腰椎植骨融合內固定術中植骨粒體積對術后融合效果的影響

郝建學，周斐，王明昊，張建鵬，任康，邸麗萍，陳美青，劉鎖利，萬建設

（1.河北省保定市第一醫院 骨外科，河北 保定071000；2.承德醫學院 研究生院，河北 承德067000；3.河北省保定市第一醫院 婦產科，河北 保定071000）

脊柱椎弓根釘內固定配合植骨融合及椎間融合器（posterior interbody cage，簡稱Cage）初期固定堅強，而被廣泛用于治療腰椎間盤突出癥、椎管狹窄癥等腰椎退行性疾病。其目的是恢復腰椎正常排列、解除神經壓迫和重建脊柱穩定性。有文獻報道后路內固定椎間植骨融合術（posterior lumbar interbody fusion，PLIF）在生物力學和臨床上具有明顯優勢[1]，但目前臨床上對于術中放置Cage后，植骨粒體積的選擇不同學者有不同看法，國內學者對于此類研究報道尚不多見。本研究對行椎弓根釘棒系統內固定配合Cage植骨融合術的患者，按照術中椎間植骨粒體積的不同進行分組，并對其臨床療效進行對比，研究植骨粒體積對術后融合效果的影響。報道如下：

1 臨床資料

1.1 一般資料

隨訪自2010年6月-2012年6月在河北省保定市第一醫院行椎弓根釘棒系統內固定配合Cage植骨融合術的病例82例，按照患者手術順序將患者分為三組，術中分別植入不同體積的植骨粒，其中A組28例，植骨粒體積平均為0.20 cm3；B組27例，植骨粒體積平均為0.10 cm3；C組27例，植骨粒體積平均為0.05 cm3。三組患者性別、年齡、病程、病變節段等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 手術方法

所有患者均采用全身麻醉，患者取俯臥位,常規消毒鋪無菌巾，C型臂X線透視引導下確定手術間隙，以手術間隙為中心取后正中入路切口約5 cm，依次切開皮膚、皮下組織，保留棘上棘間韌帶，剝離雙側椎旁肌顯露雙側椎板及關節突，行患側部分椎板切除減壓，咬除黃韌帶，顯露硬脊膜、神經根，神經根拉鉤將硬膜囊及神經根拉向內側，顯露椎間盤和后縱韌帶，摘除突出的腰椎間盤組織，探查減壓狹窄的側隱窩、神經根管，充分松解受壓粘連的神經根。使用槽刀擴大椎間隙，刮除該間隙椎間盤及軟骨終板，直至骨性終板。將切除的椎板骨質按分組不同咬成大小不等的骨粒，部分用植骨器直接植入椎間隙，其余用于填滿相應型號的單枚椎間融合器并斜形敲入椎間隙。椎弓根釘內固定，雙極電凝充分止血，生理鹽水沖洗傷口，放置引流，依次縫合。術后24～48 h拔除引流管，第2天行腰椎X線片檢查，以確認手術情況。術后3～4天鼓勵患者配戴支具坐起并下地活動。術后2周拆線出院，定期隨訪。

1.3 觀測指標

1.3.1 植骨粒體積及椎間植骨量總體積的測量 所有病歷術中植骨粒修剪及體積測量均由同一術者完成。測量方法：骨粒修剪時盡量使每顆骨粒的大小一致，將修剪好的骨粒放入一容量為10ml的量筒內，以1ml為單位依次加入生理鹽水，直至生理鹽水完全淹沒骨粒，此時量筒內溶液的讀數減去加入生理鹽水的體積即為骨粒的總體積，總體積除以粒數即為每個骨粒的平均體積。

1.3.2 臨床評估 手術前后分別采用疼痛視覺模擬評分（visual analogue score，VAS）評估下腰痛及雙下肢疼痛癥狀，Oswestry功能障礙指數（oswestry dability index，ODI）評估功能恢復情況。

1.3.3 影像學評估 隨訪時攝腰椎正側位X線片，將側位X線片投照位上同一椎體的左、右下關節突影像重合，以減少因旋轉造成的誤差。測量手術節段椎間隙前、中、后高度后取均值，并以上位椎體橫徑作為參考以避免放大誤差。

