皮質骨軌跡螺釘固定技術在單間隙腰椎結核治療中的效果分析

魯增輝　羅卓荊　段偉

脊柱結核約占骨關節結核的50%[1]，通常以破壞椎體前中柱為主，手術治療的傳統適應證為：(1)較大的膿腫、死骨、經久不愈的竇道者；(2)脊髓、馬尾或神經根受壓者；(3)脊柱畸形或不穩定者[2]。腰椎是脊柱結核發病率最高的節段，對于有手術適應證的腰椎結核患者，一期前路病灶清除植骨融合、后路內固定術是目前較常選用的手術方案。Santoni等[3]于2009年首次提出皮質骨軌跡(cortical bone trajectory，CBT)螺釘固定技術，CBT螺釘經椎弓根置入，螺釘的長度較傳統椎弓根螺釘短，釘道的深度為僅通過椎弓根即可，即螺釘不進入椎體的前中柱部分，因此在行病椎置釘的過程中可以避免螺釘進入病椎的前中柱部分；同時釘道主要位于皮質骨內，其生物力學強度較傳統椎弓根螺釘明顯增強[4]。因此，利用CBT螺釘代替傳統椎弓根螺釘行病椎單節段內固定術治療單間隙感染的腰椎結核在理論上具有可行性。本研究通過比較兩種手術方案治療單間隙腰椎結核的效果，分析CBT螺釘固定技術在腰椎結核治療中的應用價值。

對象和方法

一、研究對象的選擇

1. 研究對象：選擇2015年1月至2016年1月中國人民解放軍空軍軍醫大學第一附屬醫院脊柱外科收治的42例單間隙腰椎結核患者，均有明確的手術指征，即伴有神經功能受損、腰椎失穩、后凸畸形或保守治療效果不理想者[5]。

2. 納入標準：(1)成年患者，臨床診斷明確(通過臨床癥狀、影像學檢查及生化免疫檢查確診)，伴有因腰椎失穩而產生的腰痛癥狀；(2)腰椎結核病灶局限于單個節段，即包括1個椎間盤及相鄰椎體，且附件未受累；(3)有進行性加重的神經功能損傷；(4)內科保守治療效果不理想，病灶范圍擴大或臨床癥狀加重；(5)病椎殘余高度超過1/3，可以完成前路支撐植骨。

3. 排除標準：(1)并發活動性肺結核，痰液涂片抗酸染色陽性或結核分枝桿菌培養陽性；(2)并發嚴重基礎疾病，不能耐受手術；(3)既往有腰椎手術史或并發腰椎腫瘤等疾病史；(4)腰椎后凸畸形嚴重，單節段內固定后矯正高度丟失風險較大。

4. 分組情況：根據內固定方案(內固定方案綜合考慮患者臨床情況和患者意愿)的不同分為兩組： A組21例患者采用一期前路病灶清除植骨融合、后路CBT螺釘聯合傳統椎弓根螺釘單節段內固定術治療；B組21例接受一期前路病灶清除植骨融合、后路傳統椎弓根螺釘短節段內固定術治療。本研究通過我院倫理委員會的批準，所有患者均簽署知情同意書。

A組患者腰椎結核節段分布情況：腰3～4椎體間隙6例，腰4～5椎體間隙10例，腰5至骶1椎體間隙5例；術前神經功能(Frankel脊髓損傷分級)：C級3例，D級14例，E級4例。

B組患者腰椎結核節段分布：腰2～3椎體間隙2例，腰3～4椎體間隙7例，腰4～5椎體間隙9例，腰5至骶1椎體間隙3例；術前Frankel脊髓損傷分級：B級1例，C級2例，D級12例，E級6例。

所有患者隨訪18～30個月，平均(24.1±4.5)個月。兩組患者手術時的年齡、術前血紅細胞沉降率(ESR)、C反應蛋白(CRP)及視覺模擬評分(VAS)之間的比較，差異均無統計學意義，具有可比性。具體見表1。

