同种异体髂骨联合钛笼治疗脊柱结核的疗效分析

董昭良 姚晓伟 贾晨光 刘丰胜 姚黎明 王连波 李叶桐



·论著·

同种异体髂骨联合钛笼治疗脊柱结核的疗效分析

董昭良 姚晓伟 贾晨光 刘丰胜 姚黎明 王连波 李叶桐

目的 探讨同种异体髂骨联合钛笼治疗脊柱结核的疗效和临床应用价值。 方法 回顾性分析2012年6月至2014年8月河北省胸科医院收治的139例脊柱结核患者的术前、术后资料。男72例，女67例；年龄15～72岁，平均(47.6±16.7)岁；其中颈椎6例，胸椎15例，胸腰段23例，腰椎77例，腰骶段18例；脊柱后凸畸形116例，脊柱后凸角度(Cobb角)(12.1～46.3)°，术前给予抗结核治疗2～4周，术后定期复查植骨融合情况、Cobb角的变化、血红细胞沉降率(ESR)、神经功能恢复情况，对疗效进行评价。采用SPSS 17.0软件进行配对t检验，评价术后2周、末次随访时Cobb角和ESR与术前的差异，P<0.05为差异有统计学意义。 结果 随访13～30个月，平均(18.5±3.4)个月。134例椎间植骨块融合时间为3～10个月，平均(7.5±3.6)个月，按照骨融合标准，其中优125例(93.3%)，良9例(6.7%)。4例保留稳定性硬化骨，椎体植骨融合时间10～18个月。其中优2例，良1例，可1例。1例植骨块术后2个月出现塌陷。总体植骨融合优良率99.3%(138/139)。116例患者Cobb角术后2周为(13.85±4.27)°，末次随访为 (14.72±5.63)°，分别与术前(22.36±6.75)°比较，差异均有统计学意义(t值分别为10.904、8.592，P值均<0.05)。139例患者ESR术后2周为(28.42±9.37)mm/1 h，末次随访为(8.35±3.48)mm/1 h，分别与术前(37.63±15.78)mm/1 h比较，差异均有统计学意义(t值分别为4.255、12.792，P值均<0.05)。神经功能恢复情况：8例术前合并截瘫患者，Frankel分级B级2例恢复至D级；C级3例中2例恢复至E级，1例恢复至D级；3例D级全部恢复至E级。 结论 同种异体髂骨联合钛笼治疗在脊柱结核椎间植骨中能重建脊柱稳定性、形成骨性融合，达到治愈结核病的效果，值得临床推广应用。

脊柱结核； 脊柱/外科学； 移植； 同种异体骨

脊柱结核在全身骨关节结核中，发病率最高。脊柱结核如不及时诊治，将会造成脊柱疼痛、不稳定、畸形，甚至截瘫等，严重影响患者的生存质量。在有效的抗结核治疗基础上，对符合手术指征的脊柱结核应积极进行手术干预[1]，一般采取病灶清除联合椎间植骨+内固定的手术方法，达到维持脊柱稳定性，从而达到治愈结核病的目的。术中将病灶彻底清除后，在椎体间骨缺损处植入骨块促进椎体间融合，其融合效果将显著影响患者的预后情况。笔者通过回顾性分析河北省胸科医院139例脊柱结核行同种异体髂骨联合钛笼治疗患者的资料，椎间植骨块融合效果良好，现报告如下。

资料和方法

一、研究资料

选取2012年6月至2014年8月河北省胸科医院收治的脊柱结核患者139例，男72例，女67例；年龄15～72岁，平均(47.6±16.7)岁；病程1～9个月，平均(6.0±1.5)个月；发病部位：颈椎6例，胸椎15例，胸腰段23例，腰椎77例，腰骶段18例；其中单节段病变118例，两节段病变16例，三节段病变及以上3例，跳跃性脊柱结核2例。初治患者133例，复治患者6例(4例有培养结果，显示为结核分枝杆菌，其中单耐药2例，多耐药1例，无耐药1例；1例未培养；1例结核分枝杆菌未发育)。所有患者术前均常规行X线、CT、MRI等检查。术前血红细胞沉降率(ESR)8～115 mm/1 h，平均(37.63±15.78)mm/1 h(正常范围：男0～15 mm/1 h；女0～20 mm/1 h)。C反应蛋白(CRP)5～112 mg/L，平均(23.56±16.27)mg/L(正常范围：0～8.0 mg/L)。脊柱后凸畸形116例，术前Cobb角12.1°～46.3°，平均(22.36±6.75)°；截瘫8例。Frankel分级B级2例，C级3例，D级3例。并发有椎旁脓肿86例，单侧或双侧腰大肌脓肿54例，臀部脓肿1例，髂窝脓肿1例。

