β-磷酸三鈣人工合成骨與自體髂骨植骨治療單節(jié)段腰椎結核的臨床療效比較

余振陽，趙斌，朱永康，陳旭，穆彥志,劉洋

(新鄉(xiāng)醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院骨科，河南 衛(wèi)輝 453100)

脊柱結核約占骨與關節(jié)結核的50%，是最常見的肺外結核[1]。近年來，脊柱結核發(fā)病率呈上升趨勢，且合并嚴重并發(fā)癥的患者數(shù)量不斷增多[2]。脊柱畸形嚴重的患者需要手術干預徹底清除病灶并進行脊柱功能重建，對病灶清除后的骨缺損需要植骨材料進行填充，同時進行良好的脊柱內固定是病椎融合重建脊柱功能的關鍵，但目前植骨材料的選擇存在爭議。自體骨是最常見的植骨材料，其因具有無排斥反應、骨融合率較高且骨融合時間短等優(yōu)點而被認為是脊柱結核植骨材料的金標準，但自體骨取骨也存在取骨量有限、取骨處切口疼痛等問題[3]。近年來，人工合成骨材料成為研究熱點。有研究表明，以硫酸鈣、羥基磷灰石、磷酸鈣等基礎材料合成的人工骨應用于脊柱結核取得了良好效果，且具有良好的組織相容性、骨傳導性以及植骨融合率，是脊柱結核骨缺損填充的有效替代材料[3-4]。然而，也有學者認為人工合成骨存在感染擴散、免疫排斥的風險[5]，其安全性和有效性仍存在爭議。本研究旨在比較β-磷酸三鈣人工合成骨和自體髂骨植骨治療單節(jié)段腰椎結核的臨床療效，以為臨床選擇合適的植骨材料提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2012年6月至2018年6月在新鄉(xiāng)醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院行前后聯(lián)合入路病灶清除植骨內固定手術治療的61例單節(jié)段腰椎結核患者作為研究對象，根據前路病灶清除后選擇植骨材料的不同分為自體髂骨組(33例)和人工合成骨組(28例)。納入標準：①年齡20～58歲；②符合腰椎結核診斷標準及手術指征；③已于我院行后路椎弓根螺釘內固定并前路病灶清除；④手術均由同一名醫(yī)師完成；⑤隨訪資料完整，隨訪時間18～24個月。排除標準：①合并有活動性肺結核及肺外結核者；②合并有自身免疫病、脊柱腫瘤或既往有脊柱手術病史者；③抗結核藥物耐藥或治療效果不明確者；④結核累及2個及以上腰椎或跳躍性多節(jié)段腰椎結核者。兩組患者的性別、年齡等一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

1.2方法

1.2.1術前準備 常規(guī)抗結核治療(異煙肼 300 mg/d、利福平 450 mg/d、乙胺丁醇 750 mg/d、吡嗪酰胺1 500 mg/d)2～4周，注意預防貧血、低蛋白、肝腎功能損傷等并發(fā)癥。當紅細胞沉降率、C反應蛋白趨于正常時手術，但脊髓受壓進行性癱瘓時可不受限制，急診手術，搶救脊髓[6]。

1.2.2手術方法 兩組患者均采用先俯臥位后正中入路行椎弓根螺釘內固定術，全身麻醉成功后取俯臥位，常規(guī)消毒鋪巾，后正中切口逐層分離暴露視野后行腰骶椎椎弓根螺釘-棒內固定植入，C臂透視位置良好，完成脊柱矯形，放置引流管后關閉切口。

自體髂骨組：取側臥位根據腰椎結核椎體選擇腎切口、低腎切口、倒八切口，逐層切開皮膚、皮下組織、深筋膜，將腹膜及腹腔臟器向前內牽拉，劈開腰大肌，徹底清除椎體及椎間隙前方病灶并送細菌培養(yǎng)和病理。取大小合適自體髂骨塊修整后植入病椎骨缺損區(qū)域，探查植骨牢靠后徹底止血，無菌0.9%氯化鈉溶液反復沖洗術區(qū)后放置引流管，逐層關閉切口。

人工合成骨組：手術方式同自體髂骨組，徹底清除病灶后放置β-磷酸三鈣人工合成骨骨塊于骨缺損區(qū)域進行植骨融合。

1.2.3術后處理 術后常規(guī)禁食，肛門排氣排便后由流食飲食逐漸過渡到正常飲食，術后引流量<30 mL時拔除引流管，爭取一期愈合，對未能一期愈合的手術切口積極給予清創(chuàng)換藥直至愈合。絕對臥床4周，4周后可在佩戴腰圍輔助下適當行負重功能鍛煉。術后口服吡嗪酰胺6個月后停藥，繼續(xù)口服異煙肼、利福平、乙胺丁醇治療至少12～18個月，同時給予保肝治療并注意復查肝腎功能。

