劉家明,龍新華,周揚,陳宣銀,楊東,段滿生,黃山虎,劉志禮
一期后路經椎間孔入路病灶清除椎體間非結構性植骨內固定治療腰椎結核的療效觀察
劉家明,龍新華,周揚,陳宣銀,楊東,段滿生,黃山虎,劉志禮
目的探討一期后路經椎間孔入路病灶清除、椎體間非結構性植骨、椎弓根釘棒內固定術治療單節段腰椎結核的可行性和安全性。方法2010年1月-2013年4月采用一期后路經椎間孔入路病灶清除、椎體間非結構性植骨、椎弓根釘棒內固定治療單節段腰椎結核患者21例,其中男9例,女12例,平均年齡49.1歲,合并神經功能損害者8例。術前CT和MRI提示腰椎病灶以單側為主,均存在明顯的骨質破壞。術前給予抗結核藥物治療2~3周。術中椎體間植骨采用局部骨顆粒和自體髂后松質骨顆粒。術后定期復查腰椎X線片及CT,以評價植骨融合情況和腰椎生理弧度變化。記錄患者術前、術后及末次隨訪時VAS評分、紅細胞沉降率(ESR)、C反應蛋白變化。結果術后所有患者均獲得隨訪,隨訪時間25.3±4.2個月。21例患者手術時間為157±39min,手術失血量為470±143ml。術后椎體間植骨融合率為95.2%,融合時間6.1±2.5個月,神經功能改善率100%,無嚴重并發癥發生。術前、術后腰椎前凸Cobb角分別為21.4°±5.7°、33.6°±3.1°,末次隨訪時為31.3°±2.7°。術前、術后VAS評分分別為7.8±2.6、2.4±1.7,末次隨訪時為0.9±0.7。術后3個月ESR、C反應蛋白均明顯下降,術后6個月恢復至正常水平。結論一期后路經椎間孔入路病灶清除、椎體間非結構性植骨、椎弓根釘棒內固定治療單節段腰椎結核安全、有效。
經椎間孔入路;結核,脊柱;腰椎;植骨;內固定器
脊柱結核是最常見的骨關節結核[1],常可引起脊柱后凸畸形、神經功能損害和脊髓受壓。目前,手術已成為治療脊柱結核的一種重要方法[2]。脊柱結核的手術治療方法較多,包括前路手術、前后路聯合手術和單純后路手術[3]。雖然前路手術、前后路聯合手術治療脊柱結核取得了良好效果,但其并發癥發生率較高[4-5]。近年來越來越多的學者采用單純一期后路手術治療脊柱結核,取得了滿意的臨床療效[6-8],但大多采用經后路病灶清除、椎體間植骨融合(posterior lumbar interbody fusion,PLIF)內固定術[6-8],對于經椎間孔入路病灶清除、椎體間植骨融合(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)內固定術治療脊柱結核的報道較少。TLIF技術是在PLIF的基礎上改良而來的,避免了術中對硬脊膜和神經根的牽拉,減輕了脊髓及神經根的損害[9]。以往文獻報道脊柱結核椎間植骨通常采用自體大塊髂骨、腓骨等結構性骨塊或使用人工鈦籠支撐以重建脊柱前柱[6-8],對于采用非結構性骨顆粒進行椎體間植骨的報道較少。本文通過前瞻性研究,探討一期后路經椎間孔入路病灶清除、椎體間非結構性植骨、椎弓根釘棒內固定術治療單節段腰椎結核的臨床效果和安全性。
1.1 一般資料 收集自2010年1月-2013年4月在南昌大學第一附屬醫院接受手術治療的腰椎結核患者。納入標準:單節段腰椎結核(少于一個椎體和兩個椎間盤破壞);病灶以椎體或椎間盤一側為主,未累及后方附件結構或僅累及同側;椎體前方無廣泛膿腫形成;未合并嚴重脊柱后凸畸形。排除標準:多發性或跳躍性脊柱結核;肺部存在活動性結核病灶。根據上述標準,本組共納入21例患者,其中男9例,女12例,年齡24~69歲,平均49.1歲。所有患者術前均經影像學、細菌學及病理學診斷為腰椎結核,均有臨床癥狀,表現為腰痛、下肢疼痛或麻木無力、行走及彎腰困難、大小便功能障礙。8例患者合并神經功能障礙,其中美國脊髓損傷學會(ASIA)分級B級1例,C級3例,D級4例。影像學檢查均有椎體骨質破壞、塌陷及椎間隙變窄。具體病變部位:L1-22例、L2-34例、L3-46例、L4-59例。術前患者腰部疼痛程度采用視覺模擬評分法(visual analogue scale,VAS)進行評估,得分為7.8±2.6。術前紅細胞沉降率(ESR)為20~119(54.6±21.5)mm/h,C反應蛋白水平為17~84(26.6±17.4)mg/L。術前平均腰椎前凸Cobb角為21.4°±5.7°(11°~34°)。所有患者均采用一期后路經椎間孔入路病灶清除、椎體間非結構性植骨、椎弓根釘棒內固定術治療。