二、治療方法

1.術前準備：所有患者術前均給予抗結核藥物治療2～4周：異煙肼0.3 g/d，利福平0.45 g/d(空腹服用，體質量超過60 kg者給予0.6 g/d)，鹽酸乙胺丁醇0.75 g/d，吡嗪酰胺片1.5 g/d，均為每日頓服。并囑患者臥床休息，每天攝入高蛋白飲食，糾正中重度貧血，定期監測肝功能、腎功能。患者術前狀況符合以下條件則安排手術：(1)無高熱、乏力等癥狀，食欲良好；(2)結核中毒癥狀較治療前明顯減輕；(3)中重度貧血或低蛋白血癥已獲得糾正；(4)基礎疾病得到控制：如高血壓患者血壓控制在160/90 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)以下，糖尿病患者餐后血糖控制在11.1 mmol/L以下。

表1　術前各項指標在兩組患者間的比較

注兩組患者術前各項指標數值均呈正態分布，采用兩獨立樣本t檢驗

圖1～9　患者，男，59歲(A組)。圖1～4為術前CT掃描圖像，顯示腰4～5椎體骨質破壞，椎間隙塌陷；圖5、6為術后3 d腰椎正側位X線攝影片，顯示內固定位置良好；圖7～9為術后1年腰椎CT復查圖像，顯示腰4椎體內的傳統椎弓根螺釘與腰5椎體內的CBT螺釘置釘角度的區別

2.手術方法：A組患者手術操作以1例腰4～5椎體結核患者(圖1～9)為例：氣管插管全身麻醉后，患者取側臥位(選擇腰大肌膿腫側或椎旁膿腫較多的一側進行手術)。術側行倒八字切口，切口長約8 cm，逐層切開至腹膜外脂肪層，將腹膜推向內側，保護輸尿管，暴露腫脹的腰大肌及椎前筋膜。用5 ml 注射器穿刺腫脹部位，抽出膿液后經穿刺針的進針點逐步擴大暴露病灶。用注射器抽吸完膿液并使用刮匙將膿腔內肉芽組織予以清除。使用椎體撐開器行病椎間撐開，擴大病椎間隙，徹底去除死骨及壞死椎間盤組織，不規則的殘余病骨使用骨鑿適量去除，保留邊緣硬化骨用以支撐植骨塊。將椎間隙內殘余椎間盤組織及硬膜外壞死肉芽、膿液、死骨徹底清除以達到減壓目的。使用生理鹽水反復沖洗病灶至清亮，病灶內放置硫酸鏈霉素1.0 g(術前鏈霉素皮膚試驗陰性后使用)。測量病椎間隙寬度后，取同側自體髂骨并截成大小合適的2塊填塞入間隙內進行支撐植骨。病灶腔隙內放置1根負壓引流管后，止血并逐層縫合傷口。隨后患者取俯臥位，腹部懸空防止受壓，以腰4～5椎體節段為中心行后正中切口，長約6 cm。切開皮膚、皮下組織及深筋膜，沿骨膜下剝離椎旁肌。腰4椎體置釘時選擇傳統椎弓根螺釘技術，顯露至關節突外側緣與橫突交界處的“人”字嵴結構，以“人”字嵴作為進釘點置入1組傳統椎弓根螺釘。腰5椎體置釘則應用CBT螺釘固定技術(CBT螺釘型號：MIDOS系統，常州市康輝醫療器械有限公司生產)，顯露至椎板外側緣及關節突內側緣，以腰5椎體上關節突下緣向下、向內各2 mm 處椎板作為進釘點。使用磨鉆開槽，進釘方向為矢狀位尾傾25～30°，冠狀位側傾10～15°。螺釘直徑為3.5～5.0 mm；螺釘長度為螺釘頭端通過椎弓根即可。通過C形臂X射線機透視確認螺釘位置良好的情況下，選擇合適長度的鈦棒，然后根據腰椎生理曲度彎曲鈦棒形成彎棒，置入彎棒并通過螺帽固定。用生理鹽水沖洗創面并止血后，逐層縫合傷口，手術完畢。

