鐘遠鳴蘇之盟覃海飚李智斐李兵蘇正義

（1.廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院骨科，南寧530023；2.廣西中醫(yī)藥大學，南寧530001）

骨質(zhì)疏松對后路腰椎椎體間融合術(shù)后骨融合的影響*

鐘遠鳴1蘇之盟2**覃海飚1李智斐1李兵2蘇正義2

（1.廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院骨科，南寧530023；2.廣西中醫(yī)藥大學，南寧530001）

背景：骨質(zhì)疏松的發(fā)病率高、并發(fā)癥多，但其對后路腰椎椎體間融合術(shù)后骨融合的相關(guān)影響仍缺乏系統(tǒng)認識。

目的：研究骨質(zhì)疏松對后路腰椎椎體間融合（posterior lumbar interbody fusion，PLIF）術(shù)后骨融合的影響。

方法：2010年1月至2014年6月，62例腰椎管狹窄合并腰椎失穩(wěn)癥患者行PLIF治療。根據(jù)患者術(shù)前腰椎QCT值分為兩組：骨質(zhì)疏松組，28例；正常骨量組，34例。采用JOA評分、Nakai評分進行療效評估，并用美國食品藥品管理局推薦的方法判定植骨融合情況。

結(jié)果：62例患者隨訪時間6～45個月，平均14個月。末次隨訪時組間的骨融合率、融合時間、JOA評分、Nakai評分結(jié)果比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。組內(nèi)末次隨訪的JOA評分與各自術(shù)前值比較，均顯著增加（P＜0.05）。

結(jié)論：PLIF是治療腰椎管狹窄合并腰椎失穩(wěn)癥的可靠方法，但骨質(zhì)疏松可能通過加速移植骨吸收、抑制新骨形成、誘發(fā)內(nèi)植物失穩(wěn)等，導致骨融合率和臨床療效降低、融合時間延長，甚至融合失敗。關(guān)鍵詞：骨質(zhì)疏松；脊柱融合術(shù)；腰椎

Background:The osteoporosis is characterized by high morbidity and so many complications.But we cannot understand well the influence of osteoporosis on bone fusion after posterior lumbar interbody fusion(PLIF)now.

Objective:To investigate the influence of osteoporosis on bone fusion after PLIF.

Methods:Atotal of 62 patients with lumbar canal stenosis combined with lumbar instability were treated by PLIF from January 2010 to June 2014 and enrolled in this study.They were divided into 2 groups according to preoperative bone mineral density:osteoporosis group(n=28)and normal bone mass group(n=34).The JOAscore and Nakai score were used to evaluate curative effects.The method recommended by the U.S.Food and DrugAdministration was used to estimate the final fusion.

Results:At the last follow-up,there were significant differences in the fusion rate,fusion time,JOA score and Nakai assessment between two groups(P＜0.05).Compared with preoperative JOA scores,the final JOA score was significantly increased in each group(P＜0.05).

Conclusions:The mean duration of follow-up was 14 months(range,6-45 months)in all patients.PLIF is a reliable method for the treatment of lumbar canal stenosis combined with lumbar instability syndrome.Osteoporosis may reduce the fusion rate and clinical outcome,prolong the fusion time and even lead to fusion failure by accelerating graft-bone absorption,restraining the formation of new bone,and inducing the implant instability.

腰椎管狹窄合并腰椎失穩(wěn)癥好發(fā)于中老年人，臨床表現(xiàn)主要有腰腿疼痛、麻木、間歇性跛行等，而中老年人多伴有骨質(zhì)疏松（osteoporosis，OP），這可能會影響腰椎融合術(shù)后的正常骨融合。腰椎管狹窄合并腰椎失穩(wěn)癥保守治療有一定效果，但病情容易反復發(fā)作，久之可能會造成進行性神經(jīng)損害，甚至可致患者的生活自理能力和工作能力喪失。因此，手術(shù)也是治療該病的重要方法。后路腰椎椎體間融合術(shù)（posterior lumbar interbody fusion，PLIF）是 公認治療該病的經(jīng)典術(shù)式之一，具有技術(shù)成熟、療效確切、重建脊柱穩(wěn)定等優(yōu)點。但是，OP患者繼發(fā)的骨質(zhì)缺損會讓內(nèi)固定穩(wěn)定和植骨融合變得困難[1]。Tempel等[2]報道骨密度T值小于-1的OP患者行單純的經(jīng)腰大肌后外側(cè)椎體間融合術(shù)后發(fā)生進展性植骨塌陷的風險更高。就此推論，OP與腰椎融合術(shù)后的骨融合似乎存在一定相關(guān)性。本文旨在分析OP對PLIF術(shù)后骨融合的相關(guān)影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