1.2 術前準備 對于無神經癥狀者,術前給予規范抗結核化療藥物治療2~3周。抗結核方案為:異煙肼0.3g、利福平0.45g、乙胺丁醇0.75g,每日晨起頓服;鏈霉素0.75g,每日肌注。經抗結核藥物治療,結核中毒癥狀改善,ESR和C反應蛋白明顯下降(以ESR<60mm/h為佳)后進行手術治療。對于術前存在神經癥狀者,完善術前檢查后,盡快手術治療。
1.3 手術方案 全麻后患者取俯臥位,取腰部后正中切口,顯露病灶上下各1個節段。病灶上下節段各放置1對椎弓根螺釘,病變椎體根據骨質破壞嚴重程度,放置單側或雙側椎弓根螺釘。術中注意進釘方向,避免螺釘進入病灶。于病灶對側放置臨時固定棒穩定脊柱,并適當撐開病變間隙。于病灶側切除病變間隙上一椎體下關節突及部分下椎體、下一椎體上關節突(保留對側關節突關節完整性),經椎間孔顯露椎體前方病灶組織。注意保護上位椎弓根下方的神經根并適當牽開。將切下的關節突及椎板骨剪成顆粒狀備用。切除部分后縱韌帶,充分顯露病灶后,吸凈椎體內及椎旁膿液,刮除已破壞的椎體骨質以及椎間盤組織,直至達正常松質骨。清創完畢,用雙氧水、含異煙肼和慶大霉素的生理鹽水反復沖洗創面,椎體間隙前方用含異煙肼的明膠海綿覆蓋。隨后于患者髂后上棘取2~3cm3的松質骨顆粒。將獲取的髂后松質骨顆粒和局部切取的椎板、關節突骨顆粒植入椎體間隙(即非結構性植骨),邊植入邊打緊。植骨范圍達椎體的前2/3,植骨后緣采用含異煙肼的明膠海綿覆蓋,以免植骨顆粒進入椎管。取下臨時固定棒,剪取合適長度的金屬棒2根,根據腰椎生理弧度適當預彎后與兩側椎弓根螺釘連接鎖緊。手術切口一期縫合,放置切口引流管。
1.4 術后處理及觀測指標 術后48~72h內根據切口引流情況拔除引流管(<50ml/24h)。術后患者臥床休息3~4周,在床上行腰背肌功能鍛煉。3~4周后在支具保護下坐起和下地活動(佩戴支具至少3個月)。術后繼續予四聯抗結核藥物治療,總療程為9~12個月。記錄圍術期及術后并發癥發生情況。
術后每月復查ESR、C反應蛋白及肝腎功能。術后1周內復查腰椎X線片,以后每3個月復查一次X線片及CT,以評估植骨融合情況和腰椎生理弧度變化。植骨接觸面無間隙,有明顯的骨小梁通過,屈伸位X線片上移動不超過3°認為植骨發生融合[10]。采用郝定均等[11]的方法判斷脊柱結核愈合情況,如果術后半年結核癥狀無復發,ESR在正常范圍,X線片顯示病變椎體已骨性愈合,患者恢復正常活動和輕工作3~6個月認為結核治愈。記錄術后1周及末次隨訪時患者的VAS評分。術后及末次隨訪時脊髓神經功能ASIA分級較術前改善1級或1級以上者為改善。計算脊髓神經功能改善率:改善率= ASIA分級改善1級及以上的病例數/神經功能障礙總例數×100%。
1.5 統計學處理 采用SPSS 17.0軟件進行統計分析。計量資料以表示。對于腰椎前凸Cobb角、VAS評分、ESR、C反應蛋白,各組數據中術前與術后對比、術后與末次隨訪對比均采用配對t檢驗進行分析。P<0.05為差異有統計學意義。
術后所有患者均獲隨訪,隨訪時間為12~48 (25.3±4.2)個月。21例患者手術時間為120~230 (157±39)min,術中失血量為400~900(470±143)ml。根據腰椎CT判斷,術后所有患者無植骨塊塌陷,1例患者出現椎體間植骨吸收,但無腰部癥狀。椎間植骨融合率為95.2%,融合時間6~9(6.1±2.5)個月。術后半年脊柱結核均獲治愈,無局部復發。
術后3個月復查ESR為14~56(24±11)mm/h,C反應蛋白水平為4~41(17±13)mg/L,二者與術前比較差異均有統計學意義(P<0.05)。術后6個月復查ESR為8~19(11±7)mm/h,C反應蛋白水平為2~7(5±2)mg/L,與術后3個月比較差異有統計學意義(P<0.05)。術后1周患者VAS評分為2.4±1.7分,與術前比較差異有統計學意義(P=0.03),末次隨訪時VAS評分為0.9±0.7,與術后1周比較差異有統計學意義(P=0.047)。
8例術前有神經功能障礙者術后均獲得不同程度的改善,分別改善1~2級,末次隨訪時ASIA分級C級1例,D級2例,E級5例,改善率為100%。術后腰椎前凸Cobb角為28°~52°(33.6°±3.1°),與術前比較差異有統計學意義(P=0.02);末次隨訪時Cobb角為26°~49°(31.3°±2.7°),與術后即刻相比平均丟失2.3°,但差異無統計學意義(P=0.41)。典型病例見圖1。
術后3個月1例(4.8%)患者發生淺層切口感染,經再次清創、抗感染藥物治療后切口愈合,術后6個月復查椎間植骨已融合。圍手術期無嚴重脊髓神經功能損害發生,術后無內固定松動、斷裂,無神經并發癥出現。
