兩邊的肌肉，顯露椎板及兩側小關節(jié)。采用Weinstein發(fā)定位，以上關節(jié)突外緣垂直延長線與橫突中軸水平線交點處為腰椎弓根釘進釘點，向內傾斜10°～15°，進釘方向平行于椎體終板。以S1關節(jié)突外緣縱切線與關節(jié)突基底部水平線之交點為S1椎弓根釘的進釘點，進釘方向平行于椎體終板并向內傾斜25°。在病變椎體與其下位椎體共植入椎弓根螺釘4枚。C型臂機再次透視確定螺釘位置是否準確，行雙側椎板切除，將切除的椎板和棘突徹底清除表面軟組織。用咬骨鉗咬成骨粒以植骨用(骨顆粒狀直徑約0.5 cm)，顯露硬膜囊、神經根及側隱窩，擴大椎管及側隱窩，切除椎間盤組織及椎體后緣骨贅，松解神經根，充分減壓。用刮匙刮除上下軟骨終板。沖洗，椎間隙植入自體骨(如果切除的椎板和棘突不夠，可在髂后上棘取骨)，后緣要低于椎體約2 mm。用植骨器打壓(所用力量，使骨粒很緊密填充于椎體間隙，不留腔隙)，再用椎弓根釘棒系統(tǒng)適當加壓，調整內固定位置加壓固定。沖洗逐層關閉，放置引流管一枚。平均手術時間和出血量分別為140 min及380 mL。

B(PEEK組)組:手術方法同植骨組基本相同，只是將咬下的椎板、棘突或者髂骨咬成顆粒骨，用試模測出PEEK的規(guī)格。將一部分顆粒骨裝入已經選擇好的PEEK融合器內，用植骨器沖緊壓實。一部分骨植入已經摘除間盤的椎間隙(在放PEEK之前，植入足量顆粒骨，使椎體前方的植骨壓實)，后將單枚PEEK與棘突呈45°斜性植入椎間隙，后緣沉入椎體后緣約3 mm。完全壓實，稍偏向中線向椎體前方置入，再聯合椎弓根螺釘系統(tǒng)適當加壓。并C臂機透視證實復位滿意，螺釘、PEEK位置準確。平均手術時間和出血量分別為130 min及370 mL。

1.4 術后處理

術后應用抗生素3～5 d，術后24～36 h視引流量多少拔除引流管。術后第2天開始在床上練習直腿抬高動作，臥床1個月，1個月后帶腰圍保護下床活動，堅持適度腰背肌功能鍛煉，避免彎腰及旋轉活動2～3個月。術后1個月、3個月、6個月、1年拍X線片，隨訪患者癥狀緩解情況，觀察骨性融合情況。

1.5 臨床療效評估

采用日本骨科學會推薦的JOA下腰痛評分表，總評分滿分29分，最低分0分，在評分中，分值越低，說明功能障礙越重。術后隨訪主要包括:臨床癥狀緩解率、椎間隙高度、植骨融合情況、椎體活動度、椎體矢狀面移位。

1.6 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計分析，計量資料以s)標準差表示，組間比較采用t檢驗。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組臨床療效比較

每組術前與術后評分比較P＜0.01，術后能夠很好地緩解腰椎不穩(wěn)的臨床癥狀。兩組恢復率比較P＞0.05，無統(tǒng)計學意義，在臨床恢復率方面A、B兩組差別無統(tǒng)計學意義(表1)。

表1 兩組臨床療效按JOA評分和恢復率比較(±s)

表1 兩組臨床療效按JOA評分和恢復率比較(±s)

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2.2 兩組椎間隙高度比較

植骨組同PEEK組(組間)比較:術前椎間隙高度比較P＞0.05說明組間椎間隙高度沒有差別。術后每次隨訪兩組椎間隙高度比較P＜0.01，結合圖表說明植骨組較PEEK組椎間隙高度丟失明顯，術后PEEK組椎間隙高度恢復優(yōu)于植骨組(表2)。

表2 術前、后及隨訪期間椎間隙高度測量(mm，±s)

表2 術前、后及隨訪期間椎間隙高度測量(mm，±s)

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2.3 兩組椎體融合率比較

術后6個月、1年兩組椎體融合率比較P＞0.05，無統(tǒng)計學意義，從圖表說明cage組同植骨組在融合率方面無明顯差異(表3)。

表3 兩組椎體融合率比較

2.4 兩組術后并發(fā)癥

植骨組:手術中減壓引起腦脊液漏1例，給予硬膜囊修補;術后出現取髂區(qū)疼痛2例，但疼痛程度較輕，非持續(xù)性，對生活無明顯影響。PEEK組:1例術后出現神經損傷癥狀，激素及針灸理療治療后恢復。無椎間隙及內固定物感染及PEEK移位、脫出、沉降，無假關節(jié)形成。無內置物斷裂、松動、椎體塌陷等并發(fā)癥。

