前路钢板置入内固定与自体髂骨植骨融合修复胸椎结核的骨愈合

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.40.011

中国组织工程研究 ›› 2014, Vol. 18 ›› Issue (40): 6459-6463.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2014.40.011

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前路钢板置入内固定与自体髂骨植骨融合修复胸椎结核的骨愈合

黄江¹，李小峰²，杨渊²

¹合浦县人民医院，广西壮族自治区合浦县 536100；²广西骨伤医院，广西壮族自治区南宁市 530012

修回日期:2014-08-04 出版日期:2014-09-24 发布日期:2014-09-24
通讯作者: 杨渊，教授，主任医师，广西骨伤医院，广西壮族自治区南宁市 530012
作者简介:黄江，男，1971年生，广西壮族自治区合浦县人，汉族，副主任医师，主要从事脊柱外科疾病的相关研究。
基金资助:
广西卫生厅资助项目(重200863)

Anterior plate internal fixation and autologous iliac bone graft fusion in the repair of thoracic spinal tuberculosis: bone healing

Huang Jiang¹, Li Xiao-feng², Yang Yuan²

¹Hepu County People’s Hospital, Hepu 536100, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China; ²Guangxi Orthopedics and Traumatology Hospital, Nanning 530012, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China

Revised:2014-08-04 Online:2014-09-24 Published:2014-09-24
Contact: Yang Yuan, Professor, Chief physician, Guangxi Orthopedics and Traumatology Hospital, Nanning 530012, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China
About author:Huang Jiang, Associate chief physician, Hepu County People’s Hospital, Hepu 536100, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China
Supported by:
the Guangxi Zhuang Autonomous Region Health Department Funded Project, No. 200863

摘要/Abstract

摘要：

背景：胸椎与相应节段的肋骨相连构成胸廓，椎体部位深在，邻近组织结构复杂，操作困难，所以胸椎椎体的充分暴露显得较为困难。传统的前路手术虽然能较彻底的清除病灶、实现良好的内固定，但需要切除肋骨，术者在多年的临床实践中发现，不切断肋骨，利用撑开肋间隙来进行操作，完全可以达到清除病灶、植骨融合内固定的治疗目的。

目的：探讨前路钢板置入内固定与自体髂骨植骨融合修复胸椎结核的可行性及优劣性。

方法：纳入胸椎结核患者30例，在传统的胸椎前路入路基础上，不切除肋骨，采用自动撑开器撑开肋间隙，经肋间隙操作，完成胸椎结核一期病灶清除，取自体髂骨进行植骨融合前路钢板置入内固定治疗。观察治疗前后的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数(ODI)、Frankel分级及Bridwell骨愈合等级等指标。

结果与结论：30例患者术后均获随访，时间3-60个月。伤口均甲级愈合，无窦道形成；神经压迫症状得到改善，无加重病例；治疗后Cobb角平均矫正10.32°。术后平均6个月影像学显示病变椎体间骨性融合，治疗后18个月复查影像学显示椎体高度丢失不明显，无椎体结核复发。提示经前路通过肋间隙而不断肋骨可以完成一期病灶清除植骨融合内固定修复胸椎结核的要求，病变显露清楚，病灶清除彻底，保留了肋骨，可获得与切除肋骨同样的效果。同时自体髂骨三面皮质有很好的支撑作用，较为疏松的松质骨网眼有很好的成骨作用，有利于骨愈合。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 脊柱植入物, 胸椎结核, 肋间隙入路, 自体髂骨, 植骨融合

Abstract:

BACKGROUND: Thoracic vertebrae connected with the ribs of corresponding segments constitute the thorax. Because of thoracic vertebrae deeply and complicated structure, it is difficult to operate or to expose thoracic vertebrae completely. The traditional anterior ways can thoroughly remove the focus and achieve a good internal fixation, but this treatment needs to cut the rid. The surgeon discovered in years of clinical practice that distraction of intercostal space without cutting off the ribs could completely remove the focus and achieve fixation and fusion.

