钉棒系统置入内固定结合病灶清除治疗老年胸腰骶椎结核

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.13.025

中国组织工程研究 ›› 2013, Vol. 17 ›› Issue (13): 2463-2470.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.13.025

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钉棒系统置入内固定结合病灶清除治疗老年胸腰骶椎结核

邓强，郭海龙，盛伟斌，李世昊，盛军，买尔旦，普拉提，张建

新疆医科大学第一附属医院脊柱外科，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830054

收稿日期:2012-11-26 修回日期:2012-12-13 出版日期:2013-03-26 发布日期:2013-03-26
通讯作者: 李世昊，新疆医科大学第一附属医院脊柱外科，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830054 alfrnd@sina.com
作者简介:邓强★，男，1974年生，湖南省益阳市人，汉族，2004年新疆医科大学毕业，硕士，副主任医师，主要从事脊柱外科方面的研究。 dengqiang9788@yahoo.com
基金资助:
新疆医科大学第一附属医院科研课题(201022GC04)。

Screw and rod system fixation combined with debridement treats tuberculosis of the thoracic, lumbar and sacral spine in the elderly

Deng Qiang, Guo Hai-long, Sheng Wei-bin, Li Shi-hao, Sheng Jun, Mai Er-dan, Pu La-ti, Zhang Jian

Department of Spinal Surgery, the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China

Received:2012-11-26 Revised:2012-12-13 Online:2013-03-26 Published:2013-03-26
Contact: Li Shi-hao, Department of Spinal Surgery, the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China alfrnd@sina.com
About author:Deng Qiang★, Master, Associate chief physician, Department of Spinal Surgery, the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China dengqiang9788@yahoo.com

摘要/Abstract

摘要：

背景：钉棒系统对于老年脊柱结核患者重建和稳定脊柱是一种可优先选择的内固定材料。老年胸腰骶椎结核后路病灶清除、器械内固定治疗、植骨融合与前路手术的选择常有争论。
目的：观察钉棒系统置入内固定结合病灶清除治疗老年胸腰骶椎结核的效果，对比前路与后路手术治疗效果的差异。
方法：选择老年胸腰骶椎结核患者47例，按手术方案分为2组，后路组27例，行后路病灶清除、植骨融合、钉棒系统置入内固定；前路组20例，行前路病灶清除、植骨融合、后路钉棒系统置入内固定。利用Frankel分级标准评价患者治疗前后脊髓损伤和恢复情况；应用X射线片评价患者治疗前后临床疗效；观察患者治疗前后血沉、Cobb角变化。
结果与结论：47例患者均获得随访，随访时间10-36个月，所有患者均治愈，术中及住院期间无严重并发症发生。植骨于10-18个月内均获融合，Frankel分级明显改善。2组患者Frankel分级改善情况及Cobb角、血沉变化差异均无显著性意义(P > 0.05)。提示钉棒系统置入内固定结合病灶清除治疗老年胸腰骶椎结核，后路与前路手术均可获得较好的治疗效果，均可重建脊柱稳定性，恢复脊柱正常序列。应根据脊柱结核的类型、破坏程度及手术可能造成的脊柱稳定性改变等选择合理的手术入路。

关键词: 骨关节植入物, 临床实践, 结核, 脊柱, 钉棒系统, 内固定, 病灶清除, 植骨融合, 老年人, 腰椎, 胸椎, 骶椎, 其他基金

Abstract:

BACKGROUND: Screw and rod system is a priority choice fixation material for the reconstruction and spine stabilization of elderly spinal tuberculosis patients. There are controversies on the debridment, internal fixation, interbody fusion and the selection of anterior approach operation for the treatment of tuberculosis of thoracic, lumbar and sacral spine in elderly patients.
OBJECTIVE: To observe the effect of screw and rod system fixation combined with debridement in treating tuberculosis of thoracic, lumbar and sacral spine in elderly patients, and to compare the difference of treatment effect of anterior and posterior surgery.
METHODS: Forty-seven elderly patients with tuberculosis of thoracic, lumbar and sacral spine were selected, and divided into two groups according to the surgery program. There were 27 patients in posterior operation group, and the patients in the posterior group were treated with debridment, bone graft fusion and screw and rod system internal fixation. There were 20 patients in anterior operation group, and the patients were treated with debridment, bone graft fusion and posterior screw and rod system internal fixation. Frankel neurological grade was used to evaluate spinal cord injury and recovery situations before and after treatment. The clinical efficacy was evaluated with X-ray films before and after treatment, and the changes of erythrocyte sedimentation rate and Cobb angle were observed before and after treatment.
RESULTS AND CONCLUSION: All the 47 patients were followed-up for 10-36 months, and all the patients were cured. No severe complications occurred during and after operation. Spinal fusion occurred in all the patients at 10-18 months after operation. Frankel neurological grades were improved significantly. There were no significant differences of the improvement of Frankel neurological grades, Cobb angle and erythrocyte sedimentation rate between two groups (P > 0.05). Both of anterior and posterior screw and rod system fixation combined with debridement for the treatment of tuberculosis of thoracic, lumbar and sacral spine in elderly patients can obtain the satisfactory effect, reconstruct the spinal stability and restore normal spine sequence. Reasonable surgical approach should be chosen based on the type of spinal tuberculosis, the extent of the damage and surgery caused spine stability changes.

Key words: bone and joint implants, clinical practice, tuberculosis, spinal, screw and rod system, internal fixation, debridement, bone graft fusion, elderly, lumbar, thoracic, sacral, other grants-supported paper

中图分类号:

R318

邓强，郭海龙，盛伟斌，李世昊，盛军，买尔旦，普拉提，张建. 钉棒系统置入内固定结合病灶清除治疗老年胸腰骶椎结核[J]. 中国组织工程研究, 2013, 17(13): 2463-2470.

Deng Qiang, Guo Hai-long, Sheng Wei-bin, Li Shi-hao, Sheng Jun, Mai Er-dan, Pu La-ti, Zhang Jian. Screw and rod system fixation combined with debridement treats tuberculosis of the thoracic, lumbar and sacral spine in the elderly[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(13): 2463-2470.

图/表（结果） 4

2.1 参与者数量分析 按意向性分析处理，纳入老年胸、腰、骶椎结核患者47例，按手术方案分为2组，其中后路组27例，前路组20例，全部进入结果分析，无脱落。

2.2 随访结果 47例患者均获随访，随访10-36个月。所有病例通过X射线检查(部分行CT，MRI检查)示植骨全部融合，融合时间10-18个月，平均12.5个月；至末次随访时，未见骨不连、假关节形成及内固定松动、断裂现象出现，内固定材料并未增加术后感染风险^[19]。

2.3 患者治疗前后Fankel评分变化 见表1，2。

后路组中术前有神经功能障碍者19例，术后19例患者神经功能改善明显；前路组中术前有神经功能障碍者14例，术后14例患者神经功能改善明显。经分析，2组间Frankel分级改善情况差异无显著性意义(P > 0.05)。

2.4 患者治疗前后血沉、Cobb角变化 见表3。

后路组患者Cobb角、血沉术后2周、3个月较术前明显减小(P < 0.05)，前路组患者Cobb角、血沉术后2周、3个月较术前明显减小(P < 0.05)，而2组间治疗前后Cobb角、血沉变化差异无显著性意义(P > 0.05)。

2.5 典型病例

病例1：女性患者，71岁，治疗前X射线、MRI示L_2，3椎体破坏并脓肿形成，行前路病灶清除+植骨融合+钉棒系统置入内固定，治疗后2周复查X射线及MRI，治疗后1年复查X射线平片，治疗后3年复查X射线平片及MRI，显示L_2，3椎体病灶消失，植骨融合。按Ito植骨融合评价标准，见植骨块已和相邻椎体部分融合，相邻椎体之间骨桥形成，达到1级融合，见图1。

病例2：男性患者，64岁，诊断为L_3，4椎体结核，治疗前X射线平片、CT平扫及腰椎MRI示L_3，4椎体破坏伴椎旁脓肿形成，行后路病灶清除+植骨融合+钉棒系统置入内固定，治疗后2周复查X射线平片，治疗后1.5年复查X射线平片，显示L_3，4椎体病灶消失，植骨融合。按Zenya Ito植骨融合评价标准，见植骨块已和相邻椎体部分融合，相邻椎体之间骨桥形成，达到1级融合，见图2。