2010年1月至2014年6月，62例腰椎管狹窄合并腰椎失穩(wěn)癥患者接受PLIF治療。男16例，女46例；年齡56～74歲，平均65歲；隨訪時間6～45個月，平均14個月。上述手術(shù)均由同一治療組醫(yī)師完成。

納入標準：①腰椎管狹窄合并腰椎失穩(wěn)癥經(jīng)系統(tǒng)保守治療3個月以上無效者；②術(shù)前腰椎QCT值 ≤80 mg/cm3和≥120 mg/cm3者 ；③ 采 用PLIF治 療且手術(shù)前后影像學資料完整者；④配合隨訪，且隨訪時間≥6個月者。根據(jù)患者術(shù)前腰椎QCT值分為兩組：骨質(zhì)疏松組，28例，腰椎QCT值≤80 mg/cm3；正常骨量組，34例，腰椎QCT值≥120 mg/cm3。除術(shù)前的腰椎QCT值骨質(zhì)疏松組顯著低于正常骨量組（P＜0.05）外，兩組患者一般資料具有可比性（表1）。

1.2 手術(shù)方法

手術(shù)均在全身麻醉下進行，患者取俯臥位，采用腰椎后正中入路，逐層切開顯露椎板至橫突后，視椎管和神經(jīng)根管周圍病變及受壓情況行硬膜囊和（或）神經(jīng)根擴大減壓，摘除椎間盤組織并充分處理植骨床，C型臂X線機監(jiān)視下相應節(jié)段予“椎弓根螺釘內(nèi)固定＋椎體間融合器（Cage）植骨融合”，所用植骨均為自體骨（20～25 g），術(shù)口徹底止血及沖洗后留置引流管并逐層縫合。

師：同學們，今天我們要到云貴高原的大山深處，去欣賞一曲悲壯的生命之歌。下面請同學們讀課文《生命的壯歌》，并請你在書上做上適當?shù)臉擞浐捅匾挠涗?，讀完后請在小組內(nèi)談談你的閱讀感受。（學生讀完）

1.3 術(shù)后處理

術(shù)后給予抗生素預防感染。術(shù)后48 h內(nèi)拔除引流管和尿管，并復查X線片及CT。拔管后鼓勵患者佩戴腰圍下床活動；術(shù)后2周切口拆線；囑患者3個月內(nèi)避免刻意彎腰、負重及大幅度旋轉(zhuǎn)腰部。術(shù)后第3、6、12個月常規(guī)門診復診，根據(jù)復診時病情指導患者是否行腰背肌功能鍛煉[3]。對于伴有骨質(zhì)疏松的患者，術(shù)后繼續(xù)抗骨質(zhì)疏松治療半年（①阿法骨化醇軟膠囊，0.5 μg，口服，每日1次；②阿侖膦酸鈉片，10 mg，口服，每日1次，晨起空腹200 ml溫開水送服；③依降鈣素注射液，20 U，肌內(nèi)注射，每周1次，或注射用鮭降鈣素100 IU，肌內(nèi)注射，每日1次，或鮭魚降鈣 素 噴鼻 劑0.1 ml，每 日1次 ，噴鼻 ；④ 碳 酸鈣D3片1.25 g，口服，每日1次），待復查腰椎QCT值較術(shù)前提高后可逐步減少或停止抗骨質(zhì)疏松用藥。生活上，建議患者積極參加戶外活動、多曬太陽，促進體內(nèi)鈣磷吸收和減少骨量丟失，并指導患者均衡膳食、加強營養(yǎng)、增加含鈣豐富食物的攝入。

1.4 臨床療效評估

采用 日本骨 科學 會（Japanese Orthopaedic Association，JOA）29分評分法和Nakai評分標準[4]進行療效評定。Nakai評分標準為：優(yōu)，癥狀和體征完全消失，恢復工作；良，癥狀和體征基本消失，勞累后又可出現(xiàn)，可恢復工作；可，癥狀和體征明顯改善，遺留輕度腰痛或下肢不適，需減輕工作或活動；差：癥狀和體征無明顯改善，不能從事正常工作和生活。