OBJECTIVE: To explore the feasibility, advantages and disadvantages of anterior plate fixation and autologous bone graft fusion in the repair of thoracic spinal tuberculosis.

METHODS: A total of 30 cases of thoracic spinal tuberculosis were enrolled. On the base of traditional thoracic spinal anterior surgical approach, the rib was reserved. Anterior distraction device was used to open the ribs for clearance and to move the focus of thoracic spinal tuberculosis. Autologous ilium was obtained and subjected to fusion and anterior plate fixation. Visual Analog Scale, Oswestry Disability Index, Frankel grade and Bridwell bone healing rating were used before and after treatment.

RESULTS AND CONCLUSION: A total of 30 patients were followed up for 3-60 months. The bone healing (class A) was seen, but no fistula formation was visible. Nerve compression symptoms were improved, without aggravating cases. Postoperatively, the average Cobb angle correction was 10.32°. After 6 months, imaging revealed bone fusion of affected vertebral body. After 18 months, the vertebral height was not lost obviously, no recurrence of vertebral tuberculosis. These results indicated that anterior intercostal space without cutting ribs exposed clearly, showing a large space, where can meet the requirement of first-stage debridement fixation and fusion in the repair of thoracic tuberculosis. The pathological changes were visibly clear; the focus was thoroughly removed, and the ribs were reserved. The outcomes are identical to rib resection. Simultaneously, autogenous iliac trilateral cortex has good supporting effects. Loose cancellous bone mesh has good osteogenesis and is helpful to bone healing.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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Key words: thoracic vertebrae, tuberculosis, internal fixators, bone transplantation, ilium

中图分类号:

R318

黄江，李小峰，杨渊. 前路钢板置入内固定与自体髂骨植骨融合修复胸椎结核的骨愈合[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(40): 6459-6463.

Huang Jiang, Li Xiao-feng, Yang Yuan. Anterior plate internal fixation and autologous iliac bone graft fusion in the repair of thoracic spinal tuberculosis: bone healing[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(40): 6459-6463.

图/表（结果） 1

2.1 参与者数量分析 本组病例共30例，男19例，女11例。病例来源于不同的医疗机构，但具体的诊疗方案及手术计划均有通讯作者完成，第二作者参与统计。所有病例资料均符合临床研究纳入标准，无死亡病例。全部采用一期经肋间隙操作，完成胸椎结核一期病灶清除、植骨融合、前路钢板内固定，治疗后植骨均骨性融合、病灶无复发，所有患者内固定无折断、松动及脱落。病例跟踪随访到位。

2.2 随访结果 30例患者术后均获随访，时间为3-60个月。治疗后患者的疼痛明显缓解，采用目测类比评分法，改善率为(83.6±0.3)%。ODI改善率为(84.6±3.0)%。Cobb角明显改善，改善率为(73.6±3.0)%，平均改善10.32°。治疗前1周与治疗后3个月症状改善明显，患者基本恢复正常生活，见表1。

2.3 影像学结果 治疗后平均6个月影像学显示病变椎体间骨性融合，治疗后18个月复查影像学显示椎体高度未丢失，无椎体结核复发患者。按照骨愈合的Bridwell判定标准，Ⅰ级愈合29例，Ⅱ级愈合1例。骨愈合率为100%。

2.4 治疗前、治疗后Frankel分级 本组末次随访时Frankel C级2例，D级8例，E级20例，见表2。

2.5 不良事件 30例患者伤口均甲级愈合，无窦道形成；神经压迫症状得到改善，无加重病例。术中2例行肋间隙撑开时出现肋骨骨折，经缝合内固定2个月后骨折愈合，胸廓外观无畸形，胸腹壁皮肤感觉无异常。建议对于50岁以上骨质疏松明显的女性患者行肋骨撑开时需缓慢操作，切忌强行撑开造成肋骨骨折。

