劉達(dá)，廖冬發(fā)，鄭偉，黃晨，康夏，盛珺，周江軍，巴晶晶，伍紅樺*

(1.成都軍區(qū)總醫(yī)院骨科，四川 成都　610038；2.解放軍第184醫(yī)院骨科，江西 鷹潭　335000；3.山東威高骨科材料股份有限公司，山東 威海　264200)

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優(yōu)化劑量骨水泥強(qiáng)化螺釘固定治療骨質(zhì)疏松腰椎間盤突出癥的臨床療效

劉達(dá)1，廖冬發(fā)1，鄭偉1，黃晨1，康夏1，盛珺1，周江軍2，巴晶晶3，伍紅樺1*

(1.成都軍區(qū)總醫(yī)院骨科，四川 成都610038；2.解放軍第184醫(yī)院骨科，江西 鷹潭335000；3.山東威高骨科材料股份有限公司，山東 威海264200)

目的評(píng)價(jià)優(yōu)化劑量的骨水泥強(qiáng)化椎弓根螺釘固定治療合并骨質(zhì)疏松癥的腰椎間盤突出癥患者的臨床效果。方法我科于2013年6月至2014年6月對(duì)27 例合并骨質(zhì)疏松癥的腰椎間盤突出癥患者進(jìn)行了經(jīng)后路骨水泥強(qiáng)化椎弓根螺釘固定、全椎板減壓、髓核摘除、椎間植骨融合術(shù)。所有患者術(shù)前BMD檢查T值均小于-2.5，均診斷為骨質(zhì)疏松癥。所有患者均注1.5 mL聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)強(qiáng)化椎弓根螺釘固定，術(shù)前和術(shù)后均給予抗骨質(zhì)疏松治療。記錄和觀察患者圍手術(shù)期基本情況及并發(fā)癥。記錄術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月和末次隨訪患者疼痛的視覺模擬評(píng)分(visual analogue scale，VAS)、日本骨科協(xié)會(huì)下腰痛評(píng)分(Japanese orthopedic association low back pain score，JOA)和Oswestry功能障礙指數(shù)(oswestry disability index，ODI)，X線和CT檢查評(píng)價(jià)螺釘穩(wěn)定性和椎間植骨融合情況。結(jié)果27 例患者均順利完成手術(shù)，手術(shù)時(shí)間130～200 min，出血量200～500 mL；術(shù)中無神經(jīng)損傷，無硬膜撕裂，無明顯骨水泥滲漏及螺釘松動(dòng)。所有患者均得到隨訪，隨訪時(shí)間18～30個(gè)月。末次隨訪X線及CT檢查示：未發(fā)現(xiàn)明顯的骨水泥滲漏、螺釘松動(dòng)、融合器下沉；椎間植骨融合良好，椎間融合率為88.9%?；颊咝g(shù)后6個(gè)月和末次隨訪的VAS、JOA、ODI評(píng)分均較術(shù)前有明顯好轉(zhuǎn)，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，上述指標(biāo)在末次隨訪和術(shù)后6個(gè)月之間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論在合并骨質(zhì)疏松癥的腰椎間盤突出癥患者手術(shù)中，注射1.5 mL骨水泥強(qiáng)化椎弓根螺釘固定能夠有效提高骨質(zhì)疏松條件下脊柱內(nèi)固定的初始穩(wěn)定性。該方法能很好地維持骨質(zhì)疏松條件下內(nèi)固定的遠(yuǎn)期穩(wěn)定性，提高椎間植骨融合率，顯著降低了遠(yuǎn)期螺釘松動(dòng)和椎間植骨不融合的風(fēng)險(xiǎn)。

腰椎間盤突出癥；骨質(zhì)疏松癥；骨水泥；椎弓根螺釘；強(qiáng)化

對(duì)于神經(jīng)癥狀明顯且經(jīng)保守治療無效的中老年腰椎間盤突出癥患者，給予經(jīng)后路腰椎管探查充分減壓、神經(jīng)根松解、髓核摘除，為防止術(shù)后發(fā)生醫(yī)源性腰椎不穩(wěn)，予以椎體間植骨融合、椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)具有有效的臨床治療效果[1-2]。但隨著我國人口老齡化的日益加重，越來越多的腰椎間盤突出癥患者同時(shí)患有骨質(zhì)疏松癥。研究表明，骨質(zhì)疏松嚴(yán)重影響螺釘?shù)陌殉至Γ菀装l(fā)生螺釘?shù)乃蓜?dòng)或不能安放椎弓根螺釘，導(dǎo)致椎間融合器下沉、椎間融合率下降及內(nèi)固定失敗[3]，嚴(yán)重影響治療效果，增加術(shù)后風(fēng)險(xiǎn)。