纳入标准：(1)术后病理确诊为脊柱结核；(2)所有患者均采用同种异体髂骨块植骨；(3)有明确手术指征[1]：椎体骨质破坏造成脊柱不稳定；脊柱后凸畸形明显；大量流注脓肿或椎旁脓肿形成；压迫脊髓、神经，已截瘫或有引发截瘫趋势。排除标准：未能完成随访及病例统计资料不完整者。

二、治疗方法

1.术前化疗方案：患者入院后无结核分枝杆菌培养+药物敏感性试验结果者，常规给予H-R-Z-E(异烟肼、利福平、乙胺丁醇、吡嗪酰胺)四联抗结核治疗方案。复治患者有结核分枝杆菌培养+药物敏感性试验结果者，依据结果应用敏感性抗结核药物4～5种，用药时间2～4周，控制结核病症状，一般ESR控制在50 mm/1 h以下[2-3]。如截瘫症状有加重趋势，应尽早行手术干预。

2.手术方法：所有患者行常规气管插管及全身麻醉，根据病灶部位及范围实施不同入路：颈椎结核经标准颈椎侧前方入路6例；胸椎结核经胸腔入路15例；胸腰段椎体结核经胸腰联合入路18例，先行后正中切口，翻身后行胸腰联合入路5例；经前方腹膜外入路腰椎54例，腰骶段12例；经腰部后正中切口，翻身后行腹膜外入路，腰椎23例，腰骶段6例。

遵循从椎体破坏严重侧或神经症状严重一侧进入原则，充分显露病椎，彻底清除椎体内脓液、死骨、干酪、肉芽组织、坏死间盘、坏死液化组织和活动性病变硬化骨(内含病变坏死组织、硬化不完全)等，取标本送病理检查及结核分枝杆菌培养+快速药物敏感性试验。切除病椎时，用骨刀自病灶边缘开始，逐层向外围切除，直至骨面渗血为止。适度撑开椎间隙，测量椎体间骨质缺损。对于单节段骨质缺损，修整带三面皮质骨的同种异体髂骨块至合适大小植入或将修整好的同种异体髂骨块置入钛笼内行椎间融合；对于跨节段骨质缺损，将修整好的同种异体髂骨置入钛笼内植入椎间隙。术中如有自体肋骨，将其修整后与同种异体髂骨块混合使用，常规应用前路或后路内固定。其中有2例腰5椎体、2例骶1椎体病灶清除后，由于病椎残余较少，骨质接触面色白质硬，硬化区相对较大，且钻孔未发现结核病灶，为稳定性硬化骨，考虑去掉残余椎体后植骨困难，给予保留。

术毕病灶处放置利福平粉剂0.45 g，放置引流，逐层缝合。术前有窦道形成者，将窦道内坏死肉芽组织彻底清除，梭形切除坏死皮缘，缝合窦道。缝合困难者，将两侧皮下组织游离后缝合。对侧流注性脓肿较大者，对侧再进行手术切口，清除脓肿。

图1～6 患者，男，47岁。术前诊断：颈6～7椎体结核，图1为术前MRI检查，显示病灶压迫脊髓。图2为术前CT断层检查，显示椎体破坏伴椎旁脓肿，死骨形成。图3为术前X线摄片，显示椎间隙明显变窄。图4～6为术后6个月X线摄片及CT检查，显示椎体间同种异体髂骨块完全骨性融合

