骨質(zhì)疏松對(duì)腰椎融合術(shù)后骨融合的影響及其對(duì)策研究現(xiàn)狀▲

蘇之盟 鐘遠(yuǎn)鳴 李智斐

(1廣西中醫(yī)藥大學(xué)，南寧市 530001，E-mail:1723987508@qq．com;

2廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，南寧市 530023)

隨著老齡化社會(huì)的到來，老年人退行性腰椎失穩(wěn)癥發(fā)病率日益增高，腰椎融合術(shù)是公認(rèn)的治療該病的經(jīng)典技術(shù)。但是，老年患者多伴有骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis，OP)，而OP對(duì)腰椎融合術(shù)后的骨融合有不良影響。目前，關(guān)于OP對(duì)腰椎融合術(shù)后骨融合的影響及其防治對(duì)策的研究報(bào)告較少，并且臨床上尚無統(tǒng)一的圍術(shù)期治療方案。本文對(duì)退行性腰椎失穩(wěn)癥合并OP行腰椎融合術(shù)后對(duì)骨融合的影響及其防治措施進(jìn)行綜述。

1 OP的診斷

中華醫(yī)學(xué)會(huì)骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病分會(huì)制定的原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診治指南(2011年)［1］中指出:OP是一種以骨量低下，骨微結(jié)構(gòu)損壞，導(dǎo)致骨脆性增加，易發(fā)生骨折為特征的全身性骨病。目前，診斷OP的依據(jù)是骨密度(bone mineral density，BMD)低下和/或發(fā)生脆性骨折。目前仍缺乏直接測(cè)量或評(píng)估骨強(qiáng)度的理想方法，臨床常測(cè)量骨密度作為診斷骨質(zhì)疏松及預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險(xiǎn)等的定量指標(biāo)。骨密度值低于同性別、同種族正常成人的骨峰值不足1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差為正常骨量;低于1～2．5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差屬于骨量減少(骨量低下);降低≥2．5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差為骨質(zhì)疏松;降低程度符合骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)并伴有一處或多處骨折者則屬于嚴(yán)重骨質(zhì)疏松［1］。

2 退行性腰椎失穩(wěn)癥的治療現(xiàn)狀

2．1 保守治療 脊柱融合術(shù)治療多節(jié)段退行性腰椎疾病仍有爭(zhēng)議，大多數(shù)患者可通過保守治療獲得成功［2］。方永剛等［3］認(rèn)為對(duì)于腰椎假性滑脫及Ⅱ度真性滑脫患

者，采用手法為主的綜合治療，總有效率大于90%。楊宇等［4］認(rèn)為退行性腰椎失穩(wěn)癥手術(shù)治療與保守治療的治療效果相似，所以應(yīng)首選保守治療，若經(jīng)長(zhǎng)期保守治療無效再選擇手術(shù)治療。目前，臨床上常用的保守治療方法主要有手法、牽引、藥物、功能鍛煉、骶管內(nèi)滴注術(shù)、針灸、理療、臥床休息、佩戴腰圍等［3-4］。

2．2 手術(shù)治療 隨著內(nèi)固定技術(shù)和新型材料的發(fā)展，在生物力學(xué)和循證醫(yī)學(xué)的指導(dǎo)下，腰椎融合術(shù)治療退行性腰椎失穩(wěn)癥獲得了快速發(fā)展，患者也迎來了更加人性化、多樣化的治療選擇和希望。目前，腰椎融合術(shù)包括后路腰椎椎體間融合、經(jīng)椎間孔后路腰椎椎體間融合、后外側(cè)融合、前路腰椎椎體間融合、腰椎微創(chuàng)外科技術(shù)以及半堅(jiān)強(qiáng)固定技術(shù)等。但是，上述術(shù)式有各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)證，不同患者應(yīng)對(duì)癥施術(shù)。Li等［5］報(bào)告采用改良型經(jīng)椎間孔后路腰椎椎體間融合(TLIF)治療退行性腰椎滑脫合癥并椎管狹窄癥，結(jié)果臨床改善率達(dá)80．5%，臨床結(jié)果滿意。Mehren等［6］報(bào)告微創(chuàng)前路腰椎椎間髂骨植骨融合聯(lián)合后路手術(shù)治療退行性腰椎失穩(wěn)癥、退行性腰椎間盤病變、峽部裂性滑脫癥患者120例，術(shù)后6個(gè)月隨訪時(shí)骨融合率高達(dá)95．6%。Liao等［7］報(bào)告72例單節(jié)段退行性腰椎失穩(wěn)癥患者，采用后外側(cè)融合(PLF)術(shù)治療33例后路椎間Cage植骨融合治療39例，結(jié)果前者術(shù)后骨融合率高于后者(P＜0．001)。

