自體骨椎間融合器結(jié)合椎弓根釘內(nèi)固定治療退行性腰椎不穩(wěn)癥研究*

鐘偉斌李健**張平朱豪東柳昱劉小明黃俊明陳勇劉發(fā)泰

（1.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第五醫(yī)院脊柱外科，廣州510700；2.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院脊柱外科，廣州510150）

退行性腰椎不穩(wěn)癥常導(dǎo)致腰腿疼痛、行走困難，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，常需要手術(shù)治療。臨床上采用腰椎后路椎間融合結(jié)合椎弓根內(nèi)固定術(shù)治療融合可靠、療效滿(mǎn)意。目前臨床使用的椎間融合器材質(zhì)各異，均能有效地恢復(fù)椎間隙高度、促進(jìn)椎間融合，效果可靠，但存在費(fèi)用高、感染、融合率不佳、假關(guān)節(jié)形成及椎間融合器下沉等不足[1-9]。為避免傳統(tǒng)椎間融合器的缺點(diǎn)，我院采用機(jī)械壓制自體骨椎間融合器進(jìn)行替代應(yīng)用臨床。為探討其臨床效果，現(xiàn)對(duì)2013年1月至2016年1月我院收治因退行性腰椎不穩(wěn)癥行手術(shù)治療的81例患者進(jìn)行回顧性分析，按所采用椎間融合器種類(lèi)進(jìn)行分組，其中采用聚醚醚酮（polyetheretherketone,PEEK）椎間融合器結(jié)合椎弓根釘內(nèi)固定患者39例，自體骨椎間融合器結(jié)合椎弓根釘內(nèi)固定患者42例。

l資料與方法

1.1 一般資料

本研究納入患者81例，其中男50例，女31例；年齡41～82歲，平均（60.2±10.4）歲；病程6個(gè)月～10年，平均（5.0±1.3）年；Peek融合器組共39例，其中男24例，女15例；年齡41～79歲，平均（59.6±9.6）歲；病程6個(gè)月～10年，平均（4.9±1.7）年；自體骨融合器組42例，其中男26例，女16例；年齡42～82歲，平均（60.5±10.1）歲；病程6個(gè)月～10年，平均（5.1±0.9）年。所有患者均有嚴(yán)重腰痛病史。79例患者伴有單側(cè)或雙側(cè)下肢神經(jīng)癥狀。其中椎管狹窄癥并腰椎不穩(wěn)70例，椎間盤(pán)突出癥并腰椎不穩(wěn)11例。手術(shù)融合節(jié)段：?jiǎn)喂?jié)段融合54例,雙節(jié)段27例,共融合108個(gè)節(jié)段。

1.2 入選及排除標(biāo)準(zhǔn)

入選標(biāo)準(zhǔn)：①腰痛、下肢神經(jīng)癥狀經(jīng)3個(gè)月以上規(guī)范保守治療無(wú)效患者；②影像學(xué)診斷腰椎不穩(wěn)明確，即腰椎側(cè)位、動(dòng)力性側(cè)位片提示椎體水平移位＞3.5 mm，或椎間成角＞15°。排除標(biāo)準(zhǔn)：①單純的腰椎間盤(pán)突出癥、腰椎管狹窄、腰椎腫瘤等情況；②全身情況不能耐受手術(shù)者；③既往廣泛性椎板切除、自體骨來(lái)源困難者。

1.3 手術(shù)方法

插管全身麻醉成功后，患者俯臥位，墊空腹部。取后正中入路顯露兩側(cè)椎板及關(guān)節(jié)突，采用人字嵴法進(jìn)行椎弓根定位，置入椎弓根螺釘。切除一側(cè)下關(guān)節(jié)突及部分上關(guān)節(jié)突，如存在中央椎管狹窄行擴(kuò)大減壓，切除部分椎板及棘突。收集切除的棘突、椎板骨并剔除附著的軟組織備用；保護(hù)并牽開(kāi)硬脊膜和神經(jīng)根，清除椎間隙的間盤(pán)組織及軟骨終板，制作植骨床。將備用的大小約0.5 cm顆粒骨塊分兩部分，一部分放入自體骨椎間融合器成型器（專(zhuān)利號(hào)：No.ZL 2011 20261348.8）內(nèi)壓實(shí)（圖1A），軸向機(jī)械擠壓使其成型（圖1B）；在保證制作自體骨融合器所需的情況下加用人工骨混合自體骨進(jìn)行椎間隙前側(cè)打壓植骨，然后將自體骨融合器植入椎間隙，明膠海綿覆蓋。PEEK融合器組將自體骨顆粒填塞入融合器后植入椎間；適度縱向加壓以恢復(fù)生理性前凸后鎖緊釘尾螺帽。

1.4 術(shù)后處理

術(shù)前預(yù)防性使用1次抗生素，術(shù)后予脫水、激素、鎮(zhèn)痛等對(duì)癥處理，24～48 h內(nèi)根據(jù)傷口引流量拔管，加強(qiáng)下肢功能鍛煉，術(shù)后3 d復(fù)查腰椎正側(cè)位片。