為了解決上述問題，很多學(xué)者通過向釘?shù)纼?nèi)注射聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(polymethylmethacrylate，PMMA)來強(qiáng)化螺釘?shù)姆€(wěn)定性，并取得了良好的效果。然而，通過文獻(xiàn)回顧我們發(fā)現(xiàn)，在眾多的研究中PMMA的注射劑量存在很大的差異[4-10]，且對(duì)于不同劑量PMMA強(qiáng)化螺釘穩(wěn)定性的比較研究以及螺釘穩(wěn)定性與PMMA劑量之間的相關(guān)性研究甚少。前期我們通過骨質(zhì)疏松腰椎標(biāo)本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[11]，椎弓根螺釘?shù)姆€(wěn)定性與PMMA的劑量之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。但在某個(gè)范圍內(nèi)，增加PMMA的劑量并不能顯著提高螺釘?shù)姆€(wěn)定性，反而會(huì)增加骨水泥滲漏的潛在風(fēng)險(xiǎn)[12]，骨質(zhì)疏松腰椎標(biāo)本中PMMA的最合適劑量是1.5 mL，既可以顯著提高螺釘?shù)墓潭◤?qiáng)度又顯著降低了PMMA的滲漏風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)前期的研究結(jié)果，我們在2013年6月至2014年6月期間對(duì)27 例骨質(zhì)疏松性腰椎間盤突出癥患者采用經(jīng)后路骨水泥強(qiáng)化椎弓根螺釘固定、全椎板減壓髓核摘除、椎間植骨融合術(shù)，并優(yōu)化了PMMA的注射劑量，取得了較好的臨床效果，現(xiàn)匯報(bào)如下。

1　資料與方法

1.1一般資料2013年6月至2014年6月我科收治的腰椎間盤突出癥患者中選取27 例患者，其中男8 例，女19 例；年齡58～72歲，平均65.8歲，責(zé)任間隙：L3～45例，L4～510 例，L5S112 例。術(shù)前均行X線、CT和MRI檢查，均診斷為腰椎間盤突出癥。術(shù)前均采用雙能X線吸收法行骨密度檢測，所有患者腰椎T值小于-2.5，根據(jù)WHO的診斷標(biāo)準(zhǔn)所有患者均診斷為骨質(zhì)疏松?；颊咝g(shù)前均有不同程度的神經(jīng)壓迫癥狀，患者均經(jīng)系統(tǒng)保守治療無效。納入標(biāo)準(zhǔn)：a)均為單間隙椎間盤突出；b)巨大椎間盤脫出、椎間隙嚴(yán)重退變、后縱韌帶骨化、雙側(cè)側(cè)隱窩狹窄等，有全椎板減壓、椎間融合手術(shù)指證，無明顯手術(shù)禁忌證；c)能接受骨水泥釘?shù)缽?qiáng)化可能的風(fēng)險(xiǎn)；d)依從性好，術(shù)后能夠配合進(jìn)行正規(guī)功能鍛煉及抗骨質(zhì)疏松治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：a)多間隙椎間盤突出、椎體間嚴(yán)重失穩(wěn)或滑脫者；b)無明顯全椎板減壓、椎間融合手術(shù)指證者；c)不能理解及接受手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，身體條件不能耐受麻醉及手術(shù)者；d)依從性差，術(shù)后無法配合進(jìn)行正規(guī)的功能鍛煉及抗骨質(zhì)疏松治療者。

1.2圍手術(shù)期處理術(shù)前所有患者均給予抗骨質(zhì)疏松治療，包括鈣劑、活性維生素D和抑制鈣吸收藥物。患者完善相關(guān)輔助檢查后，排除手術(shù)禁忌證。