3 OP對(duì)腰椎融合術(shù)后骨融合的影響

許斌等［8］認(rèn)為退行性腰椎失穩(wěn)癥施行腰椎融合術(shù)時(shí)，應(yīng)考慮患者骨質(zhì)疏松、年齡、內(nèi)固定器械、融合術(shù)式等因素可能帶來的影響，從而決定采用相應(yīng)的手術(shù)方式。OP對(duì)腰椎融合術(shù)后骨融合的影響，主要包括在以下幾個(gè)方面:(1)內(nèi)固定失效導(dǎo)致融合失敗。黃宇峰等［9］認(rèn)為骨質(zhì)疏松患者因椎體骨量較少，骨小梁稀疏，對(duì)椎弓根釘?shù)奈粘至γ黠@下降，極易發(fā)生內(nèi)固定物松動(dòng)、斷裂、椎體矯正度丟失、脊柱后凸畸形等并發(fā)癥。隋國(guó)俠等［10］報(bào)告腰椎滑脫合并骨質(zhì)疏松患者術(shù)后有25．9%患者發(fā)生螺釘松動(dòng)或拔出，手術(shù)失敗率較高。(2)骨融合遲緩。王鑫［11］認(rèn)為OP患者的組織修復(fù)能力下降，術(shù)后常導(dǎo)致釘棒系統(tǒng)復(fù)位效果差，并且對(duì)椎弓根釘握持力不足，容易松動(dòng)，從而使椎體融合時(shí)間長(zhǎng)，甚至導(dǎo)致融合失敗。Gazzeri等［12］認(rèn)為OP因骨重建質(zhì)量差而降低椎弓根螺釘?shù)目拱瘟Γ蓪?dǎo)致植骨融合遲。(3)降低骨融合率。陳興等［13］認(rèn)為術(shù)前骨密度低于(0．796±0．167)g/cm2的患者術(shù)后螺釘松動(dòng)概率明顯增加，螺釘松動(dòng)患者骨融合率明顯降低。(4)減少新骨形成。Hayashi等［14］認(rèn)為破骨細(xì)胞過度活躍會(huì)導(dǎo)致OP等疾病。破骨細(xì)胞是目前唯一被證實(shí)能夠降解骨的細(xì)胞，是 OP 等骨骼疾病的關(guān)鍵介質(zhì)［15］。Tatehara 等［16］研究證實(shí)在切除卵巢致骨質(zhì)疏松大鼠的骨代謝中，破骨細(xì)胞占優(yōu)勢(shì)是牽張間隙新骨形成減少的原因。因此，OP是新骨形成減少的原因之一。

4 圍術(shù)期的治療對(duì)策

Park等［17］認(rèn)為圍術(shù)期的治療策略可以影響退行性腰椎失穩(wěn)癥行脊柱融合術(shù)后患者的放射學(xué)結(jié)果和臨床結(jié)果。

4．1 術(shù)前評(píng)估骨質(zhì)量 目前，雙能X線吸收骨密度儀(DXA)測(cè)量值是國(guó)際公認(rèn)的診斷OP的金標(biāo)準(zhǔn)［1］。陳興等［13］認(rèn)為對(duì)于行腰椎椎間植骨、經(jīng)椎弓根內(nèi)固定的患者，骨密度是影響螺釘松動(dòng)和臨床療效的重要因素，術(shù)前采用雙能X線吸收骨密度儀客觀定量測(cè)定骨密度可為椎弓根螺釘系統(tǒng)的有效應(yīng)用提供依據(jù)。

