人工椎体和椎间盘在胸腰椎结核中的疗效临床医学论文.doc

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人工椎体和椎间盘在胸腰椎结核中的疗效_临床医学论文作者：王永清，夏仁云，孙明学，杜国跃，贺靠团，葛保健，刘江涛，孙元，卢世璧【摘要】［目的］总结框架人工椎体和椎间盘在胸腰椎结核中应用的疗效。［方法］2002年4月～2006年7月收治具有24个月以上完整随访资料的脊柱结核33例，其中椎体置换28例，椎间盘5例。胸椎体结核T7～1213例，胸腰段T12L1、24例，腰椎体结核L1～5 16例。完全截瘫4例，不完全截瘫8例，有马尾神经综合征10例。20例有后凸畸形15°～45°，平均25.69°。并发浸润性肺结核23例，结核性胸膜炎和淋巴腺结核4例。一期彻底切除病灶，恢复病椎骨膜功能，营造病椎局部良好血运环境的基础上，撑开椎体、纠正脊柱后凸畸形、固定并维持脊柱稳定性、植骨重建缺损椎骨的骨性结构。术后定期X线和CT检查手术椎节稳定性、运动功能和融合情况。［结果］随访时间24～51个月，其中36个月以上21例，平均37个月。除1例病灶复发,2例完全截瘫患者未完全恢复外，余30例恢复。20例后凸畸形纠正角度15°～30°，平均纠正21.03°。其他病人最后一次复查骨重建理想、人工椎体稳定，血沉、血象等基本正常，骨结核治愈率96.97%。［结论］在全程、规律、足量、联合的抗结核化疗保护下,切除结核病灶，一期应用框架人工椎体或椎间盘治疗由胸腰椎结核引起的骨缺损及其并发症是可行的。【关键词】人工椎体；人工腰椎间盘；脊柱结核；脊柱固定术Abstract:［Objective］To analyze the therapeutic effect of artificial vertebra body with framework(AVBF)and artificial intercalated disk with framework(AIDF)in thoracic and lumbar spinal tuberculosis(ST).［Method］Thirty-three cases of spinal tuberculosis had been treated and followed up for 24 months from April 2002 to July 2006.Twenty-eight cases were replaced by AVBF and 5 cases were replaced by AIDF.There were 13 cases of T7～12 spinal tuberculosis,4 cases of T12.L1、2,16 cases of L1～5.There were 4 cases of complete paraplegia,8 cases of incomplete paraplegia and 10 cases of syndrome of coccygeal nervi.There were 20 cases of an angle of humpback from 15°to 45°,average 25.69°.There were 23 cases of complication of infiltrative pulmonary tuberculosis,4 cases of tuberculous pleurisy and 4 cases of scrofula.After the tubercular focus was resected entirely,the function of periosteum of sick vertebra was resumed and blood circulation was restored again in the location of ST.AVBF was braced between the survival vertebral bodies,redressed spinal backward malformation,maintained spinal stability and rebuilt skeletal structure by the bone grafting.The vertebrae post-operation were evaluated about the spinal stability,fusion of survival vertebrae and motor function of AVBF by X-ray and CT.