腰椎植骨融合內(nèi)固定術(shù)中植骨粒體積對術(shù)后融合效果的影響

郝建學(xué)，周斐，王明昊，張建鵬，任康，邸麗萍，陳美青，劉鎖利，萬建設(shè)

（1.河北省保定市第一醫(yī)院 骨外科，河北 保定071000；2.承德醫(yī)學(xué)院 研究生院，河北 承德067000；3.河北省保定市第一醫(yī)院 婦產(chǎn)科，河北 保定071000）

脊柱椎弓根釘內(nèi)固定配合植骨融合及椎間融合器（posterior interbody cage，簡稱Cage）初期固定堅強，而被廣泛用于治療腰椎間盤突出癥、椎管狹窄癥等腰椎退行性疾病。其目的是恢復(fù)腰椎正常排列、解除神經(jīng)壓迫和重建脊柱穩(wěn)定性。有文獻報道后路內(nèi)固定椎間植骨融合術(shù)（posterior lumbar interbody fusion，PLIF）在生物力學(xué)和臨床上具有明顯優(yōu)勢[1]，但目前臨床上對于術(shù)中放置Cage后，植骨粒體積的選擇不同學(xué)者有不同看法，國內(nèi)學(xué)者對于此類研究報道尚不多見。本研究對行椎弓根釘棒系統(tǒng)內(nèi)固定配合Cage植骨融合術(shù)的患者，按照術(shù)中椎間植骨粒體積的不同進行分組，并對其臨床療效進行對比，研究植骨粒體積對術(shù)后融合效果的影響。報道如下：

1 臨床資料

1.1 一般資料

隨訪自2010年6月-2012年6月在河北省保定市第一醫(yī)院行椎弓根釘棒系統(tǒng)內(nèi)固定配合Cage植骨融合術(shù)的病例82例，按照患者手術(shù)順序?qū)⒒颊叻譃槿M，術(shù)中分別植入不同體積的植骨粒，其中A組28例，植骨粒體積平均為0.20 cm3；B組27例，植骨粒體積平均為0.10 cm3；C組27例，植骨粒體積平均為0.05 cm3。三組患者性別、年齡、病程、病變節(jié)段等一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 手術(shù)方法

所有患者均采用全身麻醉，患者取俯臥位,常規(guī)消毒鋪無菌巾，C型臂X線透視引導(dǎo)下確定手術(shù)間隙，以手術(shù)間隙為中心取后正中入路切口約5 cm，依次切開皮膚、皮下組織，保留棘上棘間韌帶，剝離雙側(cè)椎旁肌顯露雙側(cè)椎板及關(guān)節(jié)突，行患側(cè)部分椎板切除減壓，咬除黃韌帶，顯露硬脊膜、神經(jīng)根，神經(jīng)根拉鉤將硬膜囊及神經(jīng)根拉向內(nèi)側(cè)，顯露椎間盤和后縱韌帶，摘除突出的腰椎間盤組織，探查減壓狹窄的側(cè)隱窩、神經(jīng)根管，充分松解受壓粘連的神經(jīng)根。使用槽刀擴大椎間隙，刮除該間隙椎間盤及軟骨終板，直至骨性終板。將切除的椎板骨質(zhì)按分組不同咬成大小不等的骨粒，部分用植骨器直接植入椎間隙，其余用于填滿相應(yīng)型號的單枚椎間融合器并斜形敲入椎間隙。椎弓根釘內(nèi)固定，雙極電凝充分止血，生理鹽水沖洗傷口，放置引流，依次縫合。術(shù)后24～48 h拔除引流管，第2天行腰椎X線片檢查，以確認手術(shù)情況。術(shù)后3～4天鼓勵患者配戴支具坐起并下地活動。術(shù)后2周拆線出院，定期隨訪。

1.3 觀測指標(biāo)

1.3.1 植骨粒體積及椎間植骨量總體積的測量 所有病歷術(shù)中植骨粒修剪及體積測量均由同一術(shù)者完成。測量方法：骨粒修剪時盡量使每顆骨粒的大小一致，將修剪好的骨粒放入一容量為10ml的量筒內(nèi)，以1ml為單位依次加入生理鹽水，直至生理鹽水完全淹沒骨粒，此時量筒內(nèi)溶液的讀數(shù)減去加入生理鹽水的體積即為骨粒的總體積，總體積除以粒數(shù)即為每個骨粒的平均體積。

1.3.2 臨床評估 手術(shù)前后分別采用疼痛視覺模擬評分（visual analogue score，VAS）評估下腰痛及雙下肢疼痛癥狀，Oswestry功能障礙指數(shù)（oswestry dability index，ODI）評估功能恢復(fù)情況。