術(shù)后康復(fù)程序：術(shù)后1～5 d，軸線(xiàn)翻身，避免腰部旋轉(zhuǎn)；起床時(shí)腰部整體用力，保持脊柱中立；指導(dǎo)患者進(jìn)行屈膝、屈髖鍛煉。術(shù)后6 d～4周，佩戴腰圍從臥到坐到攙扶直立直至行走，保持脊柱處在正常生理曲度的姿勢(shì)。術(shù)后4～12周，佩戴腰圍鍛煉行走，逐漸恢復(fù)至生活自理。12周后，去除腰圍開(kāi)始進(jìn)行腰部肌肉力量訓(xùn)練，逐漸增加腰椎活動(dòng)度。

1.5 療效評(píng)估指標(biāo)

臨床療效：術(shù)前、術(shù)后3個(gè)月、術(shù)后6個(gè)月及1年時(shí)對(duì)患者進(jìn)行VAS評(píng)分及ODI評(píng)估[10]。

影像學(xué)：術(shù)前和術(shù)后3個(gè)月、術(shù)后6個(gè)月及1年常規(guī)X線(xiàn)復(fù)查了解有無(wú)內(nèi)固定松動(dòng)、斷裂、椎間融合器移位及假關(guān)節(jié)形成等情況并進(jìn)行椎間隙高度測(cè)量（測(cè)量方式：椎間隙前緣加椎間隙后緣高度的和除以2）；術(shù)后6個(gè)月及1年時(shí)行CT橫斷位及矢狀位評(píng)估椎間骨性融合情況，并計(jì)算椎間植骨融合率[11-14]。

圖1自體骨椎間融合器制作及植入

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組VAS與ODI評(píng)分比較

兩組術(shù)后3個(gè)月VAS與ODI評(píng)分較術(shù)前均有改善（P＜0.05）；術(shù)后3個(gè)月、6個(gè)月、1年時(shí)，兩組VAS和ODI評(píng)分比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1、2）。

表1 兩組VAS評(píng)分比較（x±s，分）

表2 兩組ODI評(píng)分比較（x±s，分）

2.2 椎間隙高度及融合率

兩組術(shù)后椎間隙高度較術(shù)前均有增加，但術(shù)后3個(gè)月、6個(gè)月、1年時(shí)均有少量椎間隙高度丟失但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表3）。PEEK融合器組術(shù)后6個(gè)月及1年時(shí)的植骨融合率分別為43.6%和87.2%。自體骨融合器組術(shù)后6個(gè)月及1年時(shí)的植骨融合率分別為52.4%和85.7%。與術(shù)前比較，△P＜0.05

表3 兩組椎間隙高度比較（x±s，mm）

2.3 并發(fā)癥情況

PEEK融合器組無(wú)融合器移位、脫出；斷釘1例，硬脊膜損傷4例，予對(duì)癥處理后緩解；自體骨融合器組無(wú)椎間隙感染、植骨松動(dòng)及斷釘斷棒情況，硬脊膜損傷3例，予對(duì)癥處理后緩解。

2.4 典型病例

典型病例見(jiàn)圖2。

3 討論

3.1 自體骨椎間融合器聯(lián)合椎弓根系統(tǒng)的生物力學(xué)穩(wěn)定性

有學(xué)者將自體骨椎間融合器與髂骨及PEEK融合器聯(lián)合椎弓根系統(tǒng)在新鮮尸體標(biāo)本腰椎間隙中在屈伸、側(cè)彎和旋轉(zhuǎn)3種狀態(tài)下進(jìn)行活動(dòng)度（range of motion,ROM）值（°）及剛度值（N.m/degree）的測(cè)試分析，自體骨椎間融合器聯(lián)合椎弓根系統(tǒng)測(cè)試所得ROM值分別為2.8°±0.1°、2.0°±0.7°、0.9°±0.1°，相較于髂骨塊植骨聯(lián)合椎弓根系統(tǒng)測(cè)試所得ROM值分別為2.9°±0.0°、2.1°±0.7°、1.2°±0.1°；PEEK cage聯(lián)合椎弓根系統(tǒng)測(cè)試所得ROM值分別為2.7°±0.1°、2.0°±0.8°、1.0°±0.1°；自體骨椎間融合器聯(lián)合椎弓根系統(tǒng)測(cè)試所得剛度值分別為5.67±0.51、6.54±0.65、8.62±0.94；髂骨塊植骨聯(lián)合椎弓根系統(tǒng)測(cè)試所得剛度值分別為5.49±0.52、6.50±0.69、8.51±1.18；PEEK融合器聯(lián)合椎弓根系統(tǒng)測(cè)試所得剛度值分別為5.71±0.52、6.86±0.56、8.67±1.07；結(jié)果提示3組ROM值及剛度值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），即自體骨椎間融合器、髂骨及PEEK融合器聯(lián)合椎弓根系統(tǒng)在維持椎間穩(wěn)定性方面無(wú)差別[15]。此生物力學(xué)穩(wěn)定性測(cè)定顯示自體骨椎間融合器與自體髂骨及PEEK融合器相比生物力學(xué)無(wú)明顯差異，三者在應(yīng)用椎弓根系統(tǒng)固定后都能很好的維持椎體間的穩(wěn)定。同時(shí)本研究病例的回顧性分析顯示，在隨訪(fǎng)期間無(wú)松動(dòng)及斷釘、斷棒發(fā)生，也證實(shí)了自體骨椎間融合器在臨床應(yīng)用中的安全性和可靠性。