3.术后常规处理：术后积极治疗肺部感染、深静脉血栓、泌尿系统感染等相关并发症，应用广谱抗生素(头孢孟多酯钠)5～12 d，防止伤口感染，加强营养支持等对症治疗。胸腔闭式引流管引流量<50 ml时，查胸片示肺部复张满意，给予拔管；颈椎、腰椎负压引流管术后24 h后引流量<50 ml时，给予拔管。注意复查B超，查看是否有积液形成，如有积液形成给予局部穿刺抽取积液，必要时注入异烟肼及阿米卡星等抗结核药物。无截瘫症状者，术后卧床2周左右，佩戴支具后可下床活动。有截瘫症状者，视患者双下肢肌力恢复情况，早期佩戴支具，下床活动。

4.术后化疗方案：在结核分枝杆菌培养+药物敏感性试验结果出来之前，采用常规H-R-Z-E四联抗结核药物治疗，待结核分枝杆菌培养+药物敏感性试验出结果后，依据结果，调整抗结核治疗方案。无耐药化疗时间为12～18个月，耐药结核分枝杆菌至少24个月。未培养出结核分枝杆菌的常规抗结核治疗时间为12～24个月。

5.随访及疗效评价：术后告知患者脊柱结核复查的重要性，嘱其定期复查，复查项目包括：临床症状改善情况、血常规、ESR、肝肾功能、CRP、影像学检查等。

植骨融合采用评价标准[4]：(1)优：X线及CT显示植骨面已明确有骨小梁通过，植骨块完全融合。(2)良：X线及CT显示植骨面无明显骨小梁通过，但植骨面未见可识别的间隙，表示可能融合。(3)可：无骨小梁通过，但无活动，植骨面有间隙，可能形成假关节。(4)差：无骨小梁通过，有明显的间隙，过伸过屈位片大于3度，形成假关节。

脊柱后凸角度(Cobb角)的变化评价：分别比较术前、术后2周、末次随访时的Cobb角。ESR下降情况：分别比较术前、术后2周、末次随防ESR水平。截瘫患者采用Frankel分级评估神经功能。

随访时间为术后前6个月内每个月、后6个月内每2个月、1年后3～6个月复查一次。根据椎体间骨质融合情况决定影像学检查间隔时间。

6.脊柱结核治愈标准[5]：(1)结核窦道愈合，中毒症状、病椎疼痛消失时间超过6个月；(2)ESR和CRP持续正常时间超过6个月；(3)X线或CT显示椎间骨融合时间超过6个月；(4)抗结核化疗结束12个月后结核病灶无复发。

图7～10 患者，女，26岁。术前诊断：腰1、2椎体结核，图7为术前MRI检查，显示病灶侵及椎管，压迫脊髓。图8为术前CT矢状位重建，显示椎体后方骨质破坏伴脓肿，死骨形成。图9～10为术后7个月CT检查，显示椎体间同种异体髂骨块骨性融合良好

所有患者及家属均知情手术方案及利弊。

三、统计学分析

结 果

一、基本情况

手术时间60～210 min，平均(130±9.0)min，术中失血量180～1600 ml，平均(460±160)ml。未出现脊髓、神经和重要血管损伤。除1例颈6、7椎体结核术后7 d出现切口感染、脓肿形成，行清创+置管冲洗术后，切口愈合外，其他患者切口均一期愈合。术后病理结果均报告为结核病。所有患者均获得良好随访，随访13～30个月，平均(18.5±3.4)个月，按脊柱结核的治愈标准[5]，所有患者全部治愈，无复发。

二、植骨块融合情况

134例椎间植骨块融合时间为3～10个月，平均(7.5±3.6)个月(典型病例见图1～19)。按照骨融合标准，其中优125例(93.3%)，良9例(6.7%)。4例保留硬化骨面，椎体植骨融合时间10～18个月，其中优2例，良1例，可1例。1例植骨块术后2个月出现塌陷，术后第9个月融合程度达到良。总体植骨融合优良率为99.3%(138/139)。

三、其他指标变化

1. Cobb角变化情况：116例患者Cobb角术后2周为(13.85±4.27)°，末次随访为 (14.72±5.63)°，分别与术前(22.36±6.75)°比较， 差异有统计学意义(表1)。

2. ESR变化情况：术后2周，139例患者ESR为(28.42±9.37)mm/1 h，末次随访为(8.35±3.48)mm/1 h，分别与术前(37.63±15.78)mm/1 h比较， 差异均有统计学意义(表1)。

3. 神经功能恢复情况：8例术前合并截瘫患者，至末次随访时神经功能均有不同程度的恢复。Frankel分级：B级2例恢复至D级；C级3例中2例恢复至E级，1例恢复至D级；3例D级全部恢复至E级。

