椎弓根固定聯合伊班膦酸鈉對胸腰段脊柱爆裂骨折的療效影響

張岱陽，羅 政，吳 鋼

胸腰椎爆裂性骨折(thoracolumbar burst fracture,TLBF)是臨床骨科較為常見的一種脊柱損傷類型，隨著建筑業和交通業的發展，以及老齡化人口的增加，發生率日益增加。胸腰段椎體是連接活動度較小的胸椎和活動度較大的腰椎的椎體，其在較大的軸向應力下很容易發生爆裂性骨折，引起椎間盤組織進入終板，進而使椎體碎裂[1]。TLBF具有前方椎體高度丟失及后方椎體骨折塊極易進入椎管內的特點，往往會帶來脊髓神經受損，甚至是脊髓神經功能永久性損害等嚴重后果[2]。目前臨床治療TLBF的主要手術方式是椎弓根固定，手術技術成熟，且療效已經獲得普遍肯定[3]。伊班膦酸鈉是一種雙膦酸鹽類藥物，應用于骨折患者，尤其是老年患者，可加快骨質修復，減少各種原因導致的骨吸收，提高骨質量，這對于提高椎體結構的穩定性、加快術后恢復、有效提高治療的遠期效果具有重要意義[4]?；诖?，本研究主要對椎弓根固定聯合伊班膦酸鈉治療TLBF患者的近遠期療效及其對患者骨形成指標堿性磷酸酶(alkaline phosphatase protein,ALP)[5]和骨吸收指標抗酒石酸酸性磷酸酶-5b(tartra-resistant acid phosphatase-5b,TRACP-5b)[6]水平的影響進行探討，從而為臨床應用提供參考依據。

臨床資料

1 一般資料

2014年6月—2017年6月筆者科室行手術治療90例胸腰段脊柱爆裂性骨折患者，采用隨機數字表法分為對照組(45例)和研究組(45例)。納入標準：(1)有創傷史；(2)單節段骨折，單側或雙側椎弓根完整，椎體下半部和下終板未受到損傷；(3)合并不同程度的椎管內占位和脊髓神經功能障礙；(4)無非手術治療指征。排除標準：(1)合并腰椎間盤突出癥、腰椎管狹窄癥、變形性椎關節炎、強直性脊柱炎、椎體滑脫等疾病者；(2)明確診斷骨代謝類疾病者，如骨質疏松、骨質軟化癥、甲狀腺功能亢進、甲狀旁腺功能亢進等；(3)存在精神功能障礙者，或存在評估的失語、失聽等軀體功能缺陷者；(4)喪失生活自理能力或長期臥床者；(5)入組前3個月內服用過降鈣素、維生素D制劑、雌激素、雄激素、皮質類固醇激素等影響本研究觀察指標的藥物；(6)合并嚴重心、肝、腎功能障礙者，心腦血管疾病者，血液系統疾病者，腫瘤疾病者；(7)對本研究應用藥物過敏者。對照組中男性29例，女性16例；年齡23～70歲，平均43.72歲；致傷原因：道路交通傷11例，墜落傷23例，壓軋傷7例，其他4例；損傷節段：T113例，T1215例，L124例，L23例；26例伴有神經損傷，其中16例合并脊髓損傷，按照美國脊柱創傷協會(SCI)-ASIA神經損傷分級標準：A級8例，B級5例，C級2例，D級1例，馬尾神經損傷5例，圓錐損傷1例，圓錐馬尾神經損傷13例；受傷至手術時間6～48h，平均16.17h。研究組中男性31例，女性14例；年齡23～73歲，平均44.05歲；致傷原因：道路交通傷10例，墜落傷26例，壓軋傷6例，其他3例；損傷節段：T112例，T1216例，L123例，L24例；28例伴有神經損傷，其中15例合并脊髓損傷，按照美國脊柱創傷協會(SCI)-ASIA神經損傷分級標準：A級6例，B級7例，C級1例，D級1例，馬尾神經損傷3例，圓錐損傷1例，圓錐馬尾神經損傷9例；受傷至手術時間5～46h，平均16.02h。兩組患者年齡、性別構成、損傷節段、致傷原因、合并神經脊髓損傷及受傷至手術時間等一般資料比較差異均無統計學意(P>0.05)。本研究獲得醫院倫理委員會審核批準(批號：2014ZDPYLL014.0)，患者均簽署知情同意書。

