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骨水泥强化椎弓根钉与否治疗退变性腰椎疾患临床分析

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【摘要】   目的 通过临床对骨水泥强化椎弓根钉与否术后病人的疗效比较分析,探讨骨水泥强化椎弓根钉在老年退变性腰椎疾患的临床应用价值。方法 将40 例退变性腰椎疾患需手术的患者随机分成A、B两组,每组20 例,A组先行椎弓根钉钉道灌注稍黏稠的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(每钉道2~3 mL)后进行常规椎弓根钉固定加植骨融合术,B组常规椎弓根钉固定加植骨融合术,分别对术中椎弓根钉把持力以及采用JOA临床腰椎手术评分系统、X线片滑脱复位的Boxall标准及椎体间骨性融合的Cook等标准对疗效进行综合评定。结果 40 例患者都得到有效随访,随访时间为6~18个月,平均随访8.4个月。A组20 例患者中术后全部主观满意,术后采用JOA评分标准评价,总体优良率为90.87%,术后X线片根据Boxall指数标准,复位优良率为100%,植骨融合率100%,植骨融合时间为3~6个月,平均为3.7个月;B组20 例患者中有17 例术后主观满意,满意率为85%,术后采用JOA评分标准评价,总体优良率为81.56%,术后X线根据Boxall指数标准,复位优良率为80%,植骨融合率为80%,植骨融合时间为3.2~8个月,平均4.8个月,1 例术后3个月因椎弓根钉松脱施行骨水泥强化加增粗椎弓根螺钉翻修术,术后主观满意。结论 椎弓根钉经骨水泥强化后的近期效果明显优于常规术式,可明显减少术后内植物的失效,提高初次手术的成功率。术中应注意防止骨水泥的外渗漏,减少骨水泥固化过程中发热对周围组织的灼伤;远期效果有待进一步随访比较。
【关键词】 骨水泥强化;椎弓根钉;治疗;老年;退变性腰椎疾患
  Clinical Analysis of Patients Receiving Vertebra Pedical Nail Strengthened by Bone Cement
  LIU Chengen,LI Renhe,FAN Shicai
  (1.Department of Orthopaedics,Xinxing County Chinese Traditional Medicine Hospital,Xinxing 527400,China;2.Department of Orthopaedics,the Third Hospital of Nanfang Medical University,Guangzhou 510515,China)