图11～19 患者，男，36岁。术前诊断为腰4、5椎体结核，术后未愈，图11～12为术前CT检查，显示椎弓根螺钉在骨病灶内，且椎体骨质破坏伴椎旁脓肿、死骨形成。图13～14为术前X线正侧位检查，显示脊柱不稳，脊柱滑脱。图15～19为术后8个月CT及X线检查，显示椎体间同种异体髂骨块骨性融合良好

评价标准术前术后2周末次随访Cobb角(°)2236±6751385±427a1472±563bESR(mm/1h)3763±15782842±937c835±348d

注 116例患者对手术前后Cobb角变化情况进行了评价，139例患者对ESR变化情况进行了评价；采用配对t检验，与术前比较，a：t=10.904，P<0.05；b：t=8.592，P<0.05；c：t=4.255，P<0.05；d：t=12.792，P<0.01

讨 论

一、植骨材料的选择

脊柱结核主要破坏椎体的前柱和中柱[6]，多累积2个及以上椎体，易造成脊柱不稳、畸形，甚至发展至压迫神经造成瘫痪。脊柱结核手术的目的之一就是要重建脊柱前柱和中柱，恢复脊柱稳定性，纠正后凸畸形等症状。在脊柱结核手术中彻底清除病灶会进一步破坏脊柱的稳定性，因此，椎间植骨融合和内固定共同作用有利于重建脊柱的稳定性，使患者能够早日康复，提高生活质量。在植骨材料的选择上，适宜的植骨材料应具有一定的结构和硬度，为脊柱提供支撑作用，如具有骨诱导、骨形成和骨传导作用则更佳[7]。目前临床使用较多的植骨材料有自体骨、同种异体髂骨和人工合成骨[8]，植骨材料各有利弊。

植入自体骨是骨移植的“金标准”[9]。优点：(1)具有骨诱导、传导能力，利于骨性融合；(2)不产生免疫反应，提高融合率；(3)骨性融合时间较快。但同时也有一定局限：(1)取材范围有限，常见取材局限于取髂骨和腓骨；(2)易造成供骨区感染、神经损伤及疼痛；(3)肋骨外形不规则、皮质骨较多，不利于融合且易断裂。

人工合成骨常见的是医用硫酸钙骨和骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)复合骨。杨二平等[10]发现在植入医用硫酸钙骨后3个月，骨质缺损部位有新骨生成，疗效与同种异体骨接近。殷鹏等[11]临床发现BMP复合骨有骨诱导形成因子，具有成骨速度快、融合率高的优点。但目前临床对人工合成植骨材料报道较少，且是否会激活病灶和使感染扩散，目前尚无定论[12-13]。

相较来说，同种异体髂骨块优点：(1)带三面皮质骨的髂骨块由于三面皮质骨能够抵抗较强的压缩力，能为脊柱前柱提供良好的支撑作用。(2)同种异体髂骨保留了良好的骨传导作用，与残余病椎骨面接触的两端的松质骨，能够与接触骨面紧密接触，有利于宿主骨的毛细血管、血管周围组织和骨原细胞长入同种异体髂骨多孔结构中，形成新骨，完成爬行替代。(3)同种异体髂骨可根据患者骨质缺损程度，修剪成合适大小，方便剪裁；同时缩短了手术时间，减少出血，避免了取自体骨的创伤、切口感染、感觉异常、供骨区不适等并发症，尤其对于老年人、儿童、骨质缺损严重者和骨质疏松者，优点更为突出。(4)对于单节段病变在一定程度上减少了钛笼的置入，当脊柱结核治愈后，取出内固定后，体内无残留内固定物，避免了体内留置异物引起的风险。(5)同种异体骨经过加工，已除去其中所含细胞，减轻受体的免疫反应，减少携带细胞内病毒颗粒的危险。罗飞等[14]和陈非凡等[15]报道过百余名应用带三面皮质同种异体髂骨块，植入椎间骨质缺损处，重建脊柱的完整性，未使用免疫抑制剂，未发现排斥反应，椎间植骨块融合良好，获得了良好的治疗效果。本研究采取上述方案治疗的患者，预后效果良好。笔者观察到本组患者骨愈合时间平均8个月左右，虽较自体骨融合时间长，但骨质融合情况较好。同时，也存在一定局限：(1)虽效果最终令人满意，但椎体间融合时间较自体骨长；(2)对于跨节段骨质缺损或缺损骨量多者，单纯应用同种异体髂骨块，骨融合时间会更长；(3)对于骨质疏松患者或者病椎接触面较硬化者，单纯应用同种异体髂骨块可能出现植骨块塌陷或植骨块被压缩的情况。