3.2 自體骨椎間融合器的組織學(xué)特性

自體骨椎間融合器為腰椎局部減壓顆粒骨壓制而成，其為松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨混合骨組織，通過(guò)機(jī)械壓制使骨質(zhì)更加密實(shí)，抗壓能力明顯增強(qiáng)，雖然在植骨早期，植骨會(huì)出現(xiàn)短期吸收現(xiàn)象，椎間隙高度會(huì)有丟失的傾向，但機(jī)械壓制后的骨質(zhì)較普通松散的骨質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度高。同時(shí)壓制后的自體骨椎間融合器在釋放壓力植入椎間隙后體積具有一定的膨脹性，使得自體骨椎間融合器與椎體終板貼服緊密，有利于增大融合面積,同時(shí)利用一部分自體骨進(jìn)行打壓植骨，確保植骨面積不少于椎體面積的30%。同時(shí)自體骨椎間融合器為自體骨組織壓制而成，彈性模量與椎體基本一致，不存在融合器下沉并發(fā)癥，而且組織抵抗力高，無(wú)排斥反應(yīng)，融合概率大。本研究病例中無(wú)一例感染及融合器下沉發(fā)生，亦證實(shí)了自體骨融合器的組織學(xué)優(yōu)勢(shì)。

圖2患者，女，64歲，因“腰痛6年伴行走困難1年”入院，診斷為“腰椎管狹窄癥并腰4椎體不穩(wěn)”

3.3 自體骨椎間融合器的療效分析

本研究中，自體骨融合器組與PEEK融合器組術(shù)后3個(gè)月VAS與ODI評(píng)分較術(shù)前均有明顯改善（P＜0.05）；術(shù)后腰椎功能及生活質(zhì)量得到顯著提高。自體骨椎間融合器結(jié)合內(nèi)固定可以很好的維持椎體間穩(wěn)定性，恢復(fù)椎間隙高度，促進(jìn)椎體間骨性融合[16,17]。同傳統(tǒng)的髂骨取骨植骨相比，患者無(wú)取骨所致的血腫形成、慢性疼痛等并發(fā)癥；同時(shí)減壓所獲自體骨壓制成型替代傳統(tǒng)融合器在獲得自體骨充分利用的同時(shí)可以降低患者費(fèi)用，減輕患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，獲得良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益；本研究表明，自體骨椎間融合器結(jié)合椎弓根釘內(nèi)固定治療退行性腰椎不穩(wěn)癥療效滿(mǎn)意，融合率高、方便可行。

3.4 自體骨椎間融合器應(yīng)用中的注意事項(xiàng)及局限性

術(shù)中充分減壓是手術(shù)后近期療效的保證，而遠(yuǎn)期療效取決于良好的腰椎椎間融合[18]。植骨床充分有效的準(zhǔn)備及植骨面積是椎間融合的關(guān)鍵。自體骨椎間融合器的制作關(guān)鍵是選取0.5 cm左右減壓顆粒骨制作，必須保證去除顆粒骨上的軟組織附著否則容易出現(xiàn)植骨不融合及自體骨融合器松散；制作過(guò)程中機(jī)械加壓時(shí)間以20 min為宜，時(shí)間過(guò)短易出現(xiàn)自體骨松散；自體骨椎間融合器植入椎間隙后應(yīng)適度加壓，可以獲得植入的自體骨椎間融合器與上下終板軟骨下骨的良好接觸，增加有效植骨面積；目前自體骨融合器制作模型有8 mm及10 mm兩種高度可選，將來(lái)可進(jìn)一步設(shè)計(jì)不同高度規(guī)格的制作模型以便選擇；自體骨椎間融合器植入位置與PEEK融合器植入相同，需距椎體后緣0.5 cm以上，植入融合器后需明膠海綿填塞于自體骨椎間融合器后緣；術(shù)中出現(xiàn)終板骨折患者可以按原計(jì)劃植入自體骨椎間融合器，不影響骨性融合效果；在老年性骨質(zhì)疏松嚴(yán)重患者應(yīng)用自體骨椎間融合器的融合過(guò)程中可能出現(xiàn)早期的骨吸收，同時(shí)老年患者的成骨能力有限，建議自體骨混合帶有促進(jìn)成骨的人工骨粒以增強(qiáng)成骨能力[19,20]，同時(shí)術(shù)后應(yīng)用抗骨質(zhì)疏松藥物治療。