椎弓根植入聚醚醚酮生物材料结合椎间融合治疗老年腰椎管狭窄症的临床疗效

丁磊 李俊 张军 沙玉山

安徽省六安市第二人民医院骨一科（安徽六安237000）

腰椎椎管狭窄症属于神经功能障碍类疾病，此疾病会造成患者腰腿疼痛等，严重影响了患者的日常生活。人体腰椎管中侧方椎管属于神经根管中最为狭窄的部分，而中央椎管属于硬膜囊部分［1-2］。部分腰椎管狭窄症患者多伴有合并关节突关节增生及椎间盘突出症等。腰椎管狭窄症患者临床症状为卧床休息时疼痛消失或得到明显缓解，此疾病在下蹲休息时及骑行时均无明显症状反映。腰椎管狭窄症在临床治疗中多采用保守方案进行，急性发作患者适当休息3周后配合药物及牵引进行治疗［3-4］。若病情较重者采用保守治疗无明显疗效，且患者存在神经根传导功能障碍则要采取手术治疗恢复。1982年HARMS提出椎间植骨融合术治疗腰椎管狭窄，其主要目的在于可保留棘突和后方韧带复合体，对中央椎管无干扰［5-6］。2006年RINGEL提出椎弓根内固定术治疗腰椎管狭窄效果较好，且手术创伤小，操作简单等已被广泛应用于临床中［7-8］。近年来临床中治疗腰椎管狭窄多采用彻底减压后给予植骨融合和固定，行内固定术时可根据患者情况选择不同生物材料。国内有学者应用万古霉素骨水泥注入强化椎弓根螺钉治疗腰椎管狭窄症，但该手术方法操作难度较高，置钉需1次成功，且骨水泥凝固时限较短，虽钛棒与聚醚醚酮（PEEK）两种骨生物材料近年来在临床中已逐渐应用，但关于上述两种生物材料治疗腰椎管狭窄的报道较少［9-11］。因此本文纳入70例腰椎管狭窄症患者，分为两组行钛棒和PEEK材料椎弓根内固定术结合椎间融合术，分析两种不同生物材料对植骨融合的临床疗效，以期为临床提供有利参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2018年5月至2019年5月经六安市第二人民医院确诊为腰椎管狭窄症且在我院行减压植骨融合内固定的患者纳入70例，其中男36例，女34例，年龄48～82岁，平均（55.26±2.56）岁。纳入标准：术前患者均伴有腰痛或下肢放射痛、间歇性跛行、行走时臀部及下肢均有麻木及胀痛感、保守治疗无效者及术前行常规检查无其他手术禁忌。排除标准：手术不耐受且伴有严重内科疾病、哺乳和妊娠者、对金属存在过敏者均给予排除。比较两组患者病变节段及年龄等基本资料显示差异无统计学意义（P＞0.05），具可比性。

1.2 方法术前对纳入患者行手术与麻醉评估及身体各项常规检查。两组患者均行全身静脉麻醉，麻醉效果达到最佳时取患者俯卧位，并对病变部位进行透视，确定对腰椎节段的手术；于患者脊柱后正中部位行皮下组织切开，并在骨膜下剥离双侧椎旁肌，对部分腰椎节段行椎板与棘突及两侧关节突关节给予充分暴露。根据不同患者椎体情况选取长度和直径合适的椎弓根螺钉。对病变节段双侧椎板及棘突全部去除，并彻底清理纤维和增生组织。彻底减压后进行安装PEEK或钛棒，并采用撑开器撑开，结束后将加压旋紧锁定盖锁紧。清理上下软骨及椎间盘髓核组织后行植骨处理，同期取患者椎板棘突处骨粒植入椎体一侧并压实。将植骨PEEK融合器植入椎体另一侧并实施加压。观察内固定位置是否固定良好，确定无误后进行冲洗切口后，放置引流管后并关闭切口。术后给予患者抗生素、吸氧等治疗，并由医护人员指导患者正确仰卧位。

1.3 材料PEEK椎弓根内固定：PEEK棒与万向椎弓根螺钉组成，使用材料均已检测无细胞毒性，且使用的PEEK具备良好的细胞融合性。钛棒椎弓根内固定组成包括：固定螺钉、椎弓根螺钉、纵形固定杆及横连杆，采用的材料经细胞毒性检测为合格，且具备良好的细胞容性。