  Abstract:Objective To evaluate the clinical comparative analysis of patients receiving vertebra pedical nail strengthened by bone cement or not.Methods 40 examples with lumbar vertebral illness who need the surgery were divided into A and B two groups,each group of 20 examples.A group go ahead of the rest vertebra pedical nail dish pour into viscous polymethyl methacrylate(PMMA),,B group fixed by regular vertebra pedical nail,both with bone merge skill.controlling strength of vertebra pedical nail,JOA score,Boxall standard of X ray,Cook standard of intervetebrae bone fusion were adopted to evaluate curative effect synthetically.Results 40 patients were followed up 6~18 months,average 8.4 months.A group get overall excellent rate 90.87%,reduction rate according to postoperative Xray of Boxall index standard was 80%,bone fusion rate was 80%,bone fusion time was 3.2~8 months.Conclusion patients receiving vertebra pedical nail strengthened by bone cement is better than regular Vertebra pedical nail skill.Avoiding burning surrounding tissue and preventing bone cement seepage should pay more attention.The longterm result needs further study.
  Key words:strengthened by bone cement;Vertebra pedical nail;treatmemt;aged;degenerated lumbar vertebra illness
  老年退变性腰椎疾患大多是因为骨质疏松及椎旁软组织的松弛所致,随着我国人口结构的改变,老年退变性腰椎疾患在临床上越来越多见,对于症状重、严重影响生活质量的患者,大多数外科医生主张行手术治疗。从过去的椎板切除减压加关节突外植骨融合到目前的后路椎间植骨融合术(posterior lumbar interbody fusion,PLIF)、前路椎间植骨融合术、椎间孔入路椎间融合术等,临床效果优良率显著增加。但是随着手术量的增加,临床也常有因椎弓根钉内固定松脱病例的报道。对于椎弓根钉松脱的翻修手术仍是一个复杂而棘手的问题。为了提高初次手术的成功率,对于老年退变性腰椎疾患的患者,在施行PLIF手术中,有医生采用骨屑或骨条填充钉道后再行椎弓根钉的植入,有的采用加大固定螺钉的直径以期获取椎弓根钉更大的把持力,但稳定效果不清楚。Pfeifer等[1]报道用骨屑或火柴棍状骨填充钉道并不能明显增加螺钉的轴向拔出力,单纯加大螺钉直径也不能提高椎弓根螺钉在骨质疏松椎体中的稳定性。随着聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)骨水泥广泛应用于临床,也逐步被推荐用于脊柱外科的椎弓根钉内固定[2]。樊仕才等[3]的尸体标本实验数据统计表明,椎弓根钉经骨水泥强化后,能明显增强脊柱的稳定性、抗疲劳能力以及固定强度。骨水泥强化椎弓根钉的作用目前已得到许多学者和专家的认同,现就我院自2006年7月至2009年5月采用经骨水泥强化椎弓根钉的PLIF手术20 例与常规PLIF术式患者20 例进行回顾性比较分析,报告如下。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料
  我院自2006年7月至2009年5月,共收治腰椎退变性滑脱患者40 例,均有明显的腰腿痛症状及间歇性跛行,严重影响生活质量。术前X线片显示腰椎均有不同程度的滑脱,动力位X线片显示滑脱椎体间存在明显不稳定,CT扫描显示滑脱椎体间椎间盘均有突出,有15 例伴有不同程度的椎管狭窄。其中男7 例,年龄62~73 岁,平均66.8 岁;女33 例,年龄58~70 岁,平均63.3 岁。随机分成A、B两组,A组20 例,女性17 例,男性3 例,L4~5或L5S1Ⅰ度滑脱19 例,伴有椎管狭窄8 例,伴有狭部裂1 例,L4~5Ⅱ度滑脱伴狭部裂1 例;B组20 例,女性16 例,男性4 例,L4~5或L5S1Ⅰ度滑脱19 例,伴有椎管狭窄症7 例,L5S1Ⅱ度滑脱伴狭部裂1 例。
  1.2 手术方法
  B组采用常规PLIF术式:后路椎弓根钉固定,保留棘突全椎板切除减压及侧隐窝扩大术,椎体间植骨融合术,术后卧床4~6周,双下肢直腿抬高功能训练。A组在置椎弓根钉前每钉道注入稍黏稠流体PMMA骨水泥,骨水泥溢至骨面止,约2~3 mL。若超过3 mL仍未到骨面,应注意骨水泥渗漏的危险,即将椎弓根钉拧入并调整钉的位置,确保连接杆的安装,然后施行与B组相同的常规PLIF术式。对于合并狭部裂的患者,先将狭部裂椎体游离的椎板切除,直视下用探入器探出钉道后注入PMMA骨水泥约2 mL溢至椎弓根骨面止。注入骨水泥前一定要保护好椎管内组织及周围软组织。
  1.3 随访方式及内容
  全部病例均采用术后门诊复诊方式进行随访,随访时间为6~18个月,平均8.4个月。所有病例术后6个月内每月复诊一次,若有不适随诊;随访内容为:患者的主观满意度、术后症状及腰部的活动度、术后腰椎正侧位X线片,术后3~6个月摄一次腰椎动力位X线片,6个月植骨未融合的,继续每月门诊复诊一次。
  1.4 评价方法
  对两组患者分别进行术中、术后1个月、3个月、6个月主观满意的比较及术后JOA评价、X线片Boxall指数比较、术后植骨融合率及融合时间比较等综合评价。

  JOA评分系统[4~5](0~29分),满分29分,小于10分为差,10~15分为中度,16~24分为良,25~29分为优,随访评分低于术前说明无效。手术疗效=[(治疗后评分-治疗前评分)/(29分-治疗前评分)]×100%。75%以上为优,50%~74%为良,25%~49%为可,25%以下为差。