B組患者的前路病灶清除、植骨融合過程與A組完全相同，后路內固定范圍包括鄰近節段一個正常椎體的短節段固定，內植物應用傳統椎弓根釘棒系統(型號：Uspine-Ⅱ，北京理貝爾生物工程研究所有限公司生產)。

3.術后處理：術后腹部傷口給予腹帶加壓包扎，引流量連續2 d小于50 ml后拔出引流管并去除腹帶。術后給予靜脈注射異煙肼、利福平2～3 d，待患者胃腸功能恢復后改為口服抗結核藥物治療，方案與術前相同(抗結核藥物治療總療程為18個月)。術后絕對臥床1個月，之后戴支具下床活動至術后3個月，根據術后3個月的復查情況決定是否去除支具。術后1周進行腰椎X線攝影復查，術后3、6、12、18及24個月進行腰椎CT復查，每月進行1次血常規、肝腎功能復查，患者每次復查就診時可獲得隨訪，理論隨訪時間為18～24個月，恢復較慢的患者適當延長隨訪時間。

三、觀察指標

觀察兩組患者術后1周的腰椎后凸Cobb角；術后3個月的ESR、CRP、VAS評分；末次隨訪時Frankel脊髓損傷分級及腰椎后凸Cobb角。

腰椎后凸Cobb角的測量[6]：取站立側位進行X線攝影，在病椎相鄰的上1個正常椎體上終板和下1個正常椎體的下終板畫延長線的夾角。矯正度數為術后1周Cobb角與術前Cobb角差值的絕對值，丟失度數為末次隨訪Cobb角與術后1周Cobb角差值的絕對值。通過ESR和CRP評估結核活動性。采用VAS評分評估患者術后臨床癥狀的改善情況。

四、統計學分析

采用SPSS 17.0軟件進行統計學分析，兩組患者ESR、CRP、VAS評分及Cobb角的比較，在符合正態分布的情況下，采用兩獨立樣本t檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

結　　果

一、手術情況

42例患者均完成隨訪，術后隨訪時間18～30個月，平均(24.1±4.5)個月。所有患者術中均未發生脊髓、神經、大血管或鄰近重要臟器損傷情況，術后均通過病理學或細菌學檢查確診為結核病，手術切口均一期愈合。A組患者平均手術時間為(234.8±18.7) min，平均術中出血量為(347.0±42.1) ml；B組患者平均手術時間為(252.4±15.9) min，平均術中出血量為(415.2±37.4) ml。

二、術后恢復情況

術后3個月復查ESR、CRP及VAS評分，兩組患者間差異均無統計學意義(表2)；兩組患者Cobb角矯正度數和丟失度數之間的比較，差異均無統計學意義(表3)；兩組患者術后Frankel脊髓損傷分級：術前1例B級患者恢復至D級；術前5例C級患者，4例恢復至D級，1例恢復至E級；術前26例D級患者全部恢復至E級；較術前均有明顯恢復，效果滿意(表4，5)。所有患者末次隨訪時結核病均無復發，未見內固定釘棒系統松動、斷裂及椎間植骨塊移位塌陷等并發癥。

表2　術后3個月各項指標在兩組患者間的比較

注兩組患者術后3個月各項指標數值均呈正態分布，采用兩獨立樣本t檢驗

表3　術前及術后不同時間點Cobb角檢測結果在兩組患者中的比較

注兩組患者Cobb角各項數值均呈正態分布，采用兩獨立樣本t檢驗；矯正度數為術后1周Cobb角與術前Cobb角差值的絕對值，丟失度數為末次隨訪Cobb角與術后1周Cobb角差值的絕對值

表4　A組患者Frankel脊髓損傷分級恢復情況(例)

表5　B組患者Frankel脊髓損傷分級恢復情況(例)

