不同植骨方式在單節段胸腰椎結核手術中的對比研究

章宏杰， 李哲辰， 王生淋， 韋 超， 吳文策， 林建華

近年來，結核病在全球范圍內仍然是一個嚴重的公共衛生問題，對人類健康和社會經濟發展產生巨大的威脅和挑戰[1]。脊柱結核是結核最常見的肺外表現，占所有結核病例的2%，占骨結核病例的50%[2]，其中胸腰椎是結核最好發的部位[3]。胸腰椎結核因可伴隨較為嚴重的并發癥如脊柱后凸畸形、神經功能受損甚至截癱而日益受到醫者的重視。脊柱結核主要以藥物治療為主[4]，但當患者出現上述嚴重并發癥時則需要行手術治療。目前主要手術方式有前路病灶清除內固定植骨融合、后路病灶清除內固定植骨融合以及前路病灶清除聯合后路內固定植骨融合術3種方式[5]。但在植骨材料選擇上仍存在爭議。筆者就自體髂骨植骨、鈦網植骨、Cage植骨3種不同植骨方式在治療單節段胸腰椎結核的臨床療效進行對比，報告如下。

1 對象與方法

1.1 對象 收集筆者單位2011年2月-2016年7月行后路病灶清除內固定植骨融合手術治療并獲完整隨訪的97例單節段胸腰椎結核患者的臨床資料。納入標準：(1)術前均有較明顯的胸腰背疼痛感，伴1種或多種結核病全身中毒癥狀，如低熱、盜汗、消瘦、乏力等；(2)術前均有一定程度的脊柱畸形；(3)結核病變只累及1個脊柱運動單元；(4)所有病例均采用后路病灶清除手術方式。排除標準：(1)多節段脊柱結核病變；(2)合并其他脊柱疾病，如脊柱骨折術后，強直性脊柱炎等。97例患者根據植骨方式的不同分為3組，其中A組(43例)采用自體髂骨植骨，B組(31例)采用鈦網植骨，C組(23例)采用Cage植骨。所有患者術前實驗室檢查提示血沉(erythrocyte sedimentation rate，ESR)及C反應蛋白(C-reactive protein，CRP)明顯升高，均行X線片、CT、MRI檢查評估患者的脊柱功能，并予規范抗結核治療(術前使用抗結核藥物至少2周，術后使用抗結核藥物至少1年)，術后均經病理證實為結核。3組患者的一般臨床資料見表1。3組患者在年齡、性別、病程上比較，差別均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2方法

1.2.1術前準備 術前采用標準抗結核方案治療至少2周，包括異煙肼(300 mg/d)、利福平(450 mg/d)、吡嗪酰胺(750 mg/d)、乙胺丁醇(750 mg/d)，輔以保肝、護胃等治療。當患者營養狀態好轉，血紅蛋白(hemoglobin，HB)>100 g/L，白蛋白(albumin，ALB)>30 g/L，ESR及CRP下降時，予手術治療。

表 1 3組患者的一般資料比較

A組：采用自體髂骨植骨；B組：采用鈦網植骨；C組：采用Cage植骨.

1.2.2手術方法 患者采用全身麻醉，取俯臥位，術前“C”型臂X線機透視定位，取后正中切口顯露病變節段及其上、下各兩個正常節段。在病椎上、下各兩個脊椎分別置入椎弓根螺釘，切除病變椎體的棘突、椎板及關節突關節，切除黃韌帶，即可充分顯露硬膜囊及上、下兩條神經根。術中注意保護硬膜囊及神經根，通過側后方清除椎間隙病灶，同時清除上、下椎體內病灶，直至健康骨質。依據植骨方式不同以下手術步驟分為3種。A組(自體髂骨植骨)：取適當大小帶三面皮質骨的自體髂骨塊修整至合適大小，然后采用“平進豎植”的方式給予植骨，加壓、固定。B組(鈦網植骨)：修整合適大小的鈦網(填充有手術中取下的正常椎板及關節突顆粒)嵌入植骨，然后采用“平進豎植”的方式置于骨缺損處，加壓、固定；C組(Cage植骨)：選擇合適大小的Cage(填充有手術中取下的正常椎板及關節突顆粒)，嵌入植骨，加壓、固定。3組術野周圍均采用術中切除的松質骨進行植骨，術畢放置引流管，逐層縫合切口。術后送病理檢查。