2.6 典型病例 男性患者，42岁，胸背疼痛2年，四肢麻木、无力2个月。于2011年9月入院，治疗前诊断为：T₉椎体结核伴椎旁脓肿形成、脊髓压迫症。给予三联抗结核治疗3周，血沉、C-反应蛋白均基本恢复正常。入院时目测类比评分8分，ODI为28.9%，Cobb角约20°，Frankel 分级C级。在插管全麻下行经肋间隙入路胸椎结核一期病灶清除、植骨融合、前路钢板内固定，治疗后1周神经功能有部分改善。6个月后Frankel 分级E级；椎间植骨块按Bridwell标准达Ⅰ级骨性愈合；Cobb角恢复，内固定无松动；戴胸腰椎支具下地活动未见明显异常(图1)。

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引言

脊柱结核是肺外结核的常见部位，居全身骨关节结核的首位，占50%左右^[1]。据世界卫生组织统计，全球每年新发病例约800万例。加之近年结核耐药菌株增加，使结核的患病率有增加的趋势，部分患者就医时已经出现不同程度的脊柱失稳、椎管内压迫及相关瘫痪症状，对这类患者，不管是从清除病灶促进愈合还是挽救瘫痪来讲，手术治疗胸椎结核是非常必要的^[2]。因该病发病隐匿，常累及多个椎体，侵犯脊髓，容易引起脊柱后凸畸形和神经功能障碍，单纯药物保守治疗不仅效果差，而且易产生耐药性。脊柱结核手术的目的为彻底清除病灶、充分脊髓神经减压，确切有效的植骨融合重建脊柱稳定性，坚强的内固定矫正脊柱畸形，多数学者能达成共识^[3-4]：在具有明确手术指征的前提下，应在药物治疗的基础上积极手术。脊柱结核手术治疗的目的就是清除病灶、解除压迫、植骨融合、内固定，从而使病灶区域达到融合的稳态，缓解瘫痪症状并防止病灶区域近一步扩大^[5-7]。传统的前路手术因虽然能较彻底的清除病灶、实现良好的内固定，但需要切除肋骨，成为患者及手术医师的一大遗憾。作者在多年的临床实践中发现，采用常规前路手术方式，不切断肋骨，利用撑开肋间隙来进行操作，完全可以达到清除病灶、植骨融合内固定的治疗目的，其暴露的术野并不比切断肋骨所暴露的小。采用自体髂骨植骨融合，稳定性好，骨愈合率高，术后不易出现骨丢失现象。近年来作者采用该方法治疗胸椎结核患者30例，取得了一定的成果。

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材料方法

设计：对比观察试验。

时间及地点：于2008年1月至2013年12月在合浦县人民医院及广西骨伤医院及广西区内部分医院完成(4位作者同属于经肋间隙入路治疗胸椎疾患课题组成员，在2家医院所纳入的病例，手术方法及结果评估均严格按照课题任务书规定执行)。

对象：纳入30例短节段胸椎结核患者，男19例，女11例；年龄18-52岁，平均36.8岁；病程5-15个月，平均8个月；病灶部位：T₄_-₁₁椎体结核，其中累及1椎体22例，2椎体6例，3椎体2例；有14例患者有下肢进行性瘫痪症状，按Frankel分级术前B级3例，C级12例，D级14例，E级1例；17例有明显的胸背部后凸畸形，19例有低热、盗汗等全身结核中毒症状，26例有胸背部疼痛，28例患者血沉及C-反应蛋白均增高；影像学显示椎体破坏，椎间隙变窄或消失，椎旁软组织肿胀，椎旁脓肿形成，椎体内空洞形成，破坏的椎体后缘后凸压迫脊髓及硬脊膜，脊柱后凸畸形，Cobb角17.5°-32.7°，平均26°。