1.3觀察指標 ①記錄兩組患者的手術相關評價指標，包括手術時間、術中出血量、術后住院時間、植骨融合時間、Cobb角丟失。其中，手術時間為手術切口開始至關口結束；術中出血量為手術過程中失血量；術后住院時間為手術后至術后出院時間；植骨融合時間：根據隨訪時CT掃描，采用Bridwell標準判斷植骨融合[7]；病椎上一椎體的上終板與下一椎體的下終板連線的夾角為Cobb角，Cobb角丟失=末次隨訪Cobb角—術后Cobb角。②分別于術前、術后1個月及末次隨訪時記錄兩組患者的炎癥指標(紅細胞沉降率和C反應蛋白)和功能評分指標[疼痛視覺模擬評分法(visual analogue scale，VAS)評分和Oswestry功能障礙指數(shù)問卷表(Oswestry disability index，ODI)評分]。VAS評分[8]根據疼痛嚴重程度在紙片上標示10個刻度，0分代表“完全無痛”，10分為“最嚴重的疼痛”；ODI評分[9]包括腰腿痛程度、個人生活料理情況、提重物情況、行走狀況、坐立狀況、站立狀況、睡眠狀況、性生活狀況、社會生活狀況、旅行狀況10項指標，每項最高5分，0分表示最好，5分表示最差，總計評分最高50分，最低0分。③術后切口不愈合發(fā)生率。根據一般切口愈合時間，超過12 d未愈合視為切口不愈合，根據切口不愈合的情況給予加強換藥，必要時再次行清創(chuàng)手術，直至切口愈合[10]。

2 結 果

2.1兩組患者手術相關評價指標比較 兩組患者的手術時間及術中出血量比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；自體髂骨組的術后住院時間、植骨融合時間、Cobb角丟失均小于人工合成骨組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組單節(jié)段腰椎結核患者手術相關評價指標比較

組別例數(shù)手術時間(min,x±s)術中失血量(mL,x±s)術后住院時間(d,x±s)植骨融合時間(月,x±s)Cobb角丟失[°,M(P25,P75)]人工合成骨組28183.3±6.0700.8±63.414.5±2.39.6±1.92.0(2.0,3.0)自體髂骨組33186.3±7.7730.0±72.912.7±1.58.6±1.31.0(0.3,1.0)t/Z值1.7011.6493.4312.3225.062aP值0.0940.1040.0010.020<0.001

a為Z值，余為t值

2.2兩組患者的炎癥指標比較 手術前后紅細胞沉降率、C反應蛋白的主效應差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；不考慮測量時間，兩組間紅細胞沉降率、C反應蛋白的主效應差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；紅細胞沉降率、C反應蛋白的時點間與組間存在交互作用(P<0.05)。手術后，兩組患者的紅細胞沉降率、C反應蛋白水平均呈低于手術前(P<0.05)；術后1個月自體髂骨組的紅細胞沉降率及C反應蛋白水平低于人工合成骨組(P<0.05)，末次隨訪時兩組間紅細胞沉降率及C反應蛋白水平比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 兩組單節(jié)段腰椎結核患者的炎癥指標比較

2.3兩組患者的功能評分指標比較 手術前后VAS評分、ODI評分的主效應差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；不考慮測量時間，兩組間VAS評分、ODI評分的主效應差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；VAS評分、ODI評分的時點間與組間存在交互作用(P<0.05)。手術后，兩組的VAS評分、ODI評分均低于手術前(P<0.05)；術后1個月自體髂骨組的VAS評分和ODI評分均低于人工合成骨組(P<0.05)，末次隨訪時兩組間VAS評分、ODI評分比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表4。

表4 兩組單節(jié)段腰椎結核患者的功能評分指標比較 (分，

2.4兩組患者術后切口不愈合發(fā)生率比較 自體髂骨組的切口不愈合發(fā)生率低于人工合成骨組[6.1%(2/33)比 25.0%(7/28)](χ2=4.272，P=0.039)。其中6例(自體髂骨組1例、人工合成骨組 5例)經多次清潔換藥后愈合，3例(自體髂骨組1例、人工合成骨組2例)給予清創(chuàng)及積極清潔換藥后愈合。

3 討 論

腰椎結核常侵犯椎體、椎間盤及椎旁附件，進而導致脊柱穩(wěn)定性破壞，嚴重者可出現(xiàn)脊髓神經損傷甚至截癱，影響患者的生活質量[11-12]。腰椎結核的治療主要包括抗結核治療以及手術治療兩種。目前，臨床常用的治療方法是首先行規(guī)范的抗結核治療，待結核中毒癥狀緩解后再行手術治療徹底清除結核病灶，同時進行椎體融合固定以重建脊柱的功能[13]。徹底清除病灶是腰椎結核手術的重要環(huán)節(jié)，因病灶位置較深，單純前路或后路手術可能無法徹底清除椎體內或椎體周圍的病灶[14-16]。因此，前后聯(lián)合入路手術可在后入路行內固定恢復脊柱穩(wěn)定性后更安全徹底地行前入路病灶清除。

