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一期后路经椎间孔入路病灶清除椎体间非结构性植骨内固定治疗腰椎结核的疗效观察

2015-06-28刘家明龙新华周扬陈宣银杨东段满生黄山虎刘志礼

解放军医学杂志 2015年11期
关键词:椎间植骨椎弓

刘家明,龙新华,周扬,陈宣银,杨东,段满生,黄山虎,刘志礼

一期后路经椎间孔入路病灶清除椎体间非结构性植骨内固定治疗腰椎结核的疗效观察

刘家明,龙新华,周扬,陈宣银,杨东,段满生,黄山虎,刘志礼

目的探讨一期后路经椎间孔入路病灶清除、椎体间非结构性植骨、椎弓根钉棒内固定术治疗单节段腰椎结核的可行性和安全性。方法2010年1月-2013年4月采用一期后路经椎间孔入路病灶清除、椎体间非结构性植骨、椎弓根钉棒内固定治疗单节段腰椎结核患者21例,其中男9例,女12例,平均年龄49.1岁,合并神经功能损害者8例。术前CT和MRI提示腰椎病灶以单侧为主,均存在明显的骨质破坏。术前给予抗结核药物治疗2~3周。术中椎体间植骨采用局部骨颗粒和自体髂后松质骨颗粒。术后定期复查腰椎X线片及CT,以评价植骨融合情况和腰椎生理弧度变化。记录患者术前、术后及末次随访时VAS评分、红细胞沉降率(ESR)、C反应蛋白变化。结果术后所有患者均获得随访,随访时间25.3±4.2个月。21例患者手术时间为157±39min,手术失血量为470±143ml。术后椎体间植骨融合率为95.2%,融合时间6.1±2.5个月,神经功能改善率100%,无严重并发症发生。术前、术后腰椎前凸Cobb角分别为21.4°±5.7°、33.6°±3.1°,末次随访时为31.3°±2.7°。术前、术后VAS评分分别为7.8±2.6、2.4±1.7,末次随访时为0.9±0.7。术后3个月ESR、C反应蛋白均明显下降,术后6个月恢复至正常水平。结论一期后路经椎间孔入路病灶清除、椎体间非结构性植骨、椎弓根钉棒内固定治疗单节段腰椎结核安全、有效。

经椎间孔入路;结核,脊柱;腰椎;植骨;内固定器

脊柱结核是最常见的骨关节结核[1],常可引起脊柱后凸畸形、神经功能损害和脊髓受压。目前,手术已成为治疗脊柱结核的一种重要方法[2]。脊柱结核的手术治疗方法较多,包括前路手术、前后路联合手术和单纯后路手术[3]。虽然前路手术、前后路联合手术治疗脊柱结核取得了良好效果,但其并发症发生率较高[4-5]。近年来越来越多的学者采用单纯一期后路手术治疗脊柱结核,取得了满意的临床疗效[6-8],但大多采用经后路病灶清除、椎体间植骨融合(posterior lumbar interbody fusion,PLIF)内固定术[6-8],对于经椎间孔入路病灶清除、椎体间植骨融合(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)内固定术治疗脊柱结核的报道较少。TLIF技术是在PLIF的基础上改良而来的,避免了术中对硬脊膜和神经根的牵拉,减轻了脊髓及神经根的损害[9]。以往文献报道脊柱结核椎间植骨通常采用自体大块髂骨、腓骨等结构性骨块或使用人工钛笼支撑以重建脊柱前柱[6-8],对于采用非结构性骨颗粒进行椎体间植骨的报道较少。本文通过前瞻性研究,探讨一期后路经椎间孔入路病灶清除、椎体间非结构性植骨、椎弓根钉棒内固定术治疗单节段腰椎结核的临床效果和安全性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集自2010年1月-2013年4月在南昌大学第一附属医院接受手术治疗的腰椎结核患者。纳入标准:单节段腰椎结核(少于一个椎体和两个椎间盘破坏);病灶以椎体或椎间盘一侧为主,未累及后方附件结构或仅累及同侧;椎体前方无广泛脓肿形成;未合并严重脊柱后凸畸形。排除标准:多发性或跳跃性脊柱结核;肺部存在活动性结核病灶。根据上述标准,本组共纳入21例患者,其中男9例,女12例,年龄24~69岁,平均49.1岁。所有患者术前均经影像学、细菌学及病理学诊断为腰椎结核,均有临床症状,表现为腰痛、下肢疼痛或麻木无力、行走及弯腰困难、大小便功能障碍。8例患者合并神经功能障碍,其中美国脊髓损伤学会(ASIA)分级B级1例,C级3例,D级4例。影像学检查均有椎体骨质破坏、塌陷及椎间隙变窄。具体病变部位:L1-22例、L2-34例、L3-46例、L4-59例。术前患者腰部疼痛程度采用视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)进行评估,得分为7.8±2.6。术前红细胞沉降率(ESR)为20~119(54.6±21.5)mm/h,C反应蛋白水平为17~84(26.6±17.4)mg/L。术前平均腰椎前凸Cobb角为21.4°±5.7°(11°~34°)。所有患者均采用一期后路经椎间孔入路病灶清除、椎体间非结构性植骨、椎弓根钉棒内固定术治疗。

