復合富血小板血漿植骨在微創椎間融合術治療腰椎退變性疾病中的療效觀察

張廷偉，劉峻*，林海朋，孫秀琛，李金健，黃明利，王曉波

(1.山東省文登整骨醫院脊柱脊髓二科，山東 文登 264400；2.山東省文登整骨醫院創傷整復二科，山東 文登 264400；3.山東省文登整骨醫院四肢創傷一科，山東 文登 264400)

隨著人口老齡化的進程加快，腰椎退變性疾病導致的腰腿痛發病率逐年增高。目前微創經椎間孔椎體間融合術(minimal invasive surgery transformen lumber interbody fusion，MIS-TLIF)被廣泛應用于治療該類脊柱疾病[1]。椎間植骨快速而堅固的融合，才能保證臨床療效。切取自體髂骨植骨進行椎間植骨能夠獲得較滿意的融合，是椎間植骨的“金標準”。但取髂骨增加了手術創傷及術后感染風險，術后易出現取骨部位疼痛[2-3]。因此目前多使用術中切除的椎板、關節突植骨，但是植骨量及質量不如自體髂骨，椎間融合速度和融合率降低[4-5]。人工骨材料可以補充植骨數量不足，但骨替代材料僅具有骨傳導作用，而無骨誘導功能。重組人骨形態發生蛋白具有良好的誘導成骨能力，能夠促進椎間融合。但其高額的費用及較多的并發癥，限制了臨床廣泛應用。近年來有文獻報道富血小板血漿(platelet rich plasma，PRP)可以分泌多種細胞生長因子誘導成骨，促進骨折愈合及骨缺損的修復與重建[6-10]。但目前國內關于PRP促進腰椎植骨融合效果的報道較少，PRP是否有效尚存爭議。本研究采用MIS-TLIF治療單節段腰椎退變性疾病，將PRP復合植骨，通過比較兩組患者臨床資料，探討PRP應用腰椎椎間融合的臨床療效及安全性，報告如下。

1 資料與方法

1.1 患者選擇標準 選擇2012年1月至2014年1月，我科收治的腰椎退變性疾病患者。納入標準：a)年齡28～60歲，性別不限；b)有嚴重的腰腿痛或間歇性跛行癥狀；c)影像學表現為單節段腰椎間盤突出或腰椎管狹窄。向患者說明手術的優缺點后，患者要求手術治療，并簽署手術治療知情同意書。研究方案經山東省文登整骨醫院倫理委員會審核通過。排除標準：a)多節段腰椎退變性疾病；b)身體質量指數(body mass index，BMI)>28 kg/m2；c)合并有腰椎結核、腫瘤等其他脊柱疾病者等；d)過去1年有酗酒、吸煙>20支/d或濫用激素類藥物者；e)骨密度T值≤-2.5。滿足上述條件的151例患者納入本研究。

1.2 PRP制備 全麻生效后手術開始前，使用預裝了20 mL枸櫞酸鈉抗凝劑的注射器抽取患者外周靜脈血150 mL，無菌狀態下注入離心管中。2 000 r/min，離心10 min，試管內全血分為：上層是上清液(血漿層)、下層紅細胞及兩層交界處菲薄的PRP層。打開離心管通氣孔，棄去下層紅細胞，剩液以2 000 r/min再次離心10 min。棄去上層血漿，獲得約5 mL的PRP，放置于4℃冰箱短期保存備用。

1.3 手術方法 采用MIS-TLIF術式，椎間隙使用特制鋸齒工具，刮除軟骨終板，骨性終板表面搔刮至微微出血。將切除的自體椎板、關節突骨質去除軟組織，修成小骨粒，與人工骨粒充分混合后留作椎間植骨用。

觀察組取出術前制備好的PRP，與0.5 mL牛凝血酶(5 000 IU/mL)和2.5 mL的10%氯化鈣(100 mg/mL)混合后，立即與骨粒充分混合后靜置1 min，然后將混合PRP的骨粒填滿適宜型號Cage椎間融合器，剩余骨粒及PRP凝膠植于椎間隙前側及減壓側的對側，然后斜行置入填滿骨粒的單枚Cage，使用可吸收海綿封堵椎間盤纖維環切口。安裝長度合適并預彎的連接桿，螺釘間適度加壓后鎖緊螺帽固定。術中使用的人工骨為骼金骨粒，規格為2 cm3；椎弓根螺釘釘棒為鈦合金材質，Cage為PEEK透光材料。

