颗粒植骨与横突植骨治疗单节段胸腰椎结核的短期疗效比较

杜兴，欧云生，朱勇，赵增辉，罗伟，何彬

脊柱结核是一种常见的肺外结核，约占骨关节结核的50%，治疗不及时可能造成椎体骨质破坏、塌陷、脊柱后凸畸形，严重时甚至可压迫脊髓，出现截瘫等症状[1]。抗结核药物联合必要时的手术治疗是目前公认的脊柱结核治疗方法[2]。手术治疗主要适用于后凸畸形严重、存在神经功能损害、巨大冷脓肿形成以及抗结核药物治疗无效的患者[3]，其目的在于控制结核病灶、减压椎管、矫正后凸畸形以及重建脊柱稳定性[4]。脊柱结核病灶清除后会遗留骨缺损，须进行植骨修复，目前常用的植骨方式有髂骨植骨、钛网植骨、同种异体骨植骨等[5]，而颗粒植骨和横突植骨相关报道较少。重庆医科大学附属第一医院骨科2011－2015年采用颗粒植骨以及横突植骨治疗单节段胸腰椎结核，取得了较为满意的临床效果，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2011－2015年重庆医科大学附属第一医院骨科收治的脊柱结核住院患者的病例资料。纳入标准：①术前临床诊断为脊柱结核，且术后病理检查确诊的患者；②成人单节段胸腰椎结核；③手术方式为一期单纯后入路病灶清除、植骨融合内固定；④植骨方式为颗粒植骨或横突植骨；⑤随访时间大于12个月，随访资料完整。排除标准：①未经病理检查确诊的可疑脊柱结核患者；②多节段和(或)非连续性脊柱结核；③既往有脊柱手术史；④活动性肺结核、恶性肿瘤等。

1.2 术前准备 所有患者术前行X线片、CT及MRI检查，了解椎体破坏程度、椎间隙有无狭窄、有无冷脓肿形成以及椎管受压情况等。术前均予正规抗结核药物治疗(利福平450mg/d、异烟肼300mg/d、吡嗪酰胺1500mg/d、乙胺丁醇750mg/d)2～4周，待结核中毒症状减轻，伴糖尿病、冠心病、高血压等基础疾病患者的病情控制稳定后进行手术。

1.3 手术方式 患者气管插管全麻后取俯卧位，C臂机透视定位病变节段。取后正中入路，骨膜下剥离双侧椎旁肌(病灶偏向一侧者，对侧可采用肌间隙入路)，暴露病变节段及上下邻近正常椎体的棘突、椎板、关节突及横突等。插入定位针，C臂机透视确认病变节段后，于病椎上下各1～2个正常椎体置入椎弓根螺钉，病椎尽可能置钉，椎弓根破坏严重者可置入单侧椎弓根螺钉，钛棒临时锁紧。切除病变节段双侧椎板，直视硬膜囊、神经根下行椎管减压，必要时切除病变节段椎弓根。采用不同型号刮匙刮除干酪样坏死物、椎间盘、死骨、硬化骨等，保留相对健康的骨组织，直至骨面渗血。适当撑开椎体，C臂机透视椎间高度基本恢复、后凸畸形基本矫正即可。设计植骨床，然后应用不同植骨方式进行植骨：骨质破坏轻、病灶清除后骨缺损较小者采用颗粒植骨；而骨质破坏较重，病灶清除后骨缺损较大者采用横突植骨。①颗粒植骨组：将术中咬除的椎板、棘突等制成3～5mm的颗粒状碎骨，填充入椎体间并打压夯实，后缘以含异烟肼的明胶海绵覆盖，以免植骨颗粒进入椎管。②横突植骨组：完整截取临近正常椎体的1～2个横突，修剪成具有环形皮质骨、两端为松质骨的大小合适的柱状支撑体，然后植入椎体间。两组植骨完成后于病灶内放置链霉素1.0g及异烟肼0.3g，切口内留置引流管2根，逐层关闭切口。