  X线片Boxall指数标准[6]:相邻椎体后缘整齐,脊柱生理弧度恢复,椎体间高度达正常。

  椎体间骨性融合采用X线片Cook等[7]标准:可见融合节段间有连续性骨小梁所形成的骨桥,椎弓根钉及椎体间植骨区无硬化、透亮带,同时在动力位X线片上融合节段无相对移位,三者缺一即视为未能成功融合,或原融合节段间形成假关节。按标准分为融合、固定(固定在位、融合节段无骨小梁形成)和失败。

  腰部的稳定性采用术后动力位X线片进行对比分析,即术后固定节段过伸位片与过屈位片进行比较,固定节段上位椎体的下后缘与下位椎体的上后缘有无距离的改变,无改变说明固定节段稳定性良好,反之则存在微动或松动的可能。
  2 结果

  A、B两组患者均得到有效的随访,随访期6~18个月,平均8.4个月。A组20 例患者术后主观均满意,满意率为100%,术后JOA评分总体优良率为90.87%,术后X线片Boxall指数标准复位率为100%,植骨融合率为100%,融合时间为3~6个月,平均3.7个月。术后腰椎侧位动力位片显示,20 例病例中,固定节段过伸与过屈位片的椎体后缘均维持不变,随访至6个月时有1 例出现活动后腰部脆弱无力,偶有疼痛不适,动力位X线片出现上一节段不稳定,典型病例为一62 岁男性患者,影像学资料见图1~2。B组20 例病患中,术后有17 例主观满意,满意率为85%,术后JOA评分总体优良率为81.56%,2 例术后症状改善,1 例术后无明显改善,术后X线根据Boxall指数标准复位优良率为80%,植骨融合率为85%,植骨融合时间为3.2~8个月,平均4.2个月。其中1 例植骨吸收,1 例植骨固定,此2 例术后有椎间隙的丢失,术后腰椎侧位动力位片显示,固定节段过伸与过屈位片椎体后缘不能维持不变,上位椎体下后缘与下位椎体上后缘比较,过伸位上位椎体的下后缘比过屈位下位椎体的上后缘向后滑移约1.5~2 mm,其余动力位片固定节段都能维持不变。1 例内植物不良在术后第87天弯腰时出现松脱而行翻修手术,术中采用骨水泥强化并加粗螺钉直径以提高螺钉的把持力,术后患者主观满意。术后两组随访结果见表1~4。表1 两组病例术前及术后随访至6个月JOA评分结果,表2 两组病例术后主观满意及JOA评定指标结果,表3 两组病例术后Boxall评定指标结果,表4 两组病例术后Cook评定指标结果(略)。
  3 讨论
  3.1 术中比较分析
  老年退变性腰椎疾患主要是因骨量的减少以及脊椎周围软组织松弛所致的腰椎间不稳定、小关节的退变增生,许多患者只有通过手术才能缓解症状,改善生活质量。常规术式在复位过程中大多因骨质疏松不能完全复位,在提拉过程中因骨与钉的接触面积有限,把持力不够,滑脱的椎体不易复位,强行复位易出现松脱现象,用椎板钩在同一平面加强椎弓根钉固定可显著改善固定刚度且不受骨质疏松影响[5]。但对于退变性滑脱患者,主要的手术方案是椎管减压以及植骨融合,无法同时使用椎板钩进行加强。采用PMMA骨水泥强化后,因骨水泥为流体,可渗透到骨小梁间,形成许多伪足,再在椎弓根钉的挤压作用下,骨水泥的伪足明显增加,骨水泥固化稳定后,骨-骨水泥-钉形成一体,椎弓根钉经骨水泥强化后,可显著增强椎弓根螺钉的轴向拔出力、抗屈强度,从而减少周期横向负荷,即通过骨水泥强化,不仅能提供脊柱的即刻稳定性,还能显著增加固定节段脊柱的抗疲劳能力[6~8]。A组手术中在器械固定过程中感觉螺钉的扭距力显著增加;A组平均手术时间150~180 min,比B组常规术式延长15~30 min,主要增加向钉道内灌注骨水泥过程及骨水泥的固化稳定过程所需时间;A组平均术中失血量400~800 mL,与B组常规术式350~800 mL无明显差异。
  3.2 术后比较分析
  A、B两组患者均采用椎板切除减压以及侧隐窝扩大术、椎体间植骨融合术,两组患者在术后麻醉苏醒后即感双下肢症状明显缓解,部分残留有小腿外侧麻木感,3 d后缓解,B组有1 例术后症状无明显改善。两组病例术后1周内均摄术后腰椎正侧位片,两组病例中钉周及骨水泥周围均无透亮线存在。A组病例中20 例全部获得良好复位,椎间隙高度基本恢复正常,腰椎序列整齐稳定,这与术中因骨水泥强化后明显增加了螺钉的把持力和稳定性有关[6~8],有效地提高了手术中的复位能力。B组20 例中有17 例获得满意的复位,2 例部分复位以及椎间隙高度与术前大致相同,1 例内植物不良且无复位,主要怕强行复位在术中出现螺钉松动或轴向拔出。

