多枚异形钛网一期后路修复脊柱结核

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.48.007

中国组织工程研究 ›› 2016, Vol. 20 ›› Issue (48): 7192-7199.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.48.007

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多枚异形钛网一期后路修复脊柱结核

阿不都乃比•艾力^1，2，张宏其¹，黄卫民²，李磊²，田慧中²

¹中南大学湘雅医院脊柱外科中心，湖南省长沙市 410000；²新疆医科大学第六附属医院脊柱外2科，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000

修回日期:2016-09-02 出版日期:2016-11-25 发布日期:2016-11-25
通讯作者: 张宏其，博士，主任医师，中南大学湘雅医院脊柱外科中心，湖南省长沙市 410000
作者简介:阿不都乃比?艾力，男，1983年生，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市人，维吾尔族，中南大学湘雅医院在读博士，主治医师，主要从事脊柱疾患方面的研究。
基金资助:
新疆维吾尔自治区自然科学基金面上项目(2016D01C219)

Special formed titanium mesh cages for treating spinal tuberculosis via one-stage posterior approach

Abudunaibi•Aili^{1, 2}, Zhang Hong-qi¹, Huang Wei-min², Li Lei², Tian Hui-zhong²

¹Spinal Surgery Center, Xiangya Hospital, Central South University, Changsha 410000, Hunan Province, China; ²Second Department of Spinal Surgery, Sixth Affiliated Hospital, Xinjiang Medical University, Urumqi 830000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China

Revised:2016-09-02 Online:2016-11-25 Published:2016-11-25
Contact: Zhang Hong-qi, M.D., Chief physician, Spinal Surgery Center, Xiangya Hospital, Central South University, Changsha 410000, Hunan Province, China
About author:Abudunaibi?Aili, Studying for doctorate, Attending physician, Spinal Surgery Center, Xiangya Hospital, Central South University, Changsha 410000, Hunan Province, China; Second Department of Spinal Surgery, Sixth Affiliated Hospital, Xinjiang Medical University, Urumqi 830000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
Supported by:
the General Program of the Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region, No. 2016D01C219

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：

异形钛网：脊柱结核病灶清楚后的缺损往往较大，如用较小的钛网有钛网松动、脱出、沉降等可能性。若置入大的钛网，容易损伤硬模及周围神经。综合考虑上述困难，作者设计了与后路一期手术相匹配的异形钛网。后路病灶清除后根据前方的缺损处的大小、形态、深度，将原来的圆柱状钛网塑造成各种形态、大小的钛网，以便从狭窄的后路手术通道安全地置入。

脊柱结核：往往合并脊柱后凸畸形，脓肿形成、脊髓压迫、椎间隙塌陷等情况。治疗脊柱结核的主要目的是充分病灶清除，神经减压，有效重建脊柱的稳定性和矫正后凸畸形。手术治疗对骨质破坏严重、出现脊柱畸形或不稳、神经受压、脓肿形成的患者仍然是有效的治疗手段。

摘要

背景：脊柱后路手术病灶清除后如何对前方的缺损区进行重建是修复手术的关键。作者计了与后路一期手术相匹配的异形钛网。

目的：评估和观察异形钛网植骨联合后路一期手术治疗脊柱结核的临床可行性及安全性。

方法：纳入自2009年7月至2011年6月应用多枚异形钛网植骨、一期后路手术治疗胸、腰椎及腰骶段结核患者共32例，其中胸段10例，胸腰段(T₁₁-L₂)8例，腰段10例，腰骶段4例。比较术前术后神经功能、胸腰椎结核后凸角度、疼痛目测类比评分、椎间隙高度、腰骶角及血沉变化，并观察手术时间、术中失血量、植骨融合情况。

结果与结论：①手术时间平均为199 min，术中失血量平均为520 mL；②术后随访48-72个月。神经功能障碍的患者术后神经功能均有不同程度的改善；32例患者术后3个月血沉均恢复正常；终末随访时胸腰椎后凸角度、腰骶角和椎间隙高度均较术前明显改善(P < 0.001)。术后2周患者疼痛目测类比评分较术前降低(P=0.001)。植骨融合时间平均7个月，术后2例患者伤口浅层感染并延迟愈合。无结核复发，亦无感染性脑脊髓膜炎和钛网沉降发生；③结果提示，单纯一期后路病灶清除联合多枚异形钛网植骨治疗病灶局限的脊柱结核是一种安全、有效、微创的修复方式，且可以更好的重建脊柱前柱稳定性。

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

ORCID: 0000-0002-7837-4219(阿不都乃比•艾力)

关键词: 骨科植入物, 脊柱植入物, 脊柱结核, 异形钛网, 一期手术, 新疆维吾尔自治区自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: How to reconstruct the anterior defect after decomperation for posterior approach is the key of operation. We designed special formed titanium mesh cages matched with one-stage posterior approach surgery.