1.2.3術后處理 術后密切觀察患者生命體征，注意雙下肢感覺及運動狀況，并定期復查血常規、肝腎功能。當引流量<50 mL/d時拔除引流管。術后1周指導患者在床上進行腰背肌功能鍛煉，并進行疼痛評分。4周后佩戴支具下床活動。期間繼續同術前四聯抗結核治療，吡嗪酰胺治療3月后停藥，其余三聯抗結核藥物至少使用9月。每2～3月復查ESR、CRP、肝腎功能及病變部位X線片，每半年復查病變部位CT。

1.2.4評估方法 術前及術后采用疼痛視覺模擬評分法(visual analogue scale，VAS) 評估疼痛程度[6]，Frankel脊髓損傷分級評估脊髓神經功能[7]。植骨融合效果根據Bridwell標準評價[8]。術前、術后Cobb角度的測量采用單個脊柱運動單元的上椎體的上終板和下椎體的下終板來測量后凸角度的大小，椎間高度定義為上椎體、融合區及下椎體在冠狀面的垂直高度(圖1)[9]。

A：融合節段的后凸角度；B：為融合節段的椎間高度.圖1 Cobb角度及椎間高度的測量方法Fig 1 Measurement of the Cobb angle and intervertebral height

2 結 果

2.1 手術時間 A，B，C 3組的手術時間分別為(266.47±80.68)，(177.97±32.01)，(156.13±49.20)min，A組手術時間明顯長于B，C組(P<0.05，表2)；B，C組間比較，差別無統計學意義(P>0.05，表2)。

2.2術中出血量 A，B，C 3組的術中出血量為(870.0±702.3)，(579.0±324.0)，(619.6±195.8)mL，A組術中出血量明顯多于B，C組(P<0.05，表2)；B，C組間比較，差別無統計學意義(P>0.05，表2)。

2.3HB與ALB丟失量 A，B，C 3組術中及術后當天HB丟失量分別為(22.28±12.58)，(22.13±13.72)，(20.93±21.78)g/L，3組間差別無統計學意義(P>0.05，表2)；A組術中及術后當天ALB丟失量為(11.46±4.79)g/L，明顯多于B，C組，差別有統計學意義(P<0.05，表2)。

2.4VAS評分 3組患者術后及末次隨訪VAS評分與術前比較均明顯降低，差別有統計學意義(P<0.05，表2)；3組間比較，差別無統計學意義(P>0.05，表2)。

2.5神經功能 3組術后神經功能分級與術前比較，差別無統計學意義(P>0.05，表3)。

2.6植骨融合時間比較 A，B，C 3組的植骨融合時間為(5.6±0.9)，(5.5±0.7)，(6.0±0.7)月，A，B組間比較差別無統計學意義(P>0.05，表4)，B，C組及A，C組間比較，差別有統計學意義(P<0.05，表4)。

表 2 3組患者的一般臨床狀況

A組：采用自體髂骨植骨；B組：采用鈦網植骨；C組：采用Cage植骨. HB：血紅蛋白；ALB：白蛋白；VAS：疼痛視覺模擬評分. 與術前比較，☆：P<0.05.

表 3 3組患者神經功能分級

A組：采用自體髂骨植骨；B組：采用鈦網植骨；C組：采用Cage植骨.

表 4 3組患者的畸形矯正、椎間高度恢復及植骨融合情況

A組：采用自體髂骨植骨；B組：采用鈦網植骨；C組：采用Cage植骨. 與術前比較，☆：P<0.05.

2.7并發癥 A組術后出現10例髂骨取骨區疼痛及2例髂骨取骨區切口感染，B組出現1例手術切口皮下積液。其余患者均未出現其他并發癥。隨訪期間內固定在位，無松動、斷裂等并發癥，結核均治愈，無復發，植骨均獲融合。

2.8典型病例

2.8.1自體髂骨植骨組 患者，男，58歲，L4～L5椎體結核并椎旁膿腫。術前神經功能分級為Frankel C級，術后為Frankel D級(圖2)。

2.8.2鈦網植骨組 患者，男，42歲，L4～L5椎體結核并椎旁膿腫，術前神經功能分級為FrankelD級，術后為Frankel E級(圖3)。

A～F：術前腰椎正側位片，CT及MRI；G～H：術后3月復查腰椎正側位片示脊柱生理曲度良好，椎間高度恢復.圖2 自體髂骨植骨組病例Fig 2 Autogenous iliac bone grafting