1.4 術后處理 術后第2天開始行腰背肌功能鍛煉。術后3 d佩戴腰圍下地活動，共佩戴3個月，避免腰部前屈及左右旋轉。

1.5 療效評價

1.5.1 臨床評價指標及方法 記錄兩組手術時間、術中及術后總失血量，記錄術后并發癥，記錄術前、術后3個月、6個月、1年及末次隨訪時VAS及ODI。

1.5.2 影像學評價指標及方法 術前及術后1周、3個月、6個月、1年及末次隨訪時拍攝腰椎X線片，側位X線圖像上分別測量融合節段椎間隙前緣高度a、中點高度b及后緣高度c，取平均值，即椎間隙高度=(a+b+c)/3。融合率評定方法：按照改良的Brantigan標準[11]在3D-CT上評價融合效果。判定為融合后，在層厚3 mm的CT矢狀位及冠狀位圖像上計數融合層數。

2 結 果

實際獲得完整隨訪患者144例，其中觀察組60例，對照組84例。兩組患者基線資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性(見表1)。

表1 兩組患者一般資料比較

所有手術均順利完成，兩組患者手術時間、術中術后總失血量、術后并發癥比較，差異無統計學意義(P>0.05，見表2)。觀察組4例、對照組7例術后切口局部發紅，有滲液，行細菌培養+藥敏檢查均為陰性。觀察組2例、對照組1例發生泌尿系感染，經積極抗感染及對癥治療后治愈。兩組各出現1例腦脊液漏，經過對癥處理后愈合。兩組均無下肢疼痛及麻木加重等神經損傷并發癥，對照組出現1例釘棒斷裂。

表2 兩組患者圍手術期指標

144例患者獲得36～49個月隨訪，平均42.5個月。兩組間各時間點下肢痛差異無統計學意義(P>0.05)。術后3個月、6個月及1年時腰痛VAS評分組間差異無統計學意義(P>0.05)；末次隨訪時，觀察組與對照組腰痛VAS評分分別為(2.2±1.3)分、(3.2±1.9)分，兩組間比較差異有統計學意義(P<0.05，見表3～4)。

表3 兩組患者腰痛VAS評分(分)

表4 兩組患者下肢痛VAS評分(分)

兩組術后各隨訪點ODI與術前比較，均有明顯改善，差異均有統計學意義(P<0.05)。兩組間比較差異無統計學意義(P>0.05，見表5)。

表5 兩組患者ODI評分(%)

末次隨訪時，觀察組與對照組的CT判定融合率分別為93.33%(56/60)、90.47%(76/84)；融合的層數及末次隨訪椎間隙高度，兩組間差異均有統計學意義(P<0.05，見表6)。

表6 末次隨訪時兩組患者影像學資料比較

典型病例為一56歲女性患者，因“腰痛伴有左下肢放射痛6個月”入院，診斷為：L5S1椎間盤突出癥，術前腰痛VAS評分為6分，下肢痛VAS評分為8分。采用MIS-TLIF術式，椎間植骨復合PRP，手術順利，未出現手術并發癥。末次隨訪時腰痛VAS評分為1分，下肢痛VAS評分為0分(見圖1～2)。

