纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合生物活性人工椎体在骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折前路手术中的应用

何仁建，杨渠平，彭晓波

（自贡市第一人民医院骨科，四川 自贡 643000）

随着社会人口老龄化的加剧，骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折的发生率也逐渐增加，胸腰椎爆裂骨折由于骨折块向后突入椎骨，导致脊髓损害，在治疗上需行脊髓彻底减压及脊柱稳定性重建，前路手术能直接切除移位骨块和椎间盘组织等致压物，减压彻底，避免过多地牵拉和干扰已损伤或处于水肿期的脊髓和马尾神经，能较好地恢复神经功能［1～4］。但老年患者骨质疏松，椎体间植骨支撑材料容易下沉、塌陷，导致术后高度丢失及后凸成角，对骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折的前路手术治疗选择椎体间植骨支撑材料一直是目前比较棘手的问题。本文回顾性分析2008年1月～2012年9月我院收治且获得随访的采用胸腰前路手术治疗胸腰段骨质疏性爆裂骨折81例，探讨纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合生物活性人工椎体在骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折前路手术中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本组患者共81例，男48例，女33例，年龄57～72岁，平均67.8岁。损伤节段：T1113例，T1225例，L128例（图1），L215例。其中合并肋骨骨折3例，血气胸3例，脾破裂2例。脊髓损伤根据Frankel分级：A级22例、B级23例、C级17例、D级19例。受伤后时间3～7d，平均4°5d，81例均有后凸畸形，后凸角12°～29°，平均19.5°。所有患者术前均行L3椎体双能X线骨密度测量，显示本组病例骨密度均≤2.5SD，提示为中、重度骨质疏松。本组病例随机分为两组，一组为人工椎体组40例采用纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合生物活性人工椎体作为椎体间植骨支撑材料；另外一组为钛网组41例采用钛网作为椎体间植骨支撑材料。

图1 术前X片及CTFigure 1 X－ray and CT before operation

1.2 病例纳入标准 ①年龄＜50岁者。②骨折部位非T11、T12，L1或L2者。③骨密度测量正常患者。④骨折分型为非爆裂性骨折。⑤无脊髓、神经受压临床表现，不需前路减压患者。

1.3 椎体支撑体及内固定器 椎体间支撑材料采用相同外径（30mm）的纳米羟基磷灰石／聚酰胺66（n－HA／PA66）人工椎体或钛网，前路内固定器械使用ZPlate钉板系统。

1.4 手术方法 患者气管插管，全身麻醉后，取右侧卧位，左侧人路。手术入路选用以伤椎上1～2个椎间隙做后上至前下的斜切口，切除第12肋骨，逐层切开皮肤及各层组织并切除该肋骨以及切断结扎左侧膈肌角，经腹膜后、胸膜外进入［5］，显露骨折椎体后，在直视下分离前方大血管与结扎该椎体侧方的肋问血管或腰动静脉，剥离骨折椎体表面骨膜向上、下延伸致相邻椎中部，注意保护相邻椎体血管，切出骨折椎体相邻上下椎间盘纤维环，咬除髓核，用刮匙尽量刮出邻椎软骨终板的软骨，充分保护相邻椎体的完整。于距上位椎体后缘8mm及距椎体上缘6mm处的交点及距下位椎体后缘8mm及距椎体下缘6mm的交点处打孔，打孔方向与椎体中轴呈10°，根据椎体的深度拧入合适长度的螺钉（一般使用45～50mm固定），要求螺钉穿过椎体对侧骨皮质，通过上下螺钉用撑开器撑开复位，测量上下椎间隙的长度，切除骨折椎体后2／3～3／4，仅残余椎体后壁薄层骨质，从椎弓根和椎间孔缓慢切除整个椎体后壁达后纵韧带，见硬膜囊搏动，减压良好后用2～3张明胶海绵覆盖硬膜囊表面，防止椎前静脉丛出血［6］。取适当长度的纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合生物活性人工椎体或钛网，将切除椎体的骨质修剪成骨粒填充在人工椎体或钛网内并安放在上下椎间隙行植骨支撑，放松撑开器，取合适长度的胸腰前路钛合金钉板置人上下螺栓内，拧上并拧紧螺帽后，在上下椎体植入辅助螺钉。冲洗伤口，检查胸膜，严密止血。血浆管引流接水封瓶，常规结束手术。