討　　論

一、單間隙腰椎結核單節段內固定的可行性

對于單間隙感染的腰椎結核，內固定節段范圍目前尚無統一的觀點，最常見的固定范圍包括病灶節段相鄰1個或2個正常的椎體，這種短節段或長節段內固定在提供可靠的脊柱穩定性的同時犧牲了鄰近正常的運動單元[7-8]，進而增加了鄰近節段退行性病變的風險[9-10]。因此，能否縮短內固定的節段范圍是一個重要的問題。Moon[11]建議脊柱結核的后路內固定應最大程度地保留鄰近的正常運動單元，而且張宏其等[12]主張在前路植骨塊獲得切實融合后選擇取出后路內固定系統。目前，Liu等[13]報道經損傷椎體單節段內固定治療脊柱骨折取得了理想的臨床效果；陳彥等[14]進行的生物力學研究模擬了單節段胸腰椎骨折，應用經損傷椎體內單節段固定可獲得脊柱即刻的穩定性，與短節段固定具有相似的力學強度；Ibrahim和Abd[15]應用單節段內固定治療胸腰椎骨折，術后的后凸矯正度數效果理想，且可以縮短手術時間及減少術中出血量；Wang等[16]應用病椎內置釘行單節段固定治療單間隙感染的腰椎結核患者34例，術后植骨融合率、后凸矯正度數均滿意，但對于納入患者要求病椎殘余高度在1/3～2/3之間，以保證足夠的殘余椎體支撐植骨塊，同時又滿足椎弓根置釘的需求，因此限制了該手術方法的使用條件；王自立等[17]報道了在病椎內置短椎弓根螺釘的單節段內固定術治療單間隙腰椎結核取得滿意療效，椎弓根短釘可以有效避免椎弓根螺釘穿透入椎體病灶的風險，縮短固定節段；Berlemann等[18]進行的椎弓根螺釘的生物力學相關研究顯示椎弓根螺釘越短，內固定系統穩定性越低，因此理論上椎弓根短釘置入后出現松動、拔出等風險增加。而本研究采用的CBT螺釘固定技術治療單間隙腰椎結核，內固定系統穩定性高于傳統椎弓根螺釘。

二、CBT螺釘固定技術在腰椎結核手術中的應用分析

CBT螺釘固定技術于2009年被首次提出，將螺釘以矢狀面由尾端向頭端、軸面由中間向外側的方向置入椎弓根，增加螺釘與椎弓根皮質骨的接觸面，從而增加了螺釘對骨結構的把持力[3]。Mai等[19]2016年的研究表明，CBT螺釘的釘道骨密度(皮質骨)明顯高于傳統椎弓根螺釘釘道。

筆者通過文獻學習[3-5]概括CBT螺釘的優勢如下：CBT螺釘經椎弓根置入，螺釘的長度較傳統椎弓根螺釘短，釘道深度僅通過椎弓根即可，即螺釘不進入椎體的前中柱部分。因此，CBT螺釘經病椎置釘時，進釘深度僅僅維持在椎弓根內，可以避免螺釘進入病椎前中柱的感染病灶內，降低感染的風險。CBT螺釘目前主要應用于骨質疏松癥的患者，可以有效降低術后螺釘松動、拔出的概率[20]，尚未見CBT螺釘應用于脊柱結核手術中的相關報道。Takata 等[21]報道了應用CBT螺釘聯合傳統椎弓根螺釘的雜交技術治療腰椎退行性疾病取得了理想的臨床結果，兩種螺釘連接鈦棒的過程順利。本研究患者納入標準為病椎殘余高度不少于1/3，以保證支撐植骨塊，結合腰椎的椎弓根在解剖上靠近椎體上終板的特點[22]，因而上位病椎的椎弓根及椎體上終板多未受結核分枝桿菌侵犯，傳統椎弓根螺釘置入大多可順利完成。而下位病椎上終板骨質部分多出現破壞缺損，因此下位病椎行傳統椎弓根螺釘置釘時穿透入病灶內的可能性大，往往不能完成下位病椎的置釘，多需采用跨病椎的短節段或長節段固定方案。基于CBT螺釘釘道比較短的特點，筆者在上位病椎置釘時選擇了傳統椎弓根螺釘，而下位病椎置釘時應用CBT螺釘，這樣雜交的內固定組合實現了可靠的單節段固定。