2.6 不良事件 后路组1例患者治疗后出现伤口红肿，少量脓液渗出，经卧床及规律抗结核后愈合；另1例患者因脓肿未彻底清除干净及术后未进行有效地抗结核治疗，于术后第20个月再次出现较大的腰大肌脓肿，经1个月的保守治疗无明显吸收后，行前路腰大肌脓肿清除术治愈。前路组2例患者出现术后浅表皮肤感染，经换药及抗感染治疗后愈合。余病例均未发现结核复发。

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引言

材料方法

对象和方法
设计：对比观察试验。
时间及地点：病例来自于2009年1月至2012年2月新疆医科大学第一附属医院脊柱外科。
对象：国际卫生组织及中国卫生部规定中60岁以上人群为老年人。选择2009年1月至2012年2月收治的老年胸、腰、骶椎结核患者47例，其中男32例，女15例；年龄61-78岁，平均64.5岁；病程3-11个月，平均6个月。47例患者均表现为持续的腰背部疼痛，33例双下肢肌力、痛、触觉减退，另有6例有后凸畸形。
诊断标准：符合老年胸、腰、骶椎结核的诊断标准者^[7-12]。
纳入标准：①临床症状和体征、实验室检查、影像学检查(X射线、CT、MRI检查)证实的老年胸、腰、骶椎结核患者。②对治疗及试验方案均知情同意者。
排除标准：①不能耐受手术者。②随访资料不完整者。
所有患者均经X射线片、CT三维重建、MRI检查，按手术方案分为2组，其中后路组27例，行后路病灶清除、植骨融合、器械内固定；前路组20例，行前路病灶清除、植骨融合、后路器械内固定。2组受累椎体数为1-4节，平均受累2节，前路组发生跳跃性结核2例，所有病例术后病理确诊为结核病变。后路组13例胸椎结核患者，12例腰椎结核患者，2例腰骶椎结核患者；术前Cobb角为10.9°-61.3°，平均40.7°；术前脊髓神经功能按Fankel分级：A级0例，B级2例，C级2例，D级15例，E级8例。前路组9例胸椎结核患者，7例腰椎结核患者，4例腰骶椎结核；术前Cobb角为18.7°-54.1°，平均34.5°；术前脊髓神经功能按Fankel分级，A级0例，B级1例，C级1例，D级12例，E级6例。两组患者的年龄、性别、病程、受累椎体情况、术前Cobb角及术前脊髓神经功能等基线资料相比，差异均无显著性意义(P > 0.05)，具有可比性。
钉棒内固定系统：应用的钉棒固定系统为美国强生公司Moss-Si内固定系统，具有强有力的三维内固定能力，其螺钉有较强的抗疲劳和抗拔出强度，锁定结构小巧简单，内植物固定后其后方皮下突起较小；螺钉直径大小有多种选择，钛合金材料生物相容性好，可不必再次手术取出，不影响术后CT和MRI检查。
方法：
术前准备：所有病例均行入院三大常规、结核抗体、血沉、C-反应蛋白及影像学检查，术前常规抗结核治疗不少于2周，据文献报道，短期化疗能提高脊柱结核手术疗效^[13-17]。一般为四联抗结核治疗。
治疗方法：