  术后1个月,两组病例均卧床,术后3周开始行腰背肌的功能训练,两组病例术后主观都比较满意,X线片与术后一周内的比较无明显差别。但A组20 例病例中,自觉腰部力量及活动能力良好,这可能与术中椎体内灌注PMMA骨水泥增加了手术椎体的刚度、提高了椎体在活动中的弹性、固定椎体的稳定性良好、增加了腰背肌有效的前负荷有关,有待生物学实验考证。

  术后3个月,两组病例均下床活动了1~1.5个月,A组20 例病例中,均能行走500m以上,腰部及双下肢无明显临床症状,前屈、后伸及侧方运动均良好,加大活动强度及量后有1 例残留部分腰部不适及酸痛,无下肢症状,主观满意良好,术后JOA评分总体优良率为90.87%,说明术后腰部的稳定性和活动度改善,活动行走能力显著改善。B组20 例病例中,有18 例能行走500m以上,其中有9 例需腰围辅助固定才能完成,腰部的活动度前屈有限制,加大活动强度及量后有9 例明显感腰部酸软无力,1 例较术前略有改善,1 例在术后87 d因弯腰时突感腰部疼痛,不能活动,出现内植物松脱,即予以翻修手术。术后JOA评分总体优良率为81.56%,说明B组术后腰部的稳定性、活动能力及行走能力均不及A组。术后3个月X线正侧位片,A组20 例病例中,滑脱椎体的复位及椎间隙无丢失,有6 例病例植骨区与椎体间模糊,但未见明显骨小梁桥接,14 例植骨区存在间隙,但未见硬化带形成。B组20 例有17 例与术后1个月X线片比较无变化,1 例进行翻修手术,2 例病例存在椎间隙丢失现象,但螺钉周围未见明显透亮线出现,追加腰椎动力位片后见固定节段椎体存在不稳定迹象,固定节段椎体后缘仍有前后滑移,说明螺钉在骨质疏松的椎体内不能稳定,存在切割或微动现象,这可能因钉与骨小梁的应力不等,活动后骨小梁与钉撞击造成骨小梁骨内骨折所致,而A组经骨水泥强化后,部分骨水泥经钉挤压后渗透到骨小房中,可减少这种撞击现象;B组20 例病例中植骨区与椎体间的间隙仍然存在,但未见有硬化带形成,1 例植骨区与椎体间的间隙有增宽趋势。术后3个月两组病例比较,A组20 例病例腰部的稳定性、活动度及行走能力明显优于B组,植入物的稳定性方面,A组稳定可靠,B组2 例存在微动或切割迹象。