腰椎結核病灶可破壞椎間盤及椎體，如何選擇合適的植骨材料對病灶清除后病椎的骨缺損進行填充促進椎體的融合是臨床醫(yī)師面臨的難題。目前，國內外研究報道對植骨材料的選擇存在爭議。自體骨生物相容性、成骨及骨誘導能力均較好，是首選的植骨材料[17]，其中自體髂骨塊包括皮質骨和松質骨，可在提供良好生物力學的同時提高植骨融合率，有研究證實其植骨融合率可達95%以上[18]，但取自體髂骨創(chuàng)傷大、骨量有限，且可能出現(xiàn)取骨處感染、疼痛等并發(fā)癥[19]。而同種異體骨因來源少、存在免疫排斥反應臨床應用較少。近年來，人工合成骨替代自體骨成為研究的熱點，常用的人工合成骨材料包括硫酸鈣、磷酸鈣、羥基磷灰石等。

有研究認為，多種人工合成骨應用于脊柱結核取得了良好效果，具有良好的組織相容性和骨誘導性，術后可以獲得良好的骨融合[3-4,20]。胡資兵等[21]對磷酸鈣與自體髂骨填充骨缺損治療腰骶椎結核進行了研究，平均隨訪12個月，結果顯示術后磷酸鈣組骨缺損區(qū)修復、植骨融合的平均時間為4個月，自體髂骨組融合平均時間7個月，且磷酸鈣組的總優(yōu)良率高于自體髂骨組。有研究認為，β-磷酸三鈣人工合成骨也是良好的替代植骨材料[22]。本研究結果顯示，自體髂骨組的植骨融合時間、Cobb角丟失均小于人工合成骨組(P<0.05)；術后1個月，自體髂骨組的紅細胞沉降率及C反應蛋白水平低于人工合成骨組，VAS評分和ODI評分均低于人工合成骨組(P<0.05)，說明在腰椎結核的治療中采用β-磷酸三鈣人工合成骨植骨較自體髂骨植骨的臨床效果差，β-磷酸三鈣人工合成骨仍不能作為自體髂骨的替代植骨材料。其原因可能為：①β-磷酸三鈣人工合成骨可能存在加重炎癥反應的風險。Kampleitner等[23]對多種骨再生用生物材料的生物相容性進行了研究，發(fā)現(xiàn)動物實驗中β-磷酸三鈣人工合成骨可導致短期內嗜酸粒細胞和巨噬細胞增加，但長期隨訪中炎癥反應指標并未顯示出明顯的差異。本研究結果與此相符。②β-磷酸三鈣在術后早期的炎癥反應可能降低其生物相容性。雖然有研究表明β-磷酸三鈣的生物相容性良好[24]，但均為體外實驗，植入人體后的炎癥反應可能降低其生物相容性，從而導致植骨融合的速度減慢。③本研究選擇的是塊狀的結構性骨移植，因此可能導致植骨融合時間延長。本研究與Du等[25]報道的結構性植骨較非結構性骨移植植骨融合時間更長相符。雖然塊狀的人工合成骨可提供更好的支撐力度，但局部的炎癥可能導致塊狀的人工合成骨植骨融合時間更長。④植骨融合時間的延長可能造成患者下地活動后未完全融合的椎體產生微動，進而導致術后末次隨訪時Cobb角的丟失?；讦?磷酸三鈣人工合成骨應用于脊柱結核可能存在的問題，雖然其來源廣泛且中期隨訪并未出現(xiàn)嚴重不良反應，但臨床中對此類患者選用β-磷酸三鈣人工合成骨仍應謹慎。

同時本研究也存在一定的不足：①為回顧性研究且病例較少，需要更多前瞻性多中心的隨機對照試驗證實。②前后路聯(lián)合手術創(chuàng)傷較大且結核患者本身存在切口不愈合的風險因素可能影響結果的判斷。③各種原因導致隨訪時間較短，需要更長期的隨訪結果提供證據支持。

綜上所述，對于單節(jié)段腰椎結核行前后路病灶清除植骨融合內固定術的患者，與采用β-磷酸三鈣人工合成骨相比，采用自體髂骨植骨具有炎癥指標下降更多、切口不愈合的發(fā)生率低、植骨融合時間短等優(yōu)點，臨床效果較好。因此，臨床工作中對于脊柱結核患者使用β-磷酸三鈣人工合成骨植骨仍應持謹慎態(tài)度，建議優(yōu)先選用自體髂骨植骨。