納米人工骨治療胸腰椎骨折復位后骨缺損的臨床療效

周 波，王 強，蔣俊鋒，錢玉強，陳 亮，楊 斐，張 行，江 龍

宜興市人民醫院骨科，宜興 214200

胸腰椎骨折常合并疼痛及后凸畸形，嚴重者可伴神經功能損傷。單純后路椎弓根釘棒系統復位骨折椎體是目前常用的手術方式，術中采用撐開復位技術可顯著改善骨折椎體的高度、椎管占位程度及矢狀面形態，然而，術后椎體內常發生骨缺損［1-2］。后路椎弓根釘棒系統雖可復位椎體外形，但無法修復椎體內部支架結構，遠期骨折不愈合及內固定失敗的風險亦隨之增加［3-4］。本研究應用術中三維CT評估胸腰椎骨折復位后骨缺損情況并使用納米人工骨填充，取得了滿意效果，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2017年2月—2019年3月，收治單節段胸腰椎骨折患者64例（排除骨質疏松、陳舊性骨折、感染、結核或病理性骨折），術前X線片示骨折椎體壓縮程度> 50%，采用后路椎弓根釘棒系統固定復位，其中32例術中采用納米人工骨修復骨缺損（觀察組），另32例未行納米人工骨填充（對照組）。

觀察組男23例，女9例 ；年齡為21 ~ 56歲，中位年齡41歲；骨折椎體：T102 例，T115 例，T1212例，L17例，L24例，L32 例 ；AO分型［5］：A3型5例，A4型11例，B2型16例；胸腰椎損傷分型及評分系統（TLICS）評分［6］：4分9例，5分18例，6分5例；就診時3例存在雙側或單側下肢感覺和肌力減退。對照組男24例，女8例；年齡為24 ~ 61歲，中位年齡42歲；骨折椎體：T101例，T117例，T1214例，L17例，L23例；AO分型：A3型5例，A4型9例，B2型18例；TLICS評分：4分8例，5分17例，6分7例；就診時4例存在雙側或單側下肢感覺和肌力減退。2組患者一般資料差異無統計學意義（P> 0.05），具有可比性。

1.2 手術方法

患者全身麻醉后俯臥于拱形墊，通過C形臂X線機透視定位骨折椎體及預固定節段，做后正中縱向切口并沿椎旁肌行骨膜下剝離，在骨折椎體的上、下椎體雙側置入椎弓根螺釘。安裝連接棒后撐開復位骨折椎體。觀察組術中即刻行三維CT（西門子公司，德國）檢查椎體復位程度及前方骨缺損情況，拆除一側連接棒后沿骨折椎體單側椎弓根開孔并制備骨性通道直至椎體前柱，經套管注入液態Cem-OsteticTM納米人工骨（伯克利生物材料公司，美國，主要成分為60%硫酸鈣、24%羥基磷灰石和16% β-磷酸三鈣）。安裝連接棒擰緊螺帽，放置引流管，逐層縫合切口。對照組術中攝X線片評估骨折復位情況，骨折椎體根據術前CT是否存在椎弓根骨折進行選擇性置釘，不采用納米人工骨填充。對照組術前存在神經損傷者術中接受癥狀側椎板開窗減壓，保留棘突及韌帶。2組術中均未行椎間融合。

術后予以預防感染治療，切口引流管于48 ~ 72 h拔除，2周拆線，拆線后可在胸腰椎支具保護下下床活動。

1.3 觀察指標

記錄手術時間、術中出血量、內固定節段、術中及術后并發癥情況。術前、術后3 d及末次隨訪時行X線及三維CT檢查，記錄術前、術后3 d及末次隨訪時局部后凸角、椎體楔形角、骨折椎體前緣高度及骨折椎體椎管占位率（以骨塊占比表示）［7-8］。測量術中骨折復位后及術后3 d骨折椎體的骨缺損程度。骨缺損的診斷標準為CT顯示椎體內存在被骨質包圍的相對獨立低密度區域。骨缺損程度以骨缺損率表示，骨缺損率（%）=骨折椎體復位后空腔體積/骨折椎體體積×100%，空腔體積與骨折椎體體積通過Mimics軟件導入PACS薄層數據、采用CT值重建法計算［9］。末次隨訪時行三維CT檢查評估骨融合情況。采用Oswestry功能障礙指數（ODI）［10］評估腰椎功能，采用Frankel分級［11］評估神經損傷程度。

1.4 統計學處理

采用SPSS 21.0軟件對數據進行統計分析。符合正態分布的計量資料以表示，組內比較采用配對t檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗；計數資料以例數或百分數表示，組間比較采用χ2檢驗 ；以P< 0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 手術情況