雖然抗結核藥物仍然是治療脊柱結核的關鍵和有效方法[12],但手術在脊柱結核的治療中發揮著越來越重要的作用[3]。手術治療的目的是清除結核病灶、解除脊髓和神經根受壓、重建脊柱穩定性、矯正脊柱后凸畸形、改善患者生活質量。脊柱結核的手術治療方法較多。前路手術可以直接到達椎體前方病灶,便于清創和重建脊柱前柱[13],但是椎體前方解剖結構復雜、手術操作難度較大[14],且前路手術脊柱后凸畸形矯正能力差、創傷大[4-5]。前后路聯合手術具有前路手術的優點,同時通過后路手術進行固定融合,提高了植骨融合率及脊柱后凸矯形能力[15],但手術時間長,術中失血多,對患者的醫源性創傷大。
近年來,隨著椎弓根釘棒內固定系統的出現,越來越多的學者提出采用單純后路手術治療脊柱結核,并取得了良好效果[16]。張宏其等[6]采用一期后路病灶清除、椎體間植骨、釘棒系統內固定治療60例腰椎結核,術后脊柱后凸畸形矯正率79%,神經功能改善率90.1%。植骨融合率100%。Liu等[8]采用一期后路病灶清除、椎體間自體骨植骨、椎弓根螺釘內固定治療單節段胸腰椎結核37例,術后平均5.6個月植骨融合,患者神經癥狀均得到不同程度的改善,術后隨訪無復發。但是,大部分學者采用的是PLIF技術進行病灶清除及椎間植骨,應用TLIF技術治療脊柱結核的文獻報道較少。PLIF技術需要切除單側或雙側椎板,對脊柱后方結構破壞較大,且術中需反復牽拉硬脊膜及神經根方可顯露前方病灶組織,對脊髓、神經根的損害較大。而TLIF技術僅切除單側關節突關節,避免了術中對脊髓、神經的牽拉,對患者的醫源性創傷相對較小。因此,對于單節段結核病灶局限于椎體或椎間隙一側的病例,本組采用一期后路經椎間孔入路病灶清除、椎體間非結構性植骨、椎弓根釘棒內固定術治療,取得了滿意的臨床療效。
本研究共納入21例患者,均為單節段腰椎結核,病灶偏于椎體或椎間隙一側,未合并椎旁巨大膿腫形成,平均手術時間157min,平均失血量470ml,術后平均6.1個月椎體間植骨獲得骨性融合,未見椎間隙塌陷及膿腫復發,僅1例患者術后發生植骨塊吸收,但無任何癥狀。術后患者腰痛癥狀明顯緩解,VAS評分由術前的平均7.8分下降到術后的平均2.4分,末次隨訪時無明顯腰痛。術后腰椎前凸Cobb角較術前增加12.2°,末次隨訪時丟失2.3°。術后ESR及C反應蛋白均明顯下降,術后6個月基本恢復至正常水平。8例術前合并神經功能障礙者術后均獲得改善,ASIA分級改善1-2級。

圖1 典型病例圖片Fig. 1 Imagings of a typical casePatient (female, 61-year-old) with spinal tuberculosis encroached on lumbar 3, 4 vertebral bodies and intervertebral disc, the focus located on the left side with no abscess (A-D). The patient underwent one-staged posterior transforaminal lesion debridement with non-structural bone graft and pedicle screw internal fixation (E, F). The granular bone graft were seen on the postoperative CT scan image (G). The interbody bone graft fused at 6 months after surgery (H)
Zhang等[17]采用一期后路病灶清除、TLIF手術治療腰椎結核,平均手術時間207min,平均失血量409ml,術后平均隨訪46.6個月,所有患者椎間植骨在術后6~10個月獲得融合,腰椎局部后凸角由術前的23.9°矯正到術后的7.9°,末次隨訪時9.5°,術后無內固定相關并發癥發生。Pang等[18]采用一期后路經椎間孔病灶清除,360°椎體間植骨,后路內固定術治療腰骶段脊柱結核,術后平均隨訪24.9個月,18例患者中16例神經功能恢復正常,術后3個月ESR、C反應蛋白恢復正常,長期隨訪腰骶段前凸角無明顯丟失。Gong等[19]采用一期后路經椎間孔病灶清除、椎體間自體骨植骨融合內固定術治療14例腰椎結核患者,術后平均4.3個月椎間植骨發生融合,腰椎前凸Cobb角由術前的23.3°矯正至術后的32.3°,末次隨訪時30.5°,術后無內固定及切口并發癥發生,僅1例患者出現一過性單側長伸肌肌力下降。本研究中,僅1例患者術后3個月發生切口感染(發生率4.8%),經清創、抗感染治療后愈合,術后6個月植骨發生融合,術后無嚴重并發癥發生。由此可見,采用一期后路TLIF技術治療脊柱結核,可以獲得滿意的臨床療效,且并無嚴重神經損害發生。