A～D：術前腰椎正側位片，CT及MRI；E～F：術后3月X線片示脊柱矢狀位序列良好；G～H：術后6月CT示植骨融合滿意，內固定位置良好.圖3 鈦網植骨組典型病例Fig 3 Titanium mesh bone grafting

3 討 論

胸腰椎結核患者到晚期常會出現胸背痛，脊柱后凸畸形及神經功能受損等嚴重并發癥，此時手術治療成了最主要的治療方式，其目的是恢復與重建脊柱序列和穩定性，徹底清除病灶，椎管充分減壓[10]。脊柱結核病灶清除術造成的骨缺損容易影響脊柱的穩定性，因此椎體間的植骨融合十分重要。研究報道，自體髂骨塊的植骨融合率多在95%以上，是脊柱結核病灶清除后最常用和最成功的植骨方式[11-12]，因為其具有較強的成骨、骨誘導能力及良好的生物相容性[13]。該植骨塊由于具有三面皮質，因而具有較高的力學強度，同時又富含骨松質，可顯著提高植骨融合率[14]。在研究中，髂骨植骨的骨融合時間最短，可獲得較早的脊柱穩定性。但髂骨來源有限，所取的骨塊大小也受到限制，且取骨區易出現疼痛、感染等并發癥[15]。因此，近年來越來越多的學者選擇鈦網或Cage用作骨缺損的植骨材料。本研究發現，自體髂骨植骨、鈦網植骨、Cage植骨這3種不同植骨方式均能有效地緩解疼痛及改善神經功能。但鈦網植骨及Cage植骨方式在脊柱畸形糾正能力及椎間高度恢復能力方面均優于自體髂骨植骨，是因為鈦網作為椎體替代物及椎間支撐物，可視減壓的范圍適當截取。鈦網植入后，減壓的椎體節段即可獲得良好的支撐，根據撐開張力帶原則即可提供即刻穩定，恢復椎體的高度和生理曲度，重建脊柱的中柱[16]。而Cage也可以根據骨缺損區的大小進行個性化設計，更有利于脊柱后凸畸形矯正及椎體高度恢復。在骨融合時間方面，自體髂骨植骨與鈦網植骨無明顯差異，這與Gao等的研究一致[17]。而自體髂骨植骨和鈦網植骨時間均短于Cage，這是因為三面皮質的髂骨塊提供較為可靠的支撐，有利于成骨細胞的生長，可縮短融合時間。鈦網周壁多孔，其腔內的小骨塊可通過周圍壁孔和上下腔孔與非減壓區骨質緊密連接保證骨質融合所需的面積[18]，而相對表面積增大，骨與骨之間的間隙較大，這樣有利于血管爬入，產生移植物的框架結構快速血管化，建立與宿主機體一體化的骨修復、再生機制，從而加快骨愈合，縮短骨融合時間[19]。有文獻報道，在感染區使用異體材料不能完全消除結核病灶[20]，但結核桿菌分裂緩慢，幾乎不產生黏附素或生物膜，因此，在結核病灶區使用生物材料是安全的[21-22]。在并發癥方面，自體髂骨植骨方式在取骨區發生了2例切口感染及10例供骨區疼痛，而鈦網植骨及Cage植骨未發現供區并發癥，同時3種植骨方式均未發生植入材料的松動、斷裂、塌陷等并發癥。

在單節段后路胸腰椎結核病灶清除后，單純自體髂骨塊植骨融合內固定、鈦網植骨融合內固定及Cage植骨融合內固定3種不同植骨方式在術后神經功能改善、疼痛評分改善及術后當天的血紅蛋白丟失量比較，差別無統計學意義，均可取得良好的療效。鈦網植骨、Cage植骨在手術時間及術中出血量、脊柱畸形矯正及椎間高度恢復情況、術后當天白蛋白丟失量方面優于自體髂骨塊植骨，且可以減輕供骨區疼痛、切口愈合不良等并發癥，但Cage植骨方式的骨融合有待進一步提高。