應用不同融合材料的腰椎后路椎體間融合術(shù)臨床對比

符楚迪 葛云林 李戰(zhàn)友

應用不同融合材料的腰椎后路椎體間融合術(shù)臨床對比

符楚迪 葛云林 李戰(zhàn)友

腰椎節(jié)段間的融合手術(shù)目前廣泛應用于臨床，手術(shù)方式有后路椎體間融合術(shù)（PLIF）、前路椎體間融合術(shù)（ALIF）、經(jīng)椎間孔椎體間融合術(shù)（TLIF）、側(cè)前方椎體間融合術(shù)（OLIF）等。融合材料有自體骨、同種異體骨及不同種類椎間融合器（CAGE）。不同椎間融合材料使用的目的都是為了提高融合率，降低失敗率，以取得更好的臨床療效。筆者對椎間融合應用CAGE混合自體顆粒骨及單純使用自體顆粒骨的兩組患者進行長期隨訪，在融合率、椎間隙高度維持、內(nèi)固定失敗率及臨床療效方面進行了比較研究，現(xiàn)報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 2002年12月至2006年12月在我院住院患者共52例。融合節(jié)段集中在L4～5和L5～S1間隙，全部選擇單間隙融合患者，其中L4～5共36個間隙，L5～S1共16個間隙。依據(jù)椎間融合材料不同分為CAGE組30例和顆粒骨組22例。CAGE組男14例，女16例，年齡35～76歲，平均50.63歲；術(shù)前疾?。和俗冃匝甸g盤突出癥19例，腰椎滑脫癥6例，腰椎管狹窄癥5例。顆粒骨組男11例，女11例，年齡31～72歲，平均49.97歲；術(shù)前疾病：退變性腰椎間盤突出癥14例，腰椎滑脫癥5例，腰椎管狹窄癥3例。隨訪時間CAGE組為術(shù)后8～10年，平均9年。顆粒骨組術(shù)后8～12年，平均10年。兩組患者性別、年齡、術(shù)前疾病等資料比較差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。

1.2 方法 CAGE組使用CAGE及自體顆粒骨組合進行椎體間融合，顆粒骨組使用自體顆粒骨進行椎體間融合。所有患者同時進行腰椎后路椎弓根螺釘內(nèi)固定，手術(shù)全部由同一組醫(yī)生主刀完成。椎弓根螺釘為韓國BK品牌系列，為鈦合金材料。椎間融合材料應用CAGE及自體顆粒骨。CAGE由美國史塞克公司提供，為PEEK材料。自體顆粒骨來源為患者椎板碎骨及髂后上棘髂骨。兩組患者均行腰椎CT檢查，ODI評分[1]。

1.3 評估指標 包括融合率、椎間隙高度、內(nèi)固定失敗率、ODI評分（僅為隨訪時的評分對比）。

1.3.1 融合判斷及融合率 CT是首選的評價椎體間融合的方法[2-3]。以螺旋CT薄層掃描觀察存在或不存在連續(xù)的骨小梁通過相鄰椎體終板和椎間隙移植骨作為融合或不融合的評價標準[4-5]。融合征象：在連續(xù)的多層切面上有連續(xù)的骨小梁通過相鄰椎體終板和椎間隙移植骨；移植骨周圍不存在連續(xù)多層切面的的骨小梁連續(xù)性中斷；移植骨密度基本正常，允許少量及輕度硬化現(xiàn)象（圖1、2）。不融合征象：椎間隙內(nèi)骨小梁連續(xù)性中斷?？煞譃椋海?）萎縮性：間隙內(nèi)移植骨大量吸收，有明顯透光區(qū)；（2）斷裂型：斜形和橫形裂隙，骨小梁連續(xù)性上下中斷（圖3）。

圖1 CT顆粒骨椎間融合圖

圖2 CT CAGE椎間融合圖

圖3 CT顆粒骨不融合圖

1.3.2 椎間隙高度測量標準及比較 所有患者均在CT矢狀切面椎體中線圖像上，測量相鄰椎體上下終板中點的連線長度作為椎間隙高度值。

1.3.3 內(nèi)固定失敗 以X線平片上螺釘斷裂、變形、移位、滑桿、螺帽松動、脫落等表現(xiàn)以及手術(shù)中證實為依據(jù)（圖4）。

圖4 螺帽脫落（內(nèi)固定失?。?/p>

以上影像學資料由2位骨科醫(yī)師，1位放射科醫(yī)師雙盲完成，測量數(shù)據(jù)取平均值，定性數(shù)據(jù)以2位及以上相同結(jié)果為準。

1.3.4 ODI評分 通過門診復查填表方式完成ODI評分資料的收集評分。ODI評分由2位骨科醫(yī)生共同完成。

1.4 統(tǒng)計學處理 應用SPSS 14.0統(tǒng)計軟件，計量資料以表示，組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者融合率比較 CAGE組30例，達到融合標準30例，融合率為100.00%；自體顆粒骨組共22例，達到融合標準15例，融合率68.18%；兩組比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。