1.2 术前准备 对于无神经症状者,术前给予规范抗结核化疗药物治疗2~3周。抗结核方案为:异烟肼0.3g、利福平0.45g、乙胺丁醇0.75g,每日晨起顿服;链霉素0.75g,每日肌注。经抗结核药物治疗,结核中毒症状改善,ESR和C反应蛋白明显下降(以ESR<60mm/h为佳)后进行手术治疗。对于术前存在神经症状者,完善术前检查后,尽快手术治疗。

1.3 手术方案 全麻后患者取俯卧位,取腰部后正中切口,显露病灶上下各1个节段。病灶上下节段各放置1对椎弓根螺钉,病变椎体根据骨质破坏严重程度,放置单侧或双侧椎弓根螺钉。术中注意进钉方向,避免螺钉进入病灶。于病灶对侧放置临时固定棒稳定脊柱,并适当撑开病变间隙。于病灶侧切除病变间隙上一椎体下关节突及部分下椎体、下一椎体上关节突(保留对侧关节突关节完整性),经椎间孔显露椎体前方病灶组织。注意保护上位椎弓根下方的神经根并适当牵开。将切下的关节突及椎板骨剪成颗粒状备用。切除部分后纵韧带,充分显露病灶后,吸净椎体内及椎旁脓液,刮除已破坏的椎体骨质以及椎间盘组织,直至达正常松质骨。清创完毕,用双氧水、含异烟肼和庆大霉素的生理盐水反复冲洗创面,椎体间隙前方用含异烟肼的明胶海绵覆盖。随后于患者髂后上棘取2~3cm3的松质骨颗粒。将获取的髂后松质骨颗粒和局部切取的椎板、关节突骨颗粒植入椎体间隙(即非结构性植骨),边植入边打紧。植骨范围达椎体的前2/3,植骨后缘采用含异烟肼的明胶海绵覆盖,以免植骨颗粒进入椎管。取下临时固定棒,剪取合适长度的金属棒2根,根据腰椎生理弧度适当预弯后与两侧椎弓根螺钉连接锁紧。手术切口一期缝合,放置切口引流管。

1.4 术后处理及观测指标 术后48~72h内根据切口引流情况拔除引流管(<50ml/24h)。术后患者卧床休息3~4周,在床上行腰背肌功能锻炼。3~4周后在支具保护下坐起和下地活动(佩戴支具至少3个月)。术后继续予四联抗结核药物治疗,总疗程为9~12个月。记录围术期及术后并发症发生情况。

术后每月复查ESR、C反应蛋白及肝肾功能。术后1周内复查腰椎X线片,以后每3个月复查一次X线片及CT,以评估植骨融合情况和腰椎生理弧度变化。植骨接触面无间隙,有明显的骨小梁通过,屈伸位X线片上移动不超过3°认为植骨发生融合[10]。采用郝定均等[11]的方法判断脊柱结核愈合情况,如果术后半年结核症状无复发,ESR在正常范围,X线片显示病变椎体已骨性愈合,患者恢复正常活动和轻工作3~6个月认为结核治愈。记录术后1周及末次随访时患者的VAS评分。术后及末次随访时脊髓神经功能ASIA分级较术前改善1级或1级以上者为改善。计算脊髓神经功能改善率:改善率= ASIA分级改善1级及以上的病例数/神经功能障碍总例数×100%。