圖1 術前MRI示L5S1椎間盤突出

圖2 CT冠狀位及矢狀位圖像可見椎間植骨融合

3 討 論

隨著脊柱外科技術水平的提高，MIS-TLIF已成為治療腰椎退行性疾病的一種重要手段[12]。Kornblum等[13]通過長期隨訪后認為，椎體間若未達到骨性融合，會增加脊柱不穩，加速椎體退變，進而增加再次手術風險。因此快速而良好的融合是保證手術療效的關鍵。采用自體椎板關節突植骨，不增加額外費用及手術創傷，受到了臨床醫師的青睞。但松質骨少，骨質量較差，會影響椎間植骨融合。自體髂骨聯合Cage植骨能提高融合率[14]，是理想的椎間融合植骨材料[10]，但是自體髂骨移植存在取骨區疼痛、血腫、感染等并發癥[2-3]，增加手術創傷且來源有限。人工骨材料能夠彌補植骨量的不足，但僅存在骨傳導作用，卻無誘導成骨能力。近年來關于生長因子促進融合的研究逐漸深入，BMP-2具有良好誘導成骨能力，可明顯增加脊柱椎間植骨融合速度，獲得了優于自體髂骨的融合率，但也出現了異位骨化、神經根病、椎骨骨溶解以及癌癥風險等不良反應報道，同時高額的費用限制了其臨床推廣。PRP中含有血小板衍生長因子、轉化生長因子-β、胰島素類生長因子、表皮生長因子及血管內皮生長因子，在體外環境下，能夠誘導骨髓基質細胞向成骨細胞分化，促進成骨[15-16]。PRP來源于自體沒有免疫排異反應，獲取方便，且不存在倫理方面的限制，目前較多應用于口腔頜面骨缺損修復及骨折不愈合[6-7]。PRP用于腰椎手術融合效果尚存爭議。Sys等[17]認為PRP用于椎間植骨融合，無促進作用，也無明顯抑制作用。而Kubota等[18]則認為PRP能夠增加腰椎融合速度，提高融合率。不同的研究結果可能與PRP的數量及生長因子濃度不同有關。本研究采用二次離心方式，從150 mL血液中獲取約5 mL PRP，在PRP凝固之前先與植骨材料充分混合，使PRP充分滲入植骨材料內部，然后稍靜置，待PRP形成凝膠后再混合植骨材料植入椎間隙內，通過二次復合方式，提高植骨局部PRP濃度及數量，為植骨融合提供良好的生長環境。末次隨訪時，觀察組融合率為93.33%，高于對照組的90.47%，差異有統計學意義。使用PRP后能夠增加椎間植骨融合率。觀察組融合層數優于對照組，融合層數可以反映植骨融合面積，融合面積越大，范圍越廣泛，椎間融合越堅固，脊柱穩定性越高。末次隨訪時，觀察組椎間隙高度優于對照組，對照組出現1例植骨吸收，椎間隙高度塌陷導致釘棒斷裂。末次隨訪時，兩組腰痛VAS評分出現統計學差異，觀察組優于對照組。此時腰部疼痛可能與椎間隙高度塌陷、螺釘切割及融合節段局部穩定性差有關。觀察組的優勢可能是在椎間隙內環境中，PRP提供的生長因子能夠促進成骨細胞生長及植骨局部再血管化，發揮促進成骨作用，增加局部穩定性。因此在MIS-TLIF術中使用PRP復合植骨，能夠改善局部微環境，促進植骨生長，降低術后中遠期腰痛發生率。

PRP應用于脊柱椎間融合的安全性，也是我們需要關注的重點。PRP來源于自體血液，不存在排異反應，適應證非常廣泛，幾乎所有部位的軟組織創面，骨折骨缺損均可應用，目前尚未見PRP應用后出現不良反應的報道。PRP需要使用凝血酶混合，局部應用凝血酶可能產生凝血因子Ⅴ及Ⅺ抗體，導致人體凝血因子Ⅴ和Ⅺ缺乏，引起嚴重凝血功能障礙[19]，雖然發生率極低，但需引起注意。本研究中觀察手術時間及術中術后總失血量，觀察組與對照組之間差異無統計學意義，因此認為使用PRP凝膠并未導致患者凝血功能障礙。手術后觀察組出現4例，對照組出現7例切口局部發紅，有滲液，更換敷料時留取滲出液行細菌培養+藥敏檢查均陰性。觀察組出現2例、對照組出現1例泌尿系感染，經過對癥抗感染治療后痊愈。移植完成后，使用止血海綿封堵纖維環破口處，將PRP凝膠與硬膜囊隔開，避免對硬膜囊及神經造成影響，術后兩組均出現1例腦脊液漏，經過對癥處理后治愈，均無下肢疼痛加重，感覺肌力減弱等神經損傷表現。隨訪期間兩組均未發生椎管內異位骨化及腫瘤。兩組下肢痛VAS評分均較術前明顯改善，且兩組間差異無統計學意義。PRP凝膠應用于腰椎融合手術安全性滿意。

目前文獻報道椎間植骨融合率存在較大爭議，其中一個重要的原因是評估方法不同。高志強等[20]通過薈萃分析比較X線及CT兩種方式判定椎間融合的價值，認為CT判定結果更加可靠，因為X線標準存在投照角度、肥胖、骨質密度及髂骨遮擋等問題，存在較高的假陽性率，因此CT應作為脊柱融合影像學判定的“金標準”。筆者采用改良的Brantigan標準，隨訪時在3D-CT圖像上觀察融合結果，末次隨訪觀察組與對照組的融合率分別為93.33%和90.47%，這與Parajon等[21]報道的融合率類似，兩組間融合率差異有統計學意義。對于已經判定為融合的患者，繼續在3 mm層厚CT圖像上觀察融合層數，衡量植骨融合面積，觀察組與對照組融合層數分別為(4.5±2.1)層、(2.7±1.4)層，觀察組植骨生長更優，獲得了更大的融合面積，達到更高的穩定性。因此PRP應用于MIS-TLIF，能夠促進椎間植骨融合，提高椎間融合率和融合質量，并獲得更加堅固地融合。

PRP凝膠能夠促進MIS-TLIF術式椎間植骨融合，臨床應用的安全性滿意。但本研究仍然存在一些不足，如PRP組仍然存在尚未融合病例，如何進一步提高融合率，充分發揮PRP中細胞因子的作用，提升PRP的應用價值，是我們未來研究的重點。