2 治療方法

所有患者行椎弓根固定手術，具體手術方式：患者取俯臥位，全身麻醉，在胸部和髖部下置軟枕以使靜脈內壓力降低。以傷椎為中心在后正中部位行皮膚切口，皮下組織切開至棘突尖，常規進行剝離，從傷椎棘突至上下椎體的關節外側。C型臂X線機輔助透視下在傷椎的上下兩側椎弓根部位放置椎弓根螺釘(GBIZ-1型脊柱固定器由山東威高骨科材料有限公司提供，AF內固定系統由江蘇金鹿醫療器械公司提供)，深度至椎體50%～80%為宜。放置一側連接棒，擰緊螺帽，臨時固定。對合并嚴重神經損傷的患者在常規打入椎弓根螺釘后對其進行椎板減壓處理，對破損的硬膜囊進行修補，并將硬膜囊的骨塊采用頂壓法推回至椎體內。通過撐開加壓將椎體前中柱的高度進行恢復，注意加壓時避免螺釘斷裂。若存在明顯的椎體粉碎并失去承重能力，則進行植骨(自體髂骨13例，可塑性人工骨3例)或鈦網置入(7例)。X線檢查椎體高度和脊柱生理彎曲情況滿意后安裝橫梁，應用氯化鈉注射液沖洗傷口并縫合，常規放置負壓引流。術后給予患者常規對癥治療和康復訓練。術后3d拔除引流管，應用抗生素5～7d，臥床2～3周，之后行腰背肌功能鍛煉，1個月左右行站立鍛煉，3～6個月后扶拐行走，逐漸過渡至棄拐步行，待骨性愈合后將內固定取出。

研究組患者在上述手術治療后1周聯合給予伊班膦酸鈉注射液(艾本，河北醫科大學生物醫學工程中心，國藥準字H20010432，1mL:1mg)治療，靜脈滴注，2mg/次，1次/d，連續應用2d，每3個月進行1次，并隨訪12個月。

3 觀察指標

疼痛評估[7]：分別于術前、術后1、6、12個月應用VAS評分評價患者的疼痛程度，評分0～10分，無疼痛為0分，輕微疼痛1～3分，中度疼痛4～7分，劇烈疼痛8～10分。

胸腰椎功能障礙程度[8]：分別于術后1、3、6、12個月應用日本骨科協會胸腰椎治療評估表(JOA評分)對患者胸腰椎功能進行評價，該量表內容包括日?；顒邮芟蕖⒅饔^癥狀及膀胱功能3個維度，總分0～29分，分數越高表示胸腰椎功能障礙程度越重。

脊柱后凸畸形矯正情況：分別于術前、術后即刻，術后6、12個月對患者進行影像學檢查，評估其脊柱后凸畸形Cobb角。

傷椎前緣和中部高度：分別于術前、術后即刻，術后6、12個月對患者進行影像學檢查，評估其傷椎前緣和中部高度，計算傷椎前緣高度比、傷椎椎體中部高度比。

觀察并記錄兩組患者術后及隨訪期間的并發癥發生情況，包括脊柱后凸畸形、肺部感染，內固定物松動、斷裂，氣胸等。

血清ALP及TRACP-5b檢測：分別于術前，術后1周，術后3、6、12個月抽取患者清晨空腹靜脈血，離心后取上層血清置于-70℃冰箱中保存，應用酶學速率法檢測血清ALP水平，檢測儀器為日立全省東生化分析儀7600-020，ALP檢測試劑盒由上海執誠生物科技有限公司提供，嚴格按照說明書進行操作；應用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測血清TRACP-5b水平，試劑盒由英國IDS Ltd公司提供，嚴格按照試劑盒說明書進行操作。

4 統計學分析

結 果

1 兩組患者手術前后VAS評分比較

術前兩組患者VAS評分比較差異無統計學意義(P>0.05)，術后均降低，與術前比較差異有統計學意義(P<0.05)，且術后1、6、12個月時研究組VAS評分較對照組均顯著降低，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

2 兩組患者術后胸腰椎功能障礙程度比較

術后1個月兩組患者JOA評分比較差異無統計學意義(P>0.05)，術后3、6、12個月研究組JOA評分均顯著低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

3 兩組患者手術前后脊柱后凸畸形矯正情況比較

手術前兩組患者的脊柱后凸畸形Cobb角比較差異無統計學意義(P>0.05)，術后即刻較術前則明顯減少，但兩組間比較差異無統計學意義(P>0.05)，術后6個月和12個月較術后即刻顯著增加，而研究組術后6個月和12個月的脊柱后凸畸形Cobb角均顯著小于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