2.2 兩組患者椎間隙高度值比較 CAGE組椎間隙高度9.8～12.8mm，平均（10.57±0.53）mm；自體顆粒骨組為7.6～11.3mm，平均（9.56±0.48）mm，CAGE組高于自體顆粒骨組（P＜0.05）。

2.3 兩組患者內(nèi)固定失敗率比較 CAGE組發(fā)生0例，發(fā)生率為0；自體顆粒骨組為3例，發(fā)生率13.63%，CAGE組發(fā)生率低（P＜0.05）。

2.4 兩組患者ODI評分比較 CAGE組平均6.71分，自體顆粒骨組平均6.95分，兩組比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

3 討論

普遍認為腰椎減壓融合手術(shù)所要達到的目標有：充分的神經(jīng)減壓消除神經(jīng)壓迫癥狀；良好的融合獲得局部運動節(jié)段的穩(wěn)定，防止復發(fā)；恰當有效的椎間隙高度維持，恢復并保持正常腰椎生理曲度；優(yōu)良的臨床療效。

首先，要保證充分的神經(jīng)減壓，這是獲得優(yōu)良療效的基礎；然后要獲得良好的節(jié)段融合，以消除局部不穩(wěn)帶來的腰痛癥狀。良好的支撐獲得椎間隙高度維持，并且術(shù)后長期不丟失，有利于恢復并保持正常的腰椎生理曲度，使得腰椎整體和局部載荷分配更合理。生物力學研究證實，正常生理曲度時，腰椎前柱的承重載荷為總載荷的82%，小關節(jié)承載約18%[6]。生理曲度下的載荷分配是一種最低能耗的平衡狀態(tài)，有利于防止肌肉、韌帶、椎間盤、小關節(jié)及椎體的過載而出現(xiàn)累積性勞損，從而延緩退變的發(fā)生，減少術(shù)后慢性腰痛的發(fā)生率，降低臨椎病的風險[7]，對中遠期療效的提高有明顯的作用。

椎間隙高度維持還可以增加椎管和椎間孔容積。有研究發(fā)現(xiàn)，椎間隙增高1mm，椎間孔出口面積增加20%～30%[8]。椎管和椎間孔容積增加，神經(jīng)根出口擴大，使得神經(jīng)根減壓更加充分有效，非常有利于術(shù)后神經(jīng)癥狀的進一步改善及恢復。

要達到椎體間融合需要許多必要條件：符合生物力學的局部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；合適的植骨材料；足夠的植骨面積和植骨量。所謂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在腰椎融合手術(shù)就是前柱的良好支撐，輔以椎體周圍韌帶的張緊，以及后柱椎弓根螺釘?shù)膹埩ё饔谩１容^CAGE和單純顆粒骨植骨，CAGE有良好的前柱支撐并配合后路椎弓根螺釘?shù)膹埩ё饔?，有很好的局部穩(wěn)定性，而單純顆粒骨則缺乏這個重要的特性。PEEK材料的CAGE有著與椎體骨相近的彈性模量，較鋼性的金屬CAGE下沉率更低，能更好的支撐并維持椎間隙高度。同時張緊了椎體間的纖維環(huán)和前后縱韌帶，使得局部更加穩(wěn)定。CAGE結(jié)合椎弓根螺釘更好的恢復腰椎生理曲度，所以能達到高融合率和低內(nèi)固定失敗率的結(jié)果。而自體顆粒骨最大的缺陷就是前柱支撐的問題。沒有前柱支撐，局部載荷將重新分配，使得椎弓根螺釘因此承載支撐力量，從而容易產(chǎn)生內(nèi)固定疲勞、斷裂現(xiàn)象，即使短時間內(nèi)椎弓根螺釘起到撐開作用，但長期持續(xù)負重，就容易出現(xiàn)切割、松動等現(xiàn)象，導致椎間隙高度丟失，以及內(nèi)固定失敗。本組中長期隨訪CAGE和自體顆粒骨融合率分別是100.00%和67.18%，椎間隙高度相差約1mm，內(nèi)固定失敗率CAGE組為0，自體顆粒骨組為13.63%，兩者差異明顯。證實使用CAGE比單純自體顆粒骨在融合率、椎間隙高度維持、內(nèi)固定失敗率上的優(yōu)越性。