脊柱結核采用非結構性骨顆粒進行椎體間植骨的安全性和有效性一直是骨科醫生關注的問題。本課題組在前期研究中采用非結構性植骨聯合PLIF技術治療腰椎退行性疾病,獲得了滿意的臨床療效,其植骨融合率達97.2%[20]。本研究中21例腰椎結核患者采用局部減壓獲取的椎板、關節突骨組織(術中修剪成顆粒狀)進行椎體間植骨,必要時取少量髂后松質骨顆粒,術后患者臥床休息3~4周,術后平均6.1個月植骨發生融合,與文獻報道的結構性植骨融合時間相比并無明顯差異[17-18]。且該植骨方式具有以下優點:取材方便,對患者的醫源性創傷小;植入椎間隙操作方便,避免了大塊骨或鈦籠植入過程中廣泛顯露、切除過多的骨性結構而影響脊柱的穩定性;避免使用人工鈦籠,降低了患者的住院總費用,節省醫療成本。
雖然一期后路病灶清除聯合TLIF技術治療脊柱結核可以獲得良好的臨床效果,但也存在一定的局限性。首先,該手術方式目前僅適用于結核病灶局限于單側,且椎體前方無巨大膿腫形成的病例,對于病變累及雙側或合并椎旁巨大膿腫的患者,需擴大手術入路,或改用PLIF技術。其次,本研究納入的均為單節段腰椎結核患者,對于多節段或跳躍性脊柱結核是否適用還有待進一步研究。再次,本研究納入的病例數較少,隨訪時間不長,其遠期效果和安全性仍需進一步觀察。
總之,在椎弓根釘棒系統堅強固定的前提下,一期后路經椎間孔入路病灶清除、椎體間非結構性植骨、椎弓根釘棒內固定術治療單節段腰椎結核可獲得滿意的臨床效果。但其遠期效果和安全性仍需進一步觀察。
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Therapeutic efficacy of pedicle screw-rod internal fixation after one-stage posterior transforaminal lesion debridement and non-structural bone grafting for tuberculosis of lumbar vertebra
LIU Jia-ming, LONG Xin-hua, ZHOU Yang, CHEN Xuan-yin, YANG Dong, DUAN Man-sheng, HUANG Shan-hu, LIU Zhi-li*
Department of Orthopedic Surgery, First Affiliated Hospital of Nanchang University, Nanchang 330006, China
*< class="emphasis_italic">Corresponding author, E-mail: zgm7977@163.com
, E-mail: zgm7977@163.com
This work was supported by the Science and Technology Planning Project of Ministry of Science and Technology of Jiangxi Province (20122BBG70121-2)
ObjectiveTo evaluate the efficacy and safety of pedicle screw-rod internal fixation after one-stage posterior transforaminal lesion debridement and non-structural bone grafting in the treatment of tuberculosis of mono-segmental lumbar vertebra.MethodsFrom January 2010 to April 2013, 21 patients (9 males and 12 females with an average age of 49.1 years) with mono-segmental tuberculosis of lumbar vertebra underwent surgery in our hospital were included. Eight patients had neurological