1.3.3 影像學(xué)評估 隨訪時攝腰椎正側(cè)位X線片，將側(cè)位X線片投照位上同一椎體的左、右下關(guān)節(jié)突影像重合，以減少因旋轉(zhuǎn)造成的誤差。測量手術(shù)節(jié)段椎間隙前、中、后高度后取均值，并以上位椎體橫徑作為參考以避免放大誤差。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件進行分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用方差分析，兩兩比較采用SNK檢驗；計數(shù)資料組間比較采用秩和檢驗或χ2檢驗；檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 植骨粒體積、椎間植骨總體積及Cage高度測量

術(shù)后患者切口均Ⅰ期愈合，無早期并發(fā)癥發(fā)生?；颊呔@隨訪，隨訪時間24～48月，平均35個月。

A組平均值骨粒體積為（0.21±0.07）cm3，椎間植骨總體積為（6.7±1.2）cm3，Cage高度為（10.7±1.0）mm；B組平均值骨粒體積為（0.12±0.06）cm3，椎間植骨總體積為（6.9±1.8）cm3，Cage高度為（10.1±0.9）mm；C組平均值骨粒體積為（0.05±0.03）cm3，椎間植骨總體積為（6.8±1.4）cm3，Cage高度為（10.4±0.9）mm。各組植骨粒體積比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；椎間植骨總體積及Cage高度比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。

2.2 臨床評估

術(shù)前各組均行下腰痛、雙下肢疼痛VAS評分及ODI評分，各組之間比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。末次隨訪時，各組3個指標(biāo)均較術(shù)前顯著降低（P<0.05）但組間兩兩比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），見表1。

2.3 影像學(xué)評估

術(shù)后1年復(fù)查X線片顯示，A組植骨融合22例（78.6%），B組植骨融合24例（88.9%），C組植骨融合18例（66.7%）；術(shù)后2年A組植骨融合23例（82.1%），B組植骨融合25例（92.6%），C組植骨融合19例（70.4%）。B組植骨融合率均顯著高于A、C組，A組高于C組，組間比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見附圖。

表1 手術(shù)前后各組下腰痛VAS評分、雙下肢疼痛VAS評分及ODI評分比較 （±s）

表1 手術(shù)前后各組下腰痛VAS評分、雙下肢疼痛VAS評分及ODI評分比較 （±s）

注：?與術(shù)前比較，P<0.05

組別 例數(shù)/n 雙下肢疼痛VAS評分 ODI評分術(shù)前 術(shù)前 末次隨訪A組 28 6.93±1.88 2.01±1.82? 62.8±14.4 19.8±10.4?下腰痛VAS評分術(shù)前7.85±2.58 2.12±1.13?末次隨訪 末次隨訪B組 27 7.02±1.69 1.87±1.32? 60.2±12.8 18.3±11.7?7.58±2.43 2.43±0.98?C組 27 6.89±2.10 1.92±1.57? 64.5±15.3 20.2±14.3?7.36±1.95 2.38±1.40?

附圖 各組術(shù)前及術(shù)后2年影像學(xué)變化

如表2所示，各組術(shù)后及末次隨訪時椎間隙高度與術(shù)前相比均有顯著提高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；與術(shù)后即刻比較，末次隨訪時A、B、C組椎間隙高度變化分別為（8.7±1.7）mm、（10.1±1.8）mm、（8.8±1.7）mm，B組顯著小于A、C組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；A、C組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。

表2 手術(shù)前后各組椎間隙高度比較 （±s）

表2 手術(shù)前后各組椎間隙高度比較 （±s）

注：1）與術(shù)前比較，P<0.05，2）與A組比較，P<0.05；3）與B組比較，P<0.05

組別 例數(shù)/n 術(shù)前/mm 術(shù)后即刻/mm 末次隨訪/mm A組 28 7.7±1.8 11.1±1.71） 8.7±1.71）3）B組 27 7.4±1.9 10.7±1.41） 10.1±1.81）2）C組 27 7.8±2.1 11.4±1.51） 8.8±1.71）2）3）

