復(fù)合富血小板血漿植骨在微創(chuàng)椎間融合術(shù)治療腰椎退變性疾病中的療效觀察

張廷偉，劉峻*，林海朋，孫秀琛，李金健，黃明利，王曉波

(1.山東省文登整骨醫(yī)院脊柱脊髓二科，山東 文登 264400；2.山東省文登整骨醫(yī)院創(chuàng)傷整復(fù)二科，山東 文登 264400；3.山東省文登整骨醫(yī)院四肢創(chuàng)傷一科，山東 文登 264400)

隨著人口老齡化的進程加快，腰椎退變性疾病導(dǎo)致的腰腿痛發(fā)病率逐年增高。目前微創(chuàng)經(jīng)椎間孔椎體間融合術(shù)(minimal invasive surgery transformen lumber interbody fusion，MIS-TLIF)被廣泛應(yīng)用于治療該類脊柱疾病[1]。椎間植骨快速而堅固的融合，才能保證臨床療效。切取自體髂骨植骨進行椎間植骨能夠獲得較滿意的融合，是椎間植骨的“金標準”。但取髂骨增加了手術(shù)創(chuàng)傷及術(shù)后感染風險，術(shù)后易出現(xiàn)取骨部位疼痛[2-3]。因此目前多使用術(shù)中切除的椎板、關(guān)節(jié)突植骨，但是植骨量及質(zhì)量不如自體髂骨，椎間融合速度和融合率降低[4-5]。人工骨材料可以補充植骨數(shù)量不足，但骨替代材料僅具有骨傳導(dǎo)作用，而無骨誘導(dǎo)功能。重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白具有良好的誘導(dǎo)成骨能力，能夠促進椎間融合。但其高額的費用及較多的并發(fā)癥，限制了臨床廣泛應(yīng)用。近年來有文獻報道富血小板血漿(platelet rich plasma，PRP)可以分泌多種細胞生長因子誘導(dǎo)成骨，促進骨折愈合及骨缺損的修復(fù)與重建[6-10]。但目前國內(nèi)關(guān)于PRP促進腰椎植骨融合效果的報道較少，PRP是否有效尚存爭議。本研究采用MIS-TLIF治療單節(jié)段腰椎退變性疾病，將PRP復(fù)合植骨，通過比較兩組患者臨床資料，探討PRP應(yīng)用腰椎椎間融合的臨床療效及安全性，報告如下。

1 資料與方法

1.1 患者選擇標準 選擇2012年1月至2014年1月，我科收治的腰椎退變性疾病患者。納入標準：a)年齡28～60歲，性別不限；b)有嚴重的腰腿痛或間歇性跛行癥狀；c)影像學(xué)表現(xiàn)為單節(jié)段腰椎間盤突出或腰椎管狹窄。向患者說明手術(shù)的優(yōu)缺點后，患者要求手術(shù)治療，并簽署手術(shù)治療知情同意書。研究方案經(jīng)山東省文登整骨醫(yī)院倫理委員會審核通過。排除標準：a)多節(jié)段腰椎退變性疾?。籦)身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)>28 kg/m2；c)合并有腰椎結(jié)核、腫瘤等其他脊柱疾病者等；d)過去1年有酗酒、吸煙>20支/d或濫用激素類藥物者；e)骨密度T值≤-2.5。滿足上述條件的151例患者納入本研究。

1.2 PRP制備 全麻生效后手術(shù)開始前，使用預(yù)裝了20 mL枸櫞酸鈉抗凝劑的注射器抽取患者外周靜脈血150 mL，無菌狀態(tài)下注入離心管中。2 000 r/min，離心10 min，試管內(nèi)全血分為：上層是上清液(血漿層)、下層紅細胞及兩層交界處菲薄的PRP層。打開離心管通氣孔，棄去下層紅細胞，剩液以2 000 r/min再次離心10 min。棄去上層血漿，獲得約5 mL的PRP，放置于4℃冰箱短期保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 手術(shù)方法 采用MIS-TLIF術(shù)式，椎間隙使用特制鋸齒工具，刮除軟骨終板，骨性終板表面搔刮至微微出血。將切除的自體椎板、關(guān)節(jié)突骨質(zhì)去除軟組織，修成小骨粒，與人工骨粒充分混合后留作椎間植骨用。

