膨脹性椎間融合器在腰椎融合術中的應用研究

馬培棟

（河南省漯河市中心醫院 脊柱科，河南 漯河 462000）

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膨脹性椎間融合器在腰椎融合術中的應用研究

馬培棟

（河南省漯河市中心醫院 脊柱科，河南 漯河 462000）

摘要：目的探討膨脹性椎間融合器在腰椎融合術中的應用價值。方法選取2010年6月-2014年6月采用膨脹性椎間融合器行腰椎融合術69例（治療組），與同期行腰椎椎弓根內固定的椎間融合術72例患者（對照組）進行比較。采用日本矯形外科協會（JOA）下腰痛評分標準評定臨床療效；采用視覺模擬評分法（VAS）評價患肢疼痛的改善情況；采用腰椎前凸角評價腰椎曲度；椎間植骨融合通過術后腰椎X線片、動力位X線片及薄層三維CT重建檢查按照Suk標準判定，同時觀察過伸過屈位時植入物的穩定性。結果全部患者隨訪時間> 18個月。兩組手術時間、切口長度、出血量、引流量、住院時間比較，差異有統計學意義（P<0.05），治療組低于對照組。并發癥方面，治療組3例患者出現腦脊液漏，對照組2例患者出現腦脊液漏，兩組均無感染、神經根損傷及內植物松動、移位等并發癥。末次隨訪時兩組椎間植骨均獲得融合或可能融合，治療組JOA評分由術前的（4.52±1.78）分提高到（12.57±2.96）分、改善率為（76.81±7.20）%，VAS評分由術前的（4.45±1.58）分降至（1.92±0.62）分，腰椎前凸角由（28.50±16.30）°變為（30.20±12.50）°；B組JOA評分由術前的（4.71±1.26）分提高到（12.31±2.85）分、改善率為（73.86±8.60）%，VAS評分由術前的（4.68±1.51）分降至（2.13±1.93）分，腰椎前凸角由術前的（27.50±15.20）°變為（23.90±13.20）°。兩組同期JOA評分、改善率及VAS評分比較，差異無統計學意義（P>0.05）；兩組腰椎前凸角比較，差異有統計學意義（P<0.05），治療組較對照組能夠更好地維持腰椎前曲。結論應用膨脹性融合器行腰椎融合術，可以取得滿意的椎間融合效果，同時具有創傷小、住院時間短、能夠維持腰椎前曲的優點。

關鍵詞：脊柱融和術；椎間融合器；微創性；腰椎曲度；膨脹性

腰椎后路椎弓根內固定、椎體間植骨融合術（posterior lumbar interbody fusion，PLIF）是治療腰椎疾病最成功的手術方式之一[1-2]，能夠解除神經壓迫，維持脊柱穩定性，降低復發率。在過去的20年中，腰椎融合術已成為治療腰椎疾病（腰椎管狹窄癥、腰椎間盤突出癥、腰椎滑脫癥等）最重要的方法之一[2-3]。但椎弓根釘內固定、椎間融合手術存在創傷大、手術時間長等缺點[2-4]，目前微創手術是外科發展趨勢[5-6]。膨脹性融合器利用膨脹的特性使椎體前后的韌帶軟組織產生張力來維持脊柱的穩定性，是一種新型的方法，但是第一代膨脹性融合器B-Twin是點狀與終板接觸，由于接觸面積過小容易出現下沉，沒有被推廣使用。為克服以上缺點，筆者采用第二代面狀接觸型膨脹性椎間融合器用于腰椎融合術，不再行腰椎椎弓根內固定，通過融合器的膨脹性維持椎間的穩定性，現就其療效及并發癥進行探討。

