納米人工骨在骨質(zhì)疏松性胸腰段椎體爆裂性骨折中的應(yīng)用

魏家森　陳　哲★　王　軍　曾晗冰

納米人工骨在骨質(zhì)疏松性胸腰段椎體爆裂性骨折中的應(yīng)用

魏家森陳哲★王軍曾晗冰

目的 觀察傷椎置釘結(jié)合納米羥基磷灰石人工骨治療骨質(zhì)疏松性胸腰段椎體爆裂骨折的臨床療效。方法 回顧性分析自2011年11月至2013年7月采用短節(jié)段后路傷椎單側(cè)椎弓根置釘結(jié)合對側(cè)椎弓根漏斗植入納米羥基磷灰石人工骨法，治療骨質(zhì)疏松性胸腰段椎體爆裂骨折患者24例的臨床資料。結(jié)果 所有患者均獲骨性愈合，無“蛋殼樣”變；無斷釘、斷棒現(xiàn)象；椎體高度未見明顯丟失，后凸Cobb角無明顯增加；無人工骨免疫排斥反應(yīng)發(fā)生。結(jié)論 經(jīng)傷椎置釘結(jié)合納米羥基磷灰石人工骨能夠有效恢復(fù)并維持胸腰段椎體爆裂骨折椎體高度，降低內(nèi)固定失敗風險。

椎體爆裂性骨折 胸腰段 骨質(zhì)疏松 傷椎置釘 人工骨

對于累及椎體后壁的骨質(zhì)疏松性胸腰段椎體爆裂性骨折，采用PVP或PKP，易發(fā)生骨水泥滲漏、神經(jīng)損傷，后凸畸形矯正困難，殘留腰痛等［1］。而單純行后路切開釘棒內(nèi)固定系統(tǒng)撐開固定，骨折椎體易形成“蛋殼樣”變，使術(shù)后即刻復(fù)位獲得的椎體高度丟失，遠期存在內(nèi)固定失敗可能［2］。作者采用短節(jié)段后路傷椎單側(cè)椎弓根置釘結(jié)合對側(cè)椎弓根經(jīng)植骨漏斗植入納米羥基磷灰石人工骨法治療累及椎體后壁的骨質(zhì)疏松性胸腰段椎體爆裂性骨折24例，術(shù)后療效尚可，現(xiàn)報道如下。

1　臨床資料

1.1一般資料 自2011年11月至2013年7月采用短節(jié)段后路傷椎單側(cè)椎弓根置釘結(jié)合對側(cè)椎弓根經(jīng)植骨漏斗植入納米羥基磷灰石人工骨（清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系研制），治療24例累及椎體后壁的骨質(zhì)疏松性胸腰段椎體爆裂骨折患者，其中男9例，女15例；年齡55～70歲，平均62歲。骨折部位：T11椎體5例、T12椎體8例、L1椎體9例、L2椎體2例。術(shù)前椎體高度：40%～75%，平均（53.2±6.2）%。Cobb角：15°～45°，平均（23.7±3.5）°。Frankel神經(jīng)功能分級：C級5例、D級6例、E級13例。雙能X線檢測骨密度：T 值均≤-2.5 SD。術(shù)前CT檢查，觀察傷椎形態(tài)、椎弓根完整性及椎管內(nèi)骨塊占位情況；MRI檢查后方韌帶復(fù)合體（PLC）損傷情況及神經(jīng)受壓情況，并行TLICS評分，TLICS評分均≥5分。典型病例見（圖1～4）。

1.2手術(shù)方法 全身麻醉后，取常規(guī)俯臥位，懸空腹部，以傷椎為中心行后正中切口，依次切開皮膚、皮下組織、深筋膜；沿棘突剝離椎旁肌，顯露傷椎及其上下各一椎體棘突、椎板小關(guān)節(jié)突；取克氏針經(jīng)“人字嵴”法定位，置入傷椎單側(cè)及其上、下椎體椎弓根；經(jīng)C臂X線機透視下確認無誤后，取出克氏針，擰入椎弓根螺釘，裝棒，擰緊傷椎頭側(cè)的椎弓根釘螺帽；在體位復(fù)位輔助下，使用撐開器撐開傷椎，并擰緊螺帽；對有神經(jīng)癥狀者，經(jīng)單邊或雙邊減壓，對仍有突入椎管骨折塊，使用打壓器復(fù)位；再次經(jīng)C臂機輔助X線透視下評估傷椎復(fù)位滿意后，使用植骨漏斗經(jīng)傷椎對側(cè)椎弓根置入納米羥基磷灰石人工骨；使用扭矩扳手鎖緊所有椎弓根螺釘螺帽；沖洗、放置硅膠引流管1根，逐層縫合切開組織。

