抗生素人工骨結(jié)合自體骨植入聯(lián)合病灶清除聯(lián)合CBT螺釘內(nèi)固定治療腰椎椎間隙感染的效果

陳洪柱,林松,陳錢,吳強

(河南省洛陽正骨醫(yī)院/河南省骨科醫(yī)院 脊柱外二科,河南 鄭州 450000)

腰椎椎間隙感染(lumbar intervertebral space infection,LISI)是由病原微生物感染引起的以高熱、寒戰(zhàn)和腰背部肌肉痙攣壓痛為主要表現(xiàn)的化膿性脊椎炎癥性病變[1-2],可引發(fā)肢體活動受限,嚴重時出現(xiàn)截癱,需及時采用有效方案進行治療[3-4]。目前臨床治療LISI的主要方法是在足量抗生素徹底清除感染病灶基礎(chǔ)上進行皮質(zhì)骨釘?shù)?cortical bone trajectory,CBT)螺釘內(nèi)固定治療,但部分患者因感染導(dǎo)致腰椎椎骨與軟組織缺損、臨近關(guān)節(jié)僵硬和關(guān)節(jié)面塌陷,對其腰椎功能恢復(fù)造成嚴重影響[5-6]。抗生素人工骨結(jié)合自體骨植入是臨床修復(fù)感染所致骨關(guān)節(jié)面塌陷的有效方法,其中抗生素人工骨是由人工合成硫酸鈣或磷酸鈣復(fù)合物添加抗生素、固化物后固化成型的人工骨材料,結(jié)合自體骨植入人體后在感染病灶處自行轉(zhuǎn)化釋放抗生素,達到修復(fù)骨缺損和殺滅殘留細菌的雙重效果[7-8]。本研究旨在探討抗生素人工骨結(jié)合自體骨植入聯(lián)合病灶清除連聯(lián)合CBT螺釘內(nèi)固定治療LISI的臨床效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2020年1月至2022年12月醫(yī)院收治的120例LISI患者,采用隨機數(shù)字表法分為A組和B組,各60例。納入標準:符合LISI診斷標準[9],經(jīng)穿刺活檢后細菌培養(yǎng)確診;患病節(jié)段L2～S1;病灶累及1～2個椎體;經(jīng)保守治療無效或療效差;臨床資料完整。排除標準:肢體嚴重破壞、后凸畸形;合并腰椎旁膿腫;合并全身其他組織器官急慢性炎癥;合并嚴重的骨質(zhì)疏松癥;手術(shù)或骨破壞性疾病導(dǎo)致椎板或峽部區(qū)域骨質(zhì)破壞或缺如;合并脊柱腫瘤或其他組織器官惡性腫瘤;無法耐受手術(shù)治療。A組接受抗生素人工骨結(jié)合自體骨植入聯(lián)合病灶清除聯(lián)合CBT螺釘內(nèi)固定治療,B組接受自體骨植入聯(lián)合病灶清除聯(lián)合CBT螺釘內(nèi)固定治療。A組年齡33～75歲,平均(47.19±3.46)歲;男38例,女22例;病灶部位L2～L313例,L3～L424例,L4～L517例,L5～S16例;病因腰椎手術(shù)感染33例,腰椎融合內(nèi)固定術(shù)感染19例,椎間孔鏡術(shù)后感染8例。B組年齡33～75歲,平均(47.24±3.78)歲;男41例,女19例;病灶部位L2～L315例,L3～L427例,L4～L513例,L5～S15例;病因腰椎手術(shù)感染36例,腰椎融合內(nèi)固定術(shù)感染17例,椎間孔鏡術(shù)后感染7例。兩組LISI患者一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核通過。