1　資料與方法

1.1一般資料

選取2010年6月-2014年6月在漯河市中心醫院脊柱外科接受腰椎融合術的患者141例。其中，采用膨脹性椎間融合器行腰椎融合術69例（治療組），采用椎弓根內固定、椎間植骨的椎間融合術72例（對照組）。納入標準：①單節段或雙節段腰椎間盤突出癥、腰椎管狹窄癥，首次發作或手術后再復發；②腰痛和/或下肢疼痛麻木，經非手術治療>3個月無效，患者均有明顯的單側或雙側下肢疼痛或間歇性跛行；③影像學[磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）/計算機體層攝影（computed tomography，CT）]顯示，椎間盤突出、椎管狹窄；④患者對治療和實驗方案知情同意，并且經醫院倫理委員會批準。排除標準：①失去隨訪患者；②存在椎體間滑脫>Ⅰ度；③合并嚴重骨質疏松；④存在脊椎感染、腫瘤、代謝性骨病等骨質損害疾病；⑤存在椎體間動態不穩定。兩組性別、年齡、病程、術前日本骨科協會評估治療分數（japanese orthopaedic association scores，JOA）、視覺模擬評分法（visual analogue scale，VAS）、腰椎曲度比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。見表1。

1.2材料

治療組所有患者采用同一款膨脹性融合器（北京富樂科技開發有限公司），融合器高度為9～13mm，長度為23.5～25.0mm，最大膨脹12°（見圖1）。對照組所有患者采用同一款椎弓根內固定器械（北京富樂科技開發有限公司），椎弓根螺釘粗6.0～6.5 mm，長度40～50mm。

表1　兩組患者一般資料比較

圖1　膨脹融合器示意圖

1.3方法

1.3.1治療組手術方法采用硬膜外或全身麻醉，切口長4～6cm。①減壓步驟：行病變節段椎板間開窗，骨刀切除上關節突的內側部分（擴大側隱窩），用神經剝離器探查神經根有無張力，擴大神經根管后，探查椎間盤，注意用神經根拉鉤保護硬脊膜與神經根，髓核鉗摘除突出的椎間盤。②準備植骨床：切開椎間盤纖維環后，摘除髓核組織，然后用方形終板刮刀從7號開始逐漸增大型號，刮除終板，測試椎間高度、確認型號后，將修整好的自體椎板骨粒和同種異體骨塞入椎間隙，一邊填塞一邊用神經剝離器將骨粒擠到對側及椎間隙周圍，再用打壓器將骨粒推擠并輕輕打實，小心保護神經根，再次應用相應型號的融合器模具打入后取出模具，應用1枚膨脹性融合器，采用內斜45°、平行于椎間隙打入，直到融合器后緣低于椎體后緣2～4 mm，C臂機確認融合器位置良好后，順時針方向旋轉手柄膨脹融合器，使融合器前方膨脹約12°后，取下手柄。

1.3.2對照組手術方法減壓步驟同上。在擬定手術節段植入椎弓根釘，透視位置良好后，徹底刮除椎間軟骨，仔細準備植骨床，取髂骨塊修整為融合器狀植入椎間隙，安裝棒加壓后擰緊螺釘內絲。

1.4術后處理

兩組術后均常規使用脫水劑及激素3～5d。術后第3天進行下肢康復訓練，3～4周后佩帶腰圍下床活動。術后1周、3和12個月復查，拍攝腰椎正側位X線片及動力位腰椎側位片，必要時行薄層三維CT檢查。

1.5主要觀察指標

1.5.1臨床療效采用JOA15評分法下腰痛評分標準，術后改善率=[（術后評分-術前評分）/（15-術前評分）]×100%。

1.5.2植骨融合判斷標準通過術后腰椎X線片、動力位X線片及判定，必要時行薄層三維CT重建片。采用Suk標準[7]：①植骨與椎體間有連續的骨小梁，伸屈側位椎體活動度<4°，認為植骨已融合；②若植骨與橫突間或椎體間的連續骨小梁觀察不清，而伸屈側位椎體活動度<4°，則認為植骨可能融合；③若未見連續骨小梁、伸屈側位椎體活動度>4°，則認為未融合。

1.5.3下肢疼痛評分采用VAS評價患肢疼痛的改善情況。

1.5.4腰椎曲度采用腰椎前凸角評價，測量方法為L1和S1上終板延長線的夾角。

1.6統計學方法

采用SPSS 16.0統計軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，用t檢驗，計數資料以百分比或率表示，用χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2　結果

