不同植骨方式在单节段胸腰椎结核手术中的对比研究

章宏杰， 李哲辰， 王生淋， 韦 超， 吴文策， 林建华

近年来，结核病在全球范围内仍然是一个严重的公共卫生问题，对人类健康和社会经济发展产生巨大的威胁和挑战[1]。脊柱结核是结核最常见的肺外表现，占所有结核病例的2%，占骨结核病例的50%[2]，其中胸腰椎是结核最好发的部位[3]。胸腰椎结核因可伴随较为严重的并发症如脊柱后凸畸形、神经功能受损甚至截瘫而日益受到医者的重视。脊柱结核主要以药物治疗为主[4]，但当患者出现上述严重并发症时则需要行手术治疗。目前主要手术方式有前路病灶清除内固定植骨融合、后路病灶清除内固定植骨融合以及前路病灶清除联合后路内固定植骨融合术3种方式[5]。但在植骨材料选择上仍存在争议。笔者就自体髂骨植骨、钛网植骨、Cage植骨3种不同植骨方式在治疗单节段胸腰椎结核的临床疗效进行对比，报告如下。

1 对象与方法

1.1 对象 收集笔者单位2011年2月-2016年7月行后路病灶清除内固定植骨融合手术治疗并获完整随访的97例单节段胸腰椎结核患者的临床资料。纳入标准：(1)术前均有较明显的胸腰背疼痛感，伴1种或多种结核病全身中毒症状，如低热、盗汗、消瘦、乏力等；(2)术前均有一定程度的脊柱畸形；(3)结核病变只累及1个脊柱运动单元；(4)所有病例均采用后路病灶清除手术方式。排除标准：(1)多节段脊柱结核病变；(2)合并其他脊柱疾病，如脊柱骨折术后，强直性脊柱炎等。97例患者根据植骨方式的不同分为3组，其中A组(43例)采用自体髂骨植骨，B组(31例)采用钛网植骨，C组(23例)采用Cage植骨。所有患者术前实验室检查提示血沉(erythrocyte sedimentation rate，ESR)及C反应蛋白(C-reactive protein，CRP)明显升高，均行X线片、CT、MRI检查评估患者的脊柱功能，并予规范抗结核治疗(术前使用抗结核药物至少2周，术后使用抗结核药物至少1年)，术后均经病理证实为结核。3组患者的一般临床资料见表1。3组患者在年龄、性别、病程上比较，差别均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2方法

1.2.1术前准备 术前采用标准抗结核方案治疗至少2周，包括异烟肼(300 mg/d)、利福平(450 mg/d)、吡嗪酰胺(750 mg/d)、乙胺丁醇(750 mg/d)，辅以保肝、护胃等治疗。当患者营养状态好转，血红蛋白(hemoglobin，HB)>100 g/L，白蛋白(albumin，ALB)>30 g/L，ESR及CRP下降时，予手术治疗。

表 1 3组患者的一般资料比较

A组：采用自体髂骨植骨；B组：采用钛网植骨；C组：采用Cage植骨.

1.2.2手术方法 患者采用全身麻醉，取俯卧位，术前“C”型臂X线机透视定位，取后正中切口显露病变节段及其上、下各两个正常节段。在病椎上、下各两个脊椎分别置入椎弓根螺钉，切除病变椎体的棘突、椎板及关节突关节，切除黄韧带，即可充分显露硬膜囊及上、下两条神经根。术中注意保护硬膜囊及神经根，通过侧后方清除椎间隙病灶，同时清除上、下椎体内病灶，直至健康骨质。依据植骨方式不同以下手术步骤分为3种。A组(自体髂骨植骨)：取适当大小带三面皮质骨的自体髂骨块修整至合适大小，然后采用“平进竖植”的方式给予植骨，加压、固定。B组(钛网植骨)：修整合适大小的钛网(填充有手术中取下的正常椎板及关节突颗粒)嵌入植骨，然后采用“平进竖植”的方式置于骨缺损处，加压、固定；C组(Cage植骨)：选择合适大小的Cage(填充有手术中取下的正常椎板及关节突颗粒)，嵌入植骨，加压、固定。3组术野周围均采用术中切除的松质骨进行植骨，术毕放置引流管，逐层缝合切口。术后送病理检查。