1.5 植骨融合判定

采用美國食品藥品管理局推薦的方法判定植骨融合情況：已融合是指在Cage中及其周圍見到有連續(xù)的骨小梁形成或融合節(jié)段過伸過屈位片椎體間角度活動域＜5°；未融合是指Cage移位、松動、超過50%的Cage終板界面出現(xiàn)厚度＞2 mm的透亮帶或過伸過屈位片椎體間角度活動域＞5°（圖1）。

采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟 件 ，計量資料采均數(shù)± 標準差表示，行t檢驗。組間末次隨訪療效比較采用非參數(shù)秩和檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 植骨融合情況

末次隨訪時，骨質(zhì)疏松組7例未融合，正常骨量組1例未融合。骨質(zhì)疏松組未融合的原因：1例植骨塊吸收導致螺釘斷裂及融合節(jié)段失穩(wěn)，2例融合區(qū)域新骨形成抑制導致釘?shù)浪蓜樱?例植骨塊塌陷，1例術(shù)中Cage塌陷而未能置入Cage導致植骨量不足，1例過早腰部活動及負重導致Cage向椎管內(nèi)移位。正常骨量組患者經(jīng)門診隨訪和影像學復查，雖然排除了上述融合失敗因素的存在，其未融合主要考慮與術(shù)后隨訪時間（6個月）較短有關(guān)，但骨質(zhì)疏松組失敗的因素仍可影響正常骨量患者的融合率和內(nèi)固定的穩(wěn)定性。在其余患者中均已實現(xiàn)骨性融合，融合時間為5～15個月。骨質(zhì)疏松組和正常骨量組的平均融合時間分別為（12.07±2.81）個月和（7.29±2.90）個月，兩者比較差異有統(tǒng)計學意義（P=0.01）。骨質(zhì)疏松組和正常骨量組的骨融合率分別為75.00%和97.06%，兩者比較差異也有統(tǒng)計學意義（P=0.03）。

表1 兩組患者一般資料比較

圖1 A.患者，女，65歲，QCT=129 mg/cm3，Cage中及其周圍有連續(xù)骨小梁；B.患者，男，76歲，QCT=74.6 mg/cm3，＞50%的Cage終板界面透亮帶厚度＞2 mm；C.患者，女，58歲，QCT=26.2 mg/cm3，骨小梁連續(xù)性中斷

2.2 臨床療效結(jié)果

JOA評分結(jié)果：末次隨訪時，骨質(zhì)疏松組JOA評分顯著低于正常骨量組（P＜0.05）。與術(shù)前相比，兩組末次隨訪時JOA評分均顯著提高（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組患者手術(shù)前后JOA評分比較（分，）

表2 兩組患者手術(shù)前后JOA評分比較（分，）

?

Nakai評估結(jié)果：Nakai評分結(jié)果顯示，骨質(zhì)疏松組：優(yōu)8例，良12例，可4例，差4例；骨量正常組：優(yōu)16例，良16例，可1例，差1例。兩組末次隨訪時臨床療效進行 非 參 數(shù)秩和Mann-Whitney U檢驗,差異 有統(tǒng)計學意義（Z=-2.15，P=0.03）。

3 討論

PLIF是治療腰椎管狹窄合并腰椎失穩(wěn)癥的經(jīng)典術(shù)式，它可重建脊柱的力學穩(wěn)定，幫助患者恢復正常的生活及工作能力，能夠有效降低致殘率，也是治療其他腰椎疾病的重要方法之一。

