一期后路病灶清除楔形截骨联合椎体间颗粒骨植骨融合术治疗伴严重后凸畸形的活动期胸腰椎结核

刘金华，关海山

1.随州市中心医院骨科，随州 441300

2.山西医科大学第二医院脊柱外科，太原 030000

活动性胸腰椎结核中晚期常导致后凸畸形，目前主要采用后路椎弓根钉-棒系统矫形内固定，一期或二期前路病灶清除植骨治疗，但矫形角度较大时脊柱后方加压前部张开易导致椎体前方神经、血管及脏器的牵拉损伤，甚至造成致命性大出血[1］。脊柱截骨矫形与传统的后路病灶清除植骨内固定术相结合有望提高伴严重后凸畸形的活动期胸腰椎结核的治疗效果。近年来，颗粒骨植骨技术开始应用于脊柱结核的后路椎体间植骨，克服了后路结构性植骨操作困难和取自体骨增加创伤的缺点[2-4］。本研究以经椎弓根截骨术（PSO）与颗粒骨植骨术为基础，设计了一期后路病灶清除楔形截骨联合椎体间颗粒骨植骨融合术，用来治疗伴严重后凸畸形的活动期胸腰椎结核，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 病例资料

纳入标准:①病灶位于胸椎或腰椎，1 个运动节段受累或虽超过1 个运动节段受累但仅1 个节段需手术治疗；②椎体前中柱塌陷较重，后凸Cobb角＞30°且＜ 60°；③椎旁脓肿较为局限，无远处流注脓肿；④依从性好，术后规范抗结核治疗和定期复查；⑤术后病理检查确诊为结核；⑥资料完整，随访时间≥12 个月。排除标准:①有严重肝肾功能不全、营养不良、长期卧床等明显影响预后的情况；②合并其他部位活动性结核；③脊柱结核术后复发再次手术。根据以上标准，共纳入2012 年1 月—2018 年1 月在山西医科大学第二医院接受一期后路病灶清除楔形截骨联合椎体间颗粒骨植骨融合术治疗的伴严重后凸畸形的活动期胸腰椎结核患者30例，其中男19 例、女11 例，年龄为19 ～ 76（45±18）岁，病灶位于胸椎10 例、胸腰段12 例、腰椎8 例，4例伴二便功能障碍，17 例伴神经功能不全。

1.2 术前准备

术前规范抗结核治疗2 ～ 3 周（异烟肼0.3 g、利福平0.45 g、乙胺丁醇0.75 g、吡嗪酰胺0.75 g，晨起顿服）。待结核中毒症状改善、红细胞沉降率（ESR）、C 反应蛋白（CRP）明显降低后行手术治疗。

1.3 手术方法

患者全身麻醉后取俯卧位，做后正中切口，显露患椎上下各2 个正常椎体，并于双侧置入椎弓根螺钉。切除病变间隙水平双侧椎板、小关节突、棘突、韧带。于一侧安置连接棒临时固定，另一侧经关节突关节显露病变间隙，彻底清除坏死椎间盘、肉芽组织、死骨及脓液。同法清除对侧病灶。术中切除的健康骨裁剪成直径3 ～ 5 mm 的颗粒状，混合适量利福平粉剂后备用。

根据术前后凸畸形测量结果，以病变椎间隙为中心行楔形截骨，尽量保证截骨后残余椎体后壁完整。X 线透视下判断骨缺损的形状和范围，在上下残椎间充分植入准备好的自体松质颗粒骨。植骨完成后采用原位弯棒技术加压闭合截骨区。锁紧椎弓根螺钉并放置横连。检查无颗粒骨落入植骨区域外、脊髓及神经根无压迫后，用大量生理盐水冲洗切口，肌层下放置负压引流管，逐层缝合切口。截骨角度、范围及矫正后效果示意图见图1。

图1 截骨角度、范围及矫正后效果示意图Fig. 1 Sketch map of angle and range of osteotomy and orthopedic effect

1.4 术后处理

引流量＜ 30 mL/d 时拔除引流管。术后卧床2 ～ 3周，卧床期间主动活动四肢关节，下床后佩戴胸腰支具至术后3 个月。手术次日起继续应用术前的抗结核方案治疗9 ～ 12 个月。

1.5 观察指标

术前及末次随访时采用疼痛视觉模拟量表（VAS）评分[5］评估疼痛程度，采用美国脊髓损伤协会（ASIA）分级[6］评估脊髓损伤程度。术后每3个月复查X线、ESR、CRP，末次随访时行Kirkaldy-Willis功能评分[7］。治愈标准:①抗结核药物治疗＞ 6 个月，全身情况好转，体温正常，ESR 连续3 次检测正常，无贫血；②局部无肿痛，无脓肿及窦道；③X线片示椎体间骨融合，无死骨。参加工作半年或下床活动1 年仍保持上述3 项标准者视为治愈。植骨融合标准[8］:①无植骨吸收；②无矫正角度的进一步丢失；③有明确的骨小梁通过植骨区。