1.4 术后处理 术后前3d天预防性使用抗生素；切口引流量低于40ml/d时可拔除引流管，拔管后复查X线片；术后继续抗结核药物治疗18～24个月。术后1周后佩戴支具下床活动，支具保护3～6个月。术后1、3、6、12个月随访并复查X线片、红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR)、C反应蛋白(C reactive protein，CRP)、肝肾功能，必要时复查CT及MRI。

1.5 评价指标 ①临床指标：手术时间、术中出血量、术后住院时间；术前及随访末疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)、ESR、CRP水平；②影像学指标：术前、术后及随访末病变节段的Cobb角；植骨融合时间(采用Bridwell等[6]的标准评价是否融合)；③术前及随访末美国脊髓损伤协会(ASIA)神经功能分级；④术后及随访期并发症。

1.6 统计学处理 采用SPSS 19.0软件进行统计分析。计量资料以±s表示，组间比较采用t检验，计数资料以率表示，组间比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 患者一般情况 共纳入52例患者，其中颗粒植骨组25例，横突植骨组27例。两组患者的年龄、性别、病变部位、冷脓肿位置等差异无统计学意义(P＞0.05)。两组患者术前基本情况见表1。

表1 两组患者术前临床特点比较Tab. 1 Comparison of preoperative clinical features between the two groups

2.2 两组临床指标比较 颗粒植骨组与横突植骨组手术时间、术中出血量以及术后住院时间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。两组术后随访13～23个月(18.6±4.9个月)，随访末腰痛VAS评分、ESR和CRP水平均较术前明显改善(P＜0.05)，但两组间比较差异无统计学意义(P＞0.05，表2)。

表2 两组患者各项临床指标比较(±s)Tab. 2 Comparison of clinical features between the two groups(±s)

表2 两组患者各项临床指标比较(±s)Tab. 2 Comparison of clinical features between the two groups(±s)

ESR. Erythrocyte sedimentation rate; CRP. C-reactive protein;(1)P＜0.05 compared with preoperation

Item Transverse bone graft (n=27)Granular bone graft (n=25)P value Operation time (min) 206.3±32.2188.4±47.20.115 Operation blood loss (ml)461.1±399.8382.0±258.20.405 Postoperation hospital stay (d)13.4±3.9 11.7±4.3 0.154 VAS score Preoperation 5.5±1.2 5.4±1.1 0.628 Follow-up end 1.4±0.5(1) 1.7±0.8(1)0.065 ESR(mm/h)Preoperation 55.7±29.7 55.8±25.30.992 Follow-up end 13.0±4.0(1) 14.1±4.3(1)0.370 CRP(mg/L)Preoperation 29.6±26.1 30.5±28.70.907 Follow-up end 6.9±5.2(1) 6.5±3.9(1)0.785

2.3 两组影像学指标比较 横突植骨组和颗粒植骨组随访时间分别为19.8±4.8个月和18.1±5.3个月(P＞0.05)。两组术后Cobb角均较术前明显改善(P＜0.05)，与术后相比，随访末均有一定程度的Cobb角丢失(P＜0.05)。两组术前、术后、随访末各时间点Cobb角比较差异无统计学意义(P＞0.05)，但颗粒植骨组Cobb角丢失较横突植骨组更为明显(P＜0.05)。颗粒植骨组植骨融合时间(5.0±0.9个月)短于横突植骨组(6.3±1.0个月)，差异有统计学意义(P＜0.05，表3)。典型病例影像学表现见图1、2。

表3 两组患者各项影像学指标比较(±s)Tab. 3 Comparison of the imaging features between the two groups (±s)

表3 两组患者各项影像学指标比较(±s)Tab. 3 Comparison of the imaging features between the two groups (±s)

(1)P＜0.05 compared with preoperation Cobb angle; (2)P＜0.05 compared with postoperation Cobb angle