1.2 手術(shù)方法

A組。(1)患者取腹部墊空、腰椎前屈的俯臥位,根據(jù)病變椎間隙調(diào)整C臂機使其平行于感染椎間盤上下終板,標記棘突中線與髂棘上緣范圍,沿椎間隙中心標記椎旁皮膚入口點。全麻后于病變脊柱節(jié)段做后正中切口,沿棘突切開皮膚、深筋膜,骨膜下剝離椎旁肌肉,充分暴露椎板和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)及椎旁感染組織,清除椎旁感染組織。(2)CBT螺釘內(nèi)固定。準確定位后,于病變節(jié)段腰椎雙側(cè)椎弓根各置入1枚皮質(zhì)骨軌跡螺釘,進釘點選取關(guān)節(jié)突中央垂線與橫突下方1 mm處水平線交點,觀察內(nèi)固定位置良好。(3)病灶清除。雙側(cè)切除上位椎體的下關(guān)節(jié)突和下位椎體部分上關(guān)節(jié)突,去除部分外側(cè)黃韌帶后,顯露硬膜囊和神經(jīng)根,徹底清理椎管內(nèi)及椎間隙內(nèi)膿液、感染組織及壞死組織,將清除感染組織送病檢和細菌培養(yǎng)、藥敏試驗,輕刮終板直至暴露新鮮組織,徹底止血,采用大量生理鹽水對感染病灶部位進行徹底沖洗。(4)抗生素人工骨結(jié)合自體骨植入。評估骨缺損量,取自體髂骨松質(zhì)骨剪成微粒,與混合敏感抗生素的思迪硫酸鈣人工骨以1∶1的比例混合植入骨缺損處,抗生素和自體骨按體積比例設(shè)置為10∶1,通常在40 g的骨水泥中加入4 g的抗生素。在雙側(cè)皮質(zhì)骨螺釘上分別安裝連接桿,安裝螺帽并鎖緊,常規(guī)留置引流管,縫合傷口。

B組。病灶清除步驟同A組,病灶清除結(jié)束后,評估骨缺損量,取自體髂骨松質(zhì)骨,根據(jù)需要的形狀制作成條狀或塊狀并植入骨缺損處,然后進行CBT螺釘內(nèi)固定治療,具體方法同A組。兩組手術(shù)結(jié)束后均根據(jù)細菌分離培養(yǎng)結(jié)果選取敏感抗生素和支持對癥治療,3～5 d后根據(jù)術(shù)中細菌培養(yǎng)和藥敏試驗結(jié)果調(diào)整抗生素。

1.3 觀察指標

兩組患者手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)后引流持續(xù)時間、抗生素應(yīng)用時間和住院時間。采用疼痛視覺模擬(visual analogue scale,VAS)評分量表[10]評估兩組疼痛反應(yīng)程度。采用日本骨科協(xié)會腰椎功能(japanese orthopaedic association,JOA)評分量表[11]及簡體中文版腰椎功能障礙指數(shù)(the Oswestry disability index,ODI)評分[12]評估兩組腰椎功能恢復(fù)情況。定期行X線和CT、MRI檢查,測量病變椎體節(jié)段后凸Cobb角。兩組紅細胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)和血清C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)水平。并發(fā)癥發(fā)生情況,包括脊髓或神經(jīng)根損傷、動脈損傷、切口愈合不佳和感染復(fù)發(fā)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 感染病原菌分布

120例LISI患者共檢出病原菌110株,以金黃色葡萄球菌為主,其次為白葡萄球菌和銅綠假單胞菌。兩組LISI患者感染病原菌菌種差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組LISI患者感染病原菌分布比較[n(%)]

2.2 手術(shù)一般指標

兩組LISI患者術(shù)中出血量、術(shù)后引流持續(xù)時間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);A組手術(shù)時間長于B組,抗生素使用時間和住院時間短于B組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組LISI患者手術(shù)一般指標比較

2.3 VAS評分、JOA評分和ODI評分

術(shù)前,兩組LISI患者VAS評分、JOA評分和ODI評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);術(shù)后1、6個月,兩組VAS評分、ODI評分下降,JOA評分升高,其中A組VAS評分、ODI評分在各時間點均低于B組,JOA評分高于B組(P<0.05)。見表3。

表3 兩組LISI患者手術(shù)前后VAS評分、JOA評分和ODI評分分)

2.4 ESR和CRP水平

術(shù)前,兩組LISI患者術(shù)前ESR和CRP水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);術(shù)后1、6個月,兩組ESR和CRP水平下降,其中A組ESR和CRP水平在各時間點低于B組(P<0.05)。見表4。

表4 兩組LISI患者手術(shù)前后ESR和CRP水平比較

2.5 Cobb角

術(shù)前,兩組LISI患者Cobb角差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后1、6個月,兩組Cobb角減小,其中A組Cobb角在術(shù)后1個月小于B組(P<0.05),術(shù)后6個月兩組Cobb角差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表5。

表5 兩組LISI患者手術(shù)前后Cobb角比較

2.6 LISI患者并發(fā)癥發(fā)生率

A組出現(xiàn)2例切口愈合不佳和1例褥瘡,B組出現(xiàn)6例切口愈合不佳和2例褥瘡。A組患者并發(fā)癥發(fā)生率(5.00%)與B組(13.33%)比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