近年來，關(guān)于OP對腰椎融合術(shù)后骨融合影響的文獻報道日漸增多。OP患者在圍手術(shù)期采取積極的防治對策能夠有效改善腰椎融合術(shù)后的放射學結(jié)果和臨床效果[5]，這已成為脊柱外科領(lǐng)域的共識。有學者認為術(shù)前CT掃描的亨斯菲爾德量化值可用于評估椎體骨質(zhì)量、植入物穩(wěn)定性和脊柱融合成功率等[6]。而在術(shù)中使用膨脹式椎弓根螺釘能夠增加釘棒在骨質(zhì)疏松椎體內(nèi)的強度，減少骨水泥的使用和避免相關(guān)風險，也是解決螺釘抗拔力差的好方法[7]。國外研究發(fā)現(xiàn)，在前路腰椎椎體間融合術(shù)中使用模塊形椎間融合器能獲得更高的放射學融合率（骨融合率為97%）和較低的融合器沉降率（沉降＞4 mm者僅12%），并且有助于維持腰椎前凸角度和腰椎曲度[8]。綜合Ohtori、Hirsch、Park、Ammerman等[9-12]報道在脊柱融合術(shù)后使用特立帕肽、甲狀旁腺激素、重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白、同種異體細胞骨基質(zhì)等藥物,可以改善骨的顯微結(jié)構(gòu)和骨髓的質(zhì)量、促進植骨融合、提高脊柱融合成功率等。筆者認為，如果術(shù)者在沒有掌握患者骨質(zhì)量的情況下行腰椎融合術(shù)，可能會造成術(shù)中準備不足、術(shù)后治療欠佳，甚至導致手術(shù)失敗，但圍手術(shù)期的防治措施則能為OP患者行腰椎融合術(shù)提供有益幫助，這些措施也是解決術(shù)中或術(shù)后內(nèi)植物松動的補救性辦法。因此，在PLIF術(shù)前測定椎體骨密度、了解椎體骨質(zhì)量，為擬定圍手術(shù)期防治方案提供參考，有利于維持術(shù)中及術(shù)后融合節(jié)段的穩(wěn)定，從而促進植骨融合、縮短融合時間、提高骨融合率、預防和減少并發(fā)癥；同時，實現(xiàn)骨性融合也是患者獲得遠期療效的關(guān)鍵保證。

本研究發(fā)現(xiàn)，骨質(zhì)疏松組術(shù)前和末次隨訪的JOA評分均低于正常骨量組，這可能與OP患者圍手術(shù)期經(jīng)常伴有的脊柱軸性痛和慢性腰背痛,以及由于疼痛而影響睡眠、起立、站立、久坐、步行、洗漱、欠身、舉重物等因素有關(guān)。OP患者在接受JOA評分時,受到疼痛和日常生活動作困難等因素的影響，導致了上述評分差異。此外，骨質(zhì)疏松組的骨融合率和Nakai評分優(yōu)良率均低于正常骨量組，前者的融合時間則長于后者。當然，骨融合是一個動態(tài)過程，不同患者之間存在著個體差異。因此，即使部分患者的融合時間超過了上述時間但仍未實現(xiàn)骨性融合，也不能就此斷定為融合失敗或融合停止。已有的研究表明骨質(zhì)疏松或邊緣性骨質(zhì)疏松、婦女，以及理想的植骨床準備、充足的植骨量等均是影響脊柱融合術(shù)后骨融合質(zhì)量的關(guān)鍵因素[13]。但也有文獻報道骨密度與骨融合率、并發(fā)癥發(fā)生率、脊柱側(cè)凸程度并無相關(guān)性[14]。因此，骨密度并不是決定術(shù)后骨融合率和臨床療效的唯一因素，術(shù)前神經(jīng)功能損害程度、術(shù)中椎管內(nèi)操作干擾、術(shù)后治療的依從性和有效性、圍手術(shù)期的防治對策、融合節(jié)段數(shù)量及融合方式、病程及隨訪時間長短、有無內(nèi)固定置入及其穩(wěn)定性、植骨床處理情況、植骨量和植骨塊接觸面積大小、個體差異及基礎(chǔ)疾病等可能也是影響臨床療效或骨融合率的重要因素。

末次隨訪時發(fā)現(xiàn)，OP對PLIF術(shù)后骨融合的影響主要有以下四點：①加速植骨塊吸收或塌陷,抑制和減少新骨形成；②增加內(nèi)植物松動、移位、斷裂和融合節(jié)段失穩(wěn)的風險，導致骨融合失??；③延長骨融合所需時間；④降低腰椎融合成功率。