Item Transverse bone graft (n=27)Granular bone graft (n=25)P value Preoperation Cobb angle (°)15.2±15.1 15.2±11.3 0.995 Postoperation Cobb angle (°)5.2±12.6(1) 5.0±7.7(1)0.938 Follow-up end Cobb angle (°)6.4±12.6(1)(2) 6.5±7.8(1)(2)0.997 Corrected Cobb angle (°)9.9±7.8 10.2±5.9 0.896 Lost Cobb angle (°) 1.2±0.3 1.5±0.4 0.001 Fusion time (month) 6.3±1.0 5.0±0.9 ＜0.001

图1 颗粒植骨组，22岁女性，T12-L1结核Fig. 1 Granular bone graft group: a 22 years old female with T12-L1 tuberculosis

2.4 两组神经功能及并发症比较 横突植骨组术前ASIA分级为B级2例，C级2例，D级5例，E级8例，术后为C级2例，D级1例，E级24例；颗粒植骨组术前ASIA分级为A级1例，C级3例，D级4例，E级17例，术后为B级1例，D级2例，E级22例。两组术前及术后ASIA分级组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，但两组术后ASIA分级均较同组术前明显改善(P＜0.05)。

横突植骨组术后共发生并发症7例(肝功能损害2例、肾功能损害1例、窦道形成1例、肺部感染2例、尿路感染1例)，颗粒植骨组术后共发生并发症6例(肝功能损害2例、窦道形成2例、肺部感染1例、尿路感染1例)，两组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。

图2 横突植骨组，43岁女性，T4-5结核Fig. 2 Transversus bone graft group: a 43 years old female with T4-5 tuberculosis

3 讨 论

既往认为，彻底清除肉芽组织、干酪样坏死、脓液、死骨、坏死的椎间盘等结核病灶是脊柱结核手术治疗的关键[7]。但脊柱结核是系统性结核病的局部反映，临床上很难做到完全清除病灶，且彻底病灶清除时须广泛切除硬化骨，必然会进一步破坏脊柱的稳定性，增加手术创伤及并发症发生的风险[8]。有研究报道，肉芽组织、骨髓水肿、脓肿等脊柱结核早期病变经正规抗结核药物治疗后可逐渐消退，同时由于椎间盘的破坏有利于骨融合，因此随着脊柱结核病灶的控制，椎体间可自发融合[9-10]。Zhang等[11]采用单纯抗结核药物治疗89例轻症胸腰椎结核患者，随访2～4年发现79例发生了自发椎间融合，61例获得了较好的临床疗效且未见严重并发症。Kumar等[12]报道25例胸腰椎结核患者，不行病灶清除及任何植骨治疗，仅采用单纯后路钉棒系统固定，术后平均随访2年，结果显示所有患者均获得了骨性融合。Qian等[13]将74例胸腰椎结核患者随机分为彻底病灶清除、植骨融合内固定组和单纯内固定不清病灶组，结果发现后者在手术时间、出血量、术后疼痛恢复方面均优于前者，且术后并发症发生率明显低于前者。Wang等[14]也认为单纯后路减压、内固定、植骨融合治疗胸腰椎结核即可获得较好的临床疗效，前路结核病灶清除可能并不是必需的。

因此我们认为，对于骨质破坏不严重、临床症状较轻的患者，在有效抗结核药物治疗的基础上，恢复并维持手术节段的局部稳定性可促进结核病灶的自发融合，并不一定需要彻底清除结核病灶。在此基础上，我们提出了“有限病灶清除”的概念，即对椎体骨质破坏重、局部冷脓肿多、脊髓压迫重或严重后凸畸形的脊柱结核患者(或病变节段)，进行病灶清除加充分植骨融合；对椎体骨质破坏轻、局部冷脓肿少、脊髓压迫不明显或后凸畸形不重的脊柱结核患者(或病变节段)不行病灶清除，仅行单纯内固定加植骨融合。“有限病灶清除”不强调彻底清除结核病灶，而是尽可能多地保留椎体骨质，如硬化骨及已形成的椎体间骨桥，以利于前柱的稳定，强调脊柱结核治疗的重点是维持病变部位的稳定性和有效的抗结核化疗。在“有限病灶清除”思想的指导下，本课题组采用一期后路经单侧入路病灶清除、植骨内固定治疗多节段胸腰椎结核29例，随访18～30个月发现所有患者均于术后4～9个月达到骨性融合，且未见内置物松动、移位及结核复发等并发症[15]。