1.3手術(shù)治療全身麻醉后患者取俯臥位，術(shù)前透視定位，以責(zé)任間隙為中心行后正中切口，常規(guī)暴露需要固定節(jié)段椎體的棘突、椎板至雙側(cè)小關(guān)節(jié)突。充分顯露椎弓根的進(jìn)針點(diǎn)，常規(guī)方法制備釘?shù)篮筇降冕數(shù)浪谋诩暗撞繄?jiān)硬，無落空感，置入定位針。術(shù)中透視確定定位針位置及方向良好，將骨水泥專用推桿經(jīng)釘?shù)婪胖糜谧刁w內(nèi)，透視確認(rèn)推桿尖端位于椎體內(nèi)(側(cè)位位于椎體前1/3)。使用PMMA骨水泥進(jìn)行釘?shù)缽?qiáng)化處理，將粉劑和水劑按照比例混合后充分?jǐn)嚢?，待其成牙膏狀時(shí)注入到推桿內(nèi)，緩慢將1.5 mL PMMA推入椎體內(nèi)，邊注射邊往后退出推桿直至推桿的尖端位于椎體后緣即停止注射，透視下嚴(yán)密關(guān)注注射過程中PMMA的流動(dòng)及分布，一旦發(fā)生滲漏立即停止注射。注入骨水泥的同時(shí)應(yīng)密切注意患者的血壓、心率和呼吸等指標(biāo)變化。注射完畢后取出推桿，直接擰入長度合適的椎弓根螺釘，并再次透視確認(rèn)椎弓根螺釘位置及PMMA分布情況。根據(jù)責(zé)任間隙進(jìn)行椎管探查減壓，取出椎間盤髓核及終板軟骨，處理植骨床，行椎體間植骨融合后置入填滿骨粒的椎間融合器。選取長度合適的連接棒，按照脊柱生理曲度進(jìn)行預(yù)彎并連接，椎間適當(dāng)加壓。將減壓的骨質(zhì)或同種異體骨行后外側(cè)植骨。沖洗切口，置引流管，逐層縫合切口。

術(shù)后應(yīng)用抗生素預(yù)防切口感染，48～72 h內(nèi)拔除切口引流管，術(shù)后2 d床上進(jìn)行腰背部肌肉及雙下肢功能練習(xí)，8周過伸位腰圍保護(hù)下限時(shí)下床行走活動(dòng)。術(shù)后4個(gè)月，去除腰圍，加強(qiáng)腰背部肌肉功能鍛煉。術(shù)后及出院后正規(guī)抗骨質(zhì)疏松治療，并定期門診隨訪調(diào)整藥物。

1.4療效評(píng)價(jià)及觀察指標(biāo)a)圍手術(shù)期參數(shù)：手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、并發(fā)癥等；b)視覺模擬疼痛評(píng)分(visual analogue scale pain score，VAS)：記錄術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月及末次隨訪VAS來評(píng)價(jià)疼痛癥狀的改善情況；c)日本骨科協(xié)會(huì)下腰痛評(píng)分(Japanese orthopedic association low back pain score，JOA)：記錄術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月及末次隨訪JOA來評(píng)價(jià)神經(jīng)功能的改善情況；d)Oswestry功能障礙指數(shù)(oswestry disability index，ODI)：記錄術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月及末次隨訪ODI來評(píng)價(jià)日常功能的改善情況；e)患者術(shù)后定期隨訪，隨訪過程中常規(guī)攝腰椎正側(cè)位及動(dòng)力位片、CT，評(píng)價(jià)融合節(jié)段的融合情況及螺釘?shù)奈恢?。椎體融合的評(píng)價(jià)指標(biāo)[5]：可見融合節(jié)段間有連續(xù)性骨小梁所形成的骨橋，椎弓根釘及融合器周圍無硬化、透亮帶，同時(shí)在動(dòng)力位X線片上融合節(jié)段無相對(duì)移位，三者缺一即視為未能成功融合，或原融合節(jié)段間形成假關(guān)節(jié)。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 16.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)　　果

2.1術(shù)后一般情況27 例患者均順利完成手術(shù)，手術(shù)時(shí)間為130～200 min，術(shù)中出血量為200～500 mL。所有釘?shù)谰⑸?.5 mL PMMA強(qiáng)化椎弓根螺釘固定，術(shù)中無神經(jīng)損傷，無硬膜撕裂，無明顯骨水泥滲漏、螺釘松動(dòng)等并發(fā)癥。所有患者術(shù)后未出現(xiàn)切口感染及脊髓神經(jīng)癥狀加重等情況。本組獲得18～30個(gè)月隨防，平均24個(gè)月。

2.2影像學(xué)情況術(shù)后6個(gè)月及術(shù)后末次隨訪X線及CT檢查顯示：所有椎弓根螺釘及融合器位置良好，椎間隙高度良好，未發(fā)現(xiàn)明顯的骨水泥滲漏、螺釘松動(dòng)、融合器下沉。椎間植骨融合良好，椎間融合24 例，融合率為88.9%。

2.3療效評(píng)分對(duì)患者術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月和末次隨訪的疼痛指數(shù)、神經(jīng)功能及日常生活功能情況分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和比較，患者術(shù)后6個(gè)月和末次隨訪的VAS、JOA、ODI評(píng)分均較術(shù)前明顯好轉(zhuǎn)，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，患者術(shù)后的疼痛明顯減輕，神經(jīng)功能明顯恢復(fù)，日常生活功能明顯改善。但上述指標(biāo)在末次隨訪和術(shù)后6個(gè)月之間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見表1)。