1.5 术后处理 术后卧硬板床休息，应用抗生素3天预防感染，观察血浆管引流量，术后48～72h拔出血浆引流管。鼓励患者行肺功能锻炼，预防肺不张及坠积性肺炎，加强四肢肌肉主动或被动功能锻炼，预防深静脉血栓形成。术后半个月拆线后戴硬质塑料腰围扶拐或扶床下地活动，出院后仍继续戴硬质塑料腰围3个月。

1.6 随访 于术后1周，3、6、12个月随访，分别观察患者神经功能变化、X线片及三维CT检查。神经功能观察用Frankel分级评价；侧位X线片上测量：①伤椎节段后凸角、伤椎上位椎体上终板与下位椎体下终板问的夹角。②伤椎邻近上下椎体间高度，伤椎上位椎体上终板中点至下位椎体下终板中点之间的距离。本研究中定义随访过程中椎间高度丢失≥2mm为支撑体下沉［7］；采用三维CT扫描了解植骨融合情况。

1.7 统计学分析 数据用SPSS 14.0统计软件进行分析，采用表示，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者术后均无因脊髓再损伤而致瘫痪症状加重或其它并发症。所有病例均随访12个月以上，根据脊髓神经功能损伤与术后随访Frankel分级的评价，两组患者神经功能获得1～3级恢复，两组间神经功能改善情况差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.2 两组患者术前、术后1周以及末次随访Cobb测量指标结果见表1。术后钛网组与人工椎体组对骨折椎体的Cobb角均有明显改善，由术前平均19.5°恢复到术后平均3°，术后1周及术后3个月两组的Cobb角比较，两组间Cobb角改变无统计学意义（P＞0.05）；但末次随访时，两组间Cobb角改变有统计学意义（P＜0.05），提示钛网组的Cobb角明显大于人工椎体组。

表1 术前术后随访Cobb角测量指标（，°）Table 1 Cobb score before and after operation

表1 术前术后随访Cobb角测量指标（，°）Table 1 Cobb score before and after operation

个月 末次随访钛网组分组 术前 术后1周 术后320.1±0.32.8±0.23.2±0.24.3±0.3人工椎体组19.8±0.22.7±0.32.8±0.32.9±0.2

2.3 两组患者术前、术后1周以及末次随访相邻椎间隙测量指标结果见表2。术后钛网组与人工椎体组对骨折椎体的相邻椎间隙高度有明显改善，由术前平均96.8mm，恢复到术后平均110mm，术后1周及术后3个月两组的相邻椎间隙高度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；但末次随访时，两组间相邻椎间隙高度改变有统计学意义（P＜0.05），提示钛网组的相邻椎间隙高度降低明显大于人工椎体组。

2.4 术后复查患者胸腰椎生理曲度恢复满意，CT复查，椎管容积扩大，致压骨块消失，植入骨两组均已与相邻椎体融合，两组随访病例均未见有钛合金板与螺丝钉松动、断裂或滑脱，见图2。

表2 术前术后随访相邻椎间隙高度测量指标（，mm）Table 2 The adjacent intervertebral height before and after operation

表2 术前术后随访相邻椎间隙高度测量指标（，mm）Table 2 The adjacent intervertebral height before and after operation

分组 术前 术后1周 术后3个月 末次随访钛网组98.1±16.3110±16.1109±16.2106±16..3人工椎体组97.9±17.2109±17.1108±17.3107±17.2

3 讨论

图2 术后1年Figure 2 1year after operation

3.1 骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折行前路手术的必要性 骨质疏松表现为骨量丢失、骨小梁密度和绝对数量下降，造成骨脆性增加和强度降低，容易发生骨折。由于骨质疏松，造成对内固定锚住困难，所以骨质疏松性骨折后行内固定一直是骨科医生的禁忌。但是在临床中，一些胸腰段爆裂骨折常向后压迫脊髓或神经根，造成神经受压的临床症状和脊柱不稳，必须行彻底减压和稳定手术，常用的后路手术通过间接复位减压，创伤相对较小，虽后路撑开可使椎体高度恢复，而椎体内塌陷的骨小梁结构并未同时恢复，往往形成椎体内骨缺损，尤其在骨质疏松患者更明显，脊柱前中柱丧失承载负荷的力学功能，故应力负荷主要集中在后方的椎弓根顶棒系统，这是导致畸形矫正丢失、内固定松动及断裂、慢性腰背痛以及迟发性瘫痪的主要原因；另一方面，后路存在着减压不够彻底，减压后植骨面积减少及患者瘫痪症状恢复不满意等问题。