OBJECTIVE: To evaluate and observe the clinical feasibility and safety of one-stage posterior internal fixation and interbody fusion with special formed titanium mesh cages in the treatment of spinal tuberculosis.

METHODS: Thirty-two patients with thoracic, lumbar and sacral tuberculosis undergoing special formed titanium mesh cages from July 2009 to June 2011 were enrolled in this study, including 10 cases of thoracic segments, 8 cases of thoracic waist segments (T₁₁-L₂), 10 cases of lumbar segments, and 4 cases of lumbar and sacral segments. Changes in neurological function, thoracic and lumbar spinal tuberculosis kyphosis, visual analogue scale score, intervertebral height, lumbosacral angle and erythrocyte sedimentation rate were compared before and after surgery. Operation time, intraoperative blood loss and graft fusion were observed.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) Average operation time was 199 minutes; intraoperative blood loss was 520 mL. (2) Postoperative follow-up was 48-72 months. Postoperative neurological function was improved to different degrees. Erythrocyte sedimentation rate recovered to normal 3 months after surgery in 32 patients. During final follow-up, kyphosis angle, lumbosacral angle and the height of intervertebral space were significantly improved (P < 0.001). Visual analogue scale scores decreased 2 weeks after surgery (P=0.001). All patients achieved bone fusion at 7 months averagely after surgery. Superficial wound infection occurred in two cases, and lately healed. No complications, such as tuberculosis, infectious meningitis or titanium mesh subsidence, occurred. (3) These findings confirmed that one-stage posterior internal fixation, debridement and interbody fusion with special formed titanium mesh cages can be a safe effective treatment method with minimal invasion for monosegmental spinal tuberculosis. Moreover, it can improve the stability of the anterior column of the spine.

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

Key words: Tuberculosis, Spinal, Bone Transplantation, Pain Measurement, Follow-Up Studies, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

阿不都乃比•艾力，张宏其，黄卫民，李磊，田慧中. 多枚异形钛网一期后路修复脊柱结核[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(48): 7192-7199.

Abudunaibi•Aili, Zhang Hong-qi, Huang Wei-min, Li Lei, Tian Hui-zhong. Special formed titanium mesh cages for treating spinal tuberculosis via one-stage posterior approach[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(48): 7192-7199.

图/表（结果） 4

2.1 参与者数量分析 按意向性处理，纳入符合条件的脊柱结核患者32例，无脱落，均得到完整的随访结果。试验流程图见图3。

2.2 一般情况 手术时间为140-300 min，平均(199.5±40.5) min；术中失血量250-1 000 mL，平均(520.0±164.4) mL。术后随访48-72个月。术后3个月所有患者血沉恢复至正常水平(表1)。

2.3 神经功能及影像学评价结果 术前合并神经功能障碍的患者术后神经功能均有不同程度的恢复。4例由ASIA分级B级改善为D级，4例由B级改善为E级，5例由C级改善为D级，7例由C级改善为E级，6例由D级改善为E级。最后随访时，ASIA分级D级9例，E级23例(表2)。所有患者术后局部疼痛症状有所缓解，术后2周患者目测类比评分由术前平均(6.8±1.2)分改善至(2.2±0.8)分，差异有显著性意义(P=0.000)。

术后腰骶角、胸腰椎后凸角和椎间隙高度与术前相比明显好转(表3，4)，差异有显著性意义(P < 0.001)，末次随访时与术后比较差异无显著性意义(P > 0.05)。 32例患者均获得完全骨性融合，融合时间平均7个月。32例患者脊柱结核均获得临床治愈。