诊断标准：①病程较长。②有背痛、腰骶部疼痛，胸椎后凸畸形。③低热、疲倦、消瘦、盗汗、食欲不振与贫血等症状。④X射线片、CT、MRI示胸椎结核样病变。⑤相关实验室检查阳性。符合病史、临床表现、影像学检查或实验室检查患者可诊断为胸椎结核。

纳入标准：①年龄20-70岁；性别不限。②第一诊断为胸椎结核并适合前路的手术病例。③凝血功能正常，无肋骨肿瘤、肺部肿瘤、髂骨肿瘤、肋骨畸形、肋骨骨折、严重的骨质疏松者，无精神方面疾病，营养状况良好。

排除标准：①年龄< 20岁或> 70岁。②凝血功能异常，有肋骨肿瘤、肺部肿瘤、髂骨肿瘤、肋骨畸形、肋骨骨折、严重的骨质疏松者，有精神方面疾病，营养状况差。③有影响手术的高血压、糖尿病、心脏病、心肺肝肾功能异常等或其他手术禁忌证。

材料：脊柱前路钢板内固定系统由江苏欣荣博尔特医疗器械公司生产，钛合金材质，其理化性质及相关生物性质符合国家标准。

方法：术前一般经2-4周的卧床休息、严格抗结核治疗及营养支持治疗，血沉<40 mm/h，或呈明显的下降趋势。不一定要等到血沉及C-反应蛋白完全恢复正常。手术入路常规选择左侧胸腔入路，或根据临床神经系统损害及影像学资料有脓肿或脊髓神经受压严重的一侧进入；在插管全麻下患者取侧卧位，腋下垫小软枕，垫腰桥使术侧尽量侧方过伸，上胸椎病变选择以病变椎体对应肋间隙为切口线，中下胸椎病变选择以病变椎体对应上一肋间隙为切口线。切口起自棘突旁8-10 cm沿肋间隙斜向前，长约15 cm，依次切开皮下组织，显露背阔肌、前锯肌、肋间外肌、肋间内肌，保护肋骨下缘肋间神经和动、静脉。用长拉钩提起前锯肌和背阔肌，沿肋骨上缘切开肋间肌及壁层胸膜进入胸腔，用盐水纱布垫保护胸壁，张胸器将胸廓撑开，显露胸腔内视野，注意撑开时不可粗暴，缓慢分次逐步撑开，避免引起肋骨骨折，张胸器能将胸廓切口纵向撑开茧自缚10-12 cm^[8]。将肺牵向内侧显露，结扎肋间后动静脉及胸椎横向动静脉，经胸膜外游离至椎体前缘，显露病椎及其相邻椎体，彻底清除椎旁脓肿、结核性肉芽组织、坏死组织及死骨，切除突入椎管的坏死椎体及其上下椎间盘，彻底椎管减压，病灶区域反复冲洗。于病椎上下相邻椎体开槽，试行矫正后凸畸形，取长度适当的三皮质髂骨块植入骨槽内，与脊柱纵轴平行且两端卡入正常椎体骨槽内；选择脊柱前路钢板内固定系统，拧入植骨钉。

治疗后常规安放胸腔闭式引流管，胸液< 50 mL后拔出；治疗后3个月在支具保护下逐渐下地活动，治疗后继续3联抗结核治疗6-12个月，定期复查肝肾功、血沉及C-反应蛋白、X射线片。

主要观察指标：治疗前1周、治疗后1周、治疗后3个月、末次随访的目测类比评分、Oswestry功能障碍指数(ODI)、Frankel分级及治疗后18个月Bridwell骨愈合等级等。改善率为治疗前1周与末次随访的结果对比得出。

统计学分析：论文中的统计学部分采用SPSS 16.00软件进行统计分析，手术前后对比采用配对t 检验，P < 0.05为差异有显著性意义。计量资料采用x(_)±s表示，等级资料采用非参数秩和检验，检验水准α=0.05。数据处理由第二作者完成。