1.4 統計學方法

采用SPSS18.0統計軟件進行分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，組間比較采用方差分析，兩兩比較采用SNK檢驗；計數資料組間比較采用秩和檢驗或χ2檢驗；檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 植骨粒體積、椎間植骨總體積及Cage高度測量

術后患者切口均Ⅰ期愈合，無早期并發癥發生。患者均獲隨訪，隨訪時間24～48月，平均35個月。

A組平均值骨粒體積為（0.21±0.07）cm3，椎間植骨總體積為（6.7±1.2）cm3，Cage高度為（10.7±1.0）mm；B組平均值骨粒體積為（0.12±0.06）cm3，椎間植骨總體積為（6.9±1.8）cm3，Cage高度為（10.1±0.9）mm；C組平均值骨粒體積為（0.05±0.03）cm3，椎間植骨總體積為（6.8±1.4）cm3，Cage高度為（10.4±0.9）mm。各組植骨粒體積比較，差異均有統計學意義（P<0.05）；椎間植骨總體積及Cage高度比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。

2.2 臨床評估

術前各組均行下腰痛、雙下肢疼痛VAS評分及ODI評分，各組之間比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。末次隨訪時，各組3個指標均較術前顯著降低（P<0.05）但組間兩兩比較差異均無統計學意義（P>0.05），見表1。

2.3 影像學評估

術后1年復查X線片顯示，A組植骨融合22例（78.6%），B組植骨融合24例（88.9%），C組植骨融合18例（66.7%）；術后2年A組植骨融合23例（82.1%），B組植骨融合25例（92.6%），C組植骨融合19例（70.4%）。B組植骨融合率均顯著高于A、C組，A組高于C組，組間比較差異均有統計學意義（P<0.05），見附圖。

表1 手術前后各組下腰痛VAS評分、雙下肢疼痛VAS評分及ODI評分比較 （±s）

表1 手術前后各組下腰痛VAS評分、雙下肢疼痛VAS評分及ODI評分比較 （±s）

注：?與術前比較，P<0.05

組別 例數/n 雙下肢疼痛VAS評分 ODI評分術前 術前 末次隨訪A組 28 6.93±1.88 2.01±1.82? 62.8±14.4 19.8±10.4?下腰痛VAS評分術前7.85±2.58 2.12±1.13?末次隨訪 末次隨訪B組 27 7.02±1.69 1.87±1.32? 60.2±12.8 18.3±11.7?7.58±2.43 2.43±0.98?C組 27 6.89±2.10 1.92±1.57? 64.5±15.3 20.2±14.3?7.36±1.95 2.38±1.40?

附圖 各組術前及術后2年影像學變化

如表2所示，各組術后及末次隨訪時椎間隙高度與術前相比均有顯著提高，差異有統計學意義（P<0.05）；與術后即刻比較，末次隨訪時A、B、C組椎間隙高度變化分別為（8.7±1.7）mm、（10.1±1.8）mm、（8.8±1.7）mm，B組顯著小于A、C組，差異有統計學意義（P<0.05）；A、C組間差異無統計學意義（P>0.05）。

表2 手術前后各組椎間隙高度比較 （±s）

表2 手術前后各組椎間隙高度比較 （±s）

注：1）與術前比較，P<0.05，2）與A組比較，P<0.05；3）與B組比較，P<0.05

組別 例數/n 術前/mm 術后即刻/mm 末次隨訪/mm A組 28 7.7±1.8 11.1±1.71） 8.7±1.71）3）B組 27 7.4±1.9 10.7±1.41） 10.1±1.81）2）C組 27 7.8±2.1 11.4±1.51） 8.8±1.71）2）3）