1.5 统计学处理 采用SPSS 17.0软件进行统计分析。计量资料以表示。对于腰椎前凸Cobb角、VAS评分、ESR、C反应蛋白,各组数据中术前与术后对比、术后与末次随访对比均采用配对t检验进行分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

术后所有患者均获随访,随访时间为12~48 (25.3±4.2)个月。21例患者手术时间为120~230 (157±39)min,术中失血量为400~900(470±143)ml。根据腰椎CT判断,术后所有患者无植骨块塌陷,1例患者出现椎体间植骨吸收,但无腰部症状。椎间植骨融合率为95.2%,融合时间6~9(6.1±2.5)个月。术后半年脊柱结核均获治愈,无局部复发。

术后3个月复查ESR为14~56(24±11)mm/h,C反应蛋白水平为4~41(17±13)mg/L,二者与术前比较差异均有统计学意义(P<0.05)。术后6个月复查ESR为8~19(11±7)mm/h,C反应蛋白水平为2~7(5±2)mg/L,与术后3个月比较差异有统计学意义(P<0.05)。术后1周患者VAS评分为2.4±1.7分,与术前比较差异有统计学意义(P=0.03),末次随访时VAS评分为0.9±0.7,与术后1周比较差异有统计学意义(P=0.047)。

8例术前有神经功能障碍者术后均获得不同程度的改善,分别改善1~2级,末次随访时ASIA分级C级1例,D级2例,E级5例,改善率为100%。术后腰椎前凸Cobb角为28°~52°(33.6°±3.1°),与术前比较差异有统计学意义(P=0.02);末次随访时Cobb角为26°~49°(31.3°±2.7°),与术后即刻相比平均丢失2.3°,但差异无统计学意义(P=0.41)。典型病例见图1。

术后3个月1例(4.8%)患者发生浅层切口感染,经再次清创、抗感染药物治疗后切口愈合,术后6个月复查椎间植骨已融合。围手术期无严重脊髓神经功能损害发生,术后无内固定松动、断裂,无神经并发症出现。

3 讨 论

虽然抗结核药物仍然是治疗脊柱结核的关键和有效方法[12],但手术在脊柱结核的治疗中发挥着越来越重要的作用[3]。手术治疗的目的是清除结核病灶、解除脊髓和神经根受压、重建脊柱稳定性、矫正脊柱后凸畸形、改善患者生活质量。脊柱结核的手术治疗方法较多。前路手术可以直接到达椎体前方病灶,便于清创和重建脊柱前柱[13],但是椎体前方解剖结构复杂、手术操作难度较大[14],且前路手术脊柱后凸畸形矫正能力差、创伤大[4-5]。前后路联合手术具有前路手术的优点,同时通过后路手术进行固定融合,提高了植骨融合率及脊柱后凸矫形能力[15],但手术时间长,术中失血多,对患者的医源性创伤大。

近年来,随着椎弓根钉棒内固定系统的出现,越来越多的学者提出采用单纯后路手术治疗脊柱结核,并取得了良好效果[16]。张宏其等[6]采用一期后路病灶清除、椎体间植骨、钉棒系统内固定治疗60例腰椎结核,术后脊柱后凸畸形矫正率79%,神经功能改善率90.1%。植骨融合率100%。Liu等[8]采用一期后路病灶清除、椎体间自体骨植骨、椎弓根螺钉内固定治疗单节段胸腰椎结核37例,术后平均5.6个月植骨融合,患者神经症状均得到不同程度的改善,术后随访无复发。但是,大部分学者采用的是PLIF技术进行病灶清除及椎间植骨,应用TLIF技术治疗脊柱结核的文献报道较少。PLIF技术需要切除单侧或双侧椎板,对脊柱后方结构破坏较大,且术中需反复牵拉硬脊膜及神经根方可显露前方病灶组织,对脊髓、神经根的损害较大。而TLIF技术仅切除单侧关节突关节,避免了术中对脊髓、神经的牵拉,对患者的医源性创伤相对较小。因此,对于单节段结核病灶局限于椎体或椎间隙一侧的病例,本组采用一期后路经椎间孔入路病灶清除、椎体间非结构性植骨、椎弓根钉棒内固定术治疗,取得了满意的临床疗效。