本組隨訪時間18～27個月，平均（19.8±1.9）個月。兩組的手術時間、切口長度、出血量、引流量及住院天數比較，經t檢驗，差異有統計學意義（P<0.05）（見表2）。A組3例出現腦脊液，B組2例出現腦脊液，經局部沙袋壓迫、采用頭高腳低的俯臥位及補充電解質等處理后均治愈。兩組均無感染、神經功能損傷及內植物松動、移位等并發癥。末次隨訪時椎間植骨均獲得融合或可能融合。兩組術后JOA評分、改善率、VAS評分比較，經t檢驗，差異無統計學意義（P>0.05），兩組術后腰椎局部前凸角比較，經t檢驗，差異有統計學意義（P<0.05），治療組較對照組能夠更好地維持腰椎前曲（見表3）。

典型病例1，男，47歲，復發性腰椎間盤突出癥。

表2　兩組手術時間、切口長度、出血量、引流量及住院時間比較 （±s）

表2　兩組手術時間、切口長度、出血量、引流量及住院時間比較 （±s）

組別住院時間/d治療組（n=69）　73.0±28.7　4.1±0.8　159.0±51.4　180±88.9　7.5±1.3手術時間/min 切口長度/cm 出血量/ml 引流量/ml對照組（n=72）　131.0±26.9　12.3±1.8　358.0±48.7　360±78.5　16.6±1.6 t值　6.202　5.611　5.776　6.012　5.932 P值　0.000　0.000　0.000　0.000　0.000

表3　末次隨訪時兩組J OA評分、神經功能改善率、VAS評分及腰椎前凸角比較 （±s）

表3　末次隨訪時兩組J OA評分、神經功能改善率、VAS評分及腰椎前凸角比較 （±s）

組別術后腰椎前凸角/（°）治療組（n=69）　12.57±2.96　76.81±7.2　1.92±0.62　30.2±12.5 JOA評分/分改善率/%術后VAS評分/分對照組（n=72）　12.31±2.85　73.86±8.6　2.13±1.93　23.9±13.2 t值　1.466　1.532　1.139　5.018 P值　0.145　0.132　0.182　0.000

圖2　47歲男性復發性腰椎間盤突出癥患者

行L4～5左側椎板開窗、椎間盤切除、神經根管擴大、膨脹性融合器植入、植骨融合術。隨訪19個月，患者癥狀完全緩解，L4～5已經融合，脊柱穩定性好，內置物無移位。見圖2。

典型病例2，男，41歲，復發性腰椎間盤突出癥。行L4～5、L5～S1右側椎板開窗、椎間盤切除、神經根管擴大、膨脹性融合器植入、植骨融合術。隨訪18個月，患者癥狀完全緩解，L4～5、L5～S1已經融合，脊柱穩定性好，內置物無移位。見圖3。

圖3　41歲男性復發性腰椎間盤突出癥患者

3　討論

椎弓根內固定、椎間植骨融合術是治療腰椎疾病的經典術式，經過30年的發展，已越來越趨向成熟，并成為眾多腰椎疾病的終末治療方法。通過腰椎融合術，可以在徹底解除神經壓迫的基礎上，維持脊柱的穩定性，避免椎間盤突出復發，效果優良。目前腰椎融合術的方法有后路腰椎椎弓根內固定PLIF、經椎間孔腰椎椎體融合術、前路腰椎椎體間融合術（anterior lumbar interbody fusion，ALIF），理想的腰椎融合術是即能做到恢復椎間隙的高度、周圍韌帶平衡及腰椎前曲，建立脊柱的穩定性，又能夠以最小的手術創傷、較少的并發癥取得優良的即刻及遠期治療效果[5，8]。PLIF是目前腰椎融合術中應用最多的方法，療效可靠，但是椎弓內固定、椎間融合術存在創傷大、臨床恢復時間長及手術難度較高的缺點[9]。ALIF技術雖然能夠避開后方椎管的粘連切除椎間盤，但不能解決側隱窩及神經根管狹窄的問題[10-13]。經椎間孔椎間融合術具有損傷小、出血少等優點，同樣存在不能解除側隱窩及神經根管狹窄的問題，適應證選擇嚴格[14-16]。B-Twin椎間融合器可在腔鏡下應用[17-18]，但是B-Twin椎間融合器是點狀與椎體的終板接觸，有下沉的風險，而且沒有維持腰椎前曲的效果。