无论是彻底病灶清除还是“有限病灶清除”，均会造成不同程度的椎骨缺损，破坏脊柱稳定性，增加结核复发的风险，因此骨缺损修复、植骨融合对纠正后凸畸形、重建脊柱稳定性、降低术后复发有十分重要的意义[16]。既往建议彻底清除结核病灶，造成的椎骨缺损较大，术中需要采用髂骨植骨、钛网植骨或同种异体骨移植等结构性植骨方式进行修复[17]。近年来，随着对“有限病灶清除”认识的加深，脊柱结核术中造成的椎骨缺损明显较小，这为非结构性植骨的开展创造了条件[18]。

党耕町等[19]在1997年首先将颗粒植骨应用于后路寰枢椎融合术，结果发现融合率高达93.5%，明显高于传统块状骨植骨。王丛等[20]采用颗粒骨打压植骨的方式治疗17例胸腰椎结核，所有患者均在术后4～7个月达到了骨性融合。官众等[21]报道颗粒植骨平均融合时间为4.1个月，明显短于髂骨植骨(5.9个月)和钛网植骨(6.2个月)。目前认为，颗粒植骨的优势主要在于：①颗粒骨与椎体的接触面积较大，有利于营养物质的渗入和新生血管的长入[22]；②植入的颗粒骨可诱导周围骨间充质细胞增生及分泌骨形成蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)，促进成骨[23]；③植入的颗粒骨之间相互挤压、形变，局部应力可刺激骨生长[24]；④颗粒骨制备过程简单，植入方便；⑤颗粒骨植入后可完全吸收，不残留死骨。但颗粒植骨也存在一些不足，主要包括[18]：①支撑力相对较弱，对脊柱正常生理曲度的维持能力较差；②颗粒状碎骨有向后突入椎管的风险。

本课题组在颗粒植骨的基础上提出了横突植骨，前期随访观察发现临床效果令人满意[25]。横突起自椎弓根和椎板汇合处，主要发挥肌肉附着、维持局部稳定的作用。解剖学研究表明，胸椎横突平均长17.4mm，椎体高度为14.1～22.7mm，椎间盘高度为2～6mm[26-28]。因此，当相邻两椎体骨质破坏高度小于椎体高度的1/2时，横突植骨可满足临床需要。由于横突位于病灶清除及后路内固定范围内，暴露简单，取材方便，切除后对脊柱稳定性影响较小，可在一个切口内同时完成病灶清除、椎管减压及椎间植骨内固定，有效降低手术创伤，缩短手术时间。同时，横突作为自体骨，同样具有三面皮质骨的结构，也可根据术中骨缺损大小修剪成双面柱状松质骨。此外，横突来源丰富，必要时可取多根。

本研究发现，颗粒植骨融合时间较横突植骨更短，这可能与颗粒骨直径较横突骨更小，接触面积更大有关。同时发现，颗粒植骨组随访期间后凸角的丢失较横突植骨组明显，这可能与颗粒骨直径小、支撑力较弱、植入后易完全吸收有关。虽然颗粒植骨易发生后凸角丢失，但有学者认为一旦获得骨性融合，这种丢失对患者的影响可忽略不计[29]。同时，本课题组的前期研究也发现脊柱结核术后轻度后凸角丢失不会影响植骨融合、脊柱的稳定性以及患者的临床症状[30]。本研究中颗粒植骨与横突植骨在改善临床症状以及并发症方面无明显差异也进一步证实了上述观点。

综上所述，颗粒植骨与横突植骨治疗单节段胸腰椎结核在短期随访中均显示了良好的临床效果，但颗粒植骨具有融合时间更短的优势。由于本研究样本量较少，随访时间较短，两种植骨方式的长期疗效尚须进一步随访研究。

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