2.4 典型病例

典型病例1：男，55岁，T₁₁_，₁₂结核。相关影像学图片见图4。

典型病例2：女，65岁，L₅/S₁结核，因“腰骶部疼痛1年，加重伴双下肢麻木1个月”入院。相关影像学图片见图5。

典型病例3：男，38岁，T_11/12结核，因“腰背部部疼痛2个月”入院。相关影像学图片见图6。

2.5 不良事件 术后2例患者伤口浅层感染并延迟愈合。无结核复发，亦无感染性脑脊髓膜炎和钛网沉降发生。

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引言

材料方法

1.1 设计 回顾性病例分析。

1.2 时间及地点 于2009年7月至2011年6月在中南大学湘雅医院完成。

1.3 材料 文中所使用的钛网、椎弓根螺钉内固定系统由美国强生医疗器械有限公司提供。产品的材料确定选用与人体相容性更好、机械应力性能与人体骨骼更接近的材料(也就是目前人体排斥性最小的材料)，其材质为钛合金。从患者使用和医生操作的角度出发，注重产品细节设计的完善，使产品的结构设计、选用材料和有关强度技术参数指标更贴近于人体骨骼的特征变化，更切合人体的生理相容性。内固定系统具有较好的组织相容性，在人体不会被腐蚀且不会产生毒副反应，比如致癌性、致畸等，较高的强度使置入椎体内的螺钉不容易疲劳断裂，产品结构在临床操作上具有可靠的安全性。

1.4 对象 选择自2009年7月至2011年6月中南大学湘雅医院脊柱外科中心收治的采用异形钛网联合后路手术治疗脊柱结核的患者32例，男20例，女12例；年龄24-67岁，平均(43.0±12.9)岁。

纳入标准：胸、腰椎及腰骶段脊柱结核；病灶骨破坏、椎旁脓肿为局限；采用一期后路手术；采用多枚异形钛网椎体间植骨技术；随访时临床随访资料完整。

排除标准：合并较大流注脓肿；破坏的节段超过2个椎体；跳跃性脊柱结核；心肺功能不全，不能耐受手术的患者。

32例患者中胸段10例，胸腰段(T₁₁-L₂)8例，腰段10例，腰骶段4例；患者入院时目测类比评分为5-9分，平均(6.3±1.2)分；美国脊髓损伤协会(American Spinal Injury Association，ASIA)分级：B级8例，C级12例，D级6例，E级6例；入院时红细胞沉降率为20-120 mm/h，平均(53.9±22.8) mm/h；术前腰骶角18°-23°，平均(21.1± 2.3)°；术前胸腰椎后凸角度18°-42°，平均(29.4±6.9)°；椎间隙高度5.9-9.1(7.6±0.5) mm。

1.5 方法

1.5.1 术前准备术前根据具体情况使用异烟肼0.3 g口服、利福平0.45 g口服、乙胺丁醇0.75 g口服、链霉素0.75 g 肌肉注射、各1次/d，正规行抗结核药物治疗2周左右；术前常规行X射线、CT、MRI等检查进一步确定病灶情况。

1.5.2 手术方法患者取俯卧位，取后正中切口。置入椎弓根螺钉后先一侧行临时固定，防止由于脊柱不稳导致脊髓损伤。根据病灶位置前方椎体行病灶清除，椎管神经减压，需要时可适当增加肋骨内侧切除长度，必要时可切除神经根(胸椎结核)(图1)。将一至两枚异形钛网从后方直接置入缺损区进行椎体间植骨及重建。再重建椎板、行关节突间植骨。术区放置链霉素和异烟肼^[10]。留置引流管，逐层关闭伤口。

1.5.3 异形钛网的处理及应用结核病灶清除后前方往往会留下大小不等、形态各异的各种缺损，按照前方骨质缺损的形态、大小，将钛网设计成各种形态和大小。一般情况下将钛网设计成月牙形，也可以根据需要设计成各种不规则形态。一般选择1个月牙形钛网组合1个圆形钛网(图2)。

植异形钛网时，先适当撑开临时固定棒，在保护神经根和硬膜的前提下，根据前方缺损处的大小及形态，旋转置入异形钛网，然后根据残留区域具情况，再配合一至两枚异形钛网或圆形钛网。钛网两端植入自体骨，若自体骨量丰富中间一段放置自体骨，若自体骨有限，中间则用异体骨替代。

1.5.4 术后处理术后根据情况3联或4联抗痨1年到1年半左右，每月复查血常规、肝肾功、电解质、血沉及C-反应蛋白，3个月复查1次X射线片及CT，必要时复查MRI。

1.6 主要观察指标 比较术前术后神经功能、胸腰椎结核后凸角度、疼痛目测类比评分(0分为无痛，10分为极痛)、椎间隙高度、腰骶角及血沉变化，并观察手术时间、术中失血量、植骨融合情况。术后3个月、6个月、1年复查X射线片及CT，必要时复查MRI。

1.7 统计学分析 应用SPSS 19.0 软件对术前、术后和末次随访的腰骶角、胸腰椎后凸角度、椎间隙高度及术后2周的目测类比评分进行统计学处理；P < 0.05为差异有显著性意义。