后路组：气管插管全身麻醉，俯卧位，以病椎为中心行后正中纵行切口，常规暴露双侧椎板至小关节外侧，C臂透视确认病椎后，于病椎上、下相邻的正常椎体上置入椎弓根螺钉，先于病变较轻的一侧暂安装内固定棒临时固定，显露椎管，保护脊髓，从病变较重一侧咬除病椎上、下关节突、横突，椎弓根，显露该侧椎间隙，切除坏死的椎间盘及上、下病椎侵犯软骨终板部分，沿椎体侧前方，向病椎前缘及上下刮除脓肿、死骨、干酪样坏死物及肉芽组织、同时可行腰大肌脓液冲洗、引流，同法清理另一侧病灶。待病灶清除完毕后，用大量生理盐水冲洗病灶区。冲洗完毕后于病椎剩余椎体间修整出植骨槽，取合适大小同种异体骨或自体髂骨紧密嵌入椎体间植骨槽，彻底冲洗术区，严格止血后，术区放置链霉素粉剂，安装连接棒，拧紧内固定螺钉，利用内固定系统的加压及撑开作用缓慢矫正脊柱后凸畸形，C臂透视证实后凸畸形纠正后，放置引流管，逐层关闭切口。
前路组：气管插管全身麻醉，行前路病灶清除、椎间植骨融合钉棒系统内固定。胸椎结核患者侧卧位，沿病椎上一肋骨作切口并切除该肋骨，进入胸腔。清除椎旁脓肿和病椎椎间盘、死骨、干酪样组织，并经椎体间骨缺损处用刮匙尽量刮除并吸尽脓液。在病变椎间盘上下椎体间作一植骨槽，取同种异体骨或自体髂骨植入植骨槽。腰椎结核患者侧卧位，切口起自T12肋下缘与腋后或腋中线交点外，向内或向下弯曲直到前正中线上，切口止点应依病变的高低而不同。显露后行病灶清除及植骨融合钉棒系统内固定。
术后处理：术后观察生命体征的变化及引流量，密切注意双下肢的感觉及运动状况，引流管术后24-72 h拔除，切口引流量少于50 mL可拔管。术后预防性应用抗生素3-5 d，期间继续四联抗结核治疗，吡嗪酰胺治疗3个月后停药，其余三联抗结核药物持续12-18个月。所有患者出院起每3个月到本院复查1次，24个月后每年1次。随访内容：常规实验室检查(血常规、血沉、肝肾功能等)、临床症状、影像学资料(Cobb角、植骨块融合情况、内固定物情况等)、神经功能(Frankle分级)。
主要观察指标：①利用Frankel分级标准评价患者术前、术后脊髓损伤和恢复情况，Ito植骨融合标准评价植入块骨术后融合情况^[18]：a.影像学融合标准：X射线表现植骨融合情况分级：1级：表现为植骨块与椎体间有骨桥连接。2级：表现为植骨块与椎体间没有骨桥及透光区；3级：植骨块周围有透光区。4级：植骨块沉降，吸收及假关节形成。b.临床融合标准：局部无疼痛或压痛，活动受限，内固定无松动断裂，术后行影像学评价。②由于术后随访患者CT检查会增加辐射量和经济负担，故本组患者以X射线片作为手术前后评价资料。X射线片评价患者术前及术后2周、3个月、半年、1年、1.5年情况。③术前术后观察患者血沉、Cobb角变化。
统计学分析：由邓强采用SPSS 13.0软件进行数据分析，数据符合正态分布，以x(_)±s表示，组内比较用配对t 检验，两组间比较用两个独立样本的t 检验，以P < 0.05判断为差异有显著性意义。