為達到恢復椎間隙的高度、維持腰椎的前曲及周圍韌帶平衡，建立脊柱的穩定性，以及手術創傷小、并發癥發生率低的目的，筆者采用小切口下應用膨脹性融合器治療腰椎疾病。在徹底地進行側隱窩、椎管潛行減壓和神經根松解的基礎上，通過膨脹融合器的膨脹性，恢復纖維環和周圍韌帶的張力，從而達到術后脊柱的穩定，減少椎弓根內固定的作用。后路開放小切口結合膨脹性融合器為微創治療復發性腰椎疾病，不需要特殊的通道和昂貴的腔鏡設備，只需要1個椎板鉤拉開顯露即可，適合更多基層醫院和較年輕醫師開展。采用小切口能夠直視下最大程度地保證椎間盤髓核的摘除、終板軟骨刮除的徹底性，且植骨量大，避免經皮技術或腔鏡下融合術無法確認髓核、軟骨板刮除是否徹底，從而減少髓核、軟骨殘留，使無菌性炎癥的發生率降低，提高植入骨的融合率。

小切口下膨脹性融合器治療復發性腰椎疾病的優點為：①直視下操作，植骨床準備徹底，無須過多破壞椎體骨結構及軟組織，未切除棘突等保護脊柱的穩定。②融合器前端最大膨脹12°，不但可以保持腰椎前后韌帶的張力、椎體間隙的高度，還可以恢復腰椎的前凸，保存腰椎原始的解剖曲度，避免平背綜合征。③由于膨脹性融合器保持腰椎前后方韌帶的張力，從而維持脊柱的穩定性，減少椎弓根螺釘的使用，使手術時間更短，創傷更小。④融合率高。膨脹性融合器膨脹過程中，擰入的內螺絲推緊融合器內的植骨顆粒，始終保持植骨顆粒與植骨床的緊密接觸。同時根據沃爾夫定律[19]，應力刺激骨形成，廢用可引起骨丟失，獨立使用的膨脹融合器可使相鄰椎體間的力通過融合器來傳遞，從而有應力刺激，可加速骨痂生成、提高融合率。本研究結果顯示，兩組均取得椎間融合的效果和良好的臨床療效，但治療組手術時間、出血量等明顯低于對照組，且在維持腰椎前曲方面優于對照組。

由于膨脹性融合器通過膨脹使腰椎前后方韌帶軟組織緊張，依靠腰椎前后方韌帶的張力來維持脊柱的穩定性，所以對于已存在明顯脊柱不穩定的患者，有不能良好維持椎體間穩定的可能，且膨脹性融合器沒有糾正滑脫的矯形作用，所以不能應用于>Ⅰ度的腰椎滑脫癥、椎體間明顯不穩定的患者。對于椎間隙狹窄、退變較重的患者，可以通過椎間盤的徹底切除、椎體間應用片狀鉸刀松解后置入膨脹性融合器，保持腰椎前后方韌帶的張力達到維持脊柱穩定的目的，所以椎間隙狹窄不是該手術的禁忌證。膨脹性融合器需要依靠終板的支撐使腰椎前后方韌帶緊張，對嚴重骨質疏松、椎體終板破壞的患者，膨脹性融合器有塌陷進入椎體松質骨的危險，從而影響脊柱的穩定性，所以不能應用于合并骨質疏松癥、終板破壞的患者。因此，膨脹性椎間融合器用于腰椎融合術的適應證為：①合并嚴重椎管狹窄的腰椎間盤突出癥；②Ⅰ度以內的腰椎滑脫癥；③再次巨大的中央型腰椎間盤突出癥。禁忌證為：①存在椎體間動態不穩定；②>Ⅰ度的腰椎滑脫癥；③合并骨質疏松癥或代謝性骨疾病；④椎體終板損傷、破壞的患者。該術式的并發癥與傳統開放手術相似，包括硬膜囊撕裂、神經根損傷、馬尾神經損傷、感染和椎間融合器移位等。本組患者術后無融合器移位，也未出現傷口感染，本組改善率為76.81%、椎間融合器位置良好以及椎間植骨均獲得融合/可能融合等表現，說明后路開放小切口下應用膨脹性椎間融合手術不但具有創傷小、安全性高的優點，且應用咬除的椎板顆粒結合庫骨植骨也能達到植骨融合。