本研究仍有一些不足：①觀察病例樣本量?。虎诓糠只颊邚筒闀r植骨已融合，但其準確的融合時間無法確定；③抗骨質(zhì)疏松治療對融合率、融合時間、臨床療效的具體影響仍不甚清楚；④隨訪時間較短；⑤診斷OP的方法單一（即腰椎QCT值）。雖然聯(lián)合應用生物合成材料、自體分化的間充質(zhì)干細胞、低強度脈沖超聲波等技術(shù)能提高后路脊柱融合兔子模型的臨床融合率[15]，但在骨質(zhì)疏松椎體中，植入物的穩(wěn)定性依然不如正常骨量椎體，故提高患者的骨質(zhì)量和融合節(jié)段的穩(wěn)定性仍是確保骨融合率和療效的關(guān)鍵舉措。隨著骨髓移植、基因治療、電磁刺激、促骨生長因子、組織工程骨等技術(shù)的快速發(fā)展，骨質(zhì)疏松患者將有更多更優(yōu)的圍手術(shù)期治療選擇。

[1]Lehman RA Jr,Kang DG,Wagner SC.Management of osteoporosis in spine surgery.J Am Acad Orthop Surg,2015, 23(4):253-263.

[2]Tempel ZJ,Gandhoke GS,Okonkwo DO,et al.Impaired bone mineral density as a predictor of graft subsidence following minimally invasive transpsoas lateral lumbar interbody fusion.Eur Spine J,2015,24 Suppl 3:414-419.

[3]張智海,劉忠厚,李娜,等.中國人骨質(zhì)疏松癥診斷標準專家共識(2014版).中國骨質(zhì)疏松雜志,2014,20(9):1007-1010.

[4]Herman MJ,Pizzutillo PD.Spondylolysis and spondylolistthesis in the child and adolescent:a new classification.Clin Orthop Relat Res,2005,(434):46-54.

[5]Park SB,Chung CK.Strategies of spinal fusion on osteoporotic spine.J Korean Neurosurg Soc,2011,49(6):317-322.

[6]Schreiber JJ,Anderson PA,Hsu WK.Use of computed tomography for assessing bone mineral density.Neurosurg Focus,2014,37(1):E4.

[7]Koller H,Zenner J,Hitzl W,et al.The impact of a distal expansion mechanism added to a standard pedicle screw on pullout resistance.A biomechanical study.Spine J,2013,13 (5):532-541.

[8]Jackson KL,Yeoman C,Chung WM,et al.Anterior lumbar interbody fusion:two-year results with a modular interbody device.Asian Spine,2014,8(5):591-598.

[9]Ohtori S,Inoue G,Orita S,et al.Comparison of teriparatide and bisphosphonate treatment to reduce pedicle screw loosening after lumbar spinal fusion surgery in postmenopausal women with osteoporosis from a bone quality perspective. Spine(Phila Pa 1976),2013,38(8):487-492.

[10]Hirsch BP,Unnanuntana A,Cunningham ME,et al.The effect of therapies for osteoporosis on spine fusion:a systematic review.Spine J,2013,13(2):190-199.

[11]Park SB,Park SH,Kim NH,et al.BMP-2 induced early bone formation in spine fusion using rat ovariectomy osteoporosis model.Spine J,2013,13(10):1273-1280.

[12]Ammerman JM,Libricz J,Ammerman MD.The role of Osteocel Plus as a fusion substrate in minimally invasive instrumented transforaminal lumbar interbody fusion.Clin Neurol Neurosurg,2013,115(7):991-994.

[13]AndersenT,ChristensenFB,LangdahlBL,etal.Fusionmass bone quality after uninstrumented spinal fusion in older patients.Eur Spine J,2010,19(12):2200-2208.

[14]Yagi M,King AB,Boachie-Adjei O,et al.Characterization of osteopenia/osteoporosis in adult scoliosis:does bone density affect surgical outcome?Spine(Phila Pa 1976),2011, 36(20):1652-1657.

[15]Hui CF,Chan CW,Yeung HY,et al.Low-intensity pulsed ultrasound enhances posterior spinal fusion implanted with mesenchymal stem cells-calcium phosphate composite without bone grafting.Spine(Phila Pa 1976),2011,36(13): 1010-1016.

Effect of osteoporosis on bone fusion after posterior lumbar interbody fusion*

ZHONG Yuanming1,SU Zhimeng2**,QIN Haibiao1,LI Zhifei1,LI Bing2,SU Zhengyi2
(1.Department of Orthopedics,FirstAffiliated Hospital of Guangxi University of Tradional Chinese Medicine, Nanning 530023;2.Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning 530001,China)

Osteoporosis;Spinal Fusion;Lumbar Vertebrae

廣西衛(wèi)生廳科研課題（項目編號：Z2014119，Z2013190）

**通信作者：蘇之盟，E-mail：1723987508@qq.com