1.3術(shù)后處理 術(shù)后24～48h 拔除引流管，臥床1～2周后在腰圍保護下活動，并給予抗骨質(zhì)疏松藥物治療。術(shù)后2周及2、3、6、12、18個月及末次隨訪，分別以傷椎為中心攝正、側(cè)位X線片及椎體矢狀位CT重建，根據(jù)胸腰段后凸Cobb角、椎體前后緣高度比，評估骨折復(fù)位及愈合情況。

圖1　術(shù)前X線

圖2　術(shù)前CT

圖3　術(shù)前MRI

圖4　術(shù)后2周 CT矢狀位

1.4統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件。計量資料以（±s）表示，組間比較采用t檢驗。計數(shù)資料采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

所有患者術(shù)后隨訪18～24個月，平均20個月。患者術(shù)前與術(shù)后2周后凸Cobb角、椎體前后緣高度比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），術(shù)后椎體高度矯正90%～97%，平均（93.2±4.2）%。Cobb角恢復(fù)至2.6°～6.3°，平均（3.1±1.5）°。術(shù)后12個月椎體壓縮高度（90.1±3.2）%，Cobb角平均（4.3±1.2）°。術(shù)后12～18個月取出骨折內(nèi)固定物，椎體高度為（89.1±2.8）%，Cobb角平均（5.0±1.9）°。末次隨訪與術(shù)后2周椎體高度及Cobb角比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。所有患者均獲骨性愈合，無“蛋殼樣”變；無椎體間隙的過度撐開；無神經(jīng)功能損傷或加重；無斷釘、斷棒現(xiàn)象；無人工骨免疫排斥反應(yīng)發(fā)生。

3　討論

脊柱胸腰段是胸椎后凸與腰椎前凸的轉(zhuǎn)折點和應(yīng)力的交界點，胸腰段（T10～L2）在矢狀位則為中立或輕度后凸（0°～10°）。由于脊柱胸腰段椎體缺乏胸廓及腰骶韌帶的保護，且活動度大，使得胸腰段椎體易發(fā)生骨折損傷。高能量暴力傳遞至胸腰段所引起的損傷也有其獨特性。垂直壓縮或者軸向載荷在胸腰段局部形成壓縮骨折。而快速、高能量、壓縮應(yīng)力則能通過終板導(dǎo)致椎間盤破損，嚴重的軸向載荷則可能引發(fā)椎體的爆裂骨折。

隨著工業(yè)化、交通工具的進步及社會老齡化，老年骨質(zhì)疏松性胸腰段椎體骨折的發(fā)生率也在增長。不僅是椎體的壓縮性骨折，爆裂性骨折也多見于臨床，且部分患者可能并發(fā)神經(jīng)癥狀。由于患者高齡，采用非手術(shù)治療老年性椎體骨折，易加重骨量丟失，且長期臥床繼發(fā)墜積性肺炎、下肢深靜脈血栓、肺栓塞將嚴重影響患者的生活質(zhì)量，并可能危及生命。

胸腰段椎體骨折手術(shù)目的是恢復(fù)脊柱的穩(wěn)定性及解除神經(jīng)壓迫。后路短節(jié)段釘棒內(nèi)固定是臨床治療胸腰段椎體骨折的常用方法。由于老年患者骨小梁稀疏，對于骨質(zhì)疏松性胸腰段椎體骨折，單純行后路撐開固定容易并發(fā)椎體切割及螺釘松動，且撐開后傷椎椎體間隙增加，易產(chǎn)生“蛋殼樣”變，造成骨折不愈合，遠期繼發(fā)椎體矯正高度、角度的丟失，釘棒斷裂，再骨折，遲發(fā)神經(jīng)癥狀等。

3.1傷椎置釘 胸腰段椎體爆裂骨折累及椎體中柱，而椎體前中柱的損傷將使椎體丟失80%的抗彎及抗扭轉(zhuǎn)能力。椎弓根螺釘技術(shù)的發(fā)展，使得骨折椎體高度得到有效恢復(fù)，重建了脊柱矢狀位穩(wěn)定。長階段固定雖能夠降低內(nèi)固定斷裂及椎體高度丟失等并發(fā)癥，但老年患者多合并內(nèi)科疾患，長時間操作增加手術(shù)風險，并對脊柱正常的生理功能造成破壞。短節(jié)段釘棒固定技術(shù)治療老年骨質(zhì)疏松性椎體爆裂骨折，容易發(fā)生內(nèi)固定斷裂、椎體切割及高度丟失等并發(fā)癥。通過傷椎置釘則形成三平面固定，增加節(jié)段穩(wěn)定性，有利于骨折愈合。國內(nèi)學(xué)者通過生物力學(xué)及臨床研究顯示［3］：經(jīng)傷椎置釘，脊椎活動度及穩(wěn)定性，均優(yōu)于單純短節(jié)段4 釘固定技術(shù)。傷椎置釘能夠有效恢復(fù)和維持椎體高度，避免了單純短節(jié)段固定的四邊形效應(yīng)；能夠以較小的創(chuàng)傷重建脊柱穩(wěn)定性；最大限度的保留脊柱運動階段，降低鄰近椎體退變性疾病的發(fā)生率。