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讨论

目前大多数学者都主张积极外科治疗+联合药物抗结核治疗。手术目的在于：彻底清除病灶，减少体内结核菌的数量；实行椎管减压，为神经功能恢复创造条件；纠正后凸畸形，重建脊柱的稳定性^[9-12]。因为脊柱结核治疗成功的关键是局部病灶能否彻底清除^[13]，影响病灶彻底清除的主要因素是能否充分显露^[12]。早期达到脊柱病灶区域内骨性愈合是脊柱结核治疗的最终目的，而脊柱稳定性的重建与维持是植骨早期骨性融合的前提^[12]。脊柱结核中椎体结核占99%，主要破坏脊柱的前、中柱^[14-15]，脊髓的压迫主要在前方；脊椎结核很少破坏后韧带复合体，因此术中无需过多的暴露。前中柱是脊柱负荷的主要区域，所以脊柱结核的手术治疗最合理的应该是前路病灶清除术^[16-19]。胸椎结核以破坏脊柱的前柱为主，造成前柱塌陷，出现后凸畸形。脊髓的压迫也来自前方的椎体，因此植骨材料放置的位置很重要，最好放在脊柱的前柱即椎体的前2/3，植骨材料的前缘最好与椎体的前缘在一个平面，因为椎体前缘的皮质骨具有较好的支撑性，如将植骨材料放在椎体的后1/3或中央的松质骨上，在人体直立负重后植骨材料会嵌入到松质骨中，造成矫正角度丢失。术中作者所选用的自体髂骨体积相对较大，应力集中，三面皮质结构提供了很好的支撑作用，减少了术后椎体高度的丢失的概率，同时自体的松质骨网眼是良好的生物学支架，三维空间结构具有诱导成骨的作用，利于骨细胞的聚集，生长。自体髂骨者骨愈合的平均时间为3.6个月^[20]。金大地^[5]认为前方入路是彻底清除脊柱结核病灶的主要方法，同样目前大多数学者也认为前路内固定矫正后凸畸形和稳定脊柱比后路手术更有效^[12]，在维持脊柱前柱高度方面，前路内固定也更为可靠^[17]，一期前路内固定能为能显著减少矫正的后凸角度丢失和结核复发率，能提高病变节段的融合率^[18]。但是前路内固定手术治疗受累节段较少的脊柱结核是安全有效的，而对于脊柱多节段受累或出现严重的后凸畸形的患者，单纯进行前路手术，术后发生植骨块滑脱或吸收假关节形成&矫正度丢失等并发症的概率较高。

经胸膜外途径的前路术式，手术视野宽阔，容易显露病灶，病灶清除、椎管减压、植骨及内固定等操作均比较方便。而且大量的临床应用也证明了前路内固定的安全性和有效性^[16]。本组患者手术中发现，经肋间隙入路手术视野开阔，能直接显露病变椎体，可以对病灶内死骨、双侧椎旁脓肿行彻底清除，彻底解除位于脊髓、神经前方的直接压迫，能有效的维持术中恢复的椎体间高度及脊柱解剖序列，矫正脊柱的后凸畸形；术中对后柱结构不造成新的破坏，能最大限度的保留后柱的完整性及稳定性。但是引流必须通畅，以免形成空腔。术中发现，前方入路比较适合于T₄_-₁₂椎体的病变，过高因有胸骨的遮挡，肋骨环较短，撑开困难。但是传统胸椎前路需要切除肋骨经肋床显露胸椎的方式存在因切口长，瘢痕大，肋骨缺如致使造成胸廓畸形而影响外观，切除肋骨及切断较多肌肉损伤了肋间血管及肌间毛细血管，可造成胸壁肌层的广泛损伤，致使出血量较多，部分上胸椎患者出现肩关节功能异常，呼吸肌的破坏使部分患者术后肺功能下降，术后死亡率明显升高。术中对肋间神经的损伤，致使大部分患者遗留术后胸痛、肋间痛的可能。范俊等^[21]对198例胸椎结核患者中45例T₅_-₁₂椎体结核与32例后路，112例前后比较，术后并发症前路主要为肺部感染及肺呼吸功能依存性差，其他并发症如脓肿、窦道及其他并发症明显其他入路。作者所采用的不断肋经肋间隙入路部分学者将其应用于心胸外科^[6-7]，取得良好的应用，但在骨科领域，尚未发现其他学者应用。