［Result］All cases were followed up for 24 to 51 months,average 36 months and 21 cases of the total were followed up over 36 months.Except the 2 cases of complete paraplegia recovered partially and 1 case recrudesced,30 cases were recovered completely.Reconstruction and stability of the segments of spine,ESR and WBC were normal.Tuberculosis was cured with the rate 96.7%.The 20 cases with backward malformed were corrected by 15°～30°,average 21.03°.［Conclusion］Entirely excised tubercular focus and applied AVBF and AIDF based on full range,regularly,full dose and confederative anti-tuberculosis medicine treatment.Key words：artificial vertebra body;artificial intercalated disc;spinal tuberculosis;spinal arthrodesis近年来随着我国活动性肺结核患者数量的明显上升，脊柱结核发病人数亦显著增高。作为脊柱结核重要干预方法之一的手术治疗，近些年发展较快，特别是脊柱结核一期病灶清除、植骨和附以外固定已经得到了肯定［1～4］。而椎体和椎间盘（图1）的替代物—人工椎体(artificial vertebra body AVB)和人工间盘(artificial intercalated disk AID)置换也迎动而生。即在系统的抗结核化疗保护下，一期彻底切除病灶，恢复病椎骨膜功能，营造病椎局部良好血运环境的基础上，撑开椎体置入人工椎体、纠正脊柱后凸畸形，病灶内固定并维持脊柱稳定性。若人工椎体需植骨，重建缺损椎骨的骨性结构，将会得到较好的治疗效果。具体报道如下。1资料与方法1.1临床资料2002年4月～2006年7月用框架人工椎体和间盘治疗胸腰椎结核，并具有24个月以上完整随访资料33例。其中男19例，女14例；年龄25～67岁，平均39.52岁。均以腰背痛或并下肢功能障碍就诊，具有结核病中毒症状8例。胸椎体结核T7～12 13例，均有不同程度椎旁脓肿，并背部脓肿1例。胸腰段T12L1、24例，其中3例有不同程度椎旁或腰大肌脓肿、切口处或腹股沟处寒性脓肿和窦道形成。腰椎体结核L1～5 16例，有不同程度一侧腰大肌脓肿9例，双侧7例，腹股沟处寒性脓肿及窦道形成1例。以单一椎间盘破坏为主的7例，相邻两个部分椎体并一个间盘受到严重破坏的7例，一个椎体并两个间盘13例，两个椎体并两个间盘2例，两个椎体并三个间盘4例。20例有后凸畸形15°～45°，平均25.69°。其中5例同时存在侧凸畸形10°～20°，平均14°。完全截瘫4例，Frankel功能分级A级，不完全截瘫8例，为B～C级，有不同程度马尾神经综合征10例。既往病灶清除术后复发，再手术行人工椎体置换6例，第3次1例。并发浸润性肺结核23例，结核性胸膜炎和淋巴腺结核4例。术前血沉2～81 mm/h，平均30.67 mm/h。1.2手术方法采取同期病灶切除、人工椎体或椎间盘固定，自体骨和（或）异体冻干骨填充缺损椎骨。术前患者应规范抗结核治疗2周以上，血沉在40 mm/1 h以下。脓肿较大或抢救截瘫的患者可考虑提前手术，但一般状态如心、肺、肾功能较好，肺结核病灶较稳定等无手术禁忌证。向病人及家属交待、说明人工假体应用的意义，取得充分理解与合作。麻醉与体位：胸腰段和腰椎体结核均采取连续硬膜外23例，胸椎全麻醉10例。体位均采取侧卧位。入路：从寒性脓肿侧或较大侧入路，同时切除流注性脓肿和窦道，沿脓肿的窦道进入骨病灶。胸椎结核采取肋横突外侧2～3 cm切口（图2a），T11、12和L1常规腰背腹切口，切除相应的肋骨用血纱布包好留用植骨。腰椎结核常规腹部斜切口，且至髂嵴附近，便于髂骨取骨。虽然胸、腰脊柱结核手术的入路不同，但病灶切除和人工假体的安装基本一样。病灶切除：术中椎管的前方完全暴露减压，彻底清除脓肿、坏死肉芽组织、干酪样物和死骨。