1.4 观察指标应用Oswestry功能障碍评价患者治疗前后4、12、24周的腰椎功能表现。Oswestry功能障碍评价得分越高者则表示功能障碍程度越重，其中包括10个方面问题：站立、性生活、睡眠、提物、步行、生活自理、坐位、疼痛强度、社会生活及旅游等，每1个问题包括6个选项，最高分为5分，选择第1个选项则为0分，依次选择最后1个选项者得分为5分；若10个问题均已做答的计分方法为：实际得分/50（最高得分）×100%，若10个问题均未回答的计分方式为：实际得分/45（最高得分）×100%。JOA腰疼评分：总评分为30分，根据患者病情程度分为中度＜20分、轻度＜10分及重度＜30分，改善率=［（治疗前分值-治疗后分值）/治疗前分值］×100%。

治疗后采用X射线片检查4、12、24周患者植骨融合情况；检查时若观察到患者植骨间隙骨小梁已被完全充填视为植骨融合较好，但经观察植骨间隙为出现骨小梁填充，且持续发生透光线视为植骨未成功融合。术后随访两组患者均未出现椎间融合器下降或螺钉松动。

图1 术前脊柱MRIFig.1 preoperative spine MRI

图2 术后正位X线片Fig.2 postoperative positive X-ray films

图3 术后侧位X线片Fig.3 postoperative lateral X-ray films

1.5 统计学方法应用SPSS 19.0统计学方法进行数据分析，计量资料采用均数±标准差的方式表示，JOA、Oswestry等指数评分计量资料给予符合正态分布的采用t检验，不符合正态分布的则使用单因素方差分析，计数资料采用χ2检验。P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料本文两组腰椎管狭窄症患者均全部获得随访，其中观察组使用PEEK棒椎弓根内固定术联合植骨融合，对照组采用钛棒椎弓根内固定术联合植骨融合，两组患者植入物均无脱落，恢复良好。比较两组患者临床基本资料，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 比较两组患者基本资料Tab.1 Comparison of basic data of two groups of patients

2.2 治疗前后椎间活动度的变化观察组与对照组治疗前和治疗24周时 L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1椎间活动度比较差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗12周时观察组各椎间活动度明显较对照组改善，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

2.3 观察两组治疗前后JOA与Oswestry评分分别对两组采用JOA与Oswestry评价治疗前后的4、12、24周的变化情况，数据显示两组数值较治疗前明显下降，但差异无统计学意义（P＞0.05）。见表3。

表2 比较两组治疗后椎间活动度的变化Tab.2 Compares the changes in intervertebral activity after treatment in both groups ±s

表2 比较两组治疗后椎间活动度的变化Tab.2 Compares the changes in intervertebral activity after treatment in both groups ±s

分组观察组治疗前 治疗后4周 治疗后12周 治疗后24周L2/3 L3/4 L4/5 L5/S1对照组5.64±1.62 7.69±1.54 10.11±1.45 11.89±1.52 6.53±1.71 8.83±1.82 7.43±1.93 11.62±1.41 8.26±1.81 9.64±1.66 4.55±1.21 10.99±1.63 9.70±1.89 10.34±1.28 3.68±1.49 10.86±1.73 L2/3 L3/4 L4/5 L5/S1 5.58±1.71 7.48±1.37 10.32±1.52 11.99±1.66 6.41±1.62 8.15±1.76 7.32±1.86 11.78±1.53 7.89±1.25 8.99±1.83 6.80±1.59 11.21±1.52 9.68±1.76 10.11±1.34 3.98±1.64 10.77±1.85

表3 比较两组患者治疗后随访时间段植骨融合情况Tab.3 Compares the bone graft fusion of the two groups of patients during the follow-up period after treatment ±s

表3 比较两组患者治疗后随访时间段植骨融合情况Tab.3 Compares the bone graft fusion of the two groups of patients during the follow-up period after treatment ±s

组别观察组对照组P值例数35 35治疗前35.16±3.59 35.13±3.13＞0.05治疗后4周27.52±1.99 27.96±2.02＞0.05治疗后12周18.13±1.36 17.59±2.16＞0.05治疗后24周8.26±1.92 9.16±2.32＞0.05

2.4 两组不同时间段植骨融合的比较比较两组患者治疗后4、12、24周的植骨融合评价，两组患者经临床不同手术治疗后植骨融合率均明显增加，但4～24周的植骨融合情况两组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。治观察组治疗12周后观察显示植骨融合情况明显优于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表4、图3。

表4 比较两组患者治疗后植骨融合情况Tab.4 Compares bone graft fusion after treatment in two groups of patients 例

