rhBMP-2在腰椎椎体间植骨融合中的应用

杨光乾，汪亮，陈果

(重庆市铜梁区人民医院骨科，重庆 402560)

腰椎椎体间植骨融合手术被认为是治疗腰椎退行性疾病的经典方法，以神经减压、节段融合、内固定等方法达成治疗目的，疗效较好[1-2]。美国食品药品监督管理局在2002年批准了重组人骨形态发生蛋白-2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)可以在腰椎前路椎体间融合手术中使用[3]。在多种骨折、骨缺损以及骨不连的治疗中，rhBMP-2也具有良好的成骨诱导能力[4]。但是rhBMP-2应用于腰椎植骨融合术的效果，文献报道不多。为此，本研究重点分析rhBMP-2在腰椎椎体间植骨融合手术中的应用效果，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2017年1月～2019年1月本科收治的腰椎退行性疾病患者80例，纳入标准：①确诊为单侧腰椎退行性疾病，本次入院行脊柱微创通道镜辅助下椎体间植骨融合手术；②初次手术，年龄>18周岁；③围手术期及术后随访数据完整。排除标准：①先天性脊椎畸形或重要解剖结构畸形等；②存在手术禁忌证；③有视听功能障碍或精神异常等，无法正常交流沟通。

依据术中椎间隙植骨形式不同，将患者分为对照组和观察组各40例，两组一般资料差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 两组患者临床资料比较

1.2 手术方法

患者行全身麻醉，俯卧位，使用C型臂X线透视确定手术间隙及上下椎弓根中心点，在体表标记。沿减压侧椎弓根中心点的连线作4 cm切口，将腰背筋膜切开，在多裂肌间隙插入扩张套管后，将撑开器放入，并使用自由臂固定。安装脊椎微创通道镜以及内镜操作系统，位置调节满意后，再次明确病变节段，适当调整撑开器的角度以及位置。利用通道镜系统，将上位椎体的下关节突以及同位椎板的下半部分切除，并咬除黄韧带及下位椎体上的关节突增生部分。在内镜辅助下完成中央管以及神经根管的减压，将椎间盘组织摘除并将上下软骨终板刮除。

对照组将椎板碎骨块修剪为骨粒，放入Cage椎间融合器内。观察组在自体的碎骨粒中添加rhBMP-2[商品名：骨优导，批准文号：国食药监械(准)字20093460737；生产厂家：杭州九源基因工程有限公司；规格：1mg/瓶，蛋白纯度>95%]，剂量为2mg(生产公司推荐剂量)，放入Cage椎间融合器内。X线透视确定Cage位置理想，安装连接棒，加压固定，彻底止血、冲洗局部，放置引流管，逐层缝合切口。两组患者术后均进行至少1年的随访。

1.3 观察指标

①围手术期指标：包括手术时间，术中出血量，术后引流量，术后首次下床活动时间，总住院时间等。②疗效指标：对比术前、术后6个月、术后1年的腰椎疼痛情况，腰椎功能以及椎间隙高度变化。采用VAS评分[5]记录腰椎疼痛情况，采用Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)评价腰椎功能[6]。③评价患者术后6个月、术后1年的植骨融合率。植骨融合标准为X线显示融合区具有连续的骨小梁，腰椎动力位显示融合间隙活动度不高于4°，CT结果显示椎间密度增高，有连续骨小梁通过[7]。④对比两组的术后并发症情况。

1.4 统计学分析

2 结果

两组患者的手术时间、术中出血量、术后引流量、术后首次下床活动时间、总住院时间比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，见表2。与术前相比，两组患者术后6个月、1年的腰椎VAS评分、ODI指数均显著降低(P<0.05)，椎间隙高度均显著增加(P<0.05)；组间比较，观察组术后6个月的腰椎ODI指数显著低于对照组(P<0.05)，余指标未见组间显著性差异(P>0.05)，见表3。观察组术后6个月的植骨融合率高于对照组(P>0.05)；两组术后1年的植骨融合率均达到100.00%，差异无统计学意义(P>0.05)，见表4。两组的术后并发症差异无统计学意义(P>0.05)，见表5。

表2 两组患者的围手术期指标比较结果

表3 两组患者的疗效及椎间隙高度比较

表4 两组患者的植骨融合率比较[n(%)]

表5 两组患者的术后并发症比较[n(%)]

3 讨论

rhBMP-2是拥有较强成骨诱导功效的骨骼修复材料，目前广泛应用在牙齿缺损、桡骨损伤、骨折后骨不连的治疗中，提升了骨修复的速度，改善了治疗效果[8-9]。但我国关于rhBMP-2应用于椎间融合内固定术的报道较少，对于其运用方法、植入方式等尚有争论。

骨形态发生蛋白是一类具有骨诱导活性的细胞因子，隶属于转化因子β超家族。该物质可以同丝氨酸/苏氨酸受体结合，提升甲状旁腺激素以及碱性磷酸酶的水平，提升骨钙蛋白的表达。骨形态发生蛋白同间充质干细胞的跨膜受体结合之后，可诱导分化为骨祖细胞[10]。目前已经发现的多种骨形态发生蛋白中，以BMP-2的成骨能力最强，但提纯成本较高，因此临床常使用rhBMP-2。rhBMP-2的诱导成骨时间短、成骨量大，而且具有良好的生物活性以及相容性。动物实验显示，rhBMP-2可缩短自体骨融合时间，对骨损伤起到了修复效果，还可激活未分化的间充质细胞向骨细胞定向分化，促进骨形成及椎间植骨融合[11]。本研究使用rhBMP-2混合修复材料，其中包括明胶、羟基磷灰石、大豆磷脂等成分，借助Cage植入之后，在人体内的排异性较弱，同时形成了可靠的强度以及韧性，作为支架发挥出良好的物理作用。

本研究两组均采用了微创手术，唯一的区别仅在于骨修复材料的添加，该项操作比较简单，对于手术时间、术中出血量以及住院时间等不会产生明显影响。在术后1年的随访中，两组患者的腰椎功能、疼痛程度以及椎间隙高度均明显改善，术后6个月观察组的腰椎功能略优于对照组，且观察组的植骨融合率也高于对照组。结果提示，在术后的恢复过程中，rhBMP-2可在短期内促进植骨融合，诱导成骨的效果；同时，rhBMP-2也刺激相关成骨干细胞迁移到该部位，促进了局部的成骨速度增加。术后1年时，两组患者的腰椎功能评分及植骨融合率未出现明显差异。分析其原因，在给予自体骨足够的恢复时间后，人体成骨与破骨机制调节趋于稳定以及均衡，自体骨也同样可以完成与上下椎体的骨性融合。

尽管目前已有较多的研究认为rhBMP-2骨融合的效果良好，但仍存在不良反应方面的报道，包括神经根炎、异位骨化、骨溶解甚至肿瘤等[12]。有研究认为，较高剂量的rhBMP-2可能在细胞水平对中枢以及外周神经构成影响[13]。本研究中虽然也出现了不良反应，但数量很少且未达到严重的水平，这可能与研究中所使用的rhBMP-2剂量较低有关。