斜向與橫向置入融合器對腰椎融合手術療效和融合率的影響

李中華，李增超

(河南省駐馬店魏道德骨科醫院骨二科，河南駐馬店 463000)

目前，臨床醫生在腰椎后路融合手術中置入單枚融合器時，一般以斜行置入方式為主，其操作簡便，只需沿切除的關節突斜行置入椎間隙即可，且可提供足夠的穩定性和較高的融合率[1]。但單枚融合器斜行置入后，其位置往往偏向一側或偏向后方，椎間植骨量減少，術后易出現椎間隙高度丟失或內固定釘棒斷裂等并發癥。生物力學研究發現，橫向置入融合器可有效降低融合器-終板界面的應力，從而降低融合器下沉風險[2]，且術后椎間隙高度保持良好，內植物不易松動、脫出[3]。但目前，關于斜向與橫向置入融合器的療效及融合率、并發癥等比較，仍罕有相關研究。本研究回顧性分析本院骨科于2016年3個月～2018年9月開展腰椎融合手術的91例患者臨床資料，探討斜向與橫向置入融合器對手術效果、融合率和術后并發癥的影響，為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

依照術中融合器的置入方式不同，將此91例患者分為兩組：斜向組47例，術中常規斜向置入單枚子彈頭形融合器[納米羥基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)融合器，廠家：四川納米科技公司，規格：長2.6 cm×寬1.0 cm]；橫向組44例，術中橫向置入單枚子彈頭形融合器。統計并比較兩組患者的性別構成、年齡、融合節段、體重指數(body mass index,BMI)、骨密度值(bone mineral density,BMD)等資料，差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組腰椎融合手術患者的基線資料比較

納入標準：①長期反復的腰腿疼痛、經保守治療無效；②存在腰椎管狹窄或腰椎間盤突出伴腰椎不穩，上下終板嚴重退變等，符合融合手術指征；③行單枚融合器置入，融合器為子彈頭形，同時予雙側椎弓根釘棒內固定；④臨床資料齊全，術后隨訪2年以上。排除標準：①退變性腰椎側凸，或腰椎滑脫癥，以及伴嚴重骨質疏松癥、肥胖人群，糖尿病人群；②伴感染、腫瘤或強直性脊柱炎、類風濕性疾病，或長期服用激素的其他基礎疾病；③術后失訪，或隨訪不足2年。

1.2 手術方法

同一手術組開展手術，切除減壓側上位椎板的下2/3和下位椎板的上1/2部分，以及棘突基底部和關節突關節內側1/2部分骨質。斜向組：將術中切除的關節突和椎板等骨質修剪后，填入融合器中，剩余剩余碎骨則植入椎間隙前方并打壓夯實。以矢狀面向對側傾斜45°左右斜向置入融合器，直至其位于椎間隙中心的前中1/2處為宜。橫向組：前述處理步驟一致，融合器首先以矢狀面向對側傾斜45°左右斜向置入，待融合器進入2/3左右時，在其尾端以水平向對側打入，直至尾端完全進入椎間隙之后，再于其尾端斜向外打至融合器與冠狀位處于平行(即橫向位置)，橫處于椎間隙中間位置。由于橫向置入融合器時，椎間隙前方空間較足，可嘗試將術中整塊切除的關節突或椎板骨塊結合碎骨粒填入椎間隙前方。

1.3 觀察指標

(1)統計患者術前、術后1周和末次隨訪時的疼痛VAS評分和Oswestry功能障礙指數(oswestry disability index,ODI)。(2)采用改良Brantigan標準[4]進行椎間植骨融合評價。在CT片上測量植骨量，采用iMedPACS影像系統中的不規則圖像面積測量工具進行測量，首先測量責任椎間隙的總橫斷面積，而后測量融合器橫斷面積，兩者之差即為植骨面積。(3)分別于術前、術后1周和術后3個月、6個月、12個月、末次隨訪時，進行腰椎X線和CT檢查，觀察以下指標：①椎間隙高度：X線片測量，以椎間隙前、中、后的平均高度為準；②CT觀察椎弓根釘穿透椎體、進入椎管或造成椎弓根破壞以及螺釘斷裂等并發癥；③測量融合器與椎間隙兩側和后緣的距離，以評估融合器位置。

1.4 數據分析

2 結果

2.1 療效指標

91例手術均順利完成，術后隨訪24～33個月，平均(27.6±2.8)個月。與術前相比，兩組患者術后1周、術后3個月和末次隨訪的VAS評分和ODI指數均獲顯著改善(P<0.05)；但兩組間差異均無統計學意義(P>0.05)，如表2：

表2 兩組腰椎融合手術患者的療效指標比較

2.2 植骨融合指標

橫向組患者術后6個月時的植骨融合Brantigan評分和植骨融合率均顯著高于斜向組(P<0.05)；術后1年和末次隨訪時，兩組差異均未見統計學意義(P>0.05)，如表3。橫向組的典型資料見圖1。

表3 兩組患者的植骨融合情況比較

圖1 患者，男，51歲，L4-5椎間盤突出，予以橫向置入融合器。a：術前X線片，椎間隙高度為9.5 mm；b：術后1周X線片，椎間隙高度為12.2 mm；c：術后3個月X線片，椎間隙高度12.1 mm，融合器和內固定位置良好；d-e：術后1年，椎間隙高度12.0 mm，未見明顯高度丟失，融合器處于橫向位置，植骨融合良好。