切除椎体的病变部分至正常骨质，尽可能达到残端面与终板修平，病椎骨膜及软组织尽量保留完整。椎管前方完全减压。用碘伏或洗必泰浸泡10～15 min，再用庆大霉素液反复冲洗(图2b、2c)。假体安装：以椎间盘破坏为主，缺损2.5 cm以下用人工椎间盘，2.5 cm以上用人工椎体置换。椎骨有1/3存在就能安全固定假体。用椎体撑开器撑开残腔的上下椎体，尽量矫正脊柱后和侧凸畸形，再用撑开维持器维持撑开。测量残腔的高度和上下椎体的直径，选择合适型号假体。托板C左右方向置入，托板侧块在术侧，整体安装于被切除病灶的残腔内。旋转可调式立柱A，进一步纠正畸形。用C型臂X线机检查安装是否合适后，依次固定横行螺钉C、纵行螺钉D，在固定椎体内相互交锁（图3）。链霉素1～2 g制成球，放入病灶内，过敏者可改用异烟肼液，注入残腔内。植骨：人工椎置换的患者采用自体肋骨或髂骨，制成骨条和颗粒，为保留成骨有效成分，不需清洗填充人工假体周围，或/和植入带有BMP等生长因子的异体骨。关闭病椎骨膜等组织，放置引流管48～72 h。人工椎间盘置换的患者不植骨。手术时间2.0～5.0 h，平均3.14 h。出血量200 ml～1800 ml,平均784.80 ml。输血量0～1 800 ml，平均746.70 ml。术中并发气胸行胸腔闭式引流术1例。1.3术后治疗根据病情给抗生素和支持治疗。采用全程、规律、足量、联合抗结核化疗：异烟肼0.30～0.50 g、利福平0.45～0.60 g、乙胺丁醇0.75～1.00 g，每日一次顿服；链霉素0.75 g，每日一次肌注；这四种首选药物联合治疗6个月，如有过敏或耐药等反应的，改用丁胺卡那0.4～0.6 g、吡嗪酰胺1.5 g等，并根据复查具体情况减药或减量调整。术后注意整体翻身、下肢的功能锻炼和褥疮护理。2周后拍骨片复查。依据病变切除范围、年龄、营养状况等综合分析后决定起床时间。腰椎结核患者下床活动时辅助腰围固定8～12个月。除1例病灶复发,2例完全截瘫患者，未完全恢复外，余30例恢复。20例后凸畸形纠正角度15°～30°，平均纠正21.03°。其他病人最后一次复查骨重建理想、人工椎体稳定，血沉、血象等基本正常，治愈率90.91%。图2胸椎结核手术与常规肋横突（后外侧）入路不同图2a胸椎结核的改良入路切口与常规肋横突入路切口示意图图2b切开病椎侧方骨膜等软组织（左图为手术示意图）图2c病椎切除后的残腔（左图为手术示意图）图2d于残腔中置入人工椎体（左图为手术示意图）2随访及效果2.1治疗结果术后引流量150～550 ml，平均311 ml。无混合感染，切口一期愈合。卧床时间1～3.5个月，平均2.52个月。化疗时间6～24个月，平均12个月，其中不规范治疗4例，主要原因是没有很好的遵守医嘱。全部33例除1例人工椎体置换患者的骨病灶及肺结核复发，假体移位，再次导致不全截瘫，Frankel功能分级为C级，尚在治疗中外，余32例没有复发，起床后腰背部畸形均不明显。未改进前假体的固定螺丝发生退钉1例，予以取出，无不良后果；假体的托板发生疲劳断裂1例，原因是术后4周起床并剧烈活动所至，未做任何处理，骨病灶处重建良好。除2例恢复较差的完全截瘫患者外，余均从事一般性或中等体力劳动。2.2 24个月以上随访结果本组随访时间24～51个月，其中36个月以上21例，平均37个月。8例不全截瘫和10例马尾综合征患者术后第2 d有不同程度症状恢复，24个月基本康复。4例完全截瘫中，2例术后1～2个月开始恢复，24个月Frankel功能分级E级；另两例24个月后仍瘫痪，1例感觉部分恢复，Frankel功能分级B级，另1例C级感觉、运动及二便功能部分恢复。32例患者最后一次复查骨重建理想、人工椎体稳定。血沉、血象基本正常，骨结核治愈率96.97%。32例X线片示假体的位置无改变，27例人工椎体置换患者的假体周围呈较均匀的骨性融合影像。5例人工椎间盘置换患者中，有3例假体周围有不同程度的不规则的骨化影像，24个月后仍保持间盘假体活动的4例。术前有脊柱侧凸畸形的全部纠正，20例术后凸畸形矫正角度15°～30°，平均矫正21.03°。有些病例术后被矫正的后凸畸形复现，2年后平均纠正后凸畸形19.89°。CT或三维CT检查可见，27例人工椎体置换患者，植骨间模糊或融合，假体和骨膜边缘呈高密度成骨影像，假体两端处与固定椎体骨质融合良好，未发现新的病灶。5例人工椎间盘置换患者，除3例可见假体周围有不规则的间断骨化影，假体中间未见骨化。典型病例，女，26岁，L3、4椎体结核手术前后的影像对比资料（图3）。3讨论3.1框架人工椎间盘或椎体生物学性能钛合金组织相容性好、可终身置入人体内和便于各种影像学检查，因此是加工假体的理想材料。