當然，顆粒骨植骨也有自身的一些優(yōu)點，比如費用較低，手術(shù)簡便，尤其植入時所需操作空間較小，可以盡量少的破壞小關節(jié)等穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，尤其神經(jīng)根牽拉程度小，損傷風險較低。相反CAGE在安裝時需要較大的空間，需要向外側(cè)更多的切除小關節(jié)，不正確安裝時對神經(jīng)根刺激風險相對更大。有較多文獻顯示，術(shù)后出現(xiàn)神經(jīng)根損害癥狀，主要就是發(fā)生在安裝CAGE時，其發(fā)生率可達到5.77%[9]。

本組長期隨訪兩組ODI評分無統(tǒng)計學差異，這與其他文獻中報道的融合率與臨床療效不成正比的觀點相符合。事實上，大約50.00%的不融合是沒有癥狀的[10]?？赡茉蛴校海?）堅強融合與不融合最后都達到了穩(wěn)定的狀態(tài)。本組不融合的患者CT掃描發(fā)現(xiàn)，椎間隙內(nèi)骨粒有不同程度的部分融合，并且犬牙交錯，椎間隙雖然存在微動，但并不存在失穩(wěn)。（2）堅強融合可以導致應力集中在臨近節(jié)段，導致臨近節(jié)段退變加速而發(fā)生臨椎病的風險增加，從而產(chǎn)生新的癥狀。而穩(wěn)定的不融合狀態(tài)可能類似于非融合手術(shù)所達到的效果，可以減少應力集中，甚至可能減少腰椎病的發(fā)生。如果能克服椎間隙高度維持不佳及內(nèi)固定失敗率高的問題，結(jié)果有可能甚至優(yōu)于堅強融合。

只有當部分患者不融合間隙存在失穩(wěn)時才可能會產(chǎn)生顯著的癥狀，有一部分甚至需要翻修。文獻報道的假關節(jié)失穩(wěn)的診斷要素有：動力位脊柱側(cè)位片顯示椎間隙存在位移＞4mm，或成角＞10°[11]。本組沒有患者存在上述失穩(wěn)現(xiàn)象。

這種自體顆粒骨植骨不完全融合所形成的介于堅強融合與假關節(jié)之間的狀態(tài)，或許是一種穩(wěn)定的非融合狀態(tài)。其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)是一種纖維連接和骨性連接的混合。動物測試證明：X線檢查所示形成連續(xù)性骨痂證明發(fā)生堅強融合的脊柱，其堅強程度還不如椎體間有2～3mm纖維性連接的脊柱[12]。這種情況有待于進一步研究。

[1]蔣協(xié)遠,王大偉,韓士章,等.骨科臨床療效評價標準[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2005:119-121;123-124.

[2]Burkus J K,Dorchak J D,Sanders D L.Radiographic assessment of interbody fusion using recombinant human bone morphogenetic protein type 2[J].Spine,2003,28:2372-2377.

[3]Cook S D,Patron L P,Christakis P M,et al.Comparison of methods for determining the presence and extent of anterior lumbar interbody fusion[J].Spine,2004,29:1118-1123.

[4]Santos E R G,Goss D G,Morcom R K,et al.Radiologic assessment ofinterbody fusion using carbon fiber cages[J].Spine,2003, 28:997-1001.

[5]Shah R R,Mohammed S,Saifuddin A,et al.Comparison of plain radiographs with CT scan to evaluate interbody fusion following the use of titanium interbody cages and transpedicular instrumentation[J].Eur Spine J,2003,12:378-385.

[6]J K Scheer,J A Tang,J S Smith,et al.Cervical spine alignment, sagittal deformity,and clinical implications:a review[J].J Neurosurg Spine,2013,19(2):141-159.

[7]Jun S B,Sang-Ho L,Jin-Sung K,et al.Adjacent segment degeneration after lumbar interbody fusion with percutaneous pedicle screw fixation for adult low-grade isthmic spondylolisthesis [J].Neurosurgery,2010,67:1600-1607.

[8]范熙明.頸椎椎間隙狹窄和椎間孔的大小的關系[J].醫(yī)學信息,2001, 14（7）:433.

[9]Najmus S,Kamrul A.Comparison of the early results of transforaminal lumbar interbody fusion and posterior lumbar interbody fusion in symptomatic lumbar instability[J].Indian J Orthop,2013, 47(3):255-263.

[10]Lee C,Dorcil J,Radomisli T E.Nonunion of the spine:A review [J].Clin Orthop,2004,419:71-75.

[11]Villavicencio AT,Bumeikiene S,Bulsara KR,et al.Perioperative complications in transforaminal lumbar interbody fusion versus anterior-posterior reconstruction for lumbar disc degeneration and instability[J].J SpinalDisords Teck,2006,19(2):92-97.

[12]Mcaffee P C,Regan J J,Farey I D,et al.The biomechamicaland histomorphometric propertiesof anterior lumbar fusions:a canine model[J].J SpinalDisords,1998,1:101-110.

2016-09-08）

（本文編輯：田云鵬）

310007 杭州，解放軍第117醫(yī)院骨科中心