本研究A組21例患者均一期完成手術，后路單節段固定所需手術切口較單節段小，下位病椎置釘的進釘點位于椎板，對椎旁肌肉的剝離相對較小，且不用暴露病椎間的關節突關節。所有的上位病椎均置入傳統椎弓根螺釘，下位病椎置入CBT螺釘，混合螺釘之間的連接棒安裝過程順利。A組患者術后的臨床治療效果比較理想：結核活動性指標ESR及CRP在術后3個月的復查結果顯示，對比B組患者差異無統計學意義；A組患者的腰痛或下肢疼痛VAS評分在術后3個月復查時，對比B組患者差異亦無統計學意義。A組患者術后Fankel脊髓損傷分級末次隨訪時，3例術前C級的患者，2例恢復至D級，1例恢復至E級；14例術前D級的患者均恢復至E級。在后凸Cobb角矯正度數、丟失度數之間的比較，兩組之間差異均無統計學意義。末次隨訪時腰椎CT未發現斷釘、斷棒、螺釘松動或椎間植骨塊移位塌陷的情況。相對于傳統的短節段內固定方案，應用皮質骨螺釘的雜交內固定方案實現了單節段內固定，保留了病椎鄰近正常運動單元的功能，減少了固定節段，鄰近節段退行性病變的過程減緩。相對比王騫等[23]報道的病椎置入短釘實現單節段的內固定法，本研究應用CBT螺釘技術的單節段固定在生物力學方面有理論上的優點。

筆者認為，對于有手術適應證的單間隙感染腰椎結核患者，應用CBT螺釘技術的后路內固定方案可以經病椎進行置釘完成單節段的內固定，縮短了患者脊柱固定的范圍，保護了病椎鄰近的正常椎體。且CBT螺釘內固定方案在后路固定手術中操作安全，可以提供可靠的脊柱即可穩定性；對比傳統的后路跨病椎的短節段內固定方案，CBT螺釘在矯正畸形方面有相同的效果。CBT螺釘因其生物力學強度大的特點，尤其適用于老年或并發骨質疏松癥的腰椎結核患者的內固定手術。對于傳統腰椎結核后路內固定術后螺釘發生松動、斷裂等情況，需要再次手術翻修時，CBT螺釘內固定方案是較為理想的翻修手術選擇。

三、總結

歸納本研究結果，應用CBT螺釘的單節段內固定手術方案治療單間隙腰椎結核具有一定的局限性，其適應證歸納為：(1)單間隙感染的腰椎結核，椎體骨質破壞集中于前中柱，椎弓根、椎板未受侵犯；(2)伴有明確的腰椎失穩或輕度的后凸畸形；(3)硬膜囊或神經根受壓；(4)并發巨大的膿腫、死骨及骨質缺損形成較大空洞，經藥物治療效果不明顯；(5)老年患者并發嚴重骨質疏松癥的腰椎結核尤為推薦；(6)傳統的后路椎弓根螺釘內固定失敗，如釘道出現松動等情況導致的翻修內固定手術。

具有以下情況則認為是該雜交術式的禁忌證：(1)病椎骨質破壞較重，椎體高度缺損超過1/3，難以完成前路支撐植骨；(2)較重的后凸畸形，單節段內固定難以提供可靠的即刻穩定性。

綜上所述，經一期前路病灶清除植骨融合、后路CBT螺釘聯合傳統椎弓根螺釘病椎內固定術治療單間隙感染的腰椎結核的臨床效果滿意，具有固定節段短的優勢，保護了鄰近正常的運動單元，是一種可靠的手術選擇。但本組研究納入患者例數偏少，隨訪時間偏短，對結果分析有一定的影響，仍需繼續隨訪觀察。

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