2.3 影像學指標(表4)

表4 兩組患者的影像學指標比較

兩組患者的術前椎間隙高度均相對一致(P>0.05)，兩組術后1周的椎間隙高度均顯著高于術前(P<0.05)；末次隨訪時，斜向組椎間隙高度有明顯丟失現象(P<0.05)，而橫向組未見顯著丟失，橫向組末次隨訪時的椎間隙高度顯著高于斜向組(P<0.05)。橫向組術后1周和末次隨訪時的植骨面積均顯著大于斜向組，差異有統計學意義(P<0.05)。

橫向組融合器與椎間隙兩側邊緣的距離很相近(P>0.05)，而斜向組融合器與置入側的椎間隙邊緣距離顯著低于非置入一側(P<0.05)。兩組融合器的置入側和非置入側椎間隙邊緣距離、融合器與椎間隙后緣距離相比，差異均有統計學意義(P<0.05)。

2.4 并發癥

截止末次隨訪，斜向組術后發生釘棒斷裂3例、再發腰背部疼痛2例，并發癥的總發生率為10.64%；橫向組僅再發腰背部疼痛1例，發生率為2.27%。斜向組的并發癥總發生率顯著高于橫向組(P<0.05)。

3 討論

3.1 融合器置入方式對局部生物力學和并發癥的影響

椎間隙減壓后，因破壞了局部原有的生物力學支撐結構，需置入融合器進行支撐、重建脊柱正常的生物力學傳導。但融合器置入的位置不同，對局部生物力學可產生一定影響。Wang等[5]的尸體脊柱模型研究發現，與斜向置入1枚Cage相比，平行置入2枚Cage在橫向彎曲、右軸向旋轉中的穩定性表現更佳；但在輔以后路釘棒固定后，兩者的穩定性差異明顯減少。該研究提示，斜向置入單枚融合器增加了對后方釘棒系統的力學依賴性，這可能是其椎間隙的應力不均衡所致。本文表4中可見，斜向組融合器的置入側距離顯著少于非置入側(P<0.05)。由于融合器在椎間隙的兩側位置不均衡，導致其非置入側的支撐力偏弱，椎間隙所受應力不均衡，終板-融合器-終板的應力并非沿正常的正中軸力線傳導，而這種應力的不均衡分布在一定程度上轉嫁給了后方釘棒內固定系統，增加了融合器下沉、終板破壞的風險，早期融合率較低和內固定失敗的風險均有所增加。而橫向置入時，融合器與椎間隙兩側的距離較為相近，有助于椎間隙應力的對稱分布和沿脊柱整體的正中軸力線傳導。在本研究中，斜向組出現3例內植物斷裂，而橫向組為0例，且橫向組末次隨訪時的椎間隙高度顯著高于斜向組(P<0.05)，均證實了這一點。

同時，融合器斜向置入也可引起對側椎間孔形態的變化，Zhu等[6]回顧性比較了兩組TLIF手術患者，斜向組術后6個月的對側椎間孔面積顯著減小，而橫向組則無明顯變化。對側椎間孔面積減小，可增加對側神經根受壓迫刺激的概率和遠期癥狀復發的風險，Hwang等[7]的研究也進一步證實了這一點。

3.2 融合器置入方式對融合率的影響

在本文表3中，橫向組術后6個月的植骨融合率顯著高于斜向組(P<0.05)；但術后1年和末次隨訪時，兩組的融合率是相近的(P>0.05)。結果說明，橫向置入有利于促進早期融合。這一原因，可能與橫向置入時的充分植骨有關，在表4中，橫向組術后1周和末次隨訪時的植骨面積均顯著大于斜向組(P<0.05)。

斜向置入融合器時，為了確保其尾端與椎體后緣有充足的安全距離，一般將融合器打入較深、較靠前，導致椎間隙前方的植骨空間較小，且椎間隙前方植入的碎骨因融合器擠壓，可向融合器兩側移位；而融合器背側的碎骨粒則在置入融合器后，一般常規取出，以免對后方神經根和側隱窩存在擠壓。由于融合器前方的預留空間較小，難以將整塊切除的骨塊置入，一般是將骨塊咬碎后置入，但碎骨快的支撐性不足，有自我吸收的可能[8]；而且，若碎骨塊致密性不夠，骨粒與骨粒之間、骨粒與終板之間的骨橋連接形成時間較久，植骨融合時間較長。而與之相比，融合器橫向置入時，由于融合器與冠狀位呈平行狀態，使得椎間隙前方的植骨空間較充足，有條件容納較完整的椎板或關節突骨塊，使得骨塊與融合器共同起到雙重支撐作用；即使無法填充完整的骨塊，融合器在橫向置入時，也可對前方壓實的碎骨粒進行均勻的推壓，使之變得致密，有助于促進植骨融合。

另外，斜向置入時，融合器的位置并非處于椎間隙正中，椎間隙傳導的應力分布并不均衡，易產生融合器下沉、終板破壞等變化，延長了融合時間；而橫向置入時，融合器位置居中，椎間隙所受的應力處于相對均衡狀態，且植骨相對充分，從而有助于提高早期融合率。

總之，橫向或斜向置入融合器對腰椎減壓融合手術的總體療效并無影響，但橫向置入更有利于提高早期融合率、減少后期椎間隙下沉和釘棒斷裂的風險。