传统的前路手术，进行彻底的病灶清除及椎间植骨融合，常需切除两至三根肋骨，椎管侧前方减压由于需切除术侧横突、椎弓根，甚至部分关节突破坏了脊柱稳定性，易造成术后椎体移位，增加了脊柱失稳的可能性。近年来生物力学研究表明，椎间关节椎弓根有重要的抗剪切力的功能，在椎弓不连，关节突损伤以及椎体己发生骨破坏的情况下，易继发脊髓损伤。本组采用不断肋经肋间隙手术入路术野的暴露与前路切口相似，甚至优于前路。根据上下肋骨最大限度移动的解剖依据和理论基础^[8-9]，在临床实践中本组病例均能达到肋间隙撑开10-12 cm的距离而无肋骨骨折，完全能够满足手术操作需求。作者经肋间隙入路，保留了肋骨，维持了胸廓的完整性，部分病例出现了肋间神经损伤的表现，但均为拉伤，术后完全恢复，避免术后胸痛、肋间痛的弊端，对患者早期术后的活动创造良好的条件。同时不断肋骨，减少了对肋间血管和肋骨床的损伤，避免了因切断肋骨而大量出血的可能，减少了肺部感染的机会；肋骨的保留及附属肌肉的完美修复，降低了传统前路手术遗留的因肋骨及附属肌肉的破坏而造成的肩关节功能障碍，减少了患者术前的恐惧感及术后的精神压力。不进入胸腔，对心肺功能干扰小；在直视下清除病灶及对侧脓肿，且能安全的切除压迫脊髓的椎体后缘骨质。

在脊柱结核的手术方法中，前路病灶清除椎间植骨融合内固定被广泛的接受，在许多报道中都取得了较高的成功率和可靠的重复性，已成为脊柱结核手术的金标准。无论脊柱结核的渗出期、还是增殖期或坏死期，彻底病灶清除后一期置入内固定物也是安全有效的。李承球^[6]报道了脊椎结核的复发患者中，椎体稳定性的降低影响椎间骨性融合为其主要原因。脊柱稳定性的维护与重建是脊柱结核远期疗效优劣的关键，只有达到脊柱结核病变部位的稳定，脊柱结核才能静止至最终愈合^[7]。植骨材料放置的位置很重要，最好放在脊柱的前柱即椎体的前2/3，植骨材料的前缘最好与椎体的前缘在一个平面。本组30例患者，一期行结核病灶清除、椎体间三面皮质髂骨植骨块植骨融合，其强度远大于肋骨及一般的松质骨，开槽后植骨的负重区域正好位于椎体的前2/3，有效防止了术后植骨高度的下降，很好的重建了脊柱的稳定性。使用自体髂骨植骨能减少内固定物对局部病灶区域的干扰和术后结核复发。胸椎具有活动度较小及有胸廓支撑的特点，所以相对腰椎来说，前路减压后稳定性较强^[22]。术后未见复发和融合失败，随访X射线片见病椎上下骨性融合好。

总之，经前路通过肋间隙而不断肋骨显露清晰，空间大，可以完成一期病灶清除植骨融合内固定治疗胸椎结核的要求，病变显露清楚、病灶清除彻底、保留了肋骨，术中植骨及固定良好，最佳的病变节段为T₄_-12椎体。采用自体髂骨植骨，有效防治了术后植骨高度的丢失，很好的重建了脊柱稳定性。其天然的松质骨网眼有很好的骨诱导作用，是良好的三维支架，利于骨细胞的聚集和生长，提高了植骨后骨的愈合率，是一种值得肯定的方法。

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