3.2傷椎植骨 骨質(zhì)疏松性胸腰段椎體骨折，由于椎體骨小梁稀疏，單純內(nèi)固定，雖能夠恢復(fù)椎體高度，但不足以重建椎體的前中柱正常結(jié)構(gòu)，造成椎體內(nèi)空腔被纖維結(jié)締組織填塞，妨礙骨細胞的長入，形成椎體“蛋殼樣”變。因此，無法重建脊柱的完整性及生物力學(xué)穩(wěn)定性，后期多繼發(fā)椎體矯正高度及后凸角度的丟失。而經(jīng)傷椎內(nèi)植骨能夠維持傷椎置釘后恢復(fù)的椎體高度，改善椎弓根螺釘?shù)膽?yīng)力分布，增加應(yīng)力穩(wěn)定性，降低內(nèi)固定斷裂風險。良好的植骨材料應(yīng)具有優(yōu)良的生物相容性、可吸收性及成骨誘導(dǎo)作用。雖說自體髂骨是目前最有效的植骨材料，但取骨增加患者創(chuàng)傷，存在供區(qū)疼痛、感染等并發(fā)癥。同種異體骨因具有一定的免疫原性，容易發(fā)生排斥反應(yīng)，增加患者住院時間，且不利于骨折愈合。

羥基磷灰石是骨科常用的修復(fù)材料。臨床觀察發(fā)現(xiàn)，羥基磷灰石骨修復(fù)材料存在易碎、強度差、缺乏足夠的力學(xué)穩(wěn)定等缺點［4］。隨著羥基磷灰石顆粒減小，其扭轉(zhuǎn)、拉伸模量及強度增高，使其抗疲勞性也得到相應(yīng)提高，有利于增強羥基磷灰石材料的力學(xué)性能，減小脆性，增加抗壓強度、承重等優(yōu)勢。納米羥基磷灰石表面的成骨細胞總蛋白、堿性磷酸酶活性高于普通級羥基磷灰；納米羥基磷灰石可以增加成骨細胞的代謝及功能活動，誘導(dǎo)成骨。

骨移植材料的快速血管化，被認為是骨形成的重要階段。而納米羥基磷灰石的多孔性是血管長入的基礎(chǔ)。有學(xué)者通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，新的類骨基質(zhì)長入羥基磷灰石需2周，此種快速生長是與羥基磷灰石的良好生物相容性及成骨誘導(dǎo)性密切相關(guān)。

納米羥基磷灰石人工骨的良好骨誘導(dǎo)作用及生物相容性，能夠促進骨缺損修復(fù)、重建，增加骨性融合率［5］。而納米人工骨的可加工性，無排斥反應(yīng)及無病毒傳染的生物安全性，也使其成為骨缺損、修復(fù)重建的中堅材料。

1 Movrin I， Vengust R， Komadina R. Adjacent vertebral fractures after percutaneous vertebral augmentation of osteoporotic vertebral compression fracture： a comparison of balloon kyphoplasty and vertebroplasty. Arch Orthop Trauma Surg， 2010，130（9）：1157～1166.

2 李浩，徐建廣，連小峰，等.經(jīng)傷椎椎弓根磷酸鈣人工骨植入及置釘治療老年胸腰椎骨折.國際骨科學(xué)雜志，2014，35（2）：114～115.

3 昌耘冰，范志丹，夏虹，等.應(yīng)用傷椎置釘技術(shù)治療胸腰椎骨折的生物力學(xué)研究與臨床應(yīng)用.中國臨床解剖學(xué)雜志，2009，27（3）：347～350.

4 Gardiner A， Weitzel PP.Bone graft substitutes in sports medicine. Sports Med Arthrosc，2007，15（3）：158～166.

5 呂玉明，程立明，裴國獻，等.納米晶重組類人膠原基/聚乳酸復(fù)合支架材料的表征及細胞相容性研究.中國臨床解剖學(xué)雜志，2011，29（5）：550～556.

·臨床麻醉·

浙江省科技廳項目（2014C33210）；吳階平醫(yī)學(xué)基金會

（320.6750.13143）

310053 浙江中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院（魏家森 王軍）

310005 浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院（陳哲 曾晗冰）