本研究共纳入21例患者,均为单节段腰椎结核,病灶偏于椎体或椎间隙一侧,未合并椎旁巨大脓肿形成,平均手术时间157min,平均失血量470ml,术后平均6.1个月椎体间植骨获得骨性融合,未见椎间隙塌陷及脓肿复发,仅1例患者术后发生植骨块吸收,但无任何症状。术后患者腰痛症状明显缓解,VAS评分由术前的平均7.8分下降到术后的平均2.4分,末次随访时无明显腰痛。术后腰椎前凸Cobb角较术前增加12.2°,末次随访时丢失2.3°。术后ESR及C反应蛋白均明显下降,术后6个月基本恢复至正常水平。8例术前合并神经功能障碍者术后均获得改善,ASIA分级改善1-2级。

图1 典型病例图片Fig. 1 Imagings of a typical casePatient (female, 61-year-old) with spinal tuberculosis encroached on lumbar 3, 4 vertebral bodies and intervertebral disc, the focus located on the left side with no abscess (A-D). The patient underwent one-staged posterior transforaminal lesion debridement with non-structural bone graft and pedicle screw internal fixation (E, F). The granular bone graft were seen on the postoperative CT scan image (G). The interbody bone graft fused at 6 months after surgery (H)

Zhang等[17]采用一期后路病灶清除、TLIF手术治疗腰椎结核,平均手术时间207min,平均失血量409ml,术后平均随访46.6个月,所有患者椎间植骨在术后6~10个月获得融合,腰椎局部后凸角由术前的23.9°矫正到术后的7.9°,末次随访时9.5°,术后无内固定相关并发症发生。Pang等[18]采用一期后路经椎间孔病灶清除,360°椎体间植骨,后路内固定术治疗腰骶段脊柱结核,术后平均随访24.9个月,18例患者中16例神经功能恢复正常,术后3个月ESR、C反应蛋白恢复正常,长期随访腰骶段前凸角无明显丢失。Gong等[19]采用一期后路经椎间孔病灶清除、椎体间自体骨植骨融合内固定术治疗14例腰椎结核患者,术后平均4.3个月椎间植骨发生融合,腰椎前凸Cobb角由术前的23.3°矫正至术后的32.3°,末次随访时30.5°,术后无内固定及切口并发症发生,仅1例患者出现一过性单侧长伸肌肌力下降。本研究中,仅1例患者术后3个月发生切口感染(发生率4.8%),经清创、抗感染治疗后愈合,术后6个月植骨发生融合,术后无严重并发症发生。由此可见,采用一期后路TLIF技术治疗脊柱结核,可以获得满意的临床疗效,且并无严重神经损害发生。

脊柱结核采用非结构性骨颗粒进行椎体间植骨的安全性和有效性一直是骨科医生关注的问题。本课题组在前期研究中采用非结构性植骨联合PLIF技术治疗腰椎退行性疾病,获得了满意的临床疗效,其植骨融合率达97.2%[20]。本研究中21例腰椎结核患者采用局部减压获取的椎板、关节突骨组织(术中修剪成颗粒状)进行椎体间植骨,必要时取少量髂后松质骨颗粒,术后患者卧床休息3~4周,术后平均6.1个月植骨发生融合,与文献报道的结构性植骨融合时间相比并无明显差异[17-18]。且该植骨方式具有以下优点:取材方便,对患者的医源性创伤小;植入椎间隙操作方便,避免了大块骨或钛笼植入过程中广泛显露、切除过多的骨性结构而影响脊柱的稳定性;避免使用人工钛笼,降低了患者的住院总费用,节省医疗成本。