胸腰段骨折采用前方手术入路，可以充分暴露骨折部位，在直视下彻底清除进入椎管内的骨折块及间盘组织，行椎管彻底减压，将硬膜完全暴露，可避免过多的牵拉和干扰可能已处于水肿期的脊髓和马尾神经，前路手术直接减压符合损伤病理生理；另外前路减压后行脊柱前中柱的支撑性固定较后路椎弓根钉棒的张力性固定更稳定；但另一方面，前路复位减压、融合内固定术同样有其缺点和局限性，主要为手术创伤大、操作复杂、技术条件要求高、手术时间偏长、出血多大以及气胸、肺部感染、胃肠蠕动功能下降、低蛋白血症和原发性腹膜炎等多种并发症。

骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折的前路手术适应证主要有：年龄＞50岁者；骨折部位位于T11、T12，L1或L2者；骨折为爆裂性骨折，有脊髓、神经受压临床表现，需前路减压患者；椎体高度丢失＞50%；陈旧性胸腰椎爆裂骨折，有后凸畸形，后路撑开困难。

3.2 前路手术椎体间支撑植骨材料的选择 目前在植骨材料选择方面，一般选择带三面皮质骨的自体髂骨、钛网或人工椎体行椎间植骨支撑。虽然自体髂骨融合率高，已被人们广泛接受，但髂骨块在融合时上下界面会发生吸收，导致支撑强度降低、塌陷，矫正角度的丢失，并且取自体髂骨增加患者创伤及出血，导致取骨处慢性疼痛［8，9］，另外老年骨质疏松患者的髂骨也同样骨质疏松，支撑强度低，在胸腰段骨质疏松性骨折的脊柱前路中不能使用。钛网能提供坚强的植骨支撑，但其上下端锐利，与椎体终板间的点一面接触模式，接触面较小，易刺破上下椎体终板，在骨质疏松患者更容易塌陷，导致前中柱矫形高度丢失及后凸Cobb角的增大，并且一些研究显示术后两年前柱高度降低可达46%［10］。纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合生物活性人工椎体与椎体终板接触为面－面接触设计，其接触面积远大于钛网，大大增加了椎体的承重面积，减小了局部压强，同时其弹性模量与自然骨接近，有效地减少了接触面的压强及边缘对终板的切割力，从而有效降低支撑体下沉率，其以上优点尤其适用于骨质疏松性胸腰椎骨折。通过本组病例的临床观察及随访，人工椎体组手术患者在减少术后椎间隙高度丢失、防止后突畸形等方面明显优于钛网组。同时，该人工椎体不影响MRI对脊髓的观察，伪影小，无于扰。另外纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合生物活性人工椎体具有良好的生物相容性及生物安全性，有骨传导和骨诱导作用，无细胞毒性；无免疫排斥反，是一种比较理想的椎体植骨替代材料［9，10］，特别适合在骨质疏松性骨折的脊柱前路手术中使用。

3.3 胸腰段骨质疏松性骨折的脊柱前路手术的要点 通过81例胸腰段骨质疏松性骨折的脊柱前路手术的治疗，我们总结出在术中需注意的要点：①术中减少出血，并妥善处理节段血管，可明显减少术中失血［11］。②保护上下相邻椎体的完整。术中切除相邻椎体的上下软骨板到渗血为止，勿需显露上下椎体松质骨，避免了植骨内固定后相邻椎体的塌陷。③术中植入螺钉需穿透椎体对侧骨皮质，行双侧皮质骨固定，避免螺钉松动、脱落，增加内固定的稳定性。术中选择螺钉置于上位椎体后上1／4象限，下位置于椎体后下1／4象限，可避免螺钉刺破椎体表面血管、椎体中央静脉窦以及椎体对侧血管，保证了植入螺钉行双侧皮质骨固定的安全性。④术中使用纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合生物活性人工椎体［12］行植骨支撑。

4 结论

术前充分的准备，术中改进手术操作，以及结合使用纳米羟基磷灰石／聚酰胺66复合生物活性人工椎体，使骨质疏松性脊柱骨折行前路内固定不再成为禁忌，减少了患者卧床时间及并发症，取得了满意的疗效，值得临床推广应用。

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