二、保留稳定硬化骨的探讨

病灶清除彻底是脊柱结核植骨术的前提，一般认为切除范围为脊柱结核病灶中的死骨、坏死椎间盘、干酪样坏死组织、炎性肉芽组织及脓肿等，对是否彻底清除硬化骨存在一定争议。金卫东等[16]主张通过彻底清除病灶的方式提高脊柱结核的治疗效果，采用彻底清除硬化骨至健康骨质。对于脊柱结核硬化骨较多的椎体，如彻底清除，会造成融合节段长、愈合时间长、产生相邻节段退行性变加重等一系列问题。刘树平等[17]发现临床未切除稳定的硬化骨者，脊柱结核治愈且无复发、无瘘道形成，确定硬化骨并非活动性病灶，不建议过多切除。林羽[18]认为硬化骨分为活动性病变和静止稳定性病变两类，病灶内脓液、干酪、死骨、肉芽组织、坏死间盘、坏死液化组织等为活动性病变硬化骨，应彻底切除。静止稳定性病变的硬化骨是一种慢性稳定性病变，硬化区通常较大，有时可涉及整个椎体；如术中硬性切除，因范围大、硬度高切除困难，术中出血较多，创伤大，易招致病变复发、伤口不愈合或形成窦道等不利后果，不宜过多切除。

本组患者中2例腰5椎体、2例骶1椎体病灶清除后，由于病椎残余较少，骨质接触面色白质硬，硬化区相对较大，考虑特殊的解剖位置，去掉残余椎体后植骨困难，且笔者在硬化骨面上均匀钻孔后，未发现硬化骨内有残余病灶，给予保留稳定性硬化骨。随访结果显示此4例特殊患者中，同种异体髂骨块与硬化骨面融合时间较长，但效果基本令人满意，但限于本组患者数量较少，今后还会对该类情况做进一步研究和探讨。

三、应用同种异体髂骨块的疗效及注意事项

1.椎体融合疗效探讨：本研究选取的139例患者，采用同种异体髂骨联合钛笼椎间植骨，融合情况整体良好：(1)单节段：根据患者骨质缺损程度，置入修剪合适的同种异体髂骨或联合钛笼，随访结果显示椎间植骨块与残余椎体融合良好；(2)两节段及以上：病灶清除后，将内置同种异体髂骨块的钛笼植入椎间骨质缺损处，防止植骨块吸收、塌陷，增强植骨块稳定性。术中如有自体肋骨，将其修整后与同种异体髂骨块混合使用，可提升多节段植骨的疗效。随访结果显示椎间植骨块与残余椎体融合时间稍长，但效果满意。

2.注意事项：(1)彻底病灶清除，建立良好的骨质接触面是椎体间植骨块融合的关键因素。术中病灶宜清除到骨质接触面均匀渗血，打通血运，为椎间骨质融合创造有利条件。(2)如跨节段植骨或融合节段较长，应在骨质缺损处置入钛笼，增强骨质接触面的稳定性，防止植骨块吸收、塌陷、椎体间不融合。同时钛笼内或前侧植入自体骨和同种异体髂骨块混合植骨，效果更佳。(3)术中应检查脊柱内固定的稳定性，防止松动。(4)如骨质接触面的椎体面积较大，可以采用2块同种异体髂骨块并排植入，同时支撑脊柱，椎间植骨块稳定性更好，融合率更高。(5)同种异体髂骨块应选择与患者骨质接触面骨密度相一致或相近，防止植骨块塌陷、压缩或松动。