表1　手術(shù)前后患者VAS和影像學(xué)參數(shù)比較±s)

2.4典型病例73 歲女性患者，主因“反復(fù)左下肢放射痛1年，加重伴跛行4 d”入院，?？撇轶w：L4～5棘突、椎間隙壓痛，左內(nèi)外踝、左足第2、3跖背側(cè)皮膚感覺減退，左側(cè)踇長伸肌肌力Ⅲ級(jí)，左下肢直腿抬高試驗(yàn)陽性。采用經(jīng)后路骨水泥強(qiáng)化椎弓根螺釘固定、全椎板減壓髓核摘除、椎間植骨融合術(shù)，手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖1～3。

3　討　　論

圖1　術(shù)前正側(cè)位X線片及CT示腰椎退變明顯，L4～5椎間盤突出明顯

經(jīng)后路腰椎椎間融合內(nèi)固定術(shù)是目前治療腰椎間盤突出癥的有效方法之一。然而，對(duì)于合并骨質(zhì)疏松癥的患者來說，進(jìn)行脊柱植骨融合內(nèi)固定術(shù)具有極大的挑戰(zhàn)。研究表明，骨質(zhì)疏松嚴(yán)重影響螺釘?shù)墓潭◤?qiáng)度，導(dǎo)致內(nèi)固定物松動(dòng)、內(nèi)固定失敗[3]。目前提高骨質(zhì)疏松條件下螺釘穩(wěn)定性的主要方法是向釘?shù)纼?nèi)直接注射PMMA強(qiáng)化螺釘?shù)姆€(wěn)定性。然而，目前的實(shí)驗(yàn)研究和臨床研究中PMMA的注射劑量沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[4-10]，少則0.8 mL，多達(dá)8.0 mL，螺釘穩(wěn)定性提高的程度差異很大，缺少對(duì)于螺釘穩(wěn)定性與注射PMMA劑量的相關(guān)性研究，尤其缺乏針對(duì)骨質(zhì)疏松腰椎標(biāo)本中提高螺釘固定時(shí)注射PMMA最佳劑量的相關(guān)研究。

針對(duì)上述不足之處，我們在骨質(zhì)疏松的尸體腰椎標(biāo)本中進(jìn)行了PMMA強(qiáng)化螺釘穩(wěn)定性的研究。為了降低骨水泥的滲漏風(fēng)險(xiǎn)，我們采用了邊注入骨水泥邊退出骨水泥推桿的方法，使骨水泥主要分布在椎體內(nèi)的釘?shù)乐車?。結(jié)果表明[11]，注射不同劑量的PMMA后螺釘在骨質(zhì)疏松腰椎中的穩(wěn)定性有不同程度的提高，且螺釘?shù)姆€(wěn)定性與PMMA劑量之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。然而在某個(gè)范圍內(nèi)提高PMMA的劑量并不能顯著提高螺釘?shù)姆€(wěn)定性，反而提高了骨水泥滲漏的潛在風(fēng)險(xiǎn)。研究表明：在骨質(zhì)疏松腰椎標(biāo)本中提高螺釘穩(wěn)定性時(shí)注射1.5 mL的PMMA可以作為較合適的選擇。