1.6 统计学处理

采用SPSS 19.0 软件对数据进行统计学分析。计量资料以±s 表示，手术前后数据的比较采用配对t检验；以P ＜ 0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 症状改善情况

所有手术顺利完成，所有患者随访16 ～ 30（24±5）个月。手术时间为（157±97）min；术中出血量为（380±190）mL。术前ESR为（57±24）mm/h、CRP为（40±24）mg/L，术后3个月ESR为（20±6）mm/h、CRP 为（10±2）mg/L，手术前后相比差异有统计学意义（P ＜ 0.05）；末次随访时ESR、CRP 均在正常范围。术前VAS 评分为（6.2±1.2）分，末次随访时为（1.8±0.7）分，差异有统计学意义（P ＜ 0.05）。末次随访时4 例二便功能障碍患者均有明显改善，17 例神经功能不全患者均有不同程度恢复。ASIA 分级术前B 级1 例、C 级2 例术后恢复至D 级；术前D 级14 例，术后12 例恢复至E 级，2 例仍为D 级；术前E 级13 例，术后仍为E 级。根据Kirkaldy-Willis 功能评分标准，末次随访时综合疗效优22 例、良6 例、可2 例，总优良率为93.33%。

2.2 植骨融合和后凸畸形矫正情况

末次随访时所有患者均植骨融合，融合率为100%。植骨融合时间为（6.3±2.3）个月。术前后凸Cobb 角为（40.1°±8.1°）；术后即刻（1 周内）为（12.0°±7.0°）；末次随访时为（15.1°±6.9°）；随访期间矫正角度丢失（3.1°±1.4°）。末次随访时后凸Cobb 角与术前相比差异有统计学意义（P ＜ 0.05）。典型病例影像学资料见图2。

图2 典型病例影像学资料 Fig. 2 Imaging data of a typical case

2.3 并发症及处理

1 例胸椎结核患者术中发生硬膜撕裂，缝合修补后治愈。1 例腰椎结核患者术后出现一侧足拇指背伸无力，营养神经治疗3 个月后恢复正常。1 例胸椎结核患者术后4 个月出现切口部位皮下脓肿，切开引流和抗结核治疗后治愈。

3 讨 论

3.1 本术式的优点

PSO 术中后柱加压闭合可造成硬膜囊皱缩以及脊髓在矢状面成角畸形，是导致神经损伤的重要因素；前后路联合手术前路撑开植骨后路加压矫形内固定可造成前柱显著延长，使椎体前方神经、血管及脏器牵拉损伤的风险明显提高[1，9-10］。本术式在一期后路病灶清除楔形截骨的基础上联合椎体间颗粒骨植骨，前柱高度较单纯PSO 显著增加而后柱的短缩又显著减少，同时脊柱在矢状面上更符合生理曲度，减少了前后路联合手术前柱过度张开和PSO后柱过度短缩的弊端。

前后路联合手术治疗结核性后凸畸形需要撑开前中柱，常采用大块髂骨或融合器行前路支撑植骨。取自体髂骨的并发症较多，如取骨处慢性疼痛、感染、血管神经损伤、髂骨翼骨折、腹内容物自取骨缺损处疝出等，其中慢性疼痛发生率达40%[11-12］。融合器两端尖锐，材质刚性大，常导致融合器陷入椎体或者位置改变[13］。楔形截骨联合椎体间颗粒骨植骨缩小了截骨范围，利用术中切除的正常骨植骨，避免了上述并发症。

活动期结核性后凸畸形不同于先天性脊柱后凸畸形、创伤性后凸畸形及陈旧性结核性后凸畸形，截骨部位椎体病理性骨质疏松或硬化，清除病灶及死骨后骨缺损往往较术前评估更大，截骨后上下截骨面极不平整，直接闭合易残留死腔，若扩大截骨范围则可能导致矫形过度和加重脊柱短缩。颗粒骨植骨修复了不平的截骨平面，使上下平面连接紧密，大大提高了截骨的灵活性，通过调整截骨角度和范围尽量使截骨区闭合后椎体后侧皮质骨完整，有效避免了颗粒骨向后突入椎管的风险。

椎体间颗粒骨植骨使闭合的截骨面之间不留空隙，同时结构稳定，有利于椎体间骨性融合。有研究表明，颗粒骨与椎体接触面积大有利于新生血管长入，颗粒骨之间的应力作用可刺激骨生长[14］。动物细胞培养实验表明，颗粒状骨较块状骨对骨髓基质细胞有更强的诱导活性[15］。官众等[4］比较了自体颗粒骨、髂骨块、融合器填充自体颗粒骨在胸腰椎结核手术中的疗效，3 种植骨方式椎体间骨融合时间分别为4.1、5.9 和6.2 个月，证实了颗粒骨植骨的优越性。