讨论

3.1 老年人脊柱结核的临床特点 老年人脊柱结核的发病率增加与社会人口老龄化，老年人机体抵抗力减退、身体功能差有关。老年人脊柱结核一般结核中毒症状较轻或无，早期不易被发现；免疫反应较轻，血沉及C-反应蛋白可以不高；患者常出现脊柱后凸畸形、下肢肌力感觉异常，就诊原因多为腰腿麻痛。脊柱结核是引起脊柱后凸畸形最常见的原因^[20-23]，临床较易漏诊、误诊，特别是与肿瘤和骨质疏松引起的压缩性骨折很难鉴别。因此早期诊断和早期治疗，对老年脊柱结核就显得更为重要。老年患者常合并心脑血管病变、呼吸系统病变及糖尿病等，手术风险较大。本组47例患者中仅13例出现低热、盗汗等症状，就诊时已出现脊柱后凸畸形者达6例。术前并发疾病：高血压病13例；慢性阻塞性肺疾病(慢性气管炎、肺气肿、肺心病)5例；糖尿病7例；冠心动脉粥样硬化性心脏病7例；心电图异常(束支传导阻滞，ST段和T波改变，心律不齐等)38例；肾功能下降1例。

3.2 手术入路选择

手术治疗主要目的：彻底治愈病灶；解除压迫，改善脊髓、神经功能；重建脊柱稳定性；恢复脊柱正常序列，矫正畸形和阻止畸形发展^[24-27]。

老年脊柱结核的手术入路包括前路、后路和前后联合入路。由于脊柱结核大多数以椎体的破坏为主，病变主要位于前方，很少累及后方的附件结构。

前入路适应证：①巨大寒性脓肿或经久不愈的窦道。②病灶内有较大的死骨或死腔。③后凸Cobb角<40°，脊柱畸形不严重的活动型结核。④椎体破坏严重、稳定性丧失。⑤脊髓受压、神经功能进行性损害。⑥预计发生后凸畸形风险高，需早期手术干预者。⑦连续多节段或跳跃性病变者。⑧结核耐药或复发者。单纯前路手术的绝对禁忌证为：合并有严重后凸畸形或心肺功能不全无法耐受开胸或开腹手术。合并慢性阻塞性肺疾病的老年患者，还难以耐受术中的单侧肺通气。相对禁忌证为：①颈胸或腰骶段等部位脊柱结核手术和固定困难者。②累及节段较长且合并严重骨质疏松者。③前方病灶清除后形成较大缺损或合并后凸畸形者，脊柱冠状面的矫形能力差，内固定不够牢固。④前路反复多次手术者。

后入路手术适应证：①单纯脊柱附件结核。②椎管内硬模内、外结核性肉芽肿。③结核性后凸畸形需要矫形者。④部分因粘连、手术史不宜经前路进行病灶清除者。⑤部分老年患者因体质差、存在局部不稳定者可选择后路手术重建稳定性。近年来，随着外科技术的进步，不少学者陆续提出了一些新的后路手术适应证，使其应用范围逐步扩大。后路手术的禁忌证为：术中暴露较前路差，因此当伴有大的椎旁或腰大肌脓肿时，不宜选此术式。

2005年盛伟斌等^[28]报道了通过后路病灶清除、截骨矫形治疗胸腰椎结核并后凸畸形的结果，提出在以下情况也可选择后路手术：①活动性结核合并中重度脊柱畸形。②脊柱畸形合并结核复发、神经功能损害。③病灶清除、截骨后不需要长节段大块植骨者。④局部骨质破坏，合并死骨、死腔、脓肿而未向远处流注者。该研究为脊柱结核合并畸形选择后路手术提供了重要参考依据。

前后路联合手术可以采取一期或分期完成。由于其手术创伤大，风险高，无论是医生还是患者都面临极大的风险，临床也较少应用，尤其是针对老年脊柱结核患者，选择应该更加慎重，通常需要进行分期手术，可以单纯前路或后路手术者，不应考虑联合手术或将矫正畸形作为手术选择的主要依据。

老年椎体结核者采用经后路病灶清除植骨融合、后路钉-棒系统内固定解剖简单，创伤小，避免对纵隔或胸腔的骚扰，降低老年患者合并的心肺疾患加重的可能，术后并发症较少，尤其是对重度后凸畸形患者，术中能在直视下行狭窄段椎管周围减压、后路矫形、椎间植骨，这一点经胸入路难以做到。而且，后路钉棒系统是三维固定，固定的牢固性较高。本组未出现因原有心肺疾患加重而致残、致死患者，术后胸廓畸形矫正好，随访期间丢失率低。上胸椎椎弓根细小，对置钉的要求高，作者的经验是术前详阅患者影像学资料，经骨质破坏严重一侧入路，确定椎弓根的径线及进钉角度。腰骶段结核由于腰骶前方解剖结构的复杂及局部独特的生物力学特点，老年人腰骶段的退行性变，维护和早期重建脊柱稳定性尤为重要。而现有的内固定系统往往难以实现腰骶段前方固定，所以多数学者倾向使用后路椎弓根固定，实现三柱固定，稳定性较好。腰骶段结核病灶的清除，作者对本组中6例腰骶段结核采用后路病灶清除内固定均较好实现了清除病灶彻底、解除神经压迫、矫正脊柱畸形和恢复脊柱稳定的目的。除椎间植骨，还应行小关节突间、横突间植骨，增加融合率。前路手术作者的经验是解剖清楚，注意保护腰骶前方的重要血管、神经及输尿管；椎管减压充分，避免术后症状缓解欠佳。

后路病灶清除内固定治疗脊柱结核可获得脊柱矢状面的改善，后路手术的优点：①单一切口，创伤小，能够完成病灶清除、椎体间植骨融合、脊柱稳定性重建。②术中无需变换体位，先行减压后矫正畸形，矫形过程中并发症少。③经椎弓根内固定，能够有效地恢复脊柱的正常生理曲度，纠正后凸畸形，减少内固定松动、断裂。④可沿同一切口双侧清理病灶。⑤内固定取出简单、方便。

3.3 手术技术要点 老年人脊柱结核手术病灶清除尽量彻底，同时尽量保留残留健康椎体，避免不必要的椎体全切，残留健康椎体的保留会增加植骨后病变节段的稳定性。本文2组老年脊柱结核患者术中都用异体骨植骨，术中选用厚皮质骨的异体髂骨，根据骨缺损的大小和病变节段的稳定性选用1块或多块厚皮质骨的异体髂骨做支撑植骨，良好的支撑植骨和内固定材料的支撑作用，为老年患者早期下地活动创造条件。内固定治疗脊柱结核可预防椎体滑脱，骨折和骨吸收导致的矫正角度丢失和植骨失败。

老年人多合并骨质疏松，导致脊柱内固定的牢固性下降，螺钉松动、断钉、断棒及植骨不融合的风险增加，本组47例患者术后使用支具保护外固定，均未见内固定物的松动、断裂。

老年人脊柱结核前路手术可以彻底清除干酪样组织、坏死物和脓肿，但是在矫正后凸畸形的能力上，单纯前路手术存在明显的不足，也不适用于多个椎体受累的长节段后凸畸形。单纯的后路手术要求病变节段局限，一般不超过3个连续节段，椎旁脓肿少，无广泛流注脓肿。另一方面，从健康的后路进行病灶清除始终有引起结核扩散、伤口感染出现窦道的潜在可能性。另外，无论前后路通常都只融合病灶破坏节段。本组应用后路病灶清除、植骨融合、钉棒系统置入内固定治疗胸腰骶椎结核，经分析，Fankel分级术后改善明显，Cobb角术后明显减小，血沉值术后明显降低，各项标准与术前相比较，术后治疗效果明确(P < 0.05)。且其在Fankel分级、Cobb角改善、血沉值改善方面与前路组差异无显著性意义。

本文结果表明，后路病灶清除内固定治疗胸腰椎脊柱结核是有效的。后路内固定系统能够有效地矫正后凸畸形、稳定脊柱，特别是病变治愈后内固定物取出时手术较为简单和安全。

术前抗结核药物的应用，是脊柱结核治疗的必须措施，也是手术治疗的基础^[29-30]。根据术中病灶清除的彻底程度和术后影像学评估，选择超短程抗痨治疗或者正规抗痨治疗。

综上所述，作者认为主要根据脊柱结核的类型、破坏程度及手术可能造成的脊柱稳定性改变等来选择合理的手术入路。本文结果表明，钉棒系统置入内固定结合病灶清除治疗老年胸腰骶椎结核，后路与前路手术均可获得较好的治疗效果，均可重建脊柱稳定性，恢复脊柱正常序列。

基金资助：新疆医科大学第一附属医院科研课题(201022GC04)。
作者贡献：实验设计者为第一、二作者，资料收集者为第一、三、四、五、六作者，临床效果评估由第一、四作者完成，第一作者成文，第二作者审校，第一作者对文章负责。
利益冲突：课题未涉及任何厂家及相关雇主或其他经济组织直接或间接的经济或利益的赞助。
伦理要求：患者均签署知情同意书，治疗方案获医院伦理委员会批准。
作者声明：文章为原创作品，数据准确，内容不涉及泄密，无一稿两投，无抄袭，无内容剽窃，无作者署名争议，无与他人课题以及专利技术的争执，内容真实，文责自负。

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钉棒系统置入内固定结合病灶清除治疗老年胸腰骶椎结核

Screw and rod system fixation combined with debridement treats tuberculosis of the thoracic, lumbar and sacral spine in the elderly

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