3 討論

腰椎不穩(wěn)的治療包括手術治療和非手術治療兩種。對于有腰腿痛又明確診斷為腰椎不穩(wěn)的患者原則上應首先采用非手術治療，臨床上大部分腰椎不穩(wěn)癥經非手術治療癥狀可明顯緩解，但仍有約20%～30%的患者經非手術治療無效，最終考慮手術治療，進行各種形式的腰椎融合術［3］。根據Denis［4］三柱理論，在腰椎不穩(wěn)中，存在前、中、后三柱均受累，復位后三柱均需重建。脊柱融合是治療該病的新標準［5］。隨著生物力學的發(fā)展及腰椎運動力學研究的深入，發(fā)現退變性下腰椎疾病患者常伴有不同程度的不穩(wěn)定，因此在治療上重建腰椎的穩(wěn)定，節(jié)段性融合是必要的。融合與穩(wěn)定手術應是腰椎不穩(wěn)的標準術式，融合的目的是使相鄰病變腰椎融合使其變得穩(wěn)定，防止不穩(wěn)定性腰椎節(jié)段退變進一步發(fā)展。通過各種術式進行穩(wěn)定性重建。我們采用椎體間打壓植骨融合和PEEK融合能使脊柱前柱、中柱的穩(wěn)定性得以重建，再聯合椎弓根釘棒系統(tǒng)內固定可以使手術破壞的脊柱后柱，得以重建其穩(wěn)定性，并為融合提供初始穩(wěn)定，提高融合率。因此兩者聯合可以保持腰椎前、中、后三柱良好穩(wěn)定性，符合Denis三柱理論，獲得良好的術后穩(wěn)定，易于融合，明顯增加脊柱功能單位的剛度，有效防止術后植骨?；騊EEK的松動、脫出;并且承擔一部分經過植骨塊的應力，使植骨區(qū)受正常應力作用，這樣既利于椎間植骨融合，又不致松動、下沉。還有聯合應用椎弓根螺釘系統(tǒng)固定可行軸向加壓，可使椎體終板與植骨塊緊密接觸利于骨融合。

椎體間植骨融合是把病變椎體同下位正常椎體融合成一體，達到一個力學上的整體。植骨融合是保持脊柱長期穩(wěn)定的根本方法，可以重建脊柱前柱、中柱載荷的性能，擴大椎管的形態(tài)，有效地恢復椎間高度，擴大椎間孔，緩解神經根壓力，提供融合節(jié)段即刻生物力學支持，使腰椎內固定釘棒系統(tǒng)所受應力減小，增加內固定抗疲勞作用。椎間植骨融合方法:我們在植骨組采用經后路椎體間打壓植骨融合術，將行椎管減壓時去除的椎板及棘突修整成顆粒狀骨(直徑約0.5 cm)。植入椎間隙，再用植骨器打壓牢實，確保沒有空腔。在臨床上常用移植材料有自體骨、同種異體骨及人工合成材料等。本組患者椎間植骨均取自體骨，來源主要椎管減壓時切除的棘突及椎板骨組織(骨量不夠時，選擇在髂后上棘取骨)。自體骨融合同cage融合比較優(yōu)勢在于自體骨表面骨細胞、骨基質中骨形成蛋白有骨誘導作用，松質骨的三維結構支持新骨與血管細胞的長入及增大與終板的接觸面積，且無免疫反應，確保融合的成功［6］，還有費用低。打壓植骨技術打這一步非常重要，關系到融合的成敗。我們在打壓前首先要確保椎間隙之間清理完整(包括徹底清除纖維環(huán)及髓核組織、刮除上下軟骨板，顯露出軟骨下骨)，然后將骨植入椎間隙，使植入的骨與上下椎體緊密結合，用植骨器打壓(力量適度)，增加了植入骨量，移植骨塊形成一個完整的整體，由于上下椎體上下界面為弧形，形成了一個相對封閉的空間，使植入骨塊更加穩(wěn)定，在聯合椎弓根螺釘系統(tǒng)固定，明顯提高了融合率。

椎間融合器，又稱為骨籠，能作為植骨的載體。Bagby最先設計、發(fā)明椎間融合器，并成功把椎間融合器運用在脊柱手術中，還提出了脊柱界面融合概念，即撐開一壓縮功能的獲得和載荷均分原理。目前臨床中椎間融合器的種類很多，按材料可分為金屬和非金屬。金屬主要有:不銹鋼、鈦合金;非金屬主要有:碳纖維、PEEK高分子材料、可吸收材料等。非金屬在臨床運用較多，我們在這次研究中選用PEEK材料cage，PEEK是一種芳香族結晶型熱塑性高分子材料，具有透射線性、接近于骨質的彈性模量、防止應力遮擋等特點。