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

讨论

脊柱结核往往合并脊柱后凸畸形，脓肿形成、脊髓压迫、椎间隙塌陷等情况。抗结核药物治疗虽然是治疗结核病的重要环节但不能有效地控制脊柱后凸畸形、脊髓受压等病变。手术治疗仍然是治疗脊柱结核有效的方法之一^[11-14]。大部分脊柱结核病灶累及前中柱，不少学者认为胸腰椎，腰骶椎前路手术可以直接有效地清除病灶，重建椎体^[15]，但也有学者认为，前路手术手术创伤大、手术时间长、出血多，并发症多，甚至前路手术矫正效果不如后路手术^[16-21]。此外，腰骶段前方入路各种脏器，血管、神经较多，手术风险大，髂血管的阻挡对使用内固定带来麻烦。作者认为，通过后路一个切口一期完成病灶清除，神经脊髓减压，前后柱重建，后凸矫正，椎弓根螺钉内固定是一个有效，微创的手术方式^[22-25]。文章主要探讨病灶清楚后的重建物——异形钛网。病灶清除减压后对前方缺损区进行重建是脊柱外科手术的关键^[26-28]。取自体髂骨会增加手术创伤和手术时间。异体骨存在排斥反应和感染可能性。脊柱结核病灶清楚后的缺损往往较大，如用较小的钛网有钛网松动、脱出、沉降等可能性。若置入大的钛网，容易损伤硬膜及周围神经。

综合考虑上述困难，作者设计了与后路一期手术相匹配的异形钛网。脊柱结核病灶一般累及上下2个椎体及椎间隙，导致骨质破坏及后凸畸形。后路入路减压，病灶清除后留下的缺损的形态不规则，大小不一样，长度、深度均互不相同。如果置入的重建材料和缺损不匹配容易出现严重的后果。后路病灶清除后根据前方的缺损处的大小、形态、深度，将原来的圆柱状钛网塑造成各种形态、大小的钛网，以便从狭窄的后路手术通道安全地置入。一般情况下，先根据前方缺损处的大小及形态，旋转置入异形钛网，然后根据残留区域具情况，再配合一至两枚异形钛网或圆形钛网。适当的加压固定，保证钛网的稳定性。再加上后路椎弓根螺钉，钉棒系统固定，椎板重建，关节突间植骨融合，从而达到三柱固定的，重建稳定的，彻底减压的手术效果。

单纯一期后路手术结合多枚异形钛网技术治疗脊柱结核手术优点有：①后路手术入路没有重要脏器，血管，较安全，创伤小，算是一种微创手术。同时可行前方椎体病灶清除，替代了既往的“前方病灶前路清除”的观念；②后路手术行椎弓根螺钉内固定达到三柱固定的目的^[29-30]，同时一期行前方椎体间钛网植骨融合从而有效恢复椎间隙高度及矫正畸形，能达到“一石二鸟”的目的；③和自体髂骨或同种异体骨比较，钛网支撑力更强、不易出现植骨块断裂、脱出等并发症；④前方缺损不规则的情况下结合圆柱状和异形钛网进行重建，得到了更牢固的重建效果，保证融合材料与两个融合断的有效接触，充分实现病灶清除后“量体裁衣”的椎体间支撑植骨；⑤前中柱的重建，需要支撑物有足够的容积及接触面积，而该技术能通过分次置入多枚钛网，可以保证前方支撑物有足够的植骨容积及骨面接触面积；⑥该技术可以保留更多的亚健康骨，更有利于植骨融合。以往在病灶清除后，为便于植骨往往需要把骨槽修整得较规整，而椎体间多枚分网异形钛网植骨技术，可以根据术中前方椎体间骨缺损的具体形状对钛网进行修整塑性，以保证能与前方骨缺损形状相匹配，这样可以保留更多的健康和亚健康骨，避免因病灶清除后骨缺损较大而引起脊柱稳定性下降、植骨不融合等问题。文章中所有患者得到满意的疗效，在椎体融合、角度变化、疼痛缓解等各个方面均令人满意。

该术式由于是从后路小关节突进行减压、病灶清楚、植骨融合、脊髓硬膜暴露于术野，对于脊髓硬膜一定要避免牵拉^[31-36]。同时防止硬脊膜破裂，病灶内毕竟有大量的结核杆菌，硬脊膜破裂后易导致结核杆菌的扩散。此外后路手术对脊柱后方结构的破坏较大，前方重建后最好取半板髂骨进行椎板的重建。总之，该术式对术者要求较高，术者必须具备前后路联合术式的能力以及后凸畸形矫正的能力，精确掌握脊柱解剖结构。该术式病灶清楚范围较小，手术相对保守，术中保留了大量亚健康组织，术后一定要配合正规的抗痨治疗。

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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