n-HA/PA66生物活性人工 Cage植骨融合术治疗腰椎退变61例

朱美忠 胡天志 陈滔

由于下腰段在脊柱生物力学中的特殊位置，其承受人体上半体重并向下传递重力，因此在脊柱退变性疾病中，往往发生椎间失稳定导致一系列的症状和体征。其治疗中经常需要采用椎间植骨融合、钉棒系统内固定来重建退变椎体的稳定性。纳米羟基磷灰石/聚酰胺66（n-HA/PA66）复合椎间Cage是一种新型研制的椎间融合物，笔者于2007年6月～2012年2月纳米羟基磷灰石/聚酰胺66（n-HA/PA66）复合椎间Cage植骨融合内固定术，用于腰椎退变失稳定性疾患，需要后路减压+椎间植骨融合内固定患者共61例70个椎间隙，疗效满意，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本组男37例共41个椎间隙，女24例共28个椎间隙；年龄34～69岁，平均51.8岁。单纯腰椎间盘突出症15例，腰椎滑脱症10例，腰椎管狭窄症13例，合并2～3种退变包括腰椎间盘突出、腰椎滑脱或不稳、腰椎管狭窄症23例。融合节段：L3/48例，L4/529例，L5/S137例。主要表现为腰腿痛、下肢放射疼痛或麻木，行走后腰骶部及下肢胀痛或鞍区麻木以及间歇性跛行。术前完善影像学检查，明确诊断并判断手术方案，X片包括腰椎正侧位和动力侧位、病变节段的MRI、CT扫描（图1）。排除手术禁忌证和骨生长代谢障碍相关疾病。

1.2 植入材料

由四川某公司生产的纳米羟基磷灰石/聚酰胺66（n-HA/PA66）复合椎间Cage。该材料为中空长方柱体，柱体宽度10mm，长度分22、24mm两个规格，高度分8、10、12mm三个规格，壁厚3mm，中空内部用于植骨，植骨量480～816mm3，根据术中测量椎间高度选择使用不同规格的 Cage。其表面四周有多个沟槽和均匀分布的、直径2mm的圆孔，柱体表面设计微观糙面，用于增加整个Cage的表面积。内固定材料采用国产或进口的经椎弓根钉棒系统。

1.3 手术方法

全麻插管、俯卧位，后正中切口规划长度。暴露后，常规椎弓根钉棒固定后，切除椎板，有椎间盘脱出者予以摘除，充分椎管减压和神经根松解，切除的椎板、棘突制成骨粒待用。安置钉棒、撑开，C臂透视证实腰椎滑脱复位满意、椎间隙高度恢复。牵开硬膜囊及神经根，打开后纵韧带，去除椎间盘组织，彻底清除椎间隙软组织，用铰刀或刮匙制成椎间植骨隧道并反复冲洗。将骨粒充填于Cage内（图2），用植骨漏斗将自体骨粒植入植骨隧道内，稍加打压、夯实，然后再用专用的持Cage钳将带骨粒Cage植入，适度打压，C臂透视证实Cage及椎弓根钉位置合适，植入深度一般以Cage后缘离椎体后缘约0.5～0.8 cm为适中。必要时松开钉棒适度加压，使植入Cage更加稳固。术中出血200～1000ml，手术时间125～230分钟，平均161分钟。

1.4 评价指标

术后1周、3、6、12月及远期的腰椎正侧位DR（图3）和CT。患者症状改善采用M-JOA评分，影像学骨性融合标准[1]：Ⅰ型（完全型）融合椎体有连续骨小梁桥，周围有明显的骨桥形成；Ⅱ型（Cage周围型）周围有连续可见骨，植入骨密度增加；Ⅲ型（Cage内型）椎体间融合器无明显移位及松动现象。

2 结果

2.1 临床疗效评定

所有患者术后腰腿痛症状消失或明显减轻，无严重并发症产生。用M-JOA评分法对术前和术后1年痛症状进行评估，并用好转率区分优、良、中、差，疗效优良率为90.2%。

2.2 植骨融合

术后3～4个月开始产生骨融合。术后12个月，70个节段中，69个节段均获得不同程度融合（98.57%），另1个节段因患者意外受伤导致椎体骨折、内固定松动，经保守治疗未获得融合，需再次手术。融合类型：Ⅰ型41节段（58.57%）、Ⅱ型9例（12.86%）、Ⅲ型19例（27.14%），术后24个月随访完全融合。