deficit. The focus of tuberculosis was located on one side of the vertebral body, and all the patients had obvious signs of bone destruction on CT and MRI. All the patients were given anti-tuberculosis chemotherapy for 2-3 weeks before surgery. The local bone chips and autologous iliac cancellous bone were used as the intervertebral bone graft. Postoperative plain radiographs and CT were obtained to evaluate the fusion rate and degree of lumbar lordosis. The visual analogue scale score (VAS), erythrocyte sedimentation rate (ESR), and C-reactive protein (CRP) before and after operation, and at final follow-up date were recorded.ResultsAll the patients were followed up for 25.3±4.2 months. The mean operation time was 157±39 minutes, and the average blood loss was 470±143ml. The fusion rate of the interbody bone graft was 95.2%, with an average fusion period of 6.1±2.5 months. The neurological function was improved by 100%, and no severe complication or neurological injury occured. The preoperative and postoperative lordosis angles of the lumbar spine were 21.4°±5.7° and 33.6°±3.1°, respectively, and it was 31.3°±2.7° at the finalfollow up. The preoperative and postoperative VAS scores were 7.8±2.6 and 2.4±1.7 respectively, and it was 0.9±0.7 at the final follow up. The ESR and CRP were significantly decreased 3 months after surgery, and they became normal at 6 months.ConclusionPedicle screw-rod internal fixation after one-stage posterior transforaminal lesion debridement and non-structural bone grafting is effective and safe in treating mono-segmental lumbar tuberculosis.
transforaminal approach; tuberculosis, spinal; lumbar vertebrae; bone graft; internal fixators
R529.23
A
0577-7402(2015)11-0938-05
10.11855/j.issn.0577-7402.2015.11.16
2015-03-10;
2015-09-23)
(責任編輯:胡全兵)
江西省科技廳科技計劃項目(20122BBG70121-2)
劉家明,醫學博士,主治醫師。主要從事脊柱外科的基礎與臨床研究
330006 南昌 南昌大學第一附屬醫院骨科(劉家明、龍新華、周揚、陳宣銀、楊東、段滿生、黃山虎、劉志禮)
劉志禮,E-mail:zgm7977@163.com