觀察組固定節段3 ~ 5個，術中出血量為190 ~ 720（360±80）mL，手術時間為75 ~ 130（95±17）min ；術后發生腦脊液漏1例，切口愈合不良2例。其中2例術前合并下肢神經癥狀者術中三維CT顯示椎管內骨塊移位仍明顯，予以椎管減壓術。對照組固定節段3 ~ 5個，術中出血量為160 ~ 650（320±62）mL，手術時間為60 ~ 150（85±21）min ；術后發生切口愈合不良1例。2組固定節段、術中出血量及手術時間差異無統計學意義（P> 0.05）。所有患者均未出現新的神經并發癥或原有神經損傷加重。

2.2 影像學參數比較

觀察組隨訪12 ~ 37（18.5±4.4）個月，對照組隨訪 12 ~ 28（16.6±4.0）個月。2 組患者術后 3 d及末次隨訪時局部后凸角及骨折椎體楔形角小于術前，骨折椎體前緣高度高于術前，差異均有統計學意義（P< 0.05，表1）；2組術后3 d 骨折椎體椎管占位率均低于術前，差異有統計學意義（P<0.05，表1）；2組末次隨訪時局部后凸角、骨折椎體楔形角及骨折椎體前緣高度與術后3 d相比，差異均無統計學意義（P> 0.05，表1）。觀察組術后3 d骨折椎體內骨缺損率低于術中，且低于對照組，差異均有統計學意義（P< 0.05，表1）。術后3 d，2組局部后凸角、骨折椎體楔形角、骨折椎體前緣高度及椎管占位率差異均無統計學意義（P> 0.05，表1）。末次隨訪時觀察組骨折椎體楔形角小于對照組，骨折椎體前緣高度高于對照組，差異均有統計學意義（P< 0.05，表1）；末次隨訪時2組局部后凸角比較，差異無統計學意義（P>0.05，表1）。

表1 2組患者手術前后影像學參數Tab. 1 Radiographic parameters before and after operation in 2 groups n=32，

表1 2組患者手術前后影像學參數Tab. 1 Radiographic parameters before and after operation in 2 groups n=32，

注 ：*與術前相比，P < 0.05 ；△與對照組相比，P < 0.05。Note ：* P < 0.05，compared with pre-operation ；△ P < 0.05，compared with control group.

末次隨訪Final follow-up觀察Observation 12.1±5.8 2.5±4.2* 3.2±3.4* 21.8±3.5 5.1±3.2* 5.4±3.0*△組別Group局部后凸角/（°）Local kyphosis angle/（°）骨折椎體楔形角/（°）Vertebral wedging angle/（°）術前Pre-operation術后 3 d Postoperative 3 d末次隨訪Final follow-up術前Pre-operation術后 3 d Postoperative 3 d對照Control 12.3±5.8 3.1±3.5* 3.5±3.4* 21.7±3.7 5.4±3.0* 7.7±3.7*術后 3 d Postoperative 3 d觀察Observation 12.4±3.7 28.1±1.9* 27.5±2.3*△ 34.3±10.1 8.3±4.0* 28.9±8.1 8.7±4.7*△組別Group骨折椎體前緣高度/mm Anterior edge height of fractured vertebrae/mm椎管占位率（%）Canal occupying ratio（%）骨缺損率（%）Bone defect percentage（%）術前Pre-operation術后 3 d Postoperative 3 d末次隨訪Final follow-up術前Pre-operation術后 3 d Postoperative 3 d術中骨折椎體復位后After fractured vertebra reduction intraoperation對照Control 12.5±3.8 27.7±2.2* 23.9±3.8* 34.2±9.9 8.8±4.1* - 26.6±6.4

2.3 臨床療效及骨融合情況

觀察組和對照組術前ODI分別為（42±11）%、（46±9）%，末次隨訪時分別為（7±2）%、（8±2）%，末次隨訪時均低于術前，差異有統計學意義（P< 0.05）。末次隨訪時觀察組術前Frankel分級C級1例恢復至D級；D級2例恢復至E級1例，仍為D級1例；E級29例無變化。末次隨訪時對照組術前Frankel分級C級1例仍為C級；D級3例恢復至E級2例，仍為D級1例；E級28例無變化。末次隨訪時觀察組所有椎體內骨缺損填充納米人工骨處都有新骨形成，獲得骨性融合，無螺釘移位或斷棒發生。對照組末次隨訪時14例（43.7%）椎體內骨缺損仍存在，2例出現近端螺釘切割，1例出現螺帽松動。觀察組典型病例影像學資料見圖1。