4．2 術(shù)中增強(qiáng)內(nèi)植物穩(wěn)定性

4．2．1 使用骨黏合劑、骨屑、橫向連接裝置:Chang等［18］認(rèn)為在行脊柱融合手術(shù)的OP患者中，為增強(qiáng)植入物的穩(wěn)定性，采用空心椎弓根螺釘聯(lián)合聚甲基丙烯酸甲酯強(qiáng)化釘?shù)兰夹g(shù)效果好。李增春等［19］認(rèn)為在骨質(zhì)疏松情況下行脊柱融合手術(shù)，可應(yīng)用橫向連接裝置，釘?shù)纼?nèi)填充骨水泥或骨屑等可提高螺釘在椎體內(nèi)的牢固性，增大螺釘直徑并不能提高螺釘在骨質(zhì)疏松椎體內(nèi)的牢固程度。王向陽(yáng)等［20］認(rèn)為術(shù)中填入骨粉、骨條或骨屑以及應(yīng)用骨黏合劑，改進(jìn)操作技術(shù)及提高技術(shù)水平等均可增加椎弓根螺釘?shù)姆€(wěn)定性。

4．2．2 使用膨脹式椎弓根螺釘:Koller等［21］認(rèn)為膨脹式椎弓根螺釘能夠增加釘棒在骨質(zhì)疏松椎體內(nèi)的強(qiáng)度，同時(shí)可減少骨水泥的使用和避免其相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，是解決螺釘抗拔力差的方法。Chen等［22］報(bào)告應(yīng)用膨脹式椎弓根螺釘?shù)目拱瘟推茐牧εc輔加骨水泥以增強(qiáng)釘?shù)赖淖倒葆斚嗨?，但膨脹式椎弓根螺釘無骨水泥滲漏的風(fēng)險(xiǎn)，并且其抗拔力是傳統(tǒng)椎弓根螺釘?shù)?倍，而破壞力卻只增大了2倍;故認(rèn)為膨脹式椎弓根螺釘更適用于腰椎不穩(wěn)合并骨質(zhì)疏松的椎體手術(shù)。

4．2．3 使用新型椎間融合器:Jackson等［23］認(rèn)為在ALIF(前路腰椎椎體間融合)術(shù)中使用模塊形椎間融合器能獲得更高的骨融合率(骨性融合率為97%)和較低的融合器沉降率(沉降＞4 mm者為12%)，同時(shí)有助于腰椎前凸角度和腰椎曲度的維持。臨床常用的融合器還有三葉草形、腎形、橢圓形等，它們均有利于增強(qiáng)植骨區(qū)的穩(wěn)定，促進(jìn)骨融合。

4．3 術(shù)后治療 (1)使用促進(jìn)植骨融合的方法:融合術(shù)后采用骨髓移植、基因治療、電磁刺激、促骨生長(zhǎng)因子、組織工程骨等方法均可促進(jìn)植骨融合，提高骨融合率、降低假關(guān)節(jié)形成的概率［24］。(2)抗骨質(zhì)疏松治療:Nakao等［25］研究表明阿侖膦酸鈉可提高骨質(zhì)疏松大鼠的脊柱融合成功率。Park等［26］認(rèn)為唑來膦酸不會(huì)降低骨質(zhì)疏松行脊柱融合術(shù)患者的骨融合質(zhì)量，建議術(shù)后使用唑來膦酸治療。(3)促進(jìn)骨形成:Ohtori等［27］研究發(fā)現(xiàn)特立帕肽能夠提高腰椎骨髓和椎弓根皮質(zhì)骨的質(zhì)量。Hirsch等［28］的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)間歇性使用甲狀旁腺激素可以提高脊柱融合率和改善融合骨的顯微結(jié)構(gòu)。Park等［29］實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ⅱ型重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白可促進(jìn)骨質(zhì)疏松大鼠早期骨形成，并能促進(jìn)脊柱融合，因此認(rèn)為該藥可能會(huì)改善骨質(zhì)疏松患者的脊柱融合結(jié)局。(4)鈣制劑和中醫(yī)藥治療:夏英鵬等［30］認(rèn)為金天格膠囊與鈣制劑聯(lián)合使用能明顯提高腰椎后外側(cè)植骨融合手術(shù)的骨融合率。王鑫［11］認(rèn)為退行性腰椎失穩(wěn)合并絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者，行PLIF術(shù)后，服用虎潛丸能提高椎體的融合質(zhì)量和骨融合率。(5)其他:同種異體細(xì)胞骨基質(zhì)能誘導(dǎo)腰椎椎間融合骨再生［31］。此外，骨活化劑、鹿瓜多肽注射液等也是臨床常用的抗骨質(zhì)疏松藥物。