圖2　術(shù)后6個(gè)月正側(cè)位X線片及CT示螺釘及融合器位置、螺釘周圍骨水泥分布、椎間隙高度、椎間植骨融合情況均良好

圖3　末次隨訪正側(cè)位X線片及CT示螺釘及融合器的位置、螺釘周圍骨水泥的分布、椎間隙高度、椎間植骨融合均良好

目前臨床上并無注射PMMA的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?；谇捌谘芯康慕Y(jié)果我們進(jìn)行了臨床研究，選取了27 例合并骨質(zhì)疏松癥的腰椎間盤突出癥患者，采用經(jīng)后路骨水泥強(qiáng)化椎弓根螺釘固定、全椎板減壓髓核摘除、椎間植骨融合術(shù)，選擇了更為優(yōu)化的骨水泥注射劑量，所有患者責(zé)任間隙的相鄰椎體均注射1.5 mL的PMMA來強(qiáng)化椎弓根螺釘固定。記錄患者手術(shù)前后疼痛評(píng)分、神經(jīng)功能情況、日常生活功能情況，并通過影像學(xué)檢查評(píng)價(jià)植骨融合和螺釘穩(wěn)定性情況。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，與術(shù)前相比術(shù)后6個(gè)月和末次隨訪患者的VAS、JOA、ODI評(píng)分均顯著下降，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；術(shù)后6個(gè)月和末次隨訪在上述指標(biāo)上均不具差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。影像學(xué)檢查表明，末次隨訪時(shí)所有患者的所有內(nèi)固定位置良好，未發(fā)現(xiàn)明顯的螺釘松動(dòng)、融合器下沉，其中形成椎間融合24 例，融合率為88.9%。結(jié)果表明：經(jīng)過有效、徹底的減壓及堅(jiān)強(qiáng)的內(nèi)固定后患者的疼痛癥狀、神經(jīng)功能和日常生活功能均有顯著的恢復(fù)。我們在術(shù)中使用PMMA強(qiáng)化螺釘固定，在連接釘棒系統(tǒng)時(shí)未發(fā)現(xiàn)明顯螺釘松動(dòng)現(xiàn)象，且術(shù)后影像學(xué)檢查均證實(shí)了內(nèi)固定的有效、堅(jiān)強(qiáng)的早期和遠(yuǎn)期穩(wěn)定性以及良好的椎間骨性融合。

我們認(rèn)為：在合并骨質(zhì)疏松癥的腰椎間盤突出癥患者手術(shù)中，注射1.5 mL骨水泥強(qiáng)化椎弓根螺釘固定能夠有效提高骨質(zhì)疏松條件下脊柱內(nèi)固定的初始穩(wěn)定性。該方法很好的維持骨質(zhì)疏松條件下內(nèi)固定的遠(yuǎn)期穩(wěn)定性，提高椎間植骨融合率，顯著降低了遠(yuǎn)期螺釘松動(dòng)和椎間植骨不融合的風(fēng)險(xiǎn)。

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Clinical Effect of Treatment of Lumbar Disc Herniation with Osteoporosis through Augmentation of Pedicle Screw Fixation with Optimized Volume of PMMA

Liu Da，Liao Dongfa，Zheng Wei，etal

(Department of Orthopaedics，General Hospital of Chengdu Military，Chengdu610038，China)

ObjectiveTo evaluate the clinical effect of augmentation of pedicle screw fixation with optimized volume of bone cement in treatment of lumbar disc herniation with osteoporosis.Methods27 patients with lumbar disc herniation and osteoporosis between June 2013 and June 2014 were treated with pedicle screw fixation and bone cement augmentation，laminectomy，discectomy and interbody fusion.All patients underwent pre-operative examination of bone mineral density with T-score<-2.5 and were diagnosed with osteoporosis.All patients underwent augmentation of pedicle screw fixation with injection of 1.5 mL bone cement and all patients were treated with anti-osteoporosis therapy pre- and post-operation.All patients were observed and recorded with basic conditions and complications.At pre-operation，6-month post-operation and last follow-up，pain visual analogue scale(VAS) and Japanese Orthopedic Association low back pain score(JOA) and Oswestry disability index(ODI) of all patients were recorded and the screw stability and interbody fusion of all patients were evaluated in X-ray and CT examination.Results27 patients were successfully underwent operation with operation time about 130～200 min and blood loss about 200～500 mL.There were no spinal cord or nerve injury，no dural tear and no obviously bone cement leakage and screw loosening during operation.All patients were followed up for 18 to 30 months.X-ray and CT examination at last follow-up showed no leakage of bone cement，non-loosening of pedicle screw and non-sinking of cage.Good interbody fusion was found and fusion rate was 88.9%.At 6-month post-operation and last follow-up，VAS，JOA and ODI were significantly improved than those at pre-operation(P<0.05)，but there were no significantly differences on these parameters between 6-month post-operation and last follow-up(P>0.05).ConclusionDuring operation for lumbar disc herniation with osteoporosis，augmentation of pedicle screw fixation with 1.5 mL bone cement can effectively enhance initial stability of pedicle screw in osteoporosis.This method can well maintain long-term stability of internal fixation in osteoporosis，improve interbody fusion rate and significantly reduce risks of long-term screw loosening and interbody non-fusion.

lumbar disc herniation；osteoporosis；bone cement；pedicle screw；augmentation

1008-5572(2016)10-0874-05

國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(81301606)；成都軍區(qū)總醫(yī)院院管課題資助項(xiàng)目(2013YG-B015)；成都軍區(qū)總醫(yī)院研究型人才資助項(xiàng)目(42412E33)；*本文通訊作者：伍紅樺

R681.5+3

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2016-05-31

劉達(dá)(1982- )，男，主治醫(yī)師，成都軍區(qū)總醫(yī)院骨科，610038。