4 兩組患者手術前后傷椎前緣和中部高度比比較

術前和術后即刻兩組患者的傷椎前緣比及中部高度比比較差異均無統計學意義(P>0.05)，而術后即刻傷椎前緣和中部高度比較術前均顯著升高(P<0.05)，對照組患者術后6個月和12個月時較術后即刻則顯著降低，研究組患者術后12個月較術后即刻也顯著降低，研究組術后6個月和12個月傷椎前緣和中部高度比均顯著高于對照組(P<0.05)。見表4。

5 兩組患者手術前后血清ALP及TRACP-5b水平比較

兩組患者術前血清ALP及TRACP-5b水平比較差異無統計學意義(P>0.05)，術后較術前均顯著降低，且研究組術后1周，術后3、6、12個月時的血清ALP、TRACP-5b均顯著低于對照組(P<0.05)。見表5。

6 并發癥情況

術后隨訪期間，兩組患者均未出現肺部感染、氣胸、脊柱后凸畸形等嚴重并發癥，并發癥主要為內固定物斷裂和松動。其中對照組4例出現內固定物松動，3例發生斷裂，并發癥發生率為15.56%，研究組4例出現內固定物松動，1例發生斷裂，并發癥發生率為11.11%。兩組患者并發癥發生率比較差異無統計學意義(χ2=0.385，P=0.535)。

表1 兩組患者手術前后VAS評分比較分)

與術前比較：*P<0.05

表2 兩組患者術后JOA評分比較分)

表3 兩組患者手術前后脊柱后凸畸形Cobb角比較

與術前比較：*P<0.05；與術后即刻比較：#P<0.05

表4 兩組患者手術前后傷椎前緣和中部高度比比較

與術前比較：*P<0.05；與術后即刻比較：#P<0.05

表5 兩組患者手術前后血清ALP及TRACP-5b水平比較

組別TRACP-5b術前術后1周術后3個月術后6個月術后12個月對照組(n=45)5.43±0.225.03±0.274.62±0.204.12±0.313.84±0.16研究組(n=45)5.39±0.264.76±0.233.74±0.213.26±0.153.05±0.18t值1.6115.10720.35616.75222.005P值0.1110.0000.0000.0000.000

討 論

TLBF屬于高能量損傷，其發生率占胸腰椎骨折的10%～20%，骨折多發生在T11～L2節段，累及前柱和中柱，脊柱穩定性受到嚴重損傷，如不及時治療，會造成神經根和脊髓永久性損傷，其中超過90%的患者需通過手術治療。由于胸腰段脊柱處于較為固定、活動度較小的胸椎和活動度較大的腰椎之間的連接處，銜接后凸胸曲和腰曲，該處集中了軀干的負重和活動應力，因此胸腰椎具有極其重要的臨床意義。TLBF發生后，中柱遭到破壞，同時前柱和后柱受到影響，導致不穩定性脊柱骨折的發生，治療原則在于盡早和及時將椎管內壓迫脊髓神經的因素去除，以減少神經或脊髓受到繼發性損傷，同時對脊柱的穩定性進行重建[9]。

椎弓根系統是目前臨床治療TLBF的常用方式，其操作簡單、復位力強、固定節段短，治療效果確切。后路椎弓根內固定治療TLBF具有其獨特優勢，其可有效對椎體的曲度和高度進行恢復，對后凸畸形進行矯正，直接或間接對受壓的脊髓和神經進行減壓，而且可為患者術后的康復護理提供便利，其可對固定節段椎體的運動進行限制，使患者可盡早進行功能鍛煉和神經功能康復訓練，同時還能有效降低非手術治療所導致的并發癥發生率[10]。而后入路損傷更小，能有效避免胸腔和腹腔臟器受損，對術者技術要求低，手術過程中可直接對傷椎附近的肌肉、韌帶等軟組織和關節突關節的損傷情況進行觀察，對傷椎鄰近椎體情況進行評估，還可保留椎體的運動功能[11]。此外根據實際情況給予患者植骨融合能有效解決椎弓根內固定所引發的內固定失敗和復位丟失問題。部分椎弓根內固定患者在術后的恢復過程中會出現內固定失敗和再次后凸畸形，這主要與骨折復位遺留有骨缺損有關，而植骨融合能夠進一步提高脊柱的穩定性，同時可將人體脊柱的壓應力和內固定的軸向負荷進行分散，使內固定承重力減輕，避免其發生斷裂。部分TLBF患者的前縱韌帶在骨折發生時出現斷裂，植骨融合則能使傷椎高度和后凸畸形得到有效恢復和矯正，傷椎穩定性更高，也更符合人體生物力學[12]。多數臨床試驗和實踐都已經證明椎弓根內固定及植骨融合能夠使患者達到良好的復位和內固定，使患者術后胸腰椎功能得到更好的恢復[2,10-11]。本研究中，所有患者均給予椎弓根內固定手術治療，結果顯示術后患者的VAS評分、JOA評分及后凸畸形Cobb角顯著降低，傷椎前緣和中部高度比也顯著升高，提示椎弓根內固定治療TLBF效果較好，其可及時且有效矯正脊柱后凸畸形，促進胸腰椎功能的恢復，這與上述結論一致。隨訪期間患者并發癥主要為內固定物斷裂和松動，分析原因主要為未作植骨融合和植骨融合質量不佳。有患者在橫突間植骨未完全融合時便開始負重，而此時負重后的椎間活動產生的應力過大，橫突間的愈合強度較小，無法與之抗衡，從而導致內固定物斷裂和松動的發生。