3 討論

經(jīng)后路行脊柱椎弓根釘內(nèi)固定配合Cage支撐植骨融合術(shù)治療腰椎間盤突出癥、椎管狹窄癥等腰椎退行性疾病由于其初期固定堅強而被廣泛應(yīng)用。其目的是為了恢復(fù)腰椎正常排列、解除神經(jīng)壓迫和重建脊柱穩(wěn)定性[2]。本組病例中，術(shù)后末次隨訪大部分融合，未出現(xiàn)假關(guān)節(jié)形成、內(nèi)固定松脫或折斷等并發(fā)癥。良好的植骨床準(zhǔn)備及植骨塊的質(zhì)與量是椎間融合的重要條件，本研究發(fā)現(xiàn)植骨粒體積的大小對于術(shù)后患者癥狀的改善沒有明顯差異，但中等體積的植骨粒術(shù)后融合率明顯高于較小或較大的植骨粒體積，在術(shù)后椎間高度的丟失方面，中等體積的植骨粒也有明顯優(yōu)勢。

腰椎后路椎弓根釘內(nèi)固定配合Cage支撐植骨融合術(shù)中，植骨粒多為松質(zhì)骨，在承受較大力量時容易發(fā)生塌陷[3]，在植骨前期炎性反應(yīng)及后期骨痂改建和重塑過程中，成骨細胞在發(fā)揮形成連接骨痂作用的同時，破骨細胞會對壞死骨及應(yīng)力軸線以外的骨組織起吸收作用[4-5]。本組病例中，植入骨粒較大時，骨粒相互累積產(chǎn)生較多的空隙，其相互擠壓造成骨小梁的斷裂，這種自身網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的破壞會導(dǎo)致植入骨的破壞吸收大于改建重塑，不利于術(shù)后初期的穩(wěn)定及椎間的融合。HA等[6]通過CT掃描發(fā)現(xiàn)椎間隙內(nèi)植骨粒體積會隨時間延長發(fā)生丟失。本組病例中各組術(shù)后即刻的椎間高度與末次隨訪相比均有不同程度的丟失，進一步證實了以上觀點。

而較小體積的植骨粒在制取過程中，由于骨板結(jié)構(gòu)破壞較多，無形中延長了骨粒之間、骨粒與終板之間形成纖維連接的時間，故修復(fù)重建過程較慢。術(shù)后由于腰椎活動，產(chǎn)生骨-骨界面微動，不利于骨小梁的重建與修復(fù)[7]，較慢的修復(fù)過程又加劇了骨-骨界面的微動，從而形成了惡性循環(huán)[8]。相對于體積較小的植骨粒，大塊的植骨粒由于自身骨小梁結(jié)構(gòu)豐富，并有一定的連續(xù)性及完整性，所以在形成纖維連接及骨痂連接方面更具有優(yōu)勢。

綜上所述，本組病例中采用不同植骨粒體積在術(shù)后患者癥狀改善方面沒有明顯差異，但中等體積植骨粒（0.10 cm3/粒）術(shù)后影像學(xué)評價效果良好，明顯提高了術(shù)后椎間融合率，減小了椎間隙高度丟失，對腰椎后路椎弓根釘內(nèi)固定配合Cage支撐植骨融合術(shù)有一定指導(dǎo)意義。

[1]FLOMAN Y,MILLGRAM MA,ASHKENAZI E.Instrumented slip reduction and fusion for painful unstable isthmic spondylolisthesis in adults[J].J Spinal Disord Tech,2008,21(7):477-483.

[2]李興華,翟明玉,吳衛(wèi)新,等.椎問融合器在腰椎滑脫癥手術(shù)治療中的應(yīng)用[J].中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志,2005,20(6):373-375.

[3]LEE CK,VESSA P,LEE JK.Chronic disabling low back pain syndrome caused by internal disc derangements.The results of disc excision and posterior lumbar interbody fusion[J].J Spinal Disord Tech,1995,20(3):356-361.

[4]STROHM PC,KUBOSCH DC,SPRECHER CM,et al.Graft integration in the lumbar spine of bovine cancellous bone compared to autologous iliac crest in a sheep model[J].Z Orthop Unfall,2010,148(6):666-673.

[5]TOGAWA D,BAUER TW,BRANTIGAN JW,et al.Bone graft incorporation in radiographically successful human intervertebral body fusion cages[J].J Spinal Disord Tech,2001,26(24):2744-2750.

[6]HA KY,LEE JS,KIM KW.Bone graft volumetric changes and clinical outcomes after instrumented lumbar or lumbosacral fusion:a prospective cohort study with a five-year follow-up[J].J Spinal Disord Tech,2009,34(16):1663-1668.

[7]王榮茂,林翔,石樹培,等.后路椎體間自體髂骨融合與Cage融合治療下腰椎不穩(wěn)的比較研究[J].中國修復(fù)重建外科雜志,2008,22(8):928-932.

[8]姚聲,李祖兵.自體骨移植重建下頜骨中堅強內(nèi)固定技術(shù)的應(yīng)用效果評估[J].中國修復(fù)重建外科雜志,2005,19(10):796-798.