虽然一期后路病灶清除联合TLIF技术治疗脊柱结核可以获得良好的临床效果,但也存在一定的局限性。首先,该手术方式目前仅适用于结核病灶局限于单侧,且椎体前方无巨大脓肿形成的病例,对于病变累及双侧或合并椎旁巨大脓肿的患者,需扩大手术入路,或改用PLIF技术。其次,本研究纳入的均为单节段腰椎结核患者,对于多节段或跳跃性脊柱结核是否适用还有待进一步研究。再次,本研究纳入的病例数较少,随访时间不长,其远期效果和安全性仍需进一步观察。

总之,在椎弓根钉棒系统坚强固定的前提下,一期后路经椎间孔入路病灶清除、椎体间非结构性植骨、椎弓根钉棒内固定术治疗单节段腰椎结核可获得满意的临床效果。但其远期效果和安全性仍需进一步观察。

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Therapeutic efficacy of pedicle screw-rod internal fixation after one-stage posterior transforaminal lesion debridement and non-structural bone grafting for tuberculosis of lumbar vertebra

LIU Jia-ming, LONG Xin-hua, ZHOU Yang, CHEN Xuan-yin, YANG Dong, DUAN Man-sheng, HUANG Shan-hu, LIU Zhi-li*
Department of Orthopedic Surgery, First Affiliated Hospital of Nanchang University, Nanchang 330006, China
*< class="emphasis_italic">Corresponding author, E-mail: zgm7977@163.com

, E-mail: zgm7977@163.com
This work was supported by the Science and Technology Planning Project of Ministry of Science and Technology of Jiangxi Province (20122BBG70121-2)

ObjectiveTo evaluate the efficacy and safety of pedicle screw-rod internal fixation after one-stage posterior transforaminal lesion debridement and non-structural bone grafting in the treatment of tuberculosis of mono-segmental lumbar vertebra.MethodsFrom January 2010 to April 2013, 21 patients (9 males and 12 females with an average age of 49.1 years) with mono-segmental tuberculosis of lumbar vertebra underwent surgery in our hospital were included. Eight patients had neurological deficit. The focus of tuberculosis was located on one side of the vertebral body, and all the patients had obvious signs of bone destruction on CT and MRI. All the patients were given anti-tuberculosis chemotherapy for 2-3 weeks before surgery. The local bone chips and autologous iliac cancellous bone were used as the intervertebral bone graft. Postoperative plain radiographs and CT were obtained to evaluate the fusion rate and degree of lumbar lordosis. The visual analogue scale score (VAS), erythrocyte sedimentation rate (ESR), and C-reactive protein (CRP) before and after operation, and at final follow-up date were recorded.ResultsAll the patients were followed up for 25.3±4.2 months. The mean operation time was 157±39 minutes, and the average blood loss was 470±143ml. The fusion rate of the interbody bone graft was 95.2%, with an average fusion period of 6.1±2.5 months. The neurological function was improved by 100%, and no severe complication or neurological injury occured. The preoperative and postoperative lordosis angles of the lumbar spine were 21.4°±5.7° and 33.6°±3.1°, respectively, and it was 31.3°±2.7° at the finalfollow up. The preoperative and postoperative VAS scores were 7.8±2.6 and 2.4±1.7 respectively, and it was 0.9±0.7 at the final follow up. The ESR and CRP were significantly decreased 3 months after surgery, and they became normal at 6 months.ConclusionPedicle screw-rod internal fixation after one-stage posterior transforaminal lesion debridement and non-structural bone grafting is effective and safe in treating mono-segmental lumbar tuberculosis.

transforaminal approach; tuberculosis, spinal; lumbar vertebrae; bone graft; internal fixators

R529.23

A

0577-7402(2015)11-0938-05

10.11855/j.issn.0577-7402.2015.11.16

2015-03-10;

2015-09-23)

(责任编辑:胡全兵)

江西省科技厅科技计划项目(20122BBG70121-2)

刘家明,医学博士,主治医师。主要从事脊柱外科的基础与临床研究

330006 南昌 南昌大学第一附属医院骨科(刘家明、龙新华、周扬、陈宣银、杨东、段满生、黄山虎、刘志礼)

刘志礼,E-mail:zgm7977@163.com

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