3 討論

經后路行脊柱椎弓根釘內固定配合Cage支撐植骨融合術治療腰椎間盤突出癥、椎管狹窄癥等腰椎退行性疾病由于其初期固定堅強而被廣泛應用。其目的是為了恢復腰椎正常排列、解除神經壓迫和重建脊柱穩定性[2]。本組病例中，術后末次隨訪大部分融合，未出現假關節形成、內固定松脫或折斷等并發癥。良好的植骨床準備及植骨塊的質與量是椎間融合的重要條件，本研究發現植骨粒體積的大小對于術后患者癥狀的改善沒有明顯差異，但中等體積的植骨粒術后融合率明顯高于較小或較大的植骨粒體積，在術后椎間高度的丟失方面，中等體積的植骨粒也有明顯優勢。

腰椎后路椎弓根釘內固定配合Cage支撐植骨融合術中，植骨粒多為松質骨，在承受較大力量時容易發生塌陷[3]，在植骨前期炎性反應及后期骨痂改建和重塑過程中，成骨細胞在發揮形成連接骨痂作用的同時，破骨細胞會對壞死骨及應力軸線以外的骨組織起吸收作用[4-5]。本組病例中，植入骨粒較大時，骨粒相互累積產生較多的空隙，其相互擠壓造成骨小梁的斷裂，這種自身網架結構的破壞會導致植入骨的破壞吸收大于改建重塑，不利于術后初期的穩定及椎間的融合。HA等[6]通過CT掃描發現椎間隙內植骨粒體積會隨時間延長發生丟失。本組病例中各組術后即刻的椎間高度與末次隨訪相比均有不同程度的丟失，進一步證實了以上觀點。

而較小體積的植骨粒在制取過程中，由于骨板結構破壞較多，無形中延長了骨粒之間、骨粒與終板之間形成纖維連接的時間，故修復重建過程較慢。術后由于腰椎活動，產生骨-骨界面微動，不利于骨小梁的重建與修復[7]，較慢的修復過程又加劇了骨-骨界面的微動，從而形成了惡性循環[8]。相對于體積較小的植骨粒，大塊的植骨粒由于自身骨小梁結構豐富，并有一定的連續性及完整性，所以在形成纖維連接及骨痂連接方面更具有優勢。

綜上所述，本組病例中采用不同植骨粒體積在術后患者癥狀改善方面沒有明顯差異，但中等體積植骨粒（0.10 cm3/粒）術后影像學評價效果良好，明顯提高了術后椎間融合率，減小了椎間隙高度丟失，對腰椎后路椎弓根釘內固定配合Cage支撐植骨融合術有一定指導意義。

[1]FLOMAN Y,MILLGRAM MA,ASHKENAZI E.Instrumented slip reduction and fusion for painful unstable isthmic spondylolisthesis in adults[J].J Spinal Disord Tech,2008,21(7):477-483.

[2]李興華,翟明玉,吳衛新,等.椎問融合器在腰椎滑脫癥手術治療中的應用[J].中國骨與關節損傷雜志,2005,20(6):373-375.

[3]LEE CK,VESSA P,LEE JK.Chronic disabling low back pain syndrome caused by internal disc derangements.The results of disc excision and posterior lumbar interbody fusion[J].J Spinal Disord Tech,1995,20(3):356-361.

[4]STROHM PC,KUBOSCH DC,SPRECHER CM,et al.Graft integration in the lumbar spine of bovine cancellous bone compared to autologous iliac crest in a sheep model[J].Z Orthop Unfall,2010,148(6):666-673.

[5]TOGAWA D,BAUER TW,BRANTIGAN JW,et al.Bone graft incorporation in radiographically successful human intervertebral body fusion cages[J].J Spinal Disord Tech,2001,26(24):2744-2750.

[6]HA KY,LEE JS,KIM KW.Bone graft volumetric changes and clinical outcomes after instrumented lumbar or lumbosacral fusion:a prospective cohort study with a five-year follow-up[J].J Spinal Disord Tech,2009,34(16):1663-1668.

[7]王榮茂,林翔,石樹培,等.后路椎體間自體髂骨融合與Cage融合治療下腰椎不穩的比較研究[J].中國修復重建外科雜志,2008,22(8):928-932.

[8]姚聲,李祖兵.自體骨移植重建下頜骨中堅強內固定技術的應用效果評估[J].中國修復重建外科雜志,2005,19(10):796-798.