綜上所述，OP對(duì)腰椎融合術(shù)后骨融合的影響主要包括融合遲緩、融合失敗、融合率降低、新骨形成減少等，這些因素是腰椎融合失敗的危險(xiǎn)因素。因此，對(duì)退行性腰椎失穩(wěn)癥合并骨質(zhì)疏松需施行腰椎融合術(shù)的患者，術(shù)前應(yīng)評(píng)估骨質(zhì)量，術(shù)中增強(qiáng)內(nèi)植物穩(wěn)定性，術(shù)后運(yùn)用促進(jìn)植骨融合等方法，以減少內(nèi)固定失敗，維持植入物穩(wěn)定，促進(jìn)植骨生長(zhǎng)，提高骨融合。

［1］ 中華醫(yī)學(xué)會(huì)骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病分會(huì)．原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診治指南(2011年)［J］．中華骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病雜志，2011，4(1):2-17．

［2］ R?llinghoff M，Schlüter-Brust K，Groos D，et al．Mid-range outcomes in 64 consecutive cases of multilevel fusion for degenerative diseases of the lumbar spine［J］．Orthop Rev(Pavia)，2010，2(1):e3．

［3］ 方永剛，馬 勇．以手法為主綜合治療腰椎滑脫癥概述［J］．遼寧中醫(yī)雜志，2005，32(7):738-739．

［4］ 楊 宇，謝偉彬，肖德意．非手術(shù)療法治療退變性腰椎失穩(wěn)的臨床觀察［J］．內(nèi)蒙古中醫(yī)藥，2009，28(14):32-33．

［5］ 李建江，鄧樹才，趙 棟，等．改良經(jīng)椎間孔腰椎椎體間融合術(shù)治療下腰椎退變性疾患［J］．中國(guó)修復(fù)重建外科雜志，2009，23(7):788-792．

［6］ Mehren C，Mayer HM，Siepe C，et al．The minimally invasive anterolateral approach to L2-L5［J］．Oper Orthop Traumatol，2010，22(2):221-228．

［7］ Liao JC，Lu ML，Niu CC，et al．Surgical outcomes of degenerative lumbar spondylolisthesis with anterior vacuum disc:can the intervertebral cage overcome intradiscal vacuum phenomenon and enhance posterolateral fusion?［J］．J Orthop Sci，2014，19(6):851-859．

［8］ 許 斌，陳躍先，趙建寧，等．腰椎后外側(cè)融合動(dòng)物模型及鄰近節(jié)段的病理變化［J］．醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào)，2009，22(3):249-251，插 2．

［9］ 黃宇峰，沈彬，趙衛(wèi)東，等．短節(jié)段固定融合結(jié)合人工骨椎體增強(qiáng)術(shù)治療骨質(zhì)疏松性胸腰椎骨折［J］．創(chuàng)傷外科雜志，2013，15(2):115-118．

［10］隋國(guó)俠，冀旭斌，徐兆萬，等．后路手術(shù)治療合并骨質(zhì)疏松的腰椎滑脫癥 27例［J］．中華外科雜志，2009，47(10):798-799．

［11］王 鑫．絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥合并腰椎滑脫癥患者行PLIF手術(shù)后服用虎潛丸對(duì)手術(shù)療效的影響及實(shí)驗(yàn)研究［D］．濟(jì)南:山東中醫(yī)藥大學(xué)，2012．

［12］ Gazzeri R，Roperto R，F(xiàn)iore C．Litanium expandable pedicle screw for the treatment of degenerative and traumatic spinal diseases in osteoporotic patients:preliminary experience［J］．Surg Technol Int，2012，22:320-325．