觀察組取出術(shù)前制備好的PRP，與0.5 mL牛凝血酶(5 000 IU/mL)和2.5 mL的10%氯化鈣(100 mg/mL)混合后，立即與骨粒充分混合后靜置1 min，然后將混合PRP的骨粒填滿適宜型號Cage椎間融合器，剩余骨粒及PRP凝膠植于椎間隙前側(cè)及減壓側(cè)的對側(cè)，然后斜行置入填滿骨粒的單枚Cage，使用可吸收海綿封堵椎間盤纖維環(huán)切口。安裝長度合適并預(yù)彎的連接桿，螺釘間適度加壓后鎖緊螺帽固定。術(shù)中使用的人工骨為骼金骨粒，規(guī)格為2 cm3；椎弓根螺釘釘棒為鈦合金材質(zhì)，Cage為PEEK透光材料。

1.4 術(shù)后處理 術(shù)后第2天開始行腰背肌功能鍛煉。術(shù)后3 d佩戴腰圍下地活動，共佩戴3個月，避免腰部前屈及左右旋轉(zhuǎn)。

1.5 療效評價

1.5.1 臨床評價指標及方法 記錄兩組手術(shù)時間、術(shù)中及術(shù)后總失血量，記錄術(shù)后并發(fā)癥，記錄術(shù)前、術(shù)后3個月、6個月、1年及末次隨訪時VAS及ODI。

1.5.2 影像學(xué)評價指標及方法 術(shù)前及術(shù)后1周、3個月、6個月、1年及末次隨訪時拍攝腰椎X線片，側(cè)位X線圖像上分別測量融合節(jié)段椎間隙前緣高度a、中點高度b及后緣高度c，取平均值，即椎間隙高度=(a+b+c)/3。融合率評定方法：按照改良的Brantigan標準[11]在3D-CT上評價融合效果。判定為融合后，在層厚3 mm的CT矢狀位及冠狀位圖像上計數(shù)融合層數(shù)。

2 結(jié) 果

實際獲得完整隨訪患者144例，其中觀察組60例，對照組84例。兩組患者基線資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性(見表1)。

表1 兩組患者一般資料比較

所有手術(shù)均順利完成，兩組患者手術(shù)時間、術(shù)中術(shù)后總失血量、術(shù)后并發(fā)癥比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，見表2)。觀察組4例、對照組7例術(shù)后切口局部發(fā)紅，有滲液，行細菌培養(yǎng)+藥敏檢查均為陰性。觀察組2例、對照組1例發(fā)生泌尿系感染，經(jīng)積極抗感染及對癥治療后治愈。兩組各出現(xiàn)1例腦脊液漏，經(jīng)過對癥處理后愈合。兩組均無下肢疼痛及麻木加重等神經(jīng)損傷并發(fā)癥，對照組出現(xiàn)1例釘棒斷裂。

表2 兩組患者圍手術(shù)期指標

144例患者獲得36～49個月隨訪，平均42.5個月。兩組間各時間點下肢痛差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后3個月、6個月及1年時腰痛VAS評分組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；末次隨訪時，觀察組與對照組腰痛VAS評分分別為(2.2±1.3)分、(3.2±1.9)分，兩組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表3～4)。

表3 兩組患者腰痛VAS評分(分)

表4 兩組患者下肢痛VAS評分(分)

兩組術(shù)后各隨訪點ODI與術(shù)前比較，均有明顯改善，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。兩組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，見表5)。

表5 兩組患者ODI評分(%)

末次隨訪時，觀察組與對照組的CT判定融合率分別為93.33%(56/60)、90.47%(76/84)；融合的層數(shù)及末次隨訪椎間隙高度，兩組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表6)。