该技术是融椎体间支撑和侧方固定为一体的脊柱固定器。框架人工间盘是椎间结核的间盘替代。框架人工椎体治疗脊柱结核，不是椎体的简单替代，而是为撑开椎体、纠正脊柱后突畸形、固定并维持椎体的高度和脊柱的稳定，提供重建骨性结构的空间。托板C的侧块改进适合缺损椎体与假体固定，减少了切除和固定范围较大带来的副损伤。托板的面积仅占固定椎体截面积的1/3～1/2，有利于该部位骨性融合。侧块上的2枚平行和1枚纵行固定螺钉通过特制的导具装置安装，在椎体中心相互交锁，形成立体固定，提高了骨-假体表面的固定强度和脊柱的稳定性；托板与可调立柱间有一个楮臼关节，两者间有±5～10的活动，可减少骨-假体表面的应力集中；因为微动也降低了人工椎体过多的应力遮挡，相应提高植骨融合后重建骨性结构的应力，因而促进了骨成长。当固定椎体之间的植骨完全融合达到一定强度时，假体的支撑、固定和维持稳定的可靠性大大提高。寒性脓肿使病椎骨膜与椎体分离，骨膜表面形成一层结核肉芽组织壁，限制了骨膜的原有功能，影响了病变椎体内的血液供应，使病灶越发恶化。彻底清除脓肿和脓肿壁的肉芽组织，恢复病椎骨膜功能，提供良好的局部血运，彻底切除病灶，露出良好血运的健康骨质，是假体置入、骨性结构再建的环境基础，也是促进残余病变治愈的关键。实验研究中发现，结核菌在钛合金表面黏附性差，不产生生物膜，这降低了结核菌对药物和机体免疫的抗性。手术前、中、后强有力的抗结核治疗及营养支持也是分不开的。假体的框架中和病椎骨膜之间由植骨填充，即假体包埋于植骨和上下椎体之间，使植骨与上下固定椎体、病椎骨膜充分接触，逐渐融合。假体的框架表面喷涂羟基磷灰石，有利于骨形成。术后已纠正的后凸畸形复现的主要原因是较窄的托板与椎骨的接触面积小，骨吸收至下沉和相对前后移位所至，改进了托板后，后凸畸形复现基本避免。图3a手术前X线片和MRI片图3b手术后3个月的X线和CT片，表现椎体重建的治疗效果图3c手术后26个月的CT检查，表现椎体骨重建良好3.2框架人工椎体或间盘的适应证随访33例脊柱结核中，破坏最轻为单个椎间盘受累，破坏最严重的累及2个椎体并3个间盘，残腔高在2.0～7.0 cm。小于2.5 cm的残腔选用人工椎间盘，2.5～7.0 cm选用人工椎体。大于7 cm的残腔安装人工椎体将不能保证脊柱的稳定性，因为脊柱的功能复杂，椎体的骨质强度较薄弱，较容易遭到破坏。因此该假体最好应用于骨缺损7.0 cm内，即不超过2个椎体并3个间盘。框架人工椎体也适用于椎体肿瘤、骨折及后凸畸形的治疗。脊柱结核是椎体感染病变，且手术后多数留有缺损椎体。椎体肿瘤和骨折是整个椎体切除，均是非感染病灶，局部血运好，因此利于假体置入。另外椎体肿瘤患者，假体的作用是短期效应。3.3框架人工椎体或间盘的优缺点脊柱前后路内固定种类繁多，近几年前路固定报道较多。框架人工椎体或间盘是一个切口同期完成切除骨病灶、纠正畸形、固定并维持脊柱的稳定性，减少损伤、降低患者的体力和经济消耗，缩短手术时间和术者的工作量。生物性框架结构有利于骨融合。当包埋假体的植骨融合后，增加了脊柱固定强度，避免内固定物对脊柱周围的组织影响和副损伤。轴心支撑比椎体侧方和后方固定力学更合理。与椎体或钛网加钉棒、钉板等固定系统相比对机体创伤轻，且减少了费用和工作量等。该假体最好不用在L5S1，也没有用于未成年人脊柱结核的经验。本组只是2～4年观察，尚需要进一步远期观察和总结。在全程、规律、足量和联合的抗结核化疗的保护下，彻底切除骨病灶，用框架人工椎体或间盘治疗胸腰椎结核及其并发症是完全可行的。【参考文献】［1］金大地，陈建庭，张浩，等.一期前路椎体间植骨并内固定治疗胸腰椎结核［J］.中华骨科杂志，2000,38:900-902.［2］Amir H，Fayazi MD,Steven C.Preliminary results of staged anterior debridement and reconstruction using titanium mesh cages in the treatment of thoracolumbar vertebral osteomyelitis［J］.Spine Journal，2004：388–395.［3］Bhat AL,Lowery GL,Sei A.The use of titanium surgical mesh-bone graft composite in the anterior thoracic or lumbar spine after 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