  术后6个月,A组20 例病例腰部的活动及力量显著增加,行走能力比术后3个月时明显增强,能正常行走,从事一些轻体力劳动,生活质量明显改善。增加活动量及强度后,有5 例增加活动量后出现下腰部轻微酸痛,无双下肢症状,1 例下腰部出现明显疼痛,并感腰部无力,无下肢症状,卧床休息后缓解,该病例术后6个月X线动力位片显示上位椎间隙变窄,固定节段稳定。其余19 例腰椎正侧位片示腰椎序列稳定、整齐,内植物稳定,植骨区与椎体间见骨小梁桥接。B组有17 例腰部的活动及力量明显增加,行走能力也明显好转,基本能正常行走,有10 例可从事一些力所能及的体力劳动,加大活动强度及量后,7 例病例出现下腰部酸痛,6 例无下肢症状,1 例还存有间歇性跛行;腰椎正侧位片有15 例植骨区与椎体见骨小梁桥接,2 例仍有间隙未见硬化带(8个月获得有效融合),1 例植骨区存在间隙并有硬化带出现即植骨固定,1 例植骨区骨量明显减少,植骨吸收,动力位片2 例固定节段仍存在不稳定迹象。融合椎体的稳定是植骨融合的前提条件,两组病例中,通过临床观察,A组术后的生活及生产质量明显优于B组,A组固定节段的融合率明显高于B组,融合时间比B组缩短。
  3.3 骨水泥注入量分析及临床并发症的预防
  椎体强化时骨水泥注入剂量不是越多越好,剂量大易引起骨水泥渗漏,而剂量太小,又起不到强化作用。我们在A组20 例病例的具体操作过程中,椎体探路器探入多为4 cm,保护好钉道周围,每侧椎弓注入骨水泥的量多为2~3 mL即可溢至钉道口,这与贺强龙等[9]临床研究提出的骨水泥注入量为1~3 mL相符,若注入3 mL后仍不能见骨水泥溢至钉道口,提示可能骨水泥有渗漏,应采用C型臂X线机监视骨水泥的走向,以便能及时处理骨水泥的渗漏。PMMA骨水泥强化老年骨质疏松椎弓根螺钉固定可能引起的临床并发症主要有[10]:a)PMMA渗漏入椎管形成占位压迫神经根及马尾;b)PMMA凝固时发热灼伤神经组织;c)PMMA不能在体内代谢,时间久后可能引起周围骨质吸收,螺钉松动;d)PMMA不具有生物降解性,没有骨诱导活性,骨与骨水泥界面的异物反应及聚合物的毒性和致癌作用等问题目前还没有解决[11];e)由于骨水泥强化后固定节段形成一个坚强稳定的整体,使邻近节段应力增加,易引起邻近节段椎体的骨折和退变[12]。对于近期并发症,因手术为开放性手术,都在直视下进行,结合C型臂X线机透视监测,我们认为只要提高警惕,用纱块将钉道周围保护好,注入骨水泥前用探针探出钉道底部及四壁均为骨质才注入骨水泥,同时掌握骨水泥的注入时机是完全可以避免的。对于PMMA骨水泥的远期并发症,主要就是不能在体内代谢,长时间可能引起周围骨质的吸收,导致内植物骨水泥的整体松动。对于整体松动,我们认为,只要一旦出现即将内固定物取出,椎弓根钉取出后,再做固定椎椎体成形术(即在取出的钉道内再注入骨水泥),可达到治疗目的。对于骨水泥聚合物的毒性,主要在使用时出现过敏及一过性肺栓塞,只要在灌注骨水泥前使用抗过敏药物是可以预防的。关于致癌作用,临床使用骨水泥50年来尚未见报道。因此,我们认为PMMA可能引起的临床近远期并发症是可防可治的。
  4 结论

  通过A、B两组临床观察,我们认为经PMMA骨水泥强化椎弓根钉治疗老年退变性腰椎疾患,近期效果明显优于未强化组,手术中能有效地增加螺钉的把持力、稳定性以及抗疲劳能力,减少手术的失败,且手术难度无明显增加;术中只要提高警惕,注入前保护好周围组织,确定钉道在骨内,同时掌握骨水泥的注入时机,完全可避免手术并发症的发生;远期效果有待继续随访比较。
骨水泥强化椎弓根钉与否治疗退变性腰椎疾患临床分析
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