圖1 觀察組典型病例影像學資料Fig. 1 Imaging data of a typical case in observation group

3 討 論

近年來，隨著椎弓螺釘技術的廣泛應用，后路逐漸取代前路成為脊柱外科手術的首選入路。與前路手術相比，后路椎弓根螺釘技術以三柱固定為基礎提高了把持力，結合彎棒矯形技術可以更好地糾正骨折所致后凸畸形，對于椎管內占位嚴重且復位骨折椎體高度后椎管骨塊移位仍明顯者可直接減壓椎管，松解脊髓及神經［12-15］。然而，胸腰椎骨折經后路釘棒復位后，椎體前柱空腔的發生率較高，文獻［1，16-17］報道為52% ~ 100%。既往研究［1，18-19］指出，骨缺損的相關危險因素包括椎體壓縮程度> 50%、傷椎過度撐開、術前上位椎間盤受損、骨密度T值< -2.5及骨折分型。本研究入選病例骨折分型為A3、A4及B2型，椎體壓縮程度均> 50%，此類患者經釘棒撐開復位后更容易出現前柱骨缺損。

有研究［20］表明，骨缺損范圍大且長期存在，可導致椎體不愈合，后期出現椎體骨不連的可能大大增加。此外，如前柱支撐不良則后方內固定應力亦增加，易導致術后椎體前方塌陷、內固定失敗甚至后凸畸形復發。對于前柱壓縮程度重或合并椎間盤損傷的胸腰椎骨折而言，單純使用后路椎弓根釘棒撐開技術存在一定局限性。近年來，國內外學者［16，21-22］在使用椎弓根螺釘的基礎上，通過改良手術方式以減少術后并發癥的發生，主要措施包括經骨折椎椎弓根注入骨水泥、經骨折椎椎弓根植入同種異體骨、骨折椎行長釘或短釘固定加強、延長內固定節段及聯合前路手術等。然而，急性胸腰椎骨折患者多為青壯年，骨水泥并不適用，且注入后無法取出；同種異體骨存在植骨排斥、感染、費用高等弊端；增加螺釘數量及延長內固定節段進一步增加了患者的經濟負擔，且犧牲了鄰近節段的活動度，增加了鄰近節段椎間盤退行性變的風險；聯合前路手術則大大延長了手術時間，影響患者的術后恢復。

既往研究中的手術方式多為對急性胸腰椎骨折的預防性前柱支撐治療，筆者認為，明確術中釘棒復位后是否存在前柱骨缺損是首要環節。本研究觀察組采用術中即刻三維CT評估骨折復位情況和前方骨缺損情況，注入液態Cem-OsteticTM納米人工骨填充，術后骨折椎體高度及椎管占位情況均獲改善，骨缺損率也顯著降低，末次隨訪時所有患者均獲得骨性融合。此外，觀察組有2例術前合并下肢神經癥狀者術中三維CT顯示椎管內骨塊移位仍明顯，予以椎管減壓術。對照組采用術中常規X線片觀察骨折復位情況，術后骨折椎體高度及椎管占位情況均獲改善，然而骨缺損率為（26.6±6.4）%，末次隨訪時14例椎體內骨缺損仍存在。由此可見，術中即刻行CT檢查能有效評估骨折復位后骨缺損范圍、椎管內骨折塊移位程度及是否需進一步行椎管減壓，明顯優于常規X線片。

納米人工骨的主要成分為羥基磷灰石，可混合硫酸鈣、磷酸三鈣、骨形態發生蛋白等。閆宏偉等［23］研究了人工骨漿復合骨形態發生蛋白對成年山羊椎體骨缺損的修復作用，結果顯示，其具有較強的傳導成骨和誘導成骨活性，而且生成的新骨有良好的強度和剛度。王冰等［24］應用鈦質網籠填充人工骨輔助前路頸椎鋼板治療頸椎病，所有病例術后均獲得骨性愈合，隨訪中未發現鈦網移位、鋼板斷裂或螺釘松動。因此，他們認為納米人工骨是一種較為理想的植骨融合材料，但遠期效果仍需要進一步觀察。本研究選用Cem-OsteticTM納米人工骨，其具備傳導成骨和誘導成骨活性，且組織相容性較好［25］。術中撐開復位骨折椎體后，經單側椎弓根入路制備通道，放置椎體成形工作套管并注入液態人工骨，因其具備較好的流動性，可較好地充填缺損區域。本研究中觀察組末次隨訪時所有椎體內骨缺損填充納米人工骨處都有新骨形成，骨折愈合滿意，無螺釘移位或斷棒發生。

綜上，術中即刻行三維CT檢查明確骨缺損后采用人工骨填充獲得骨性融合，可使椎體內部穩定，降低內固定應力，減少遠期內固定失敗的發生。但本研究病例數較少，且缺乏遠期療效對比研究，今后將通過增加樣本量、延長隨訪時間，進一步明確該技術的遠期效果。