表6 末次隨訪時兩組患者影像學(xué)資料比較

典型病例為一56歲女性患者，因“腰痛伴有左下肢放射痛6個月”入院，診斷為：L5S1椎間盤突出癥，術(shù)前腰痛VAS評分為6分，下肢痛VAS評分為8分。采用MIS-TLIF術(shù)式，椎間植骨復(fù)合PRP，手術(shù)順利，未出現(xiàn)手術(shù)并發(fā)癥。末次隨訪時腰痛VAS評分為1分，下肢痛VAS評分為0分(見圖1～2)。

圖1 術(shù)前MRI示L5S1椎間盤突出

圖2 CT冠狀位及矢狀位圖像可見椎間植骨融合

3 討 論

隨著脊柱外科技術(shù)水平的提高，MIS-TLIF已成為治療腰椎退行性疾病的一種重要手段[12]。Kornblum等[13]通過長期隨訪后認為，椎體間若未達到骨性融合，會增加脊柱不穩(wěn)，加速椎體退變，進而增加再次手術(shù)風險。因此快速而良好的融合是保證手術(shù)療效的關(guān)鍵。采用自體椎板關(guān)節(jié)突植骨，不增加額外費用及手術(shù)創(chuàng)傷，受到了臨床醫(yī)師的青睞。但松質(zhì)骨少，骨質(zhì)量較差，會影響椎間植骨融合。自體髂骨聯(lián)合Cage植骨能提高融合率[14]，是理想的椎間融合植骨材料[10]，但是自體髂骨移植存在取骨區(qū)疼痛、血腫、感染等并發(fā)癥[2-3]，增加手術(shù)創(chuàng)傷且來源有限。人工骨材料能夠彌補植骨量的不足，但僅存在骨傳導(dǎo)作用，卻無誘導(dǎo)成骨能力。近年來關(guān)于生長因子促進融合的研究逐漸深入，BMP-2具有良好誘導(dǎo)成骨能力，可明顯增加脊柱椎間植骨融合速度，獲得了優(yōu)于自體髂骨的融合率，但也出現(xiàn)了異位骨化、神經(jīng)根病、椎骨骨溶解以及癌癥風險等不良反應(yīng)報道，同時高額的費用限制了其臨床推廣。PRP中含有血小板衍生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子-β、胰島素類生長因子、表皮生長因子及血管內(nèi)皮生長因子，在體外環(huán)境下，能夠誘導(dǎo)骨髓基質(zhì)細胞向成骨細胞分化，促進成骨[15-16]。PRP來源于自體沒有免疫排異反應(yīng)，獲取方便，且不存在倫理方面的限制，目前較多應(yīng)用于口腔頜面骨缺損修復(fù)及骨折不愈合[6-7]。PRP用于腰椎手術(shù)融合效果尚存爭議。Sys等[17]認為PRP用于椎間植骨融合，無促進作用，也無明顯抑制作用。而Kubota等[18]則認為PRP能夠增加腰椎融合速度，提高融合率。不同的研究結(jié)果可能與PRP的數(shù)量及生長因子濃度不同有關(guān)。本研究采用二次離心方式，從150 mL血液中獲取約5 mL PRP，在PRP凝固之前先與植骨材料充分混合，使PRP充分滲入植骨材料內(nèi)部，然后稍靜置，待PRP形成凝膠后再混合植骨材料植入椎間隙內(nèi)，通過二次復(fù)合方式，提高植骨局部PRP濃度及數(shù)量，為植骨融合提供良好的生長環(huán)境。末次隨訪時，觀察組融合率為93.33%，高于對照組的90.47%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。使用PRP后能夠增加椎間植骨融合率。觀察組融合層數(shù)優(yōu)于對照組，融合層數(shù)可以反映植骨融合面積，融合面積越大，范圍越廣泛，椎間融合越堅固，脊柱穩(wěn)定性越高。末次隨訪時，觀察組椎間隙高度優(yōu)于對照組，對照組出現(xiàn)1例植骨吸收，椎間隙高度塌陷導(dǎo)致釘棒斷裂。末次隨訪時，兩組腰痛VAS評分出現(xiàn)統(tǒng)計學(xué)差異，觀察組優(yōu)于對照組。此時腰部疼痛可能與椎間隙高度塌陷、螺釘切割及融合節(jié)段局部穩(wěn)定性差有關(guān)。觀察組的優(yōu)勢可能是在椎間隙內(nèi)環(huán)境中，PRP提供的生長因子能夠促進成骨細胞生長及植骨局部再血管化，發(fā)揮促進成骨作用，增加局部穩(wěn)定性。因此在MIS-TLIF術(shù)中使用PRP復(fù)合植骨，能夠改善局部微環(huán)境，促進植骨生長，降低術(shù)后中遠期腰痛發(fā)生率。