1.2.3术后处理 术后密切观察患者生命体征，注意双下肢感觉及运动状况，并定期复查血常规、肝肾功能。当引流量<50 mL/d时拔除引流管。术后1周指导患者在床上进行腰背肌功能锻炼，并进行疼痛评分。4周后佩戴支具下床活动。期间继续同术前四联抗结核治疗，吡嗪酰胺治疗3月后停药，其余三联抗结核药物至少使用9月。每2～3月复查ESR、CRP、肝肾功能及病变部位X线片，每半年复查病变部位CT。

1.2.4评估方法 术前及术后采用疼痛视觉模拟评分法(visual analogue scale，VAS) 评估疼痛程度[6]，Frankel脊髓损伤分级评估脊髓神经功能[7]。植骨融合效果根据Bridwell标准评价[8]。术前、术后Cobb角度的测量采用单个脊柱运动单元的上椎体的上终板和下椎体的下终板来测量后凸角度的大小，椎间高度定义为上椎体、融合区及下椎体在冠状面的垂直高度(图1)[9]。

A：融合节段的后凸角度；B：为融合节段的椎间高度.图1 Cobb角度及椎间高度的测量方法Fig 1 Measurement of the Cobb angle and intervertebral height

2 结 果

2.1 手术时间 A，B，C 3组的手术时间分别为(266.47±80.68)，(177.97±32.01)，(156.13±49.20)min，A组手术时间明显长于B，C组(P<0.05，表2)；B，C组间比较，差别无统计学意义(P>0.05，表2)。

2.2术中出血量 A，B，C 3组的术中出血量为(870.0±702.3)，(579.0±324.0)，(619.6±195.8)mL，A组术中出血量明显多于B，C组(P<0.05，表2)；B，C组间比较，差别无统计学意义(P>0.05，表2)。

2.3HB与ALB丢失量 A，B，C 3组术中及术后当天HB丢失量分别为(22.28±12.58)，(22.13±13.72)，(20.93±21.78)g/L，3组间差别无统计学意义(P>0.05，表2)；A组术中及术后当天ALB丢失量为(11.46±4.79)g/L，明显多于B，C组，差别有统计学意义(P<0.05，表2)。

2.4VAS评分 3组患者术后及末次随访VAS评分与术前比较均明显降低，差别有统计学意义(P<0.05，表2)；3组间比较，差别无统计学意义(P>0.05，表2)。

2.5神经功能 3组术后神经功能分级与术前比较，差别无统计学意义(P>0.05，表3)。

2.6植骨融合时间比较 A，B，C 3组的植骨融合时间为(5.6±0.9)，(5.5±0.7)，(6.0±0.7)月，A，B组间比较差别无统计学意义(P>0.05，表4)，B，C组及A，C组间比较，差别有统计学意义(P<0.05，表4)。

表 2 3组患者的一般临床状况

A组：采用自体髂骨植骨；B组：采用钛网植骨；C组：采用Cage植骨. HB：血红蛋白；ALB：白蛋白；VAS：疼痛视觉模拟评分. 与术前比较，☆：P<0.05.

表 3 3组患者神经功能分级

A组：采用自体髂骨植骨；B组：采用钛网植骨；C组：采用Cage植骨.

表 4 3组患者的畸形矫正、椎间高度恢复及植骨融合情况

A组：采用自体髂骨植骨；B组：采用钛网植骨；C组：采用Cage植骨. 与术前比较，☆：P<0.05.

2.7并发症 A组术后出现10例髂骨取骨区疼痛及2例髂骨取骨区切口感染，B组出现1例手术切口皮下积液。其余患者均未出现其他并发症。随访期间内固定在位，无松动、断裂等并发症，结核均治愈，无复发，植骨均获融合。

2.8典型病例

2.8.1自体髂骨植骨组 患者，男，58岁，L4～L5椎体结核并椎旁脓肿。术前神经功能分级为Frankel C级，术后为Frankel D级(图2)。

2.8.2钛网植骨组 患者，男，42岁，L4～L5椎体结核并椎旁脓肿，术前神经功能分级为FrankelD级，术后为Frankel E级(图3)。

A～F：术前腰椎正侧位片，CT及MRI；G～H：术后3月复查腰椎正侧位片示脊柱生理曲度良好，椎间高度恢复.图2 自体髂骨植骨组病例Fig 2 Autogenous iliac bone grafting