綜上所述，應用膨脹性融合器行腰椎融合術，可以取得滿意的椎間融合效果，還具有創傷小、住院時間短、能夠維持腰椎前曲的優點。但本實驗不是前瞻性隨機對照研究，且樣本量小，還需要多中心、大樣本量的遠期隨訪觀察。由于膨脹性融合器為鈦合金材料，術后影像學上存在遮擋和偽影，影響融合率的準確判斷，需要更為準確的融合判斷標準。

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（童穎丹編輯）

中圖分類號：R 682.13

文獻標識碼：B

DOI:10.3969/j.issn.1005-8982.2016.13.019

文章編號：1005-8982（2016）13-0096-07

收稿日期：2015-01-25

Early follow-up of lumbar fusion with expandable intervertebral cage

Pei-dong Ma
（Department of Orthopedics，Luohe Central Hospital，Luohe，Henan 462000，China）

Abstract:Objective To observe the early clinical results and complications of lumbar interbody fusion with expandable intervertebral cage.Methods Between June 2010 and June 2014，69 patients were treated with the expansion of the fusion cage for lumbar interbody fusion（treatment group），72 patients were treated with pedicle screw fixation for lumbar interbody fusion（control group），and the two groups were compared.The clinical curative effect was evaluated by the Japanese Orthopedic Association（JOA）lumbago scoring.Visual Analog Scale（VAS）was used to evaluate low back pain.Lumbar lordosis was used for evaluation of lumbar curvature.Through postoperative lumbar X-ray，dynamic X-ray film and CT，intervertebral bone graft fusion was evaluated.According to the standard of Suk judgment，the cage stability was observed at hyperextension and flexion positions.All the data were statistically analyzed.Results All the cases were followed up for more than 18 months.There were significant differences in the operation time，incision length，bleeding volume，drainage volume and hospitalization time between the two groups（P＜0.05）.Cerebrospinal fluid leakage appeared in 3 cases of the treatment group and 2 cases of the control group.There was no infection，nerve function injury，internal plant loosening or displacement，or other complications in either group.At the end of the follow-up，both groups obtained fusion of intervertebral bone graft.In the treatment group，JOA scoresincreased from preoperative（4.52±1.78）points to postoperative（12.57±2.96）points，the improvement rate was（76.81±7.20）%；VAS score was reduced from preoperative（4.45±1.58）points to postoperative（1.92± 0.62）points；the lumbar lordosis angle enlarged from（28.50±16.30）°preoperatively to（30.20±12.50）°.In the control group，JOA scores increased from preoperative（4.71±1.26）points to postoperative（12.31±2.85）points，the improvement rate was（73.86±8.60）%；VAS score was reduced from preoperative（4.68±1.51）points to postoperative（2.13±1.93）points；the lumbar lordosis angle reduced from（27.50±15.20）°preoperatively to（23.90±13.20）°.There was no significant difference in JOA score，improvement rate or VAS score between both groups（P ＞0.05）.Lumbar lordosis angle of the two groups had significant difference（P ＜0.05），the treatment group could maintain the anterior lumbar flexure better than the control group.Conclusions Lumbar fusion with expandable intervertebral cage can provide satisfied effect of intervertebral fusion.It has the advantages of little trauma and short hospital stay，and can maintain lumbar lordosis angle.

Keywords:lumbar fusion；intervertebral cage；minimal invasion；lumbar lordosis angle；expandable