PRP應(yīng)用于脊柱椎間融合的安全性，也是我們需要關(guān)注的重點。PRP來源于自體血液，不存在排異反應(yīng)，適應(yīng)證非常廣泛，幾乎所有部位的軟組織創(chuàng)面，骨折骨缺損均可應(yīng)用，目前尚未見PRP應(yīng)用后出現(xiàn)不良反應(yīng)的報道。PRP需要使用凝血酶混合，局部應(yīng)用凝血酶可能產(chǎn)生凝血因子Ⅴ及Ⅺ抗體，導(dǎo)致人體凝血因子Ⅴ和Ⅺ缺乏，引起嚴重凝血功能障礙[19]，雖然發(fā)生率極低，但需引起注意。本研究中觀察手術(shù)時間及術(shù)中術(shù)后總失血量，觀察組與對照組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，因此認為使用PRP凝膠并未導(dǎo)致患者凝血功能障礙。手術(shù)后觀察組出現(xiàn)4例，對照組出現(xiàn)7例切口局部發(fā)紅，有滲液，更換敷料時留取滲出液行細菌培養(yǎng)+藥敏檢查均陰性。觀察組出現(xiàn)2例、對照組出現(xiàn)1例泌尿系感染，經(jīng)過對癥抗感染治療后痊愈。移植完成后，使用止血海綿封堵纖維環(huán)破口處，將PRP凝膠與硬膜囊隔開，避免對硬膜囊及神經(jīng)造成影響，術(shù)后兩組均出現(xiàn)1例腦脊液漏，經(jīng)過對癥處理后治愈，均無下肢疼痛加重，感覺肌力減弱等神經(jīng)損傷表現(xiàn)。隨訪期間兩組均未發(fā)生椎管內(nèi)異位骨化及腫瘤。兩組下肢痛VAS評分均較術(shù)前明顯改善，且兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。PRP凝膠應(yīng)用于腰椎融合手術(shù)安全性滿意。

目前文獻報道椎間植骨融合率存在較大爭議，其中一個重要的原因是評估方法不同。高志強等[20]通過薈萃分析比較X線及CT兩種方式判定椎間融合的價值，認為CT判定結(jié)果更加可靠，因為X線標準存在投照角度、肥胖、骨質(zhì)密度及髂骨遮擋等問題，存在較高的假陽性率，因此CT應(yīng)作為脊柱融合影像學(xué)判定的“金標準”。筆者采用改良的Brantigan標準，隨訪時在3D-CT圖像上觀察融合結(jié)果，末次隨訪觀察組與對照組的融合率分別為93.33%和90.47%，這與Parajon等[21]報道的融合率類似，兩組間融合率差異有統(tǒng)計學(xué)意義。對于已經(jīng)判定為融合的患者，繼續(xù)在3 mm層厚CT圖像上觀察融合層數(shù)，衡量植骨融合面積，觀察組與對照組融合層數(shù)分別為(4.5±2.1)層、(2.7±1.4)層，觀察組植骨生長更優(yōu)，獲得了更大的融合面積，達到更高的穩(wěn)定性。因此PRP應(yīng)用于MIS-TLIF，能夠促進椎間植骨融合，提高椎間融合率和融合質(zhì)量，并獲得更加堅固地融合。

PRP凝膠能夠促進MIS-TLIF術(shù)式椎間植骨融合，臨床應(yīng)用的安全性滿意。但本研究仍然存在一些不足，如PRP組仍然存在尚未融合病例，如何進一步提高融合率，充分發(fā)揮PRP中細胞因子的作用，提升PRP的應(yīng)用價值，是我們未來研究的重點。