3 讨论

3.1 腰椎退变不稳治疗相关问题

腰椎不稳往往是脊柱系列结构退变的结果之一，常常合并椎间结构松动和椎管狭窄、椎间盘突出等导致一系列的症状。腰椎退变往往从椎间盘的水分丢失开始，逐渐形成腰椎不稳定，此时患者出现腰不及腰骶部胀痛，随着病程进展，开始出现椎间盘突出、椎管狭窄，椎弓根峡部结构先天或后天结构不良者，因负荷过重而受到破坏、导致腰椎滑脱。对于退变性腰椎结构性不稳，需要手术融合不稳节段以重建结构稳定性，防止不稳定进一步发展，解决患者的腰骶部持续胀痛及活动性痛；同时充分减压椎管和充分减压神经根，以消除患者的间隙性跛行和根性疼痛。内固定物可提供术后即刻稳定性，植骨后椎间融合方可提供远期稳定性。所以植骨融合是稳定脊柱，提高手术有效率必须的步骤[1、2]。因此，作者认为，凡出现腰椎退变不稳出现相关症状而影响患者正常生活者，均是本术式的适应证。影响椎间融合成功的因素较多，其中普遍的研究显示，Cage植骨加内固定能够显著的提高椎间融合率[3]。

3.2 n-HA/PA66材料的生物学特性

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料，主要成分是羟基磷灰石与聚酰胺66通过化学键合后制成的纳米针晶状聚合物。通过纳米技术制成的纳米针晶状羟基磷灰石，其形态、大小、结晶度和人体磷灰骨相似，具有好的骨传导能力[4]。与高分子聚合物聚酰胺66复合后，耐磨性和力学性能将得到明显提高，在骨抗压韧性方面与人体骨皮质相似，具有良好的血液相容性和组织相容性以及骨传导特性，在前期的研究和初步应用中得到验证[5-8]。

3.3 n-HA/PA66复合生物活性椎间Cage特点和优越性

⑴表面积大[9]。该Cage体壁内外皆为微观糙面，体端呈齿状不但椎间椎间植骨的稳定性，还增加了Cage表面积。强大的表面积以利于 n-HA/PA66在体内经血液浸泡吸附蛋白质，并在其表面形成类骨磷灰石层，促进成骨细胞募集形成新生骨组织[10、11]，受体骨便借助新生骨组织与材料发生紧密接合；针晶状态的n-HA/PA66与人体骨中的磷灰石纳米针晶相似，在植入后可充分发挥n-HA的骨传导性，为新骨的生长和类骨质的沉积提供支架和基质[12]。⑵交通孔型结构，n-HA/PA66复合椎间Cage体壁有孔设计，孔径约2mm，形成内外交通的循环通道，使其在血液浸泡中吸附蛋白质，为新骨生长提供良好的微环境，待Cage内外新骨生成，通过体壁孔道桥接，则人工Cage与新骨形成自然融合的整体。⑶前期的临床应用和本组观察结果，椎间隙稳定性得意相当的保存，随访未发现椎间隙高度丢失和沉陷，分析原因主要是Cage上下两端的齿状结构与椎体终板接触形成咬合，其相当厚度的体壁可以有效防止术后下沉、塌陷的并发症。⑷该n-HA/PA66是一种新型的仿生骨材料，其诱导新骨生长，并最终与生长的新骨融为一体，所以椎间Cage可形成坚固的椎间骨性融合。这种植骨融合方式，不但具有自体骨植骨的优点，且不需要取髂骨植骨，还具有提供术后即刻稳定性的优点，又避免术后椎体下沉的缺点。所以它同时具有自体髂骨植骨和钛网 Cage的优点，又同时避免了自体髂骨植骨和钛网Cage的缺点。

3.4 术中操作技巧和注意事项

椎间隙减压必须充分，尽可能彻底清除椎间退化组织、残留的椎间盘组织和上下终板。融合的每一个节段只需使用单枚Cage，植入人工Cage的深度，我们一般安放Cage后缘在椎体后缘的前方0.5～0.8cm为适中，这样，它即可承载脊柱前部结构的主要应力传导，又可提防前脱。此外，在安放人工Cage之前，先植入大量碎骨块并夯实，是必不可少的步骤，这样有利于椎体前部的骨性融合，提高手术成功几率，更有利于保证远期效果。如果骨量充分，可以在横突间适当植骨，可增加远期后柱稳定性。

综上所述，使用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合Cage植骨融合内固定术，可起到有效重建椎间稳定性的作用，保持良好的脊柱稳定性，疗效肯定，是治疗腰椎退变性结构不稳的较好的选择。

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