［13］陳 興，馬遠(yuǎn)征，薛海濱．骨密度對(duì)椎弓根螺釘系統(tǒng)內(nèi)固定影響的臨床研究［J］．中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志，2003，9(2):143-145．

［14］ Hayashi M，Nakashima T．Molecular mechanisms of the differentiation and activation of osteoclasts derived from hematopoietic cells［J］．Clin Calcium，2014，24(4):487-500．

［15］ Charles JF，Aliprantis AO．Osteoclasts:more than'bone eaters'［J］．Trends Mol Med，2014，20(8):449-459．

［16］ Tatehara S，Miyamoto Y，Takechi M，et al．Osteoporosis influences the early period of the healing after distraction osteogenesis in a rat osteoporotic model［J］．J Craniomaxillofac Surg，2011，39(1):2-9．

［17］ Park SB，Chung CK．Strategies of spinal fusion on osteoporotic spine［J］．J Korean Neurosurg Soc，2011，49(6):317-322．

［18］ Chang MC，Kao HC，Ying SH，et al．Polymethylmethacrylate augmentation of cannulated pedicle screws for fixation in osteoporotic spines and comparison of its clinical results and biomechanical characteristicswith theneedleinjection method［J］．J Spinal Disord Tech，2013，26(6):305-315．

［19］李增春，王以進(jìn)．椎弓根螺釘應(yīng)用于骨質(zhì)疏松椎體的生物力學(xué)研究［J］．醫(yī)用生物力學(xué)，1997，12(4):227-230．

［20］王向陽(yáng)．加強(qiáng)和維持椎弓根螺釘系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究進(jìn)展［J］．中國(guó)矯形外科雜志，2002，9(1):57-60．

［21］ Koller H，Zenner J，Hitzl W，et al．The impact of a distal expansion mechanism added to a standard pedicle screw on pullout resistance．A biomechanical study［J］．Spine J，2013，13(5):532-541．

［22］ Chen YL，Chen WC，Chou CW，et al．Biomechanical study of expandable pedicle screw fixation in severe osteoporotic bone comparing with conventional and cement-augmented pedicle screws［J］．Med Eng Phys，2014，36(11):1 416-1 420．

［23］ Jackson KL，Yeoman C，Chung WM，et al．Anterior lumbar interbody fusion:two-year results with a modular interbody device［J］．Asian Spine J，2014，8(5):591-598．

［24］陳仲?gòu)?qiáng)，劉忠軍，黨耕町．脊柱外科學(xué)［M］．北京:人民衛(wèi)生出版社，2013:137-140．

［25］ Nakao S，Minamide A，Kawakami M，et al．The influence of alendronate on spine fusion in an osteoporotic animal model［J］．Spine(Phila Pa 1976)，2011，36(18):1 446-1 452．

［26］ Park YS，Kim HS，Baek SW，et al．The effect of zoledronic acid on the volume of the fusion-mass in lumbar spinal fusion［J］．Clin Orthop Surg，2013，5(4):292-297．

［27］ Ohtori S，Inoue G，Orita S，et al．Comparison of teriparatide and bisphosphonate treatment to reduce pedicle screw loosening after lumbar spinal fusion surgery in postmenopausal women with osteoporosis from a bone quality perspective［J］．Spine(Phila Pa 1976)，2013，38(8):E487-E492．

［28］ Hirsch BP，Unnanuntana A，Cunningham ME，et al．The effect of therapies for osteoporosis on spine fusion:a systematic review［J］．Spine J，2013，13(2):190-199．

［29］ Park SB，Park SH，Kim NH，et al．BMP-2 induced early bone formation in spine fusion using rat ovariectomy osteoporosis model［J］．Spine J，2013，13(10):1 273-1 280．

［30］夏英鵬，萬 軍，李輝南，等．金天格膠囊輔助健骨提高腰椎后外側(cè)植骨融合術(shù)治療效果［J］．中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志，2010，16(11):842-844，835．

［31］ Ammerman JM，Libricz J，Ammerman MD．The role of Osteocel Plus as a fusion substrate in minimally invasive instrumented transforaminal lumbar interbody fusion［J］．Clin Neurol Neurosurg，2013，115(7):991-994．