3 討論

LISI是病原微生物侵及腰椎間盤及相鄰軟骨板的感染性疾病,病變主要累及腰椎前、中柱[13-14]。目前臨床以病灶清除聯(lián)合CBT螺釘內(nèi)固定治療為主,以期重建脊柱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、徹底清除炎癥病灶[15-16]。蔡陽雄等[17]研究提出,原發(fā)性化膿性胸腰椎感染患者常伴隨椎關(guān)節(jié)面塌陷,術(shù)中植骨可在填補骨缺損的基礎(chǔ)上,形成穩(wěn)定的腰椎結(jié)構(gòu),有利于患者腰椎功能的恢復(fù)。

本研究結(jié)果顯示,術(shù)后細菌培養(yǎng)共檢出病原菌110株,以金黃色葡萄球菌為主,其次為白葡萄球菌和銅綠假單胞菌。兩組LISI患者感染病原菌菌種差異無統(tǒng)計學(xué)意義。A組手術(shù)時間長于B組,抗生素使用時間和住院時間短于B組,這可能與病灶清除聯(lián)合CBT螺釘內(nèi)固定手術(shù)具有軟組織暴露范圍小、生物力學(xué)穩(wěn)定效果好和術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)勢有關(guān)[18]。LISI主要由葡萄球菌侵襲椎體導(dǎo)致腰椎局部化膿性炎癥反應(yīng),感染所致的炎癥刺激影響椎管周圍血供,使全身應(yīng)用抗生素在病變椎體局部很難達到殺菌濃度[19]。本研究中A組實施的抗生素人工骨結(jié)合自體骨植入可在LISI患者缺損的椎體骨質(zhì)處釋放較高濃度的敏感抗生素,有利于感染灶殺滅病原菌,降低了嚴重不良反應(yīng)發(fā)生的概率,達到縮短患者術(shù)后抗生素使用時間和住院時間死亡作用。

本研究中,術(shù)后兩組VAS評分、ODI評分和ESR、CRP水平及Cobb角下降,JOA評分升高,且A組VAS評分、ODI評分和ESR、CRP、ESR、CRP水平和術(shù)后3個月的Cobb角均低于B組,但術(shù)后6個月兩組Cobb角差異無統(tǒng)計學(xué)意義,A組下腰痛JOA評分則高于B組,說明抗生素人工骨結(jié)合自體骨植入聯(lián)合病灶清除聯(lián)合CBT螺釘內(nèi)固定可有效緩解LISI患者下腰疼痛程度,改善腰椎功能障礙。LISI患者病變椎體壞死組織可對脊髓產(chǎn)生緩慢性壓迫作用,使患者出現(xiàn)下腰部疼痛等脊髓神經(jīng)功能受損癥狀,部分患者甚至出現(xiàn)脊椎側(cè)凸,表現(xiàn)為VAS評分增高和Cobb角增大及ODI評分降低、JOA評分升高[20]。ESR、CRP水平在LISI患者血清中呈現(xiàn)顯著升高趨勢,其中ESR加快是評估患者感染嚴重程度的重要依據(jù)[21]。抗生素人工骨是在人工合成硫酸鈣中添加抗生素及固化液后固化形成的植骨復(fù)合物,可轉(zhuǎn)化吸收形成對骨缺損及短節(jié)段骨具有良好修復(fù)效果的新生骨質(zhì),避免局部低濃度抗生素導(dǎo)致的耐藥性,緩解了炎癥介質(zhì)產(chǎn)生的疼痛反應(yīng)[22],聯(lián)合CBT螺釘內(nèi)固定對脊柱側(cè)凸具有較好的矯正效果。本研究中,A組與B組LISI患者并發(fā)癥發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義,提示抗生素人工骨結(jié)合自體骨植入聯(lián)合病灶清除聯(lián)合CBT螺釘內(nèi)固定治療LISI患者可在確保療效的基礎(chǔ)上,不增加并發(fā)癥發(fā)生率,治療安全性較好。

4 結(jié)論

抗生素人工骨結(jié)合自體骨植入聯(lián)合病灶清除聯(lián)合CBT螺釘內(nèi)固定治療LISI效果確切,可有效清除感染病灶,縮短抗生素使用時間和住院時間,緩解疼痛反應(yīng),促進腰椎功能恢復(fù),安全性好。