在骨折患者的術后恢復中，如何進一步促進骨折愈合水平、有效增加骨量、加速骨折機械穩定性的獲得，進而促進骨折修復一直以來都是骨科醫師所面臨的重要問題。二膦酸鹽(bisphosphonates,BPs)是近30年來發展起來的一種對破骨細胞具有抑制作用的一線抗骨質疏松藥物，可用于預防和治療骨質疏松癥、轉移性骨痛、腫瘤并發的高鈣血癥、假體周圍性骨溶解等疾病。伊班膦酸鈉是典型的第三代二膦酸鹽類藥物，具有很強的抑制骨吸收作用，同時具有很低的毒副作用，其與骨質中的羥基磷灰石具有特異性的親和力，而無法與除骨質外其他的組織結合，因此能夠特異性且強力抑制骨吸收，而且對其他組織的不良反應極小，是相對最為安全的二膦酸鹽藥物[4]。有動物研究發現，伊班膦酸鈉可促進兔橈骨骨折的愈合，增加骨量和骨密度，使骨折機械穩定性更快獲得，而且對骨礦性質無明顯影響。早期應用伊班膦酸鈉可明顯抑制破骨細胞，降低破骨細胞指數和TRACP-5b水平，且作用持續時間更長[13]。TRACP-5b是來源于破骨細胞的一種可反映骨吸收情況的特異性標志物，主要由有活力的巨噬細胞和有骨吸收功能的破骨細胞分泌釋放[5]。研究發現，伊班膦酸鈉進入人體后可在骨代謝活躍區域與羥基磷灰石發生特異性結合，濃度累積到一定水平后，其在酸性條件下從骨質中進入到破骨細胞中，對破骨細胞蛋白合成、膜轉運等過程產生影響，從而引起細胞形態結構、活性等的改變，使破骨細胞出現分化，同時還可通過對破骨細胞中信號轉導產生影響作用來促進細胞凋亡[14]。ALP主要由肝和骨組織合成釋放，其中骨型ALP約占血清ALP總量的50%，ALP在臨床常用來評價骨形成和骨轉換情況，可反映成骨細胞的功能。有研究指出，二膦酸鹽類藥物可顯著降低血清ALP水平，進而降低骨轉換率，使骨吸收和骨丟失得到抑制[15]。本研究結果顯示，與單純內固定治療相比，術后聯合伊班膦酸鈉治療能夠在進一步緩解疼痛程度和胸腰椎功能障礙程度，促進脊柱后凸畸形矯正效果和傷椎前緣及中部高度恢復的基礎上，進一步有效促進TLBF患者血清TRACP-5b和ALP水平的降低，而且伊班膦酸鈉的應用不會增加不良反應發生率，提示對行椎弓根內固定的TLBF患者術后給予伊班膦酸鈉治療可顯著提高治療效果，此外通過血清TRACP-5b和ALP水平的檢測可對患者術后恢復情況進行評價，為患者術后的康復鍛煉提供依據。

綜上所述，椎弓根固定聯合伊班膦酸鈉治療TLBF效果顯著，其可有效緩解疼痛，促進骨生化指標盡早恢復，進而促進骨折的愈合和胸腰椎功能的恢復，及時矯正脊柱后凸畸形癥狀，而且并發癥少，可作為一種安全有效的治療方式應用于臨床。