总之，彻底病灶清除后，行同种异体髂骨联合钛笼治疗脊柱结核是安全、可行的。尽管同种异体髂骨块移植较植入自体骨的骨性融合时间稍长，但与内固定器械联合应用，加之恰当的手术方法，能有效维护脊柱的稳定性，矫正畸形。同时加上术后支具的保护和联合、足量、规律、全程应用抗结核药物治疗，能有效提高脊柱结核的治疗效果。

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(本文编辑：郭萌)

Analysis on efficacy of allograft iliac bone combined with titanium mesh cage in the treatment of spinal tuberculosis

DONGZhao-liang,YAOXiao-wei,JIAChen-guang,LIUFeng-sheng,YAOLi-ming,WANGLian-bo,LIYe-tong.

DepartmentofOrthopedics,theChestHospitalofHebeiProvince,Shijiazhuang050041,China

Correspondingauthor:LIUFeng-sheng,Email:liufengsheng2006@163.com

Objective To assess the efficacy and clinical application of allograft iliac bone combined with titanium mesh cage in the treatment of spinal tuberculosis. Methods The pre- and post-operation clinical data were collected from 139 patients with spinal tuberculosis admitted in Hebei Chest Hospital from Jun. 2012 to Aug. 2014. There were 72 males and 67 females, average age (47.6±16.7) years old, including 6 cases with cervical tuberculosis, 15 cases with thoracic spine tuberculosis, 23 cases with thoracolumbar tuberculosis, 77 cases with lumbar tuberculosis and 18 cases with lumbosacral segment tuberculosis. One hundred and sixteen cases were kyphosis deformity with kyphosis angle (Cobb angle) ranged from 12.1 to 46.3 degree. All patients were received chemotherapy from 2 to 4 weeks before operation, and the following information was collected to evaluate efficacy including the condition of bone graft fusion, Cobb angle, erythrocyte sedimentation rate (ESR), and the recovery of neurological function at the second week and last follow-up after operation. The measurement data of Cobb angle and ESR were analyzed using pairedttest with SPSS software version 17.0.P<0.05 was considered significant difference statistically. Results The average period of follow-up was (18.5±3.4) months ranged from 13 to 30 months. The average fusion time of intervertebral bone graft was (7.5±3.6) months ranged from 3 to 10 months in 134 cases. One hundred and twenty-five cases belonged to excellent and 9 cases belonged to better according to the standard of bone fusion. The intervertebral bone graft was stable sclerotic bone and the time of bone fusion was from 10 to 18 months in 4 cases including excellent in 2 cases, better and good in each one case. The overall excellent and good rate of bone graft fusion was 99.3% (138/139) except for one case with collapse of bone graft in 2 months after operation. The Cobb angle was (13.85±4.27) degree at the second week after operation and (14.72±5.63) degree at the last follow-up in 116 cases. The difference compared with pre-operative Cobb angle ((13.85±4.27) degree) was significant statistically (t:10.904 and 8.592,P<0.05). The ESR was (28.42±9.37) mm/1 h at the second week after operation and (8.35±3.48) mm/1 h at the last follow-up in 139 cases. The difference compared with pre-operative ESR ((37.63±15.78) mm/1 h) was significant statistically (t: 4.225 and 12.792,P<0.05). The recovery of neurological function in 8 cases with paraplegia was as follows: Frankel recovered from grade B to D in 2 cases, from C to E in 2 cases, from C to D in one case and from D to E in 3 cases. Conclusion Allograft iliac bone combined with titanium mesh cage in the treatment of spinal tuberculosis can reconstruct spine stability, format bone fusion and achieve cure effect. It is worthy to be clinical popularization and application.

Spinal tuberculosis; Spine/surgery; Transplantation; Bone allograft

10.3969/j.issn.1000-6621.2016.05.013

050041石家庄，河北省胸科医院骨科(董昭良、姚晓伟、贾晨光、刘丰胜、姚黎明、王连波)；河北大学基础医学院(李叶桐)

刘丰胜，Email：liufengsheng2006@163.com

2016-02-22)