rhBMP-2在腰椎椎體間植骨融合中的應用

楊光乾，汪亮，陳果

(重慶市銅梁區人民醫院骨科，重慶 402560)

腰椎椎體間植骨融合手術被認為是治療腰椎退行性疾病的經典方法，以神經減壓、節段融合、內固定等方法達成治療目的，療效較好[1-2]。美國食品藥品監督管理局在2002年批準了重組人骨形態發生蛋白-2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)可以在腰椎前路椎體間融合手術中使用[3]。在多種骨折、骨缺損以及骨不連的治療中，rhBMP-2也具有良好的成骨誘導能力[4]。但是rhBMP-2應用于腰椎植骨融合術的效果，文獻報道不多。為此，本研究重點分析rhBMP-2在腰椎椎體間植骨融合手術中的應用效果，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2017年1月～2019年1月本科收治的腰椎退行性疾病患者80例，納入標準：①確診為單側腰椎退行性疾病，本次入院行脊柱微創通道鏡輔助下椎體間植骨融合手術；②初次手術，年齡>18周歲；③圍手術期及術后隨訪數據完整。排除標準：①先天性脊椎畸形或重要解剖結構畸形等；②存在手術禁忌證；③有視聽功能障礙或精神異常等，無法正常交流溝通。

依據術中椎間隙植骨形式不同，將患者分為對照組和觀察組各40例，兩組一般資料差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組患者臨床資料比較

1.2 手術方法

患者行全身麻醉，俯臥位，使用C型臂X線透視確定手術間隙及上下椎弓根中心點，在體表標記。沿減壓側椎弓根中心點的連線作4 cm切口，將腰背筋膜切開，在多裂肌間隙插入擴張套管后，將撐開器放入，并使用自由臂固定。安裝脊椎微創通道鏡以及內鏡操作系統，位置調節滿意后，再次明確病變節段，適當調整撐開器的角度以及位置。利用通道鏡系統，將上位椎體的下關節突以及同位椎板的下半部分切除，并咬除黃韌帶及下位椎體上的關節突增生部分。在內鏡輔助下完成中央管以及神經根管的減壓，將椎間盤組織摘除并將上下軟骨終板刮除。

對照組將椎板碎骨塊修剪為骨粒，放入Cage椎間融合器內。觀察組在自體的碎骨粒中添加rhBMP-2[商品名：骨優導，批準文號：國食藥監械(準)字20093460737；生產廠家：杭州九源基因工程有限公司；規格：1mg/瓶，蛋白純度>95%]，劑量為2mg(生產公司推薦劑量)，放入Cage椎間融合器內。X線透視確定Cage位置理想，安裝連接棒，加壓固定，徹底止血、沖洗局部，放置引流管，逐層縫合切口。兩組患者術后均進行至少1年的隨訪。

1.3 觀察指標

①圍手術期指標：包括手術時間，術中出血量，術后引流量，術后首次下床活動時間，總住院時間等。②療效指標：對比術前、術后6個月、術后1年的腰椎疼痛情況，腰椎功能以及椎間隙高度變化。采用VAS評分[5]記錄腰椎疼痛情況，采用Oswestry功能障礙指數(Oswestry disability index,ODI)評價腰椎功能[6]。③評價患者術后6個月、術后1年的植骨融合率。植骨融合標準為X線顯示融合區具有連續的骨小梁，腰椎動力位顯示融合間隙活動度不高于4°，CT結果顯示椎間密度增高，有連續骨小梁通過[7]。④對比兩組的術后并發癥情況。

1.4 統計學分析

2 結果

兩組患者的手術時間、術中出血量、術后引流量、術后首次下床活動時間、總住院時間比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，見表2。與術前相比，兩組患者術后6個月、1年的腰椎VAS評分、ODI指數均顯著降低(P<0.05)，椎間隙高度均顯著增加(P<0.05)；組間比較，觀察組術后6個月的腰椎ODI指數顯著低于對照組(P<0.05)，余指標未見組間顯著性差異(P>0.05)，見表3。觀察組術后6個月的植骨融合率高于對照組(P>0.05)；兩組術后1年的植骨融合率均達到100.00%，差異無統計學意義(P>0.05)，見表4。兩組的術后并發癥差異無統計學意義(P>0.05)，見表5。

表2 兩組患者的圍手術期指標比較結果

表3 兩組患者的療效及椎間隙高度比較

表4 兩組患者的植骨融合率比較[n(%)]

表5 兩組患者的術后并發癥比較[n(%)]

3 討論

rhBMP-2是擁有較強成骨誘導功效的骨骼修復材料，目前廣泛應用在牙齒缺損、橈骨損傷、骨折后骨不連的治療中，提升了骨修復的速度，改善了治療效果[8-9]。但我國關于rhBMP-2應用于椎間融合內固定術的報道較少，對于其運用方法、植入方式等尚有爭論。

骨形態發生蛋白是一類具有骨誘導活性的細胞因子，隸屬于轉化因子β超家族。該物質可以同絲氨酸/蘇氨酸受體結合，提升甲狀旁腺激素以及堿性磷酸酶的水平，提升骨鈣蛋白的表達。骨形態發生蛋白同間充質干細胞的跨膜受體結合之后，可誘導分化為骨祖細胞[10]。目前已經發現的多種骨形態發生蛋白中，以BMP-2的成骨能力最強，但提純成本較高，因此臨床常使用rhBMP-2。rhBMP-2的誘導成骨時間短、成骨量大，而且具有良好的生物活性以及相容性。動物實驗顯示，rhBMP-2可縮短自體骨融合時間，對骨損傷起到了修復效果，還可激活未分化的間充質細胞向骨細胞定向分化，促進骨形成及椎間植骨融合[11]。本研究使用rhBMP-2混合修復材料，其中包括明膠、羥基磷灰石、大豆磷脂等成分，借助Cage植入之后，在人體內的排異性較弱，同時形成了可靠的強度以及韌性，作為支架發揮出良好的物理作用。

本研究兩組均采用了微創手術，唯一的區別僅在于骨修復材料的添加，該項操作比較簡單，對于手術時間、術中出血量以及住院時間等不會產生明顯影響。在術后1年的隨訪中，兩組患者的腰椎功能、疼痛程度以及椎間隙高度均明顯改善，術后6個月觀察組的腰椎功能略優于對照組，且觀察組的植骨融合率也高于對照組。結果提示，在術后的恢復過程中，rhBMP-2可在短期內促進植骨融合，誘導成骨的效果；同時，rhBMP-2也刺激相關成骨干細胞遷移到該部位，促進了局部的成骨速度增加。術后1年時，兩組患者的腰椎功能評分及植骨融合率未出現明顯差異。分析其原因，在給予自體骨足夠的恢復時間后，人體成骨與破骨機制調節趨于穩定以及均衡，自體骨也同樣可以完成與上下椎體的骨性融合。

盡管目前已有較多的研究認為rhBMP-2骨融合的效果良好，但仍存在不良反應方面的報道，包括神經根炎、異位骨化、骨溶解甚至腫瘤等[12]。有研究認為，較高劑量的rhBMP-2可能在細胞水平對中樞以及外周神經構成影響[13]。本研究中雖然也出現了不良反應，但數量很少且未達到嚴重的水平，這可能與研究中所使用的rhBMP-2劑量較低有關。