PEEK優(yōu)點主要有:①為腰椎前、中柱提供更加堅強的支持，增加初始穩(wěn)定性，有利于維持椎間隙的高度，術后椎間隙高度丟失不明顯［7］。對相鄰椎體發(fā)揮界面固定作用。②PEEK中植入自體骨、異體骨或骨誘導材料等，誘導界面骨細胞長入，促進骨性融合。術后明顯比自體骨融合提早下床活動。目前在臨床上椎間cage和椎弓根釘棒固定系統(tǒng)逐漸取代了單純植骨融合技術和單純釘棒固定系統(tǒng)，使術后椎間融合率明顯提高，基本上解決因自體骨融合帶來的植骨塌陷、吸收、植骨脫出壓迫神經根等缺陷;同時可以避免因取自體髂骨帶來的并發(fā)癥［8］，臨床療效確定。cage術后可以發(fā)生硬膜囊神經根的損傷、融合器松動滑出、不融合、下沉、假關節(jié)形成等并發(fā)癥，單獨使用 cage松動滑出的比例達到8.25%［9］。所以多數專家主張經腰椎后入路椎體間融合器與椎弓根釘棒系統(tǒng)結合修復由于減壓破壞的后方穩(wěn)定結構，如椎板、上下關節(jié)突關節(jié)、后縱韌帶、棘見韌帶等的張力帶作用，增加脊柱運動單位抗屈曲及旋轉能力［10-11］。椎體間融合器聯合椎弓根釘棒系統(tǒng)可以起到加壓效果，可使脊柱前中后三柱穩(wěn)定，腰椎正常生理前突得以恢復同時有防止椎間融合器術后椎體不融合、cage下沉及向后滑脫、椎弓根釘斷裂、松脫等并發(fā)癥。

總之，在臨床中腰椎不穩(wěn)癥的手術治療方案已有相對統(tǒng)一的意見，椎間融合聯合椎弓根釘棒系統(tǒng)治療腰椎不穩(wěn)癥具有減壓徹底，復位矯形能力強，術后穩(wěn)定性好，融合率高。具體選擇什么方式，需結合患者病情需要。腰椎不穩(wěn)在手術治療后對患者的鄰近脊柱單元如椎間盤的內壓、形變和粘彈性，韌帶的緊張度，手術對周圍肌肉韌帶的破壞，椎體的位移、應力及骨質密度改變、加速鄰近椎間盤退變等問題仍有待于進一步的研究。這些研究成果有助于解決部分患者術后出現的腰部慢性疼痛問題，對臨床有著重要的意義。因此，下腰椎不穩(wěn)癥的治療及相關的問題仍有待于我們進一步研究。

［1］ Tencer AF，Hampton D，Eddy S.Biomechanical properties of threaded inserts for lumbar interbody spinal fusion［J］.Spine，1995，20(22):2408-2414

［2］ Pitkanen MT，Manninen HI，Lindgren KA，et al.Segmental lumbar spine instability at flexion-extension radiography can be predicted by conventional radiography［J］.Clin Radiol，2002，57(7):632-639

［3］ Booth KC，Bridwell KH，Eisenberg BA，et al.Minimun 5-years re-21suhs of degenerative spondil0listhesis treated with decompression and instrumented posterior fusion［J］.Spine，1999，24(16):1721-1727

［4］ Denis F.Spinal stability as defined by the three column spine concept in acute spinal trauma［J］.Clin Orthop，1984，189:65-76

［5］ Mountain AJC，Kent AW.Spinal fusion:a ten year analysis from the servicemen's perspective［J］.J Bone Joint SurgBr，2003，85(B):131

［6］ 閆景龍，張 濱.骨形態(tài)發(fā)生蛋白在微小顆粒骨誘導成骨過程中的表達［J］.中華矯形外科雜志，2004，8(12):1247-50

［7］ 海 涌，陳曉明，陳志明，等.后路椎間融合術治療成人腰椎滑脫的前瞻性研究［J］.中華骨科雜志，2004，24(10):586-589

［8］ 陸建忠，李長霞，李秋實，等.內固定加植骨融合在腰椎退行性疾病中的應用［J］.齊魯醫(yī)學雜志，2005，20(4):335-336

［9］ 陳飛雁，顧湘杰，鮑根喜，等.應用Cage與Cage聯合椎弓根螺釘系統(tǒng)性后路腰椎體問融合術［J］.中國矯形外科雜志，2011，11(34):193-197

［10］ Kim Y.Prediction of mechanical behaviors at interfaces between bone and two interbody cages of lumbar spine segments［J］.Spine，2010，26(13):1437-1442

［11］ Rosa GL，Cacciola F，Conti A，et al.Posterior fusion compared with posterior interbody fusion in segmental spinal fixation for adult spondylolisthesis［C］.Neurosurg Focus，2001，10(4):E9