3.2 本术式的要点

本术式的要点在于保证获得足够矫形角度的同时避免脊髓短缩或椎体前方过度张开。楔形截骨联合椎体间颗粒骨植骨从原理上看属于脊柱截骨矫形中的闭合-张开式截骨，但实际截骨范围较闭合-张开式大。Kawahara等[16］指出脊柱后方闭合30°范围内是安全的，但笔者认为术中难以准确把握闭合角度，国内学者采用的以直视下脊髓开始出现褶皱、扭转、下坠、弯曲等情况作为临界点更加合理[17］。由于腰椎椎管较胸椎椎管宽大，脊髓移行马尾神经，临界点可适当放宽。周忠杰等[17］采用楔形截骨联合椎体间撑开植骨的闭合-张开式截骨手术治疗21 例儿童胸腰椎结核患者，术中采用直视下判断后方闭合临界点，仅1 例出现脊髓皱缩损伤，该患者术后半年神经功能恢复至Frankel D 级。本术式中当加压闭合至临界点时矫形仍不满意，提示椎体间植骨量不足导致矫形支撑点乏力，此时应增加椎体间植骨量。

胸腰椎结核主要表现为角状畸形，单节段的胸腰椎结核通过单间隙的楔形截骨矫形，即切除患椎椎间隙水平的椎板及上下位椎体的部分骨质即可完成矫形，不同于强直性脊柱炎、发育性后凸畸形等导致的弓状畸形需要多节段的截骨矫形。周忠杰等[17］采用单间隙楔形截骨联合椎体间支撑植骨治疗的21 例儿童胸腰椎结核患者，术前Cobb 角平均为68.4°，至末次随访时平均为25.9°，平均矫正角度达42.5°。本研究中采用单间隙楔形截骨联合椎体间颗粒骨植骨，至末次随访时后凸畸形平均矫正25.0°。

3.3 本术式的不足

后凸畸形是胸腰椎结核的中晚期表现，椎体前中柱结构破坏较重，往往伴广泛椎旁脓肿形成甚至远处流注脓肿，后路彻底清除病灶有一定困难。本研究组实践中发现，有时术中可获得的健康自体骨不足，尤其是椎体前柱需要植入较多的颗粒骨，须加用同种异体骨。颗粒骨的植入使加压闭合后的截骨面不再是面-面贴合，这种非结构性植骨提供的椎体间支撑力较结构性植骨弱，增加了术后矫正角度丢失的风险。因此，本研究采用长节段椎弓根螺钉内固定，固定范围跨越包括患椎在内的6个椎体，对脊柱活动度的影响较为明显，尤其是固定范围在胸腰段，但对日常活动的影响并不明显[18-19］。本术式强调椎体后方皮质骨的完整性以防止颗粒骨从后方突入椎管，但植骨融合前在脊柱轴向压力作用下颗粒骨仍有从其他方向突入椎管或椎间孔导致神经并发症的可能，但本研究中病例在随访中并未观察到这一并发症。

3.4 手术适应证

椎弓根螺钉固定系统在轻度后凸畸形的胸腰椎结核中疗效满意，而在严重的结核性后凸畸形则并发症发生率明显提高[20］。有文献报道，椎弓根螺钉固定系统多用于后凸畸形≤30°的病例[20-21］，Lee 等[22］总结其适应证为椎体塌陷＜ 50%、轻度后凸畸形（＜ 30°）。一般单节段PSO 可获得30°～ 40°的矫形效果[18］。Gertzbein 等[23］发现单个椎体截骨矫形＞ 40°时，因脊髓缩短、迂曲和积聚，脊髓损伤风险增加。本术式采用椎体间颗粒骨植骨，获得相同矫形角度时较PSO 截骨角度小，脊髓短缩程度小。随着矫正角度的增大，本术式截骨角度及椎体间颗粒骨植骨量都随之增加，脊髓短缩和脊柱不稳的风险提高，亦不利于患者早期功能锻炼。多节段胸腰椎结核采用本术式固定节段长，且跨多个椎体，可能导致术后脊柱失稳，严重影响脊柱活动度。根据临床经验及文献分析总结本术式的适应证:①单节段胸腰椎结核导致的后凸畸形；②后凸Cobb角＞ 30°且＜ 60°；③椎旁脓肿较为局限，无远处流注脓肿；④无严重贫血、肝肾功能不全、心肺功能不全等严重影响手术耐受力的情况。

综上所述，一期后路病灶清除楔形截骨联合椎体间颗粒骨植骨融合术治疗伴严重后凸畸形的活动期胸腰椎结核安全、有效。但本研究为回顾性病例分析，研究对象较少，部分患者随访时间较短，不能明确远期疗效及并发症，另外本研究未设置对照组，对手术疗效的评价具有一定主观偏倚。因此，尚需要更多的研究来验证其疗效，并得到确切的手术适应证。