A～D：术前腰椎正侧位片，CT及MRI；E～F：术后3月X线片示脊柱矢状位序列良好；G～H：术后6月CT示植骨融合满意，内固定位置良好.图3 钛网植骨组典型病例Fig 3 Titanium mesh bone grafting

3 讨 论

胸腰椎结核患者到晚期常会出现胸背痛，脊柱后凸畸形及神经功能受损等严重并发症，此时手术治疗成了最主要的治疗方式，其目的是恢复与重建脊柱序列和稳定性，彻底清除病灶，椎管充分减压[10]。脊柱结核病灶清除术造成的骨缺损容易影响脊柱的稳定性，因此椎体间的植骨融合十分重要。研究报道，自体髂骨块的植骨融合率多在95%以上，是脊柱结核病灶清除后最常用和最成功的植骨方式[11-12]，因为其具有较强的成骨、骨诱导能力及良好的生物相容性[13]。该植骨块由于具有三面皮质，因而具有较高的力学强度，同时又富含骨松质，可显著提高植骨融合率[14]。在研究中，髂骨植骨的骨融合时间最短，可获得较早的脊柱稳定性。但髂骨来源有限，所取的骨块大小也受到限制，且取骨区易出现疼痛、感染等并发症[15]。因此，近年来越来越多的学者选择钛网或Cage用作骨缺损的植骨材料。本研究发现，自体髂骨植骨、钛网植骨、Cage植骨这3种不同植骨方式均能有效地缓解疼痛及改善神经功能。但钛网植骨及Cage植骨方式在脊柱畸形纠正能力及椎间高度恢复能力方面均优于自体髂骨植骨，是因为钛网作为椎体替代物及椎间支撑物，可视减压的范围适当截取。钛网植入后，减压的椎体节段即可获得良好的支撑，根据撑开张力带原则即可提供即刻稳定，恢复椎体的高度和生理曲度，重建脊柱的中柱[16]。而Cage也可以根据骨缺损区的大小进行个性化设计，更有利于脊柱后凸畸形矫正及椎体高度恢复。在骨融合时间方面，自体髂骨植骨与钛网植骨无明显差异，这与Gao等的研究一致[17]。而自体髂骨植骨和钛网植骨时间均短于Cage，这是因为三面皮质的髂骨块提供较为可靠的支撑，有利于成骨细胞的生长，可缩短融合时间。钛网周壁多孔，其腔内的小骨块可通过周围壁孔和上下腔孔与非减压区骨质紧密连接保证骨质融合所需的面积[18]，而相对表面积增大，骨与骨之间的间隙较大，这样有利于血管爬入，产生移植物的框架结构快速血管化，建立与宿主机体一体化的骨修复、再生机制，从而加快骨愈合，缩短骨融合时间[19]。有文献报道，在感染区使用异体材料不能完全消除结核病灶[20]，但结核杆菌分裂缓慢，几乎不产生黏附素或生物膜，因此，在结核病灶区使用生物材料是安全的[21-22]。在并发症方面，自体髂骨植骨方式在取骨区发生了2例切口感染及10例供骨区疼痛，而钛网植骨及Cage植骨未发现供区并发症，同时3种植骨方式均未发生植入材料的松动、断裂、塌陷等并发症。

在单节段后路胸腰椎结核病灶清除后，单纯自体髂骨块植骨融合内固定、钛网植骨融合内固定及Cage植骨融合内固定3种不同植骨方式在术后神经功能改善、疼痛评分改善及术后当天的血红蛋白丢失量比较，差别无统计学意义，均可取得良好的疗效。钛网植骨、Cage植骨在手术时间及术中出血量、脊柱畸形矫正及椎间高度恢复情况、术后当天白蛋白丢失量方面优于自体髂骨块植骨，且可以减轻供骨区疼痛、切口愈合不良等并发症，但Cage植骨方式的骨融合有待进一步提高。