图3 两组随访不同时间段植骨融合的变化Fig.3 Changes in bone graft fusion between two groups of follow-up at different time points

2.5 临床不良事件发生情况观察组与对照组行椎弓根内固定术时未发生神经根损伤，且术后随访时未发现植入物有松动的情况，两组患者植骨融合情况较高，术后4、12及24周随访时70例患者均未出现感染等事件。

3 讨论

腰椎管组成部分有椎间盘、椎体两侧椎弓根、椎体后壁及关节突和韧带等，后方主要包括黄韧带和椎板组成。黄韧带中上位椎板的前下部分是位于椎管内部，其中部分组成的成分是造成椎间盘突出等病症的主要原因［12-13］。治疗腰椎管狭窄症的患者早期多采用物理疗法进行治疗，其中包括理疗、药物和牵引［14-15］。临床中使用彻底减压后再给予内固定和植骨融合，经上述方法治疗后对腰椎管狭窄患者脊柱已起到稳定和重建［16-17］。骨外科手术中消除病变是主要目的，并重建脊柱序列恢复脊柱的力性。近年来随着我国技术的不断发展，医疗器械和材料不断更新，诸多技术已被广泛应用在了骨科疾病治疗中，并得到临床推广［18-19］。

椎弓根螺钉内固定术的临床操作方法主要为螺钉从后向前，植入椎体并将植入椎体进行固定，从而获得修复脊柱的效果［20-21］。椎弓根内固定术是基于工程学和建筑学所研究出的修复方法，此方法具备良好的固定性，且已得到推广［15-16］。行临床骨内固定手术时，可选用钛棒椎弓根钉与PEEK椎弓根钉固定两种不同材料。PEEK是由苯二酚与4，4-二氟二苯甲酮经诸多流程反应缩聚形成的生物材料。PEEK在临床中具备较为优异的骨相容性，此材料不会诱导过敏和致癌等情况发生。PEEK在X射线穿透下具备良好的可视性，方便观察骨融合率，而金属材质通过X线可视性较差，易造成伪影的出现。椎弓根内固定术在人体中抗腐蚀性和组织相容性较好，可有效对脊柱起到支撑，防止置入物出现松动和下沉［23-24］。

本研究显示，两组患者经Oswestry功能障碍评价比较治疗后4、12、24周指标明显较治疗前下降，但差异无统计学意义（P＞0.05），提示采用减压植骨融合内固定术治疗腰椎管狭窄症分别使用钛棒和PEEK均取得了良好治疗效果，提高了患者日常生活功能且植骨后融合率较高。观察对照组患者治疗4、12周后植骨融合情况明显低于观察组，且观察组治疗12 周时 L2/L3、L3/L4、L4/L5、L5/S1椎间活动度明显较对照组改善，证实术后4～12周时PEEK生物材料对植骨融合具有良好的促进和改善。PEEK材质后路椎弓根固定系统的原理是建立于椎弓根钉棒稳定内固定基础上，此方法治疗脊柱类疾病，可促进椎弓根螺钉与连接棒的固定，形成桥式跨接结构进行稳定，从而起到恢复脊柱矢状面序列，相邻椎体的椎弓根螺钉通过后方连接棒相连后利用张力带原理维持脊柱稳定性和正常生理曲度，可有效促进脊柱后外侧移植骨在治疗后4、12周时完成植骨融合，而钛棒属于钛合金金属，此材料具有良好的生物相容性，与弹性模量等生物力学特征相近，使用此材料固定腰椎节段可提高稳定性，但钛棒植入后会影响患者一定活动能力，且长期观察发现腰椎所有应力均集中于钛棒和椎弓根螺钉上，从而导致椎体发生骨质疏松，加快了相邻节段的退行性病变的发展。PEEK材质更加符合相邻阶段的产生和载荷，降低了阶段退变，防止了螺钉和骨之间接触应力，对骨质较差的患者起到了有效保护，且PEEK在X射线下可视度较高，可帮助医护人员更好的进行材料和器械的植入。本研究表明，观察组与对照组术中均未发生神经根损伤，术后4、12、24周随访时未出现内固定物松动的迹象，植骨融合率较高。

综上所述，腰椎狭窄症采用PEEK椎弓根治疗结合植骨椎间融合对骨融合性和修复性明显优于钛棒，此材料及手术方法弥补了现今动态固定和刚性金属系统之间的空白领域